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  • 碱土

    碱土(solonetz)是指土壤胶体中含交换性钠较多(碱化度达15%或20%)的土壤。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。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。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。碱土因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,从而使胶体中交换性钠的百分率增大。

    编辑摘要

    目录

    概述/碱土 编辑

    释义

    土壤胶体中含交换性钠较多(碱化度达15%或20%)的土壤。其主要特征是: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。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。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。碱土因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,从而使胶体中交换性钠的百分率增大。

    分类

    碱土 碱土

    中国境内的碱土分3个亚类:

    ①草甸碱土:多见于松辽平原和黄淮海平原,地下水较浅,土壤有轻微的季节性积盐。

    ②草原碱土:主要在大兴安岭以西的高原草原地区,已脱离地下水影响,有明显的柱状、棱柱状碱化层。

    ③龟裂碱土:不受地下水影响,地表因干旱呈龟裂状,几乎不能生长植物,主要在新疆、甘肃、宁夏等地的荒漠和半荒漠地带。碱土改良的中心任务是降低交换性钠的含量。施用石膏、磷石膏和氯化钙等物质,以其中的钙离子交换出碱土中的钠离子,使之随雨水和灌溉水排出土壤;施用硫磺、硫酸亚铁等酸性物质,中和土壤酸度,活化土壤中的钙,降低土壤中碳酸钠盐类浓度,提高某些矿质营养元素对植物的有效性。化学措施须与水利、农业措施相配合。

    特点与形成过程/碱土 编辑

    形成过程

    由于碱化度高(如>45%)时,土壤表层的胶体物质(包括有机胶体和矿物胶体)开始呈高度的钠质分散状态,并随下降的土壤水流而向下层渗移,因此表层有机质减少,其中特别是亚表层由于缺乏应有的地表腐殖质补充而形成颜色较浅的层片状结构的SiO2含量较高的层次(E)。与此同时,在B层由于大量的钠质胶体积聚,形成比较紧实的、暗棕色的块状或柱状结构,为Btn层。而结构表面还常常覆有由于上层矿物胶体进行碱性水解所产生的SiO2的悬移粉末。因此,碱土一般具有Ah-(E)-Btn-Cyz的剖面构型。由于pH值较高,所以CaCO3可在不同剖面深度淀积。

    特点

    (1)碱土的剖面形态

    根据以上的形成过程,碱土的典型剖面形态是Ah-(E)-Btn-Bcyz的构型:表层(Ah),暗灰棕(10YR4/3),有机质含量10~30g/kg(草甸碱土可高达60g/kg),为淋溶状态,盐分不多(<5g/kg=,但pH值为8.5~10以上。脱碱层(E):由于脱碱化淋溶,矿物胶体遭破坏,R2O3向下淋溶,因而形成具有颜色较浅质地较轻的脱碱层。碱化积聚层(Btn):暗棕(7.5YR4/6),有柱状结构并有裂隙,质地粘重,紧实,并往往有上层悬移而来的SiO2粉末覆于上部的结构体外。盐分与石膏积聚层(Bcyz):一般有盐分与石膏积聚,但pH值却较高。

    (2)碱土的诊断特征

    主要是钠饱和度比较高,一般在20%以上,但各国分类标准有所不同。关于碱土与碱化,国际上惯用的碱土分类指标是碱化度(ESP)、电导率(EC)和pH。美国提出土壤饱和浸提液的电导率小于4mS/cm(25℃),(ESP)>15,土壤饱和泥浆的pH值高于8.5的土壤称为碱土;碱化度为5%~15%的土壤则称为碱化土壤。联合国粮农组织编制的世界土壤图例中把确定碱土的碱化B层的钠饱和度大于15%作为指标,印度则把碱土的ESP指标定为30%。中国南京土壤研究所提出的土壤系统分类则把划分碱土的ESP指标定为大于20%。实际上,在质地较沙,有机质含量少,土壤胶体吸收容量很低的情况下,土壤胶体吸附少量的钠离子时,即显很高的碱化度。据南京土壤研究所研究,黄淮海平原的碱土,当ESP达40%时小麦的出苗和生长受到严重抑制,故认为这可作为该地区碱土与碱化土壤的分界值,为此,第二次全国土壤普查分类系统中,将ESP大于45%作疆土的诊断确定指标。

    利用和改良/碱土 编辑

    碱土在淋溶条件加强,脱碱化作用(solodization)进一步发展过程中,随着土壤胶体表面吸附的钠离子被水解置换,土壤胶体上的钠饱和度降低至5%以下,而且表层含盐量低,甚至达非盐渍化土壤水平,由于钠饱和度也很低,土层胶体吸附有氢离子,则交换性酸增加,(E)层的pH降低是中性,甚至微酸性。故为脱碱层。但脱碱层以下仍保留残余的Btn层的碱化特征。即形成An-(E)-Btn-C的剖面构型,称之为脱碱土(Solod,SolothSoil)。

    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:

    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。  

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