土壤盐化是指土壤中可溶性盐含量增加到1g/kg以上的过程,土壤中的盐分离子主要为氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子等;碱化是以交换性钠离子所占的阳离子交换量(CEC)的百分比(即碱化度)为标准衡量,通常把pH大于8.5,碱化度大于15%的土壤称为碱土;由于两者在发生上有一定的联系,盐土与碱土常混合存在,在我国统称为土壤的盐渍化(习惯上叫做盐碱土)。盐渍化土壤的分级在国内外有不同的标准,其成因跟地理环境(成土过程)、气候、人工管理措施(水肥管理制度、种植模式等)等都有关系。
我国盐碱土面积约5.6亿亩,广泛分布于西北、东北、沿海和黄河中下游地区(张建峰等,2005)。
土壤盐分含量过高时,会造成作物根系吸水困难,同时由于离子毒害作用,会加速根系老化、甚至导致死根现象。另一方面,土壤盐分钠离子含量过高时,土壤胶体易分散,从而造成土壤结构的破坏,加剧作物的生长障碍。因此在盐渍化土壤上进行农业生产时,应加强水肥的管理,同时进行必要的土壤改良。
常见的盐渍化土壤改良方式有:
1)工程改良(冲洗排盐)。在播种前或生长季通过灌溉排水措施冲洗掉多余的盐分,达到适合作物生长的目的。应注意在天然排水条件较差的地区,应合理修建排水沟、竖井、地下暗管等。
2)农艺措施改良。主要是合理的土壤作业、水肥管理措施以及地表覆盖等,以改良土壤结构,降低盐分在耕作层的积累。常见措施:土壤作业如翻耕晒垡、深松、中耕等;秸秆覆盖、地膜覆盖、铺沙(掺沙)等;增施各类优质有机肥;改良灌溉方式;水旱轮作等。
3)化学改良。施用石膏、含钙肥料、腐植酸肥料、硫酸铝及高聚物(如聚丙烯酰胺(PAM))等,降低土壤pH,改良土壤结构。
4)生物改良。如种植耐盐碱植物(如紫花苜蓿、三叶草等),使用耐盐碱微生物菌剂(有机磷细菌、丛枝菌根真菌等)减轻盐害等。
综合来看,盐碱地的改良应适地适时采用综合措施。在水资源丰富的地区,灌溉排盐是行之有效的基础措施之一,农艺措施是耕作土壤上的重要手段,在盐渍化土壤严重区域以及潜在耕作区,可同时综合应用化学改良和生物改良措施压碱排盐。
在耕作土壤上人为的管理措施不当是造成土壤次生盐渍化的重要原因,除了调整灌溉制度外,在施肥上应注意几点:
1)测土配方,科学施肥,避免盐分离子的过量积累,节约肥料成本;
2)根据土壤理化性质,合理施用有机肥、钙质肥料以及其他土壤改良剂,优化土壤结构;
3)设施农业中,由于通常为非充分灌溉,水分的淋溶不易实现,尤其应注意避免过量施肥;
4)由于硫酸根离子也是重要的盐离子,在盐碱地的肥料选择上,即使选用硫基肥料也不能过量施用。