
各类土壤信息.doc
26页第九章 盐土与碱土盐土与碱土在通用合称盐碱土,即土体中含有一定的可溶性盐类或碱碱性盐类的土壤总称它在地球表面分布相当广泛,但集中分布于降水量明显小于蒸发量的干旱、半干旱以及滨海地区根据联合国教科文组织(UNESCO)1979年提供数据,全世界83个国家和地区有近10亿 hm2盐碱土中国3667万 hm2,居澳大利亚(35000万 hm2) 、前苏联(20400万hm2) 、阿根廷(8000万 hm2)之后,列第4位,占世界盐碱土总面积的3.85%在我国,盐碱土也是对农牧业利用有潜力可挖的土壤资源第一,分布广:从东北平原的苏打盐渍土到青藏高原的湖积、沼泽盐土,从西北内陆的干旱盐碱土到东部沿海温带、亚热带的滨海盐土和酸性盐渍土(咸酸田) 但从全国大范围看,盐渍土仍然大面积成片集中在我国北方干旱、半干旱和半湿润地区,这些地区年蒸发量大于年降水量的气候特点为土壤积盐创造了有利条件,它们是东北的松嫩平原;内蒙哲盟、呼盟一部分;黄淮平原;内蒙河套平原;晋陕各河谷平原和盆地;宁夏银川平原;甘肃河西走廊;青海柴达木盆地;新疆和辽、冀、鲁、苏、沪、浙、闽、粤、桂等省滨海滩涂区第二,面积大:我国盐碱土总面积约2200~2500万 hm2,其中盐碱耕地近670万 hm2,约占耕地总面积的5%。
第三,成土条件复杂,类型多:有我国地域辽阔,盐碱土形成的地球化学条件复杂,所以盐碱土的类型多,既有现代积盐过程所产生的盐渍土,也有过去地质历史时期形成的残积盐土;既有大陆性盐土,也有滨海盐土从盐碱化学成分看,既有以氯化物、硫酸盐或苏打积累的各种盐碱土,也有反映欧亚大陆干旱中心的某些特殊盐渍土,如新疆吐鲁番和哈密盆地的硝酸盐盐土(硝酸盐含量达2~17cmol/kg) 、甘肃河西及新疆焉耆盆地的镁质碱化土和镁盐土(交换性镁占阳离子交换量的80%以上) 、柴达木盆地西部的硼酸盐盐土等等第四,地理分布规律性强;它首先服从于气候规律,即蒸发大于降水的半湿润、半干旱以及赶汗区和荒漠区;其次是这些地区的地势较低,而地下潜水较高,如洪积扇的扇缘洼地,地上河的自然堤外侧洼地,内陆湖泊周围洼地等地貌类型区具体可参考以下积盐地貌类型的断面示意图9-1第五,盐碱土对农牧业利用方面尚有一定土地资源潜力可挖,虽然由于盐碱土中具有一定量盐分或碱类,导致影响作物产量,但另一方面目前尚有一部分盐碱荒地可供垦殖不同地区的垦殖率可参考表9-1当然这并不意味着这些荒地都是可供农用垦殖的,能否农用主要取决于灌溉水源、技术条件和社会需要。
表9-1我国主要地区盐碱土的垦殖率与耕荒比地区名称 盐碱土分布的范围 垦殖率 (%) 耕荒比华北地区宁蒙地区滨海地区东北地区西北内陆地区黄淮海平原及汾渭盆地 银川平原及河套平原 辽、冀、津、鲁、苏、沪、浙、闽、粤、桂等省区的沿海地带 松辽平原及内蒙呼盟和哲盟 新疆全部、甘肃河西走廊、青海柴达木盆地79.4050.1044.3215.5812.791:0.251:1.001:1.251:5.421:6.82第一节 盐 土一、盐土的中心概念与边界定义内陆潮湿盐土(氯化物盐土,宁夏银川平原)(一)盐土的中心概念盐土,即土壤中可溶性盐类的含量足以使作物不能生长的土壤一般具有积盐的表层,其表层积盐的形态可以是盐土表层结壳和蓬松状,下层积盐与否则根据具体情况而定,剖面结构类型为 Az-B-Cg 或 Az-Bz-Cg 等二)盐土的边界定义主要是盐土与其它各类土壤附加有盐化过程但还能生长作物的盐(渍)化土壤的区别,因盐分组成与地区特点而有所区别,全国第二次土壤普查的分级标准可参考9-2表9-2 盐土与盐(渍)化土壤盐分分级(0~20cm 土层) (全国土办1984) 盐(渍)化土10g/kg分级主成分 盐量%盐土g/kg重 中 轻苏打(CO 32-+HCO3-)氯化物(Cl -)硫酸盐(SO 