沸石的作用（沸石在土壤中作用原理及应用）

沸石，是一类天然矿物的总称，最早由瑞典矿物学家克朗思提发现其灼烧时会产生沸腾现象，因此得名“沸石”。沸石在工业的应用广泛，常常被用来“净化”或“分离”混合成分的物质，如气体分离、石油净化、处理工业污染等。但沸石在国内农业中的用途并没有真正得到人们的重视，沸石能够提供的农业作用远远超过我们的想象，特别是在近几年土壤施肥过量的情况下，沸石的推广应用更值得我们农业技术人员思考，如沸石的改良土壤、保肥、肥料缓释、降低重金属危害等功能。本文通过对部分文献汇总并结合实际应用，对沸石在土壤中的作用和原理略微探讨，以供参考。
1.沸石具有卓越的保肥功能
沸石能够提高土壤保持氮、钾和钙等养分的能力，而且沸石在空气湿度很小的情况下，也能极其有效地从空气中吸取水分。在持续少雨期内，这种吸取外来水分的能力对作物生长十分有利。
卓越的保肥功能来源于沸石巨大的比表面积（比表面积是指单位质量物料所具有的总面积）。如图2所示，沸石不仅具有我们肉眼可见的外表面，还具有许多通道的内表面。每克沸石具有500-1000平方米的比表面积！且沸石内50%以上是孔穴和通道。这些物理性状，使沸石可以作为出色的吸附剂。以浙江缙云丝光沸石为例，吸附氧化钙为150.01mg/g，吸铵量177.47mmol/100g，SO2120mg/g，氮吸附量（STP）为12.93~17.11 mg/g。在水处理方面，有沸石粉 每亩每米水深使用25-50公斤，可起到除去水中95%氨氮。
2.沸石能够改良土壤
沸石施入土壤可以提高土壤的离子交换量，从而改良土壤。在沸石晶格中的空腔（孔穴）中K、Na、Ca等阳离子和水分子与格架结合得不紧，极易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶格结构也不被破坏，因此这个作用是长效的。据查证，国内斜发沸石岩对NH4+离子的总交换容量在50~220 mmol/100g之间变化，对K+离子的总交换容量一般为9~26mg/g，极少数在9mg/g以下。而丝光沸石岩对NH4+离子的总交换容量一般为50~188.73 mmol/100g，K+离子的总交换容量一般为1~9mg/g，极少数在9mg/g以上。
这很容易让我们联想到CEC（土壤阳离子交换量），沸石的离子交换量也可以简单的理解成吸附和释放两个过程：吸附的概念—将暂时不被利用的肥料离子吸过来，不被水冲走；解析（释放）的概念—肥料离子被其他离子代替，肥料离子释放到土壤中的过程。
国内外多年生产实践表明，施入土地的肥料，有相当部分甚至大部分(氮肥)因淋滤或地面排水损失。通常传统肥料损失的途径为：挥发、降解、沉淀、径流、渗流等。每年我国农田氮素损失高达1300万吨，折合人民币约500亿元。
施用含沸石的肥料能够保持肥料损失减少。作为肥料添加物使用，沸石能够容纳相当数量的离子，因而能够促使土壤化学反应在其表面进行，
①提高土壤养分有效性；
②使被淋滤、固定和分解等造成的损失缩至很小;
③可减少施肥数量，降低成本;
④使肥料不挥发、不结块，除去氨味而不刺鼻，使用方便。
马来西亚绿丰农业公司是较早将沸石应用到肥料中去的企业之一，其通过特殊工艺将氮磷钾中微量元素与沸石相结合，生产出的颗粒状肥料很好的验证了沸石对农业生产的重要作用。