1、第六章 低產土壤改良一、土壤鹽漬化與次生鹽漬化土壤中含鹽量在0102以上，或者土壤膠體吸附一定數量的交換性鈉，堿化度在1520以上，有害于作物正常生長的土壤，稱鹽堿土。土壤鹽漬化是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現象或過程，也稱鹽堿化。由于土壤鹽化與堿化往往相伴發生,所以長期以來人們將土壤可溶性鹽分的增加籠統地稱為“土壤鹽堿化”。1.基本概念：鹽害：含鹽量0.2% -0.5%堿土： Na2CO3、 NaHCO3鹽土： NaCl、Na2SO4第一節 鹽堿土土壤鹽化鹽土一般呈堿性反應，鹽基呈飽和狀態，腐殖質含量低，地表有白或灰白色鹽結皮、鹽霜或鹽結殼。氣候干旱、地勢低洼、排水不暢、地下水位高、地下水礦

2、化度大等是鹽漬化形成的重要條件，母質、地形、土壤質地層次等對鹽漬化的形成也有重要影響。2.土壤鹽漬化的成因土壤鹽分的運動，主要受土壤水分運行規律和鹽分溶解度規律支配。“鹽隨水來，鹽隨水去，水散鹽留”為鹽堿土區水鹽運行的基本規律。鹽漬化的機制：鹽分向表層積聚的運動鹽漬化的條件：一些有利于鹽分向土表移動的因素氣候的影響 干旱地區，蒸發量大于降雨量幾倍甚至幾十倍以上，巖石風化和成土過程中產生的鹽分，沒有或很少被淋溶，而底土及地下水中的鹽分可大量地隨毛管水上升而積累到土壤表層。地下水的影響 地下水位達到一定高度，地下水中的鹽分才能隨水通過毛管作用上升至地表。保證土壤不發生鹽堿化所要求的地下水最小埋藏深

3、度，稱為地下水臨界深度。地下水礦化度指地下水中的含鹽量，常以克/升表示。臨界礦化度，濱海鹽堿土多為3克/升左右，華北平原大多為11.5克/升。 引水灌溉，導致地下水位上升超過其臨界深度，使地下水和土體中的鹽分隨土壤毛管水通過地面 蒸發耗損而聚于表土。 利用地面或地下礦化水（尤其是礦化度大于 3g/L 時） 進行灌溉，導致灌溉水中的鹽分積累于耕層中。 在開墾利用心底土積鹽層的土壤過程中，過量灌溉的下 滲水流溶解活化其中的鹽分，隨蒸發耗損聚于土壤表層。次生鹽漬化土壤次生鹽漬化是土壤潛在鹽漬化的表象化。由于不恰當的利用，使潛在鹽漬化土壤中鹽分趨向于表層積聚的過程，稱土壤次生鹽漬化。次生鹽漬化的成因

4、50年代大搞平原水庫導致我國平原地區次生鹽堿化面積大增二、鹽堿過多的危害1、生理干旱:土壤中水勢低，根系吸水困難。 2、離子毒害：細胞內離子平衡被破壞，對Na+的過量吸收使膜透性增加， 導致K+、磷和有機溶質外滲。 3、代謝紊亂：生物膜破壞，光合、呼吸速率下降；（Na+抑制RuBP羧化酶、PEP羧化酶的活性； 過多Na+影響蛋白與葉綠素的結合。） 蛋白質合成降低，相對加速貯藏蛋白的水解，使體內氨積累過多，產生氨害；4、堿土中土壤膠體含有大量交換性鈉，增加土壤堿度和惡化土壤物理化學性質，土壤濕時膨脹泥濘、干時收縮堅硬，通透性、可耕性極差。三、作物對鹽堿的適應鹽生植物(Halophyte)、淡土植

5、物(Glycophyte) 抗鹽性是植物對鹽分過多的適應能力。 1、避鹽:植物使周圍環境的鹽濃度降低到遭受鹽害以下的濃度水平的一種抗鹽方式。包括泌鹽、稀鹽、拒鹽。 2、耐鹽：指植物通過生理或代謝的適應，忍受已進入細胞的鹽分。它可通過滲透調節，產生鹽適應蛋白（清蛋白）提高代謝穩定性和忍耐營養缺乏等途徑實現。四、土壤鹽漬化的防治 土壤鹽漬化和次生鹽漬化的防治應重點圍繞“水”字做文章。 1 、合理利用水資源 合理灌溉， 排鹽、洗鹽。 節水防鹽， 防止大水漫灌， 減少輸水滲漏 2、因地制宜地建立農業生態結構 水改旱，可有效防止次生鹽化；植樹造林、種植綠肥牧草3、精耕細作 多施有機肥，控制灌溉水質。化學

