一、土壤次生盐渍化及其危害
土壤次生盐渍化是指在干旱,半干旱地区由于水文地质条件的不同而存在的非盐渍化土壤,因人类的不合理灌溉,促使地下水中的盐分沿土壤毛管孔隙上升并在地表积累,由此引起的土壤盐渍化称次生盐渍化。
危害:土壤次生盐渍化会提高土壤盐分,改变土壤性质。盐分升高也会影响作物吸收水分,引起作物水分失衡,轻则生长发育受抑制,严重时导致凋零死亡;同时也会影响到土壤微生物活性,盐分过高不利于微生物活动,影响土壤养分有效化过程,从而间接影响土壤对作物的养分吸收供应。
二、土壤次生盐渍化的成因
(1)不合理施肥。农业中普遍存在盲目施肥现象,有大量肥料不被吸收而残留在土壤中,这是土壤盐分的主要来源,也是引起盐渍化的直接原因。无机肥中的硝酸钙、硝酸钾、氯化钾等无机肥溶解在土壤溶液中一方面提高土壤溶液浓度,另一方面引起pH值降低,使Fe、Mn、Al等元素的可溶性提高,使土壤盐溶液的浓度进一步提高,加剧土壤次生盐渍化发展。
(2)不合理灌溉。不合理灌水和灌水次数频繁引起地下水上升,水分蒸发,导致盐分表聚,其中温室大棚最为严重。大棚种植蔬菜,棚膜覆盖的时间较长,雨水不能冲刷土壤,易产生病害。大棚的温度高,土壤水分散失会加快,利于盐分在地表积累,使土壤次生盐渍化加重。
三、次生盐渍化的治理
(1) 工程措施—合理灌溉。改良灌溉技术,建立完善的灌溉系统。通过增加科技投入,改良灌溉技术,由原来的不合理大水漫灌变为喷灌、滴灌相结合的灌溉方式。
(2) 引淡淋盐。通过地表客水灌溉,在为农作物生长提供充足水分的同时,也可稀释和淋溶土壤中的盐分。
(3) 生物改良。种植耐盐碱的树种特别是能固氮的耐盐树种和草木(绿肥)植物,既可以减少地表水分的蒸发、防止土壤表面积盐,又可以降低地下水位和盐分,改良土壤的物理性状,增加有机质和土壤微生物,从而彻底改善周围的生态环境。
(4) 化学改良。在次生盐渍化土壤上施用土壤改良剂。本中心研发的沃福丰®硅钙钾镁土壤调理剂以天然矿物为原料,经混合配制、高温煅烧后制成,因本产品中富含有效钙养分,因此可作为一种钙质改良剂。沃福丰®硅钙钾镁土壤调理剂可有效降低土壤盐分和碱化度,改善土壤结构,增加水分渗透能力,提高土壤肥力。以上转载于土壤改良与农业生态工程中心
植物对不同类型盐分影响的土壤有不同的响应方式。除了高pH引发的养分亏缺问题,高浓度的可溶性盐通过两种主要机制影响植物:渗透效应和特定离子效应。
1、渗透效应
可溶性盐降低了土壤水的渗透势,根系难以从土壤中获取水分。对于成株的植物,虽然盐分很难导致植株枯萎或减少对水分的吸收,但这需要植物消耗更多的能量调整渗透势----积累有机的和无机的溶质来降低细胞内的渗透势,对抗外部土壤溶液中低的渗透势。损失的能量影响植物生长。
植物在生长早期最容易受到盐危害。盐分会延迟甚至阻碍种子萌发。同一种盐分状况下,新抽芽的植物可能死亡,同类品种老的植物能不同程度忍受同等程度的盐分。新萌发种子的幼根(根的前体)对盐分尤其敏感。当幼根细胞遇到含高盐浓度的土壤溶液时,幼根通过渗透向高浓度的土壤溶液中失水,植物细胞被瓦解。芽体幼嫩的茎部也容易遭受盐害。
2、特定离子效应
不同盐分类型对植物生长的影响不同,钠、氯、高硼酸和碳酸氢根对许多植物都会产生毒害,不同的物种或同一物种不同的品种,对盐分离子的敏感程度差异很大。除了特定离子的毒害作用,高含量的钠能引起其他阳离子吸收和利用的不平衡。离子穿过细胞膜被植物吸收的过程中,钠与必需营养离子钾产生竞争,生长在盐化----钠质土或钠质土上的植物很难吸收所需要的钾。大量的钙能够协助植物拮抗钠,促进钾的吸收。对植物健康来说,盐质土中特定离子的平衡与总盐分的浓度同等重要。
3、钠化的物理效应
恶化的物理性质是决定哪种植物能在钠质土中生长因素之一。钠化引起胶体分散至少通过两个途径危害植物:①土壤结构破碎导致通气不良,土壤和根系缺氧;②由于极低的入渗率和渗透率,土壤的透水性很差。
4、植物盐害症状
过多的土壤盐分导致植物生长矮小,叶片粗糙呈墨绿色。高浓度的钠或氯化物导致叶边或尖端枯萎坏死。老叶片首先出现这些症状,受害也最严重,因为它们运输水和积累盐分的时间最长。盐分胁迫的植物叶片提前凋落。
项目组注:实际农业生产中遇到的土壤盐渍化对作物的危害,一般用淋溶清洗使高浓度盐分向地下部流失,还有蒸腾作用让盐分随水分迁移到地上部。原理是尽量让根系与盐分保持适当的距离,减少盐分对钾离子营养点位的争夺,调整渗透势。单硅酸对盐分的“置换作用”能有效降低盐分对植物的胁迫。目前原理还不很清晰,暂且叫“置换作用”。有兴趣的可以联系我们,一起交流心得。
以上节选自《土壤学与生活》,作者尼尔▪布雷迪、雷▪韦尔。为方便阅读,原文部分元素和分子式由项目组小编转换为通用汉语化学元素和分子式注释语法,如有错误请大家指正。