碱土

土壤胶体中含交换性钠较多的土壤,即碱化度达15%或20%的土壤。凡碱化度大于5%而低于15%(或20%)的土壤称为碱化土壤。土壤碱化度可由下式计算:

公式 符号

碱土的主要特征是呈强碱性反应(pH8.5~11);胶体高度分散、干时收缩坚硬板结,湿时膨胀泥泞;结构性差,通透性不良;含盐量不高,土壤饱和提取液的电导率(Ece)小于4毫西/厘米。土壤剖面构型为淋溶层(E)—碱化层(Bth)—盐积层(B2)—母质层(C)。主要分布于世界各大洲的内陆干旱、半干旱地区,常与盐土相伴存在。在中国的东北、华北和西北地区多以斑块状零星分布于盐土中间。

形成

碱土因土壤胶体吸附钢离子而形成。土壤胶体在吸附土壤溶液中钠离子的同时不断交换出钙、镁离子,从而使胶体中的交换性钠的百分率增大。其过程可用化学方程式表示如下:

公式 符号

关于土壤所吸附的钠离子的来源,现有三种见解:

(1)来自中性钠盐,如硫酸钠氯化钠。即土壤在盐渍过程中胶体就吸附了钠离子,但因此时土壤含有的大量水溶性盐类对土壤产生絮凝作用,胶体中的交换性钠不能发生水解而恶化土壤的物理性质,碱土的特征表现不突出。但当盐分被淋溶、土壤处于脱盐阶段时便形成碱土。

(2)来自碱性钠盐,如碳酸钠、重碳酸钠和硅酸钠。根据盐分积累的地球化学分异规律,地下水在矿化初期常有较多的碱性钠盐,它们的存在使土壤发生碱化。

(3)来自草原地区有机质矿化过程所产生的钠盐。三种见解都认为碱土的形成与盐土有密切的关系。它既可由盐土脱盐而成,亦可形成于土壤积盐的初期。

类型

根据碱土中存在的附加成土过程的特点,中国境内的碱土可分为 3个亚类:

(1)草甸碱土。是受地下水影响的碱土。多见于松辽平原和黄淮海平原。由于地下水埋藏深度较浅(2~3米),因而土壤有轻微的季节性积盐,心土和底土有明显的锈斑、锈纹存在。

(2)草原碱土。主要见于大兴安岭以西的高原草原地区。已脱离地下水的影响,有明显的柱状、稜柱状碱化层。

(3)龟裂碱土。是已不受地下水影响的碱土。地表因干旱呈龟裂状,几乎不能生长植物。主要见于新疆、甘肃、宁夏等地的荒漠和半荒漠地带。在内蒙古河套平原的西部也偶有存在。

利用和改良

应根据碱土分布地区的自然条件,因地制宜地采取综合措施,合理安排农、林、牧生产。碱土改良的中心任务则在于降低交换性钠的含量,因这是造成碱土pH值高、物理性状不良、结构性和通透性差、矿质养分有效性低以及产生Na+和OH-使植物致害的根源。通常采用下列化学改良措施:

(1)施用石膏、磷石膏和氯化钙等一类物质。作用是以其中的钙离子交换出碱土胶体中的钠离子,使之随雨水和灌溉水排出土壤。其化学反应过程可用下式表示:

公式 符号

(2)施用硫磺、废酸、硫酸亚铁等一类酸性物质。作用是中和土壤酸度,活化土壤中的钙,降低土壤溶液中毒害性较大的碳酸钠盐类的浓度和提高某些矿质营养元素对植物的有效性。但各种化学改良方法必须与水利措施(灌水、排水)和农业措施(深耕、客土、施用有机肥料等)相配合方能奏效。

参考文章