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鹼性土壤

鎖定
鹼性土壤指土壤酸鹼度(pH值)大於7的土壤;亦即土壤溶液中的氫氧離子濃度大於氫離子濃度,實用上則指pH值在7.3以上的土壤。 一般包括石灰質土、鹽土鹼土三類。
中文名
鹼性土壤
外文名
alkalinesoil
詞    性
名詞
包    括
鹽土、鹼土、鹼化土等
改良措施
農業、水利、生物措施等

鹼性土壤成因

鹼性土壤的形成要受到各種因素的控制,而且地域性的差異非常顯著。鹽化和鹼化往往是同時發生的。由於人為因素的干擾強度一直在不斷擴大,草地上的植被也隨之遭到嚴重破壞,而這些地方又多濱海,屬於濕地範疇,海水中的鹽鹼度也會影響土地中的鹽鹼含量,導致土地鹽鹼化嚴重,帶來嚴重危害 [1] 

鹼性土壤危害

鹼性土壤包括鹽土、鹽化土壤、鹼土和鹼化土壤,是在一定環境條件下形成和發育的,其影響因素以氣候、地形、地質、水文和水文地質及生物最為突出。另外,伴隨着人類對土地的開發利用,尤其是灌溉事業的發展及人類的不當利用,己引起了水文及水文地質惡化,導致土壤形成過程向不利於人類的方向發展。鹽鹼土壤中因鹽分含量很高,乾旱與澇漬並存,有機質含量低,土壤理化性狀差,緩衝性能差,保水保肥力低,對作物生長有害的陰陽離子多,不利於農作物的生長髮育,且土地生產力和承載力低。
由於鹽鹼土壤內大量鹽分的積累,特別是土壤中過量的交換性鈉的存在,易引起土壤物理性狀的惡化結構粘滯,通氣性差,容重高,土温上升慢,土壤中好氣性微生物活動性差,水分釋放慢,滲透係數低,毛細作用強,更導致了表層土壤鹽漬化的加劇。
對於土壤來説,它的鹼化程度越高,理化性狀就越差,濕潤時容易膨脹、泥濘、分散,乾燥時則收縮、堅硬、板結,通氣和透水性能都特別差。鈉離子的高度分散作用是造成這些危害的主要原因,它可以與土壤中所含有的其他的鹽類產生代換作用,導致了碳酸鈉的形成,有較高的鹼性,而碳酸鈉的毒害作用也是造成鹽鹼土對於植物危害作用的很大原因。而對於大多數的土壤來説,本身在鹽化的同時,它們的鹼化程度也非常高,這兩者在形成的過程中有着密不可分的關係 [2] 

鹼性土壤引起植物生理乾旱

土壤中含有過多的可溶性鹽類時,土壤溶液濃度增大,溶液的滲透壓增高,從而可引起植物的生理乾旱,造成植物吸收水分困難,根系及種子發芽不能從土壤吸收足夠的水分,甚至還導致水分從根細胞外滲,使植物脱水而死。

鹼性土壤傷害植物組織

土壤含鹽量過高,破壞了植物內部與土壤之間的鹽平衡,尤其在乾旱季節,鹽類集聚表土會對胚軸造成傷害,其傷害能力以碳酸鈉、碳酸鉀為最大。在高值下,還會導致氫氧根離子對植物的直接傷害。有的植物體內因集聚過多的鹽,使原生質遭到破壞,滲透性降低,蛋白質的合成受到嚴重阻礙,從而導致含氮中間代謝物的積聚,輕則植物生長受抑制,重則造成死亡。

鹼性土壤影響植物正常營養吸收

鹽鹼土中由於鈉離子的競爭,土壤膠體上代換性鈉離子與溶液中氫離子進行代替產生了氫氧化鈉,使土壤鹼性增強,減少植物對鉀、磷和其他營養元素的吸收,磷的轉移也會受到抑制,影響了植物的營養狀況,致使植物發生各種病症。

鹼性土壤影響植物的氣孔關閉

在高濃度鹽類作用下,氣孔保衞細胞內的澱粉形成會受到阻礙,致使細胞不能關閉,因此植物容易乾旱枯萎。

鹼性土壤改良措施

一般來説,鹽鹼土的改良目的是使土壤的物理、化學以及生物性狀得到一定的改善。改良方法主要是採用農業、水利工程、物理化學以及生物技術等綜合措施來對其進行一定的處理 [3] 

