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食用醋到底能不能改良盐碱地?

梁飞谈水肥
副研究员,博士,主要从事于水肥一体化、土壤改良研究和科学普及
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前几天,看到一个这样私信“梁老师,醋能够改良你说的盐碱地吗?”说实在的看到这个消息,我的第一感觉就是你好有钱。为此,我们一起算一下,酸一酸这个土壤到底行不行!

首先,什么是盐碱地?

盐碱地,土壤中含有过多的盐碱成分,对农作物有危害的土地。

实际上,盐碱是指的盐和碱2个概念。对于土壤,盐和碱可以出现盐土、碱土、盐碱土三个基本情况,而每个情况又有多种类型和具体表达方式。

盐地:受中性钠盐(主要是氯化钠和硫酸钠)影响的土壤;

碱地:受碱解钠盐(碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠)影响的土壤。

其次,土壤盐碱含量多少才是盐碱地?

土壤盐分对农作物的危害程度是灌区土壤盐渍化的划分基本依据,根据中国土壤盐化分级标准,0.1%是轻度界限,小于0.1%的不用考虑改良;碱化土壤分级的划分指标,归纳为土壤碱化层的碱化度(ESP)小于5%者为非碱化土壤,5~10% 为弱碱化土壤,10~15% 为中度碱化土壤,15(20)~25(30)%为强碱化土壤。

土壤盐化分级指标

第三,盐碱地改良中有没有醋这个方法?

早在2500多年前我们的祖先已经耕作在中原地区的盐碱地上,在改良利用盐碱地中创造和积累了宝贵的经验;早在《禹贡》、《周札》、《管子·地员》等著作中已有关于盐碱地治理的记载。

归纳起来盐碱地改良的方法包括两大类:盐土:拿出去、降下来、调一调;碱土:对付碱的最好办法就是酸,其次就是水。

在实践过程中盐碱地改良的方法一般包括五大类:工程改良、水利改良、农业改良、化学改良和生物改良。

化学改良中有三类物质:含钙物质,主要以钙代换Na+为改良机理; 酸性物质,主要以中和碱为改良机理;有机类改良剂,可以黏结土壤细颗粒,形成良好的团粒结构,改善土壤理化性质。

醋,是我们常见的有机酸,因此从原理上讲醋既是酸又是有机质改良盐碱地是可行的。

第四,醋到了盐碱地会怎么样?

醋,是主要含乙酸2%~9%(质量分数)的水溶液,酿造醋除含乙酸外,还含有多种氨基酸以及其他很多微量物质。

乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数为4.8,浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4。

因此,醋到了土壤中会发生以下几种情况的反应:

情况1:碱土,土壤中的酸会和土壤中的碳酸根或者碳酸氢根进行中和反应,生成二氧化碳和水。

情况2:盐土,醋不会和土壤中的碳酸根反应,但是在北方土壤中碳酸钙含量较高,醋的氢离子会与期反应,形成醋酸钙,然后钙离子代换钠离子,降低ESP,降低土壤盐碱危害。

情况3:盐碱土,醋首先会和碳酸盐反应,生成二氧化碳和水,多余的酸和在与碳酸钙反应,溶解钙离子,降低ESP,减轻危害。

第五,算一下多少醋才能改良盐碱地呢?

一亩地的土壤重量= 667平米× 0.40米(耕层深度)×1.41克/立方厘米 (容重)=376188千克≈37.6万千克。

盐碱土的最低标准是0.1%;折合土壤中盐分376千克;硫酸铵、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的分子量分别是142、58、106、84,四者分别是2个钠离子、1个钠离子、2两个钠离子,1个钠离子。

当物质的量以mol为单位时,摩尔质量的单位为g/mol。

根据盐分重量376千克,折合为钠离子的摩尔数值分别为5290、6480、7090、4470mol。

家用醋的浓度浓度为1mol/L的醋酸溶液,醋酸根与足够与钠离子形成醋酸钠需要的量,分别为5290、6480、7090、4470升。

按照常见液态醋的平均密度为1.05kg/L,计算分别需要5550、6800、7440、4690千克;简而言之,中和土壤中0.1%的盐碱需要的醋是4690千克。

按照醋中的氨基酸等其他有机酸能够中和一部分碱分析,我们将这个数字打一个折0.5,我们也最小需要醋2500千克。

实际上,0.1%的土壤对于很多作物的危害已经很小了,因此我们需要改良的土壤中盐分往往都超过这个数字,甚至达到0.4—0.5%的含量,我们需要的醋将会翻数倍。

第六、改良的性价比怎么样?

在网上搜索了一圈,发现市场上醋的价格是五花八门,最贵的天价醋,有的达到1500元一公斤;但是最便宜的一个大概是3元/公斤。

土壤改良,可以不考虑醋的品牌效应,也不要考虑醋的包装等其他条件,甚至保质期和醋的质量都不用考虑;为此我们按照1.5元每公斤计算。

2500千克乘以1.5元/公斤,3750元。

3750元,用来只是一次性改良盐碱地的性价比是不合适的,这个成本可以考虑施用暗管排盐了,可以一次性安装起5-15年的作用了;也可以考虑每年都用磷酸脲也可以施用20年了,这样土壤磷肥也施用了;也可以考虑换成腐殖酸等其他改良剂,成本只需要其百分之四五。

整体上讲,醋从改良盐碱地的角度讲,原理上是完全行的通的;从土壤改良效果角度分析也是可行的;从用量分析讲,至少2500千克;从性价比分析,至少需要3750元。因此,一句话用没有问题,但是一定要考虑性价比。

作者:新疆农垦科学院梁飞。

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2023-03-25