42-)>7>10>120.5~0.70.6~1.00.7~1.20.3~0.50.4~0.60.5~0.70.1~0.30.2~0.40.3~0.5二、土壤盐分的地球化学及其对植物的危害(一)土壤的盐分组成及其来源1、土壤盐分组成:盐土中可溶性盐类主要由 Cl 一 、 HCO3一 、 SO42一 、CO32一 与 Na+、 K+、Ca 2+、 Mg2+ 等离子,在土壤中相互化合而形成有 NaCl、Na 2SO4(芒硝、皮硝) 、NaHCO 3(小苏打) 、Na 2CO3(苏打) 、CaCl2、CaSO 4(石膏) 、CaCO 3(石灰) 、Ca(HCO 3)2、MgCl 2(盐卤) 、MgSO 4(泻盐) 、Mg(HCO 3)2、MgCO 3(白云石)等,其化学关系可参考图9-2。
2、盐分的来源:(1)成土母质的岩石风化:这是土壤盐分的最初来源,在岩石风化的过程中各无机盐类都遵循其溶解度规律而进行有规律的地球化学迁徙一般是一价元素迁移率大于二价元素,只有一定的干旱条件下,这些易溶性盐类才会存于地下潜水中而蒸发于地表当然,在我国一些干旱地区,如新疆、青海、甘肃等地,有古老的含盐地层,当它进行风化就必然会大量地供应于土壤的盐分2)矿化的地下水与海水:一定的气候和地层条件会形成矿化度较高的地下潜水,或承压水,这是我国土壤盐化的重要原因,如黄淮海平原、东北平原以及一些内陆盆地皆如此海水补给地下水主要发生在滨海地区,近来一些滨海地区由于过度抽取地下水而发生海水倒灌的现象比较普遍,因而发生大面积次生盐渍化3)灌溉水与天然降水:这是一种外来的盐分来源因为一般的灌溉水都含有一定的盐分,如河北平原区各河水矿化度约为0.3~0.5g/L天然降水补给土壤盐分主要发生海潮气流影响的降水,据天津市分析,当地雨水含盐量约为0.034g/L,若一年降水510mm,则每平方公里可增加盐分18t 左右4)植物残落物积盐:具体可参考9-3表9-3盐生植物盐分含量科名 名称 PH 适应范围 干涸残余 10g/kgSO42_10g/kgCl_10g/kg藜 科菊 科禾本科碱 蓬盐 吸地 枣羊角菜马绊草10.0~96.8~9.87.0~7.57.0~7.97.033.7030.8942.2829.489.170.902.892.883.950.146.637.6910.576.131.36(二)盐分对植物的危害及植物的耐盐生理在盐土中盐分的组成及其对植物的危害特点基本上可分为中性盐类与碱性盐类两大类型。
1、中性盐类:主要是 NaCl、Na 2SO4、CaCl 2、MgCl 2等,中性盐类主要是溶解于土壤水中而产生渗透压以影响作物对水分的吸收,对植物细胞来说,就是这些离子对水分的亲和力而对细胞膜的吸收水渗透产生反渗透,土壤溶液中这种盐分浓度越高,则植物根系吸水越困难一般耕地的土壤溶液浓度约为200~500mg/kg(0.02%~0.05%) ,它的渗透压约等于0.2~1atm,作物根细胞液的渗透压大约是7~20atm作物只有在细胞液浓度比土壤溶液浓度大一倍左右时,才能源源不断地自土壤吸收水分,反之,灰出现反渗透现象,产生生理脱水而萎蔫死亡表9-4表9-4 土壤含盐量与土壤溶液渗透压土壤含盐量g/kg土壤含水量g/kg土壤溶液渗透压(标准大气压)*(atm)>15.521.39.49.39.32035145* 1atm=101325Pa不同盐分类型其溶解度和所产生的渗透压是不一样的,一般盐分溶液的渗透压大小与盐分的溶度积成正比,即相同盐分浓度下,溶解度大的,所产生的渗透压愈大,因而危害性也愈大具体可参考表9-5,9-6各中盐分溶解度大小顺序是 CaCl2>MgCl 2>MgSO 4>NaCl>Na 2CO3>Na 2SO4。
