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土壤环境调控
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土壤环境调控
内容回顾
提问1：土壤物理性质有哪些？简单说明特性
提问2：土壤化学性质有哪些？简单说明特性
不良的土壤有哪些表现？采取哪些措施改良和利用不良的土壤？（风沙土和盐碱土）
课程引导
学习目标
风沙土改良及利用；
盐碱土改良及利用；
土壤环境调控
案例一 风沙土的改良及利用
1.1风沙土概念
风沙土是干旱与半干旱地区于沙性母质上形成，处于土壤发育的初始阶段，成土过程微弱。
通体细沙，植被易于破坏，随起沙风而移动。
1.2特点
2 风沙土的分布
风沙土主要分布于干旱少雨、昼夜温差大和多沙暴的地区，包括世界各大洲的沙漠、草原和半荒漠草原地带。
著名的非洲撒哈拉大沙漠及其周围地区，亚洲的西部、南部、北部，以及苏联、澳大利亚和美国都有大面积风沙土存在。
在中国，主要的分布范围在北纬36°～49°之间的干旱和半干旱地区，包括塔克拉玛干、古尔班通古特、库母达格、柴达木、巴丹吉林、乌兰布、腾格里、库布奇、毛乌素、小腾格里、西辽河和呼伦贝尔等沙区，东南沿海也常有所见。
全世界有相当面积的农田受流动风沙土侵袭，风沙土的范围有所扩大。根据联合国粮农组织的资料，自20世纪70年代中期以来，每年约有5～7万平方公里的土地发生沙化，其中尤以非洲邻近撒哈拉大沙漠的国家为甚。受侵袭的农田产量下降，甚至颗粒无收。中国鄂尔多斯高原等的风沙土也有扩大趋势。
3 风沙土的形成
风沙土的形成过程与流动沙性母质上自然植被的出现、繁衍和演变紧密相关。当由流动性沙性母质构成的沙丘上出现稀疏的植物时，风沙土的成土过程即告开始。植物通过根系和它的地上部分对沙性母质产生固结作用和表面覆盖作用，从而减弱了沙性母质的流动性；植物死亡后遗留下的残体转变为腐殖质，又使沙性母质的物理、化学和生物性质发生变化并使之产生发生层次。随着植被的不断发展，上述作用日益强烈，流动的沙性母质也渐趋于半固定或固定状态，从而形成半固定风沙土和固定风沙土。
4 风沙土的性状
风沙土质地粗，细砂粒占土壤矿质部分重量的80～90％以上，而粗砂粒、粉砂粒及粘粒的含量甚微。
干旱是风沙土的又一重要性状,土壤表层多为干沙层,厚度不一,通常在10～20cm左右,其下含水率也仅2～3％。有机质含量低，约在0.1～1.0％范围内；有盐分和碳酸钙的积聚，前者由风力从他处运积而来，后者是植物残体分解和沙尘沉积的结果。
由于所处的自然地带不同，风沙土的性质也表现出一定的地区性变异。例如：通常是草原地区的风沙土有机质含量较高，盐分含量较低且无石灰积聚；半荒漠地区的风沙土有机质含量较低，有盐分及少量石灰的积聚；荒漠地区的风沙土有机质含量更低，盐分及石灰的积聚作用明显增强。
5风沙土的性质
剖面形态
A层：生草—结皮层或腐殖质染色层，厚度5～30cm或更厚，浅黄色（2.5Y7／3）或淡 棕色（7.5YR5／4），片状或弱团块状结构，沙土或沙壤土。根系较多
C层：沙土，浅黄色（2.5Y7／3），单粒结构。
6 风沙土的类型
根据植被生长的疏密和沙性母质流动性的大小，风沙土可分为3个亚类，它们同时反映风沙土的3个不同发育阶段：
①流动风沙土。
多半是仅生长有极为稀疏的固沙先锋植物的流动沙丘。成土过程微弱，风蚀作用严重，土壤剖面的层次分化不明显。植物难以定居其上，基本上无利用价值。多见于荒漠地区。
②半固定风沙土。
由流动风沙土发育而来。随着流动风沙土着生植物的增多，沙面植物的覆盖度增大，风蚀作用趋于和缓，土壤表面变为紧实并出现薄层结皮，流动性变小而呈半固定状态。同时，土壤有机质含量也因植物残体的增多而有所增加，土壤剖面层次有所分化。
③固定风沙土。