6、改良：施用鈣劑或鈣的活化劑等改良劑 4、 選用抗鹽品種 5 、抗鹽鍛煉 如用CaCl2 浸種 6、用植物激素處理植株 生長素可促使作物生長和吸水，提高其抗鹽性。脫落酸能誘導氣孔關閉，減少蒸騰作用和鹽的被動吸收，提高作物的抗鹽能力。中國北方沙漠化分布第二節 風沙土治理一、現狀沙化面積Area Sandy desertification area 沙化總面積 173.97 m. km2 18.12% of total area 占國土總面積18.2%Source: SFA 3rd survey and monitoring of desertification, 2005來源：國家林業局第三次全國

7、荒漠化監測數據，2005 231全球荒漠化土地面積已經超過3600萬平方公里，占整個地球陸地總面積的14，成為全球生態系統的“頭號殺手”，荒漠化土地面積目前每年仍在以5萬至7萬平方公里的速度在急劇蔓延。而且土地荒漠化的速度更是在逐年加大（目前中國大陸每年的土地荒漠化面積高達1.05萬平方公里，荒漠化和半荒漠化土地面積累計已經超過263萬平方公里，占國土陸地面積的27%以上 .1、進一步惡化了生態環境，威脅基礎設施。2、為沙塵暴提供了充足的沙源。3、使農牧業生產力水平大幅度下降，引發饑荒，造成經濟、社會問題。4、我國西北地區的荒漠化已經影響到其他國家和地區。 二、荒漠化的危害三、成因 Drivi

8、ng ForcesCauses 成因Proportion比例Grassland reclamation 草場農墾25.4Over-grazing 過度放牧28.3Fuelwood and medicine collection 樵采、挖藥31.8Improper water use 不當的水資源利用8.3Mining, transport, urban development 工礦交通城市發展0.7Wind Blowing 風力活動形成的5.5Total 合計100Main causes and their proportion 主要成因及其所占比例 (%)Source 數據來源：朱俊鳳，朱震

9、達，199485.5%1、生物措施與工程措施相結合固沙造林四、沙化治理建防護林帶乳化瀝青固沙治沙措施生物治沙治沙措施工程治沙2、封沙禁牧，禁樵禁采，合理用水。3、Development of Intensive Industries in sandy areas 在沙區發展集約經營（治沙不要進沙漠） Intensive agriculture (greenhouse, orchard, vegetable, flower) 集約農業（溫室、果園、蔬菜、花卉) Processing industries (agricultural, animal and wild plant products)

10、 加工業(農產品、畜產品、野生植物資源) Other industries 其他工業 Indoor Feeding System 棚圈養殖方法 Development of rural labor market 勞力輸出4、Participatory desertification control 參與式荒漠化治理 Must directly benefit all the stakeholders 所有參與者都必須直接從中受益 Decision makers must know what the local people need 決策者必須知道沙區居住者的需求 All decisions

11、must be community-based -local peoples living standard所有決策必須考慮到社區的發展 生活水平的提高第三節 水稻土改良一、水稻土概念水稻土 paddy soil 經長期淹水耕作，種植水稻，鐵錳還原淋溶和氧化淀積交替進行，形成耕作層、犁底層、滲育層、潴育層或有潛育層的土壤。 水稻土在我國分布很廣，占全國耕地面積的1/5，主要分布在秦嶺淮河一線以南的平原、河谷之中，尤以長江中下游平原最為集中。 土壤潛育化與次生潛育化土壤潛育化是土壤處于地下水和飽和,過飽和水長期浸潤狀態下，在 1m內的土體中某些層段氧化還原電位Eh200mV，并出現因Fe,Mn

