碱性土壤：特征，组成和校正 - 环境

在碱性土壤中是具有高pH（大于8.5）的土壤。pH是水溶液的酸度或碱度的量度，并且其值指示存在的H ⁺离子的浓度。

土壤pH是土壤分析中最重要的指标之一，因为它能决定性地影响这种基质中发生的生物过程，包括植物的发育。

图1.碱性土壤中粘土含量很高，会引起膨胀和收缩。资料来源：flickr.com/photos/eddgarreve

极端酸性或碱性pH值为土壤（植物和动物）各种生命的发展创造了不利条件。

数学上，pH表示为：

pH = -log

其中H ⁺离子或氢离子的摩尔浓度。

pH值的使用非常实用，因为它避免了处理冗长的数字。在水溶液中，所述pH变化比例14之间0和酸性溶液，其中H的浓度⁺离子比OH的高和更大^-离子（oxyhydryl），具有的pH大于7。在碱性溶液中，其中较低的OH离子浓度^-是主要浓度，pH值大于7

在25纯水^Ô C，具有的H浓度⁺离子等于OH的浓度^-离子，因此，其pH为〜7。该pH值被认为是中性相等。

图2.绣球花（八仙花）的花朵如果生长的土壤具有酸性pH，则为蓝色；如果碱性，则为粉红色。资料来源：Raul654

碱性土壤的一般特征

在碱性土壤的特征中，我们可以提到：

结构体

它们是具有非常差的结构和非常低的稳定性的土壤，对于农业而言不是非常肥沃和成问题的。它们具有独特的表面密封。

他们经常会在0.5至1米深的地方形成坚硬而紧凑的钙质层，并以硬壳和扁平形式压实各种类型的压实。

这导致对植物根部穿透的高机械抵抗力，以及减少通气和缺氧（有效氧气浓度低）的问题。

组成

它们主要存在碳酸钠Na ₂ CO ₃。它们是黏土，其中大多数黏土的存在会导致黏土在水的作用下膨胀。

一些过量存在的离子对植物有毒。

保水率

他们的水收集和储存能力差。

它们具有低渗透能力和低渗透性，因此排水性差。这导致雨水或灌溉水滞留在表面上，还导致稀有的可用养分的溶解度和迁移率低，最终转化为养分缺乏。

位置

它们通常位于半干旱和干旱地区，那里的降雨稀少，并且碱性阳离子不会从土壤中浸出。

化学成分及其与植物发育的关系

作为组成成分以粘土为主的粘土质土壤，由于存在特定的杂质，它们的水合硅酸铝聚集体会显示出各种颜色（红色，橙色，白色）。

铝离子浓度过高对植物有毒（植物毒性），因此是农作物的问题。

土壤的碱性条件会产生具有以下特征的化学成分：

高盐度或水中可溶性盐浓度过高

由于这种条件产生的渗透压，这种条件会减少植物的蒸腾作用和根部对水分的吸收。

钠或钠离子过多（Na

高碱度降低了土壤的水力传导性，降低了水的储存能力以及氧气和养分的传输。

高浓度的可溶性硼

硼对植物有毒（植物毒性）。

营养限制

与碱性土壤中，用OH的主要浓度相关联的高的pH值^-离子，限制植物营养素的可用性。

碳酸氢根离子（HCO

碳酸氢盐也具有植物毒性，因为它抑制根生长和植物呼吸。

铝离子的存在

铝是另一种植物毒性金属，其作用类似于碳酸氢盐的过量存在。

其他植物毒性离子

在氯化物的一般情况下，碱性土壤本植物毒性浓度（氯^- ），钠（Na ⁺），硼（B ³⁺），碳酸氢根（HCO ₃ ^- ）和铝（Al ³⁺）离子。

营养素

碱性土壤还降低了植物养分的溶解度，特别是诸如磷（P），氮（N），硫（S）和钾（K）等常量养分以及诸如锌（Zn），铜（Cu），锰（ Mn）和钼（Mo）。

碱性土壤校正

在干旱和半干旱环境中，蔬菜作物的生产受到降雨的限制和降雨的限制，现有的不育性以及碱性土壤的物理和化学限制。

通过实施纠正和改善其条件的方法，人们越来越关注将碱性土壤纳入农业生产。

改善碱性土壤的策略

碱性土壤的管理包括三种提高生产力的主要策略：

缓解碱性土壤深层或地下土壤限制的策略。
提高作物对碱性土壤的耐受性的策略。
通过适当的农学工程解决方案来避免该问题的策略。

碱性土壤校正实践

-瞬时盐度校正

为了改善瞬时盐度条件（盐度与地下水波动无关），唯一实用的方法是保持水通过土壤剖面流向内部。

这种做法可能包括使用石膏（CaSO ₄）来增加来自根部发育区的盐渗滤液的比例。相反，在钠土中，除了浸出或洗涤钠离子外，还需要进行适当的改性。

可溶性硼也可以洗掉。钠和硼浸出后，可纠正营养不足。

-耕作土壤或深深地基

深层土壤耕作或深层深层耕作包括从深层土壤中去除基质以破坏压实的硬化层，并通过加水提高肥力和湿度。

这项技术可以提高土壤生产力，但长期来看效果不佳。

如果通过添加化学改良剂（例如石膏（钙）形式的钙）来稳定土壤结构，则长期深层土壤修复对土壤碱度（或过量的钠离子，Na ⁺）具有积极的影响。₄）或有机物，除控制人，牲畜和车辆的通行或通过外，还可减少土壤压实。

