土壤胶体具有带电的特性，因其种类不同，产生电荷的机制也不同^[4]。根据土壤胶体电荷产生的机制，一般分为永久电荷和可变电荷。

(1) 永久电荷是由黏土矿物晶格中的同晶置换所产生的。如果中心离子被低价阳离子代替，则黏土矿物带负电荷；如果中心离子被高价阳离子代替，则黏土矿物带正电荷。由于同晶置换一般发生在黏土矿物的结晶过程中，存在于晶格的内部，这种电荷一旦形成就不会受到外界环境(pH、电解质浓度)的影响。

(2) 土壤中有些电荷不是永久不变的，这些电荷的数量和性质会随着介质pH的改变而改变，称为可变电荷。可变电荷是因土壤胶体向土壤中释放离子或吸附离子而产生的。

通常情况下，负电荷由处于层状结构外部的Na⁺、K⁺和Ca²⁺等阳离子平衡，平衡的结果是清除土壤团粒上多余的Na⁺，活化盐碱土壤中难以利用的磷、铁、钙、镁等离子及微量元素，使其转变为可利用状态被植物吸收，解除植物生理缺素症状。同时通过负电荷的作用，降低Na⁺浓度，活化Ca²⁺、Mg²⁺后，可使土壤水力传导度(HC)增大，使土壤水分更易流动，从而改善作物根际离子的环境状态。

在系统研究盐碱地土壤胶体结构及盐碱地具有危害作用的主要阳离子和阴离子后，利用阳离子间的同晶替代原理和土壤胶体对阴、阳离子的吸附特性，结合作物对各种养分的吸收规律、需求量，进行原料筛选与组配，通过酸化、螯合、生物钝化，最终得到含有多种营养元素的双螯合盐碱地改良剂。

产品研发的主要技术路线：原料(云母石、蛭石)按一定比例调配后，通过绞刀上料机运送至全智能螯合反应釜，通过管道泵加注相应比例的10%(质量分数，下同)稀硫酸和乙二胺四乙酸、60%黄腐酸，边加注边搅拌，同时智能加温、调温、控温系统自动升温至80 ℃；搅拌分解24 h后，添加0.1%嗜酸热硫化叶菌搅拌反应4 h，然后通过隔膜泵运送至方框压滤机净化、分离，再通过防腐泵运送至成品罐，均化后检测，合格产品灌装出厂。双螯合盐碱地改良剂的主要理化性能指标见表 1。

2019年在河北省唐山市丰南区王兰庄镇毕武庄村中度盐碱地上，进行了双螯合盐碱地改良剂应用性大区域对比试验。试验前，采用5点取样法在试验地取土，由唐山天予环境检测有限公司进行检测，结果见表 2和表 3。

(1) 供试材料：双螯合液体盐碱地改良剂，沣田宝农业科技有限公司；三元素复合肥，N-P₂O₅-K₂O为15-15-15，中国-阿拉伯化肥有限公司；颗粒有机肥，w(N+P₂O₅+K₂O)≥5%，w(有机质)≥45%，有效活菌数≥0.2亿/g，沣田宝农业科技有限公司；尿素，w(N)≥46%，唐山邦力晋银化工有限公司。

(2) 供试作物：棉花，品种为冀棉803号。

(3) 试验地总面积：1.67 hm²。

(4) 施肥情况：播种时底施三元素复合肥40 kg/亩(1亩=667 m²)、颗粒有机肥200 kg/亩；现蕾后追施尿素15 kg/亩。追肥采用水肥一体化技术方案，即播种时按棉花的播种行铺设滴灌管带，双螯合盐碱地改良剂随浇水或追肥一同施入。先启动加压水泵，清水滴灌45~60 min；然后开启文丘里施肥器，加注2%双螯合盐碱地改良剂，滴施60~80 min，完成后再滴灌清水60 min，待垄背全部渗透后，即完成本次盐碱地改良剂或化肥的施入。此方法全生育期每亩可节约灌溉用水100~120 m³。

试验按大区简单对比法设置，设2个处理，每个处理重复3次。

(1) 处理A，总占地1.00 hm²，每亩施2%双螯合盐碱地改良剂30 L，分别在播种后、现蕾期、开花期分3次施用，每次10 L。

(2) 处理B(CK)，总占地0.67 hm²，不使用双螯合盐碱地改良剂，仅对应浇灌清水作对照。

整个试验地其他栽培管理措施完全一致。

全生育期中耕3次，浇水3次，化控5次。8月28日吐絮，9月18日开始收获。

试验调查采用每个处理取5点定位，连续取10株棉花进行调查；每次施用双螯合盐碱地改良剂后5 d，取耕层25 cm的土壤检测盐分含量；出苗后及采收后期，调查棉花生长的相关生育性状，并做相应分析。

(1) 对土壤含盐量的影响

施用双螯合盐碱地改良剂对土壤含盐量的影响见表 4。

由表 4可以看出，双螯合盐碱地改良剂能明显降低土壤含盐量, 在棉花上连续施用3次后，土壤含盐量依次降低20.59%、41.18%、55.88%。试验前处理A与处理B的土壤pH均为8.45，试验后的土壤pH分别为7.63、8.19，pH向中性偏移。

(2) 对棉花生育性状的影响

调查显示，施用双螯合盐碱地改良剂后，处理A的棉花平均株高较对照增加2.0 cm，茎粗增加0.25 cm，单株结铃数增加0.6个，单铃质量增加0.39 g，保苗率较对照提高4.7%，衣分提高1.8%，皮棉产量较对照增加22.6 kg/亩，具体见表 5。