由半固定风沙土发展而成。除生长有沙生植物外，还常掺入一些地带性植物种。沙丘的外貌更加平缓，地表结皮进一步增厚，沙面更加紧实，剖面分化明显，且有团块状结构出现，抗风能力增强，土壤理化性质发生明显变化。
6.2风沙土的农业和化学防治措施
（1）农业措施 主要是通过增施有机肥料、客土（掺粘土）、留（高）槎和种植豆科绿肥等措施，增强风沙土的抗风蚀的能力，并提高土壤肥力水平。
（2）化学措施 主要是利用某些化学物质增加风沙土颗粒的固结能力以减缓风沙土的流动性。此类化学固沙材料主要包括沥青乳剂、渣油以及聚丙烯胺等石油化工副产品。
在苏联，借助化学固沙材料每年有若干平方公里风沙土被固定。但因成本昂贵，目下尚难以大面积使用。
案例2 盐碱地改良及利用
盐碱地
盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。
盐碱地
盐碱土分布在地势低平，地下水位较高，半湿润、半干旱和干旱的内陆地区。地下水中的可溶性盐分沿土壤毛细管上升到地表后，水分蒸发了，而盐分则聚积形成了盐碱土。滨海盐碱土是海水浸渍形成的。我国盐碱土主要分布在西北、华北和东北平原的低地、湖边或山前冲积扇的下部边缘，以及沿海地带。盐碱土可分为盐土、碱土两大类。盐土中以含氯化钠和硫酸钠为主，这两种盐类聚集在土壤表层，形成白色盐结皮。碱土中含可溶性盐少，B层有坚实的柱状结构，富含碳酸钠。故B层为强碱性我国的盐土分布较广。碱土仅是零星分布，在春旱时，弱盐土地表常呈现一片白色盐霜，影响作物出苗或出全苗。
一、盐碱土
形成因素（4个方面）
各种盐碱土都是在一定的自然条件下形成的，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。影响盐碱土形成的主要因素有：
　　在我国东北、西北、华北的干旱、半干旱地区，降水量小，蒸发量大，溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。夏季雨水多而集中，大量可溶性盐随水渗到下层或流走，这就是“脱盐”季节；春季地表水分蒸发强烈，地下水中的盐分随毛管水上升而聚集在土壤表层，这是主要的“返盐”季节。东北、华北、半干旱地区的盐碱土有明显的“脱盐”“返盐”季节，而西北地区，由于降水量很少，土壤盐分的季节性变化不明显。
1、气候条件
　　地形部位高低对盐碱土的形成影响很大，地形高低直接影响地表水和地下水的运动，也就与盐分的移动和积聚有密切关系，从大地形看，水溶性盐随水从高处向低处移动，在低洼地带积聚。盐碱土主要分布在内陆盆地、山间洼地和平坦排水不畅的平原区，如松辽平原。从小地形（局部范围内）来看，土壤积盐情况与大地形正相反，盐分往往积聚在局部的小凸处。
2、地理条件
　　质地粗细可影响土壤毛管水运动的速度与高度，一般来说，壤质土毛管水上升速度较快，高度也高，砂土和粘土积盐均慢些。地下水影响土壤盐碱的关键问题是地下水位的高低及地下水矿化度的大小，地下水位高，矿化度大，容易积盐。
3、土壤质地和地下水
　　河流及渠道两旁的土地，因河水侧渗而使地下水位抬高，促使积盐。沿海地区因海水浸渍，可形成滨海盐碱土。
4、河流和海水的影响
　　有些地方浇水时大水漫灌，或低洼地区只灌不排，以致地下水位很快上升而积盐，使原来的好地变成了盐碱地，这个过程叫次生盐渍化。为防止次生盐渍化，水利设施要排灌配套，严禁大水漫灌，灌水后要及时耕锄。
二、 对耕作管理的影响
盐碱地的危害
危害作物生长、阻碍农业生产的发展
（1）盐碱化使土壤理化性质变差，作物、林木和牧草的生存条件变坏，表现在：
① 土壤有机质含量相对降低。由于土壤盐碱化，抑制了土壤的生草化过程和土壤有机质的累积过程，因而土壤有机质含量相对降低，从而影响到土壤的理化性质。