鹼性土壤農業措施

農業技術措施,對鞏固鹽鹼土改良利用效果,提高其經濟效益,是其它措施不可替代的。因此,在水利工程措施的基礎上,適時實施農業技術措施,既可加快改良速度,又能提高改良效果。改良利用鹽鹼地主要農業技術措施有合理耕作,用改結合,進行微區改土、大穴整地以及增施有機肥。
鹽鹼地土質板結,深耕既利於疏鬆表層,打破犁底層,提高土壤通透性,改變鹽分在土壤剖面的分佈狀況,同時又能切斷毛管,減少水分蒸發,抑制返鹽。
施用有機肥可以增加土壤有機質,促進團粒結構的形成,改善土壤的物理性狀,還能提高土壤的蓄水保水能力和改善其温度狀況,從而提高土壤保蓄和調節養分的能力。且有機質分解過程中產生的有機酸,既能中和鹼性,又能活化土中的鈣,均能起到減輕或消除鹼害的作用。有機肥源主要有:綠肥(可通過大量種植獲得,品種有田菁、草木樨等);人與家畜、家禽的糞尿等排泄物;生活垃圾莊稼秸稈粉碎還田 [4] 

鹼性土壤水利工程改良措施

水利工程改良主要目的是降低地下水水位,方法則主要通過明渠排水,或者用俗稱為“洗鹽”的方法來用水沖洗鹽鹼土。這種方法經過實踐結果表明,一次即可以使土壤含鹽量從0.3%降至0.2%,兩次使用就可以降至0.1% [5]  。但是,鹼化地區的水資源通常比較缺乏,針對日趨緊張的淡水資源,此方法可能造成浪費,得不償失。部分學者提出利用劣質的水資源(鹹水、微鹹水、地礦化鹼性水等)進行灌溉,在改良鹽鹼土壤的同時還可以緩解當前水資源的短缺。

鹼性土壤化學方法改良措施

化學方法改良鹽鹼土是指向鹼化土壤中施加化學藥劑。它可以改變土壤中的膠體吸附性離子的組成,進而可以改善土壤的物理性質,使得土壤結構性和通透性均有所增加。這樣既有利於土壤脱鹽和抑制反鹽,也可以促進植物生長。常用的化學改良劑包括過磷酸鈣、石膏、硫酸亞鐵等。但是化學改良法雖有這些優點,但同時也使土壤溶液中的可溶性鈉離子增加。如果不和生物、水利改良措施相結合,則較難達到預期的效果。

鹼性土壤生物方法改良措施

對於治理鹽鹼土地,生物措施普遍被認為是最有效的改良途徑。
引種耐鹽、洗鹽植物可以利用植物排鹽。如怪柳對氯化物等鹽類有較強忍耐力。植物體本身帶有的泌鹽腺、泌研孔的結構,可以從土壤中帶走大量粗鹽,增加植物的覆蓋率也可減少地面蒸發,減少鹽分的表聚。
向鹽鹼土中施加有機物也是典型生物改良方法,已有大量報道。通過對土壤耕作,施加有機肥料,培育淡化肥沃層,可以改善土壤的理化性狀,加快土壤脱鹽,達到可持續發展。
施加微生物菌劑也是鹽鹼土改良的生物方法之一。關於微生物在改良鹽鹼土方面的應用主要是關於微生物促進植物耐鹼耐鹽行的研究。通過耐鹼耐鹽微生物的作用來改善植物的根際環境,可以減輕鹽分對於植物生長的抑制作用,從而改良鹽鹼土地。研究表明,施用活性微生物菌肥的鹽鹼地土壤可以提高灌木、喬木的成活率、生物量、保存率、新梢生長量、喬木胸徑、葉綠素含量以及根系發育和生長長勢 [6] 
參考資料
  • 1.    石偉. 極端鹽鹼土壤細菌的分離篩選及抗鹽特性研究[D]. 東北林業大學, 2011.
  • 2.    劉彩霞. 耐鹽鹼微生物的篩選及在鹽鹼土團聚體形成中的作用[D]. 南京農業大學, 2009.
  • 3.    李培夫. 鹽鹼地的生物改良與抗鹽植物的開發利用[J]. 北方水稻, 1999(3):38-40.
  • 4.    王東啓. 淺談鹽鹼地的治理及園林綠化[J]. 農業科技與信息:現代園林, 2006(5):36-38.
  • 5.    王麗羣, 李英傑. 吉林省西部鹽鹼地治理模式探析[J]. 農業與技術, 1998(2):30-31.
  • 6.    宋玉珍, 安志剛, 張玉紅,等. 活性微生物菌肥在大慶蘇打鹽鹼地造林中的應用[J]. 東北林業大學學報, 2008, 36(7):17-19.