表9-5 土体中主要盐类在20℃水中的溶解度 (B.A.柯夫达)CaSO4 K2SO4 Na2SO4 Na2CO3 NaCl KCl MgSO4 MgCl2 CaCl2g/Lmol/L2.00.015100.30.57161.01.13178.01.7264.04.55255.03.4262.02.2353.03.7427.03.8表9-6 不同盐分类型的溶液浓度与渗透压盐类浓 度渗透压(atm) 溶液浓度(mg/kg)盐分类型1 2 3 4NaClMgCl2NaHCO3CaCl2Na2SO4MgSO4136015601700184024003970276031503700372049708610562063907640760010580187008480964011800115001650029300从上表可知,维持溶液渗透压至1atm 时,Na 2SO4需要2400mg/kg 而 NaCl 仅需1360mg/kg,在同一溶液浓度的情况下,NaCl 形成的渗透压大约要比 Na2SO4形成的大一倍,这是 NaCl 比 Na2SO4对作物危害性大的原因之一从以上两表我们可以看出,中性盐因为溶解度而产生渗透压危害作物根系吸收水分的危害程度的差别是 MgCl2>NaCl>Na 2SO4>,即农民所说的“卤盐土大于咸盐土,大于白硝盐土” ,原因即在此。
当然,可溶性盐类浓度过大,也影响作物对养分吸收而破坏作物矿质营养的平衡2、碱性盐类:主要是 Na2CO3,由于它在土壤溶液中产生 pH>9.0以上的碱性和强碱性,其危害力大于中性盐类,原因是:第一、 影响一些作物营养元素的溶解度,进而影响其有效性第二、 影响土壤的微生物活动;第三、 腐蚀植物根系的纤维素;第四、 影响土壤的物理性状根据以上的特点,土壤中可溶性盐类对作物的危害顺序是:Na2CO3>MgCl 2>NaHCO 3>NaCl>CaCl 2>MgSO 4>Na 2SO4,在可溶性钠盐中,硫酸盐对作物的危害最小,若以硫酸钠做标准,它们对作物危害程度的比例是:Na2CO3∶NaHCO 3∶NaCl∶Na 2SO4=10∶3∶3∶1二)植物的耐盐生理及其耐盐度1、植物的耐盐生理:植物在与土壤的盐碱危害的生存竞争中产生了不同的抗盐生理第一、泌盐的耐盐植物:即将体内的盐分通过叶面蒸发而分泌与体外,如柽柳、琵琶柴等第二、肉质嗜盐植物:将盐分与体内蛋白质结合使叶片形成肉质从而提高其渗透压,如藜科植物的黄须菜等,栽培作物中如藜科的甜菜、菠菜等第三、旱生排盐植物:即借助于旱生结构,通过减少蒸发以减少水分的吸收,因而减少从土壤中吸收盐分,如糜子、谷子、高粱、棉花、向日葵等植物。
2、作物的耐盐度:即作物所能忍耐土壤的盐碱浓度,当然,不同的生育期有所差异,一般苗期耐盐能力差具体可参考表9-7表9-7不同作物的耐盐度(耕层0~20cm 的含盐 g/kg)耐盐力 作物 苗期 生育旺期强甜 菜向 日 葵蓖 麻糁 子5~64~53.5~43~46~85~64.5~64~5较强 高粱、苜蓿 棉 花 3~42.5~3.5 4~5.54~5渗 透 压溶 液 浓 度 ( mg/kg)盐 分 类 型黑 豆 3~4 3.5~4.5中等冬 小 麦玉 米谷 子大 麻2~32~2.51.5~2.02.53~42.5~3.52.0~2.52.5~3.0弱绿 豆大 豆马铃薯、花生1.5~1.81.81~1.51.8~2.31.8~2.51.5~2当然,有许多绿肥作物,如田箐等,耐盐能力是很高的三、盐土的形成、剖面形态与诊断特征(一)盐土的形成总的来说,盐土的形成是地下潜水中的盐分通过土体毛管蒸发而在地表积聚的一个物理过程外部条件是气候比较干燥,蒸发大于降水气候条件可分为两种类型:1、极端大陆性干旱气候:全年都处于蒸发大于降水的情况,只是温度有所变化而已,如我国西北内陆地区即如此。
2、大陆季风的季节性干旱气候:因为降水的季节性分配,大气蒸发与地下潜水都有季节性变化,如河北省曲周地区实验观测结果,即图9-3所示基本可分以下几个阶段:(1)春季强烈蒸发—积盐阶段(3~5。