② 土壤营养条件变差。在排水、洗盐和加大定额灌溉的影响下，土壤氮素损失严重，有机质是土壤磷素的主要来源，有机质的分解产物能使磷素释放而提高其有效性，盐碱土有机质含量低，速效磷的含量也就低，加之盐碱地PH值高，碳酸钙含量高，土壤中的磷易形成难溶性磷酸盐，从而降低了磷的有效性，此外，锌、锰、铁、铜等微量元素也皆因土壤PH高而降低了有效性。
③土壤物理性状不良。盐碱化土壤结构差，直径大于0.25mm的水稳性团聚数量少,空隙度低，非毛管孔隙少，粘结性差，保墒能力差，土壤胶体Na+含量高，透水性差，土壤胶盐困难，土壤有效水含量低，无效水含量显著增加，供水能力差，春秋地温偏低，土性冷凉，影响作物及时播种和幼苗生长，夏季地温偏高，加速了地表蒸发和积盐。④土壤微生物活动受到盐碱的抑制，固N菌、硝化菌很少，活性差，因而土壤中的氨化作用和硝化作用微弱。
（3）作物生长不良造成缺苗、减产、死亡。根据一般的统计，非盐化土作物不缺苗、产量正常，轻盐化土缺苗减少10-20%（平均15%），中盐化土缺苗减产20-50%（平均35%），重盐化土缺苗减产50-80%（平均65%），盐土只能个别成活，无收成。
总之，土地盐碱化有仅危害作物赖以生存的土壤条件，而且祸及作物的生长，造成作物缺苗或死亡，从而阻碍农业生产的发展，土壤盐碱化是当地发展农业经济的重要限制因素。
（2）土壤溶液直接毒害作物细胞。由于盐碱土溶液浓度高，渗透压大，使作物吸收水份和吸收养分的能力降低，与此同时植物根系选择性吸收营养离子能力也相应降低，因此非营养离子大量进入体内，而营养离子吸收减少或吸收不上，从而打乱了体内正常的离子平衡，干扰了作物正常的新陈代谢机能，破坏蛋白质的合成与水解，引起氨和可溶性盐类离子在体内的积聚，从而产生离子毒害，危及作物的生长发育，甚至死亡
盐碱地的改良
洗盐 洗盐就是把水灌到盐碱地里，使土壤盐分溶解，通过下渗把表土层中的可溶性盐碱排到深层土中或淋洗出去，侧渗入排水沟加以排除。
平整土地 平整土地可使水分均匀下渗，提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果，防止土壤斑状盐渍化。
深耕深盐 盐分在土壤中的分布情况为地表层多，下层少，经过耕翻，可把表层土壤中盐分翻扣到耕层下边，把下层含盐较少的土壤翻到表面。翻耕能疏松耕作层，切断土壤毛细管，减弱土壤水分蒸发，有效地控制土壤返盐。盐碱地翻耕的时间最好是春季和秋季。春、秋是返盐较重的季节。秋季耕翻尤其有利于杀死病虫卵，清除杂草，深埋根茬，加强有机质分解和迟效养分的释放，所以值得提倡。
适时耙地。耙地可疏松表土，截断土壤毛细管水向地表输送盐分，起到防止返盐的作用。耙地要适时，要浅春耕，抢伏耕，早秋耕，耕干不耕湿。
增施有机肥，合理施用化肥。盐碱地一般有低温、土瘦、结构差的特点。有机肥经微生物分解、转化形成腐殖质，能提高土壤的缓冲能力，并可和碳酸钠作用形成腐殖酸钠，降低土壤碱性。腐殖酸钠还能刺激作物生长，增强抗盐能力。腐殖质可以促进团粒结构形成，从而使孔度增加，透水性增强，有利于盐分淋洗，抑制返盐。有机质在分解过程中产生大量有机酸，一方面可以中和土壤碱性，另一方面可加速养分分解，促进迟效养分转化，提高磷的有效性。因此，增施有机肥料是改良盐碱地，提高土壤肥力的重要措施。
此外，化肥对改良盐碱的作用也受到人们重视，化肥给土壤中增加氮磷钾，促进作物生长，提高了作物的耐盐力。施用化肥可以改变土壤盐分组成，抑制盐类对植物的不良影响。无机肥可增加作物产量，多出秸秆，扩大有机肥源，以无机促有机。
当然，盐碱地施用化肥时要避免施用碱性肥料，如氨水、碳酸氢铵、石灰氮、钙镁磷肥等，而应以中性和酸性肥料为好。硫酸钾复合肥是微酸性肥料，适合在盐碱地上施用，且有改良盐碱地的良好作用。
小 结
风沙土和盐碱土的改良及利用措施
（查阅资料理论联系实际）
谢谢！

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