-通过添加石膏纠正

石膏作为土壤中钙离子（Ca ²⁺）的替代钠离子（Na ⁺）的来源已广泛使用，并取得了一定的成功，目的是改善钠土中的结构性问题。

石膏矫正可防止粘土颗粒过度膨胀和分散，增加孔隙率，渗透性并降低土壤的机械阻力。

也有研究工作报告说，使用石膏作为碱性土壤的改良剂后，盐，钠和有毒元素的渗滤液增加。

-改善聚合物的使用

最近开发了改善钠盐污染的技术，其中包括使用各种聚丙烯酰胺聚合物（PAM）。

PAM可有效提高钠土中的水力传导率。

-与有机物和填充物的校正

地表覆盖物（或英文为地膜）具有几个有利的作用：它们减少了地表水的蒸发，改善了渗透性，并减少了水和盐类向外部的移动。

堆肥形式的有机废物的表面应用会导致Na ⁺离子的减少，这可能是由于堆肥材料中的某些可溶性有机化合物可以通过形成复杂的化学化合物而捕获钠离子这一事实所致。

另外，堆肥的有机物为土壤提供了丰富的养分（碳，氮，磷，硫）和微量养分，并促进了微生物的活动。

还可以在土壤深层中以床的形式对有机物进行校正，具有与表层施用相同的好处。

图3.火山灰的改良，以提高保水性，特内里费岛的埃尔帕尔马（加那利群岛）。资料来源：Patrick.charpiat，来自Wikimedia Commons

-化肥在土壤中的应用

在土壤中施用化肥床也是一种碱性土壤的改良做法，因为它可以纠正大量和微量营养元素的缺乏，因此可以提高农业生产率。

-第一次使用农作物

几项研究已经检验了首次使用农作物作为改良土壤结构，形成允许根系在敌对土壤中生长的孔隙的机制的实践。

多年生的天然木本植物已被用来在不透水的粘土地下土壤中产生孔隙，这些土壤的首次使用可有利地改变土壤的结构和水力性质。

-繁殖耐盐碱土的植物

使用选择性育种来改善作物对碱性土壤的限制性条件的适应受到了极大的质疑，但这是提高这些不利土壤中作物生产力的最有效的长期，最经济的方法。

-避免土壤的限制

避免做法的原则是基于最大限度地利用相对良性的碱性土壤资源来增加蔬菜作物的生长和产量。

使用这种策略意味着要使用早熟的作物，较少依赖于土壤的湿度，也较少受到其不利因素的影响，也就是说，能够避免碱性土壤中存在的不利条件。

-农艺实践

简单的农艺方法，例如早收获和增加养分输入，可以增加根系的局部发育，因此也可以增加作物中利用的表层土壤的体积。

修剪和残茬的保留也是改善碱性土壤栽培条件的农艺技术。

参考文献

安德森（WK），哈姆扎（Hamza），马萨诸塞州，夏尔马（Sharma），DL，达安图诺（D'Antuono），MF，霍伊尔（Hoyle），FC，希尔（N.），沙克利（Shackley），BJ，阿姆贾德（Amjad），M.Zaicou-Kunesch，C. 管理在小麦作物单产提高中的作用-一篇特别强调西澳大利亚的综述。澳大利亚农业研究杂志。56，1137-1149。doi：10.1071 / AR05077
阿姆斯特朗，RD，鹰。C.，Matassa，V.，Jarwal，S。（2007）。堆肥垫料在Vertosol和Sodosol土壤上的应用。1.对作物生长和土壤水分的影响。澳大利亚实验农业杂志。47，689-699。
布兰德，京东（2002）。筛选种子粗糙的羽扇豆（羽扇豆羽扇豆和大西洋羽扇豆）。或对钙质土壤的耐受性。植物和土壤。245，261-275。doi：10.1023 / A：1020490626513
马萨诸塞州哈姆扎和西澳大利亚州安德森（2003）。与压实的壤质砂质土壤中土壤性质和谷物产量对深层裂殖和石膏施用的响应相比，西澳大利亚州的砂质粘土质壤土有所不同。澳大利亚农业研究杂志。54，273–282。doi：10.1071 / AR02102
Ma，G.，Rengasamy，P.和Rathjen，AJ（2003）。铝在高pH溶液中对小麦植物的植物毒性。澳大利亚实验农业杂志。43，497-501。doi：10.1071 / EA01153

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