12、還原而生成的灰色斑紋層，或腐泥層，或青泥層，或泥炭層的土壤形成過程。常表現為 50cm土體內出現青泥層。土壤次生潛育化是指因耕作或灌溉等人為原因，土壤（主要是水稻土）從非潛育型轉變為高位潛育型的過程。表現為50cm土體內出現青泥層。 我國土壤潛育化與次生潛育化水稻田有400萬畝。主要分布在南方的鄱陽湖平原、珠江二、水稻土的低產特性1冷：低洼地區的水稻土，冷浸田.土壤水分長期飽和甚至積水，土溫低，影響水稻苗期生長，不發苗，造成低產。改良方法是開溝排水，降低地下水位。2粘和沙：質地過粘和過沙對水分滲漏不利，均能對水稻生育產生不良影響，也不利于耕作管理。改良方法是客土，前者摻入沙土，后者摻入粘質土等

13、。3鹽堿、毒害與酸性改良：1）鹽堿和工業廢水的影響，主要是在排水的基礎上，加大灌溉量以對鹽堿、毒害進行沖洗。2)酸度改良：主要是一些土壤酸度過大的水稻土應當適量施用石灰。 三、改良和治理水稻土改良和治理應從環境治理做起，治本清源、因地制宜、治水改土、綜合利用。 1搞好農田基本建設，開溝排水，消除漬害，是改良和培肥水稻土的先決條件。2增施有機肥料，合理使用化肥，包括種植綠肥在內，是培肥水稻土的基礎措施。3水旱輪作與合理灌排，是改善水稻土的溫度、Eh值以及養分有效釋放的首要措施。第四節 紅壤紅壤、黃壤、磚紅壤可統稱之為鐵鋁性土壤廣泛分于我國的亞熱帶與熱帶，總面積1133萬km2，占全國總面積的13

14、39，是我國熱帶與亞熱帶的稻、棉及經濟作物、水果等重要產區。一、紅壤特征一般紅壤中金屬化合物很多，其中包括了鐵化合物及鋁化合物。紅壤鐵化合物常包括褐鐵礦與赤鐵礦等，紅壤含赤鐵礦特別多。當雨水淋洗時，許多化合物都被洗去，然而氧化鐵（鋁）最不易溶解，反而會在結晶生成過程中一層層包覆于粘粒外，并形成一個個的粒團，之后亦不易因雨水沖刷而破壞，因此紅壤在雨水的淋洗下反而發育構造良好。紅壤是我國中亞熱帶濕潤地區分布的地帶性紅壤，屬中度脫硅富鋁化的鐵鋁土。紅壤地區自然條件 在熱帶雨林季雨林下發育的地帶性土壤，主要分布南方。西南部海拔800米以下的河谷階地，丘陵低山區和東南沿海拔400米以下的地區。剖面一般為

15、紅色，PH為4.85.6呈酸性、強酸性反應。土體構型如圖。 富鋁化過程是指土體中脫硅富鐵鋁的過程，形成網紋層，又稱富鐵鋁化過程。如紅壤形成中具有此成土過程。紅壤形成第一階段：高溫與高濕的氣候條件，使母巖進行徹底的地球化學風化，形成一些簡單的化合物。第二階段：由于水解風化中形成較大量的堿金屬與堿土金屬，使風化溶液呈中性至微堿性，因而形成堿性的所謂硅酸淋溶。第三階段，由于風化鹽基的進一步淋溶而使土體上部酸化，因而使鐵、鋁膠體開始活動，在干濕交替的氣候條件下，一方面是鐵的氧化物膠體蒙覆于粘粒表面，在土壤干旱期變為針鐵礦與赤鐵礦，使土壤顆粒變紅，即所謂紅化過程。1脫硅富鐵鋁化過程：在中亞熱帶生物氣候條

16、件下，風化淋溶作用強烈，首先是鋁（鐵）硅酸鹽礦物遭到分解，除石英外，巖石中的礦物大部分形成各種氧化物。開始由于K、Na、Ca、Mg等的氧化物存在而使土壤溶液呈微堿性至中性，所以硅酸開始移動。由于各種風化物隨水向下淋溶，土壤上部的pH值就逐漸變酸，含水氧化鐵、鋁則開始溶解，并具流動性，這種SiO2、Fe2O3、Al2O3的溶解、淀積與pH的關系如圖所示。 脫硅富鋁化當土壤溶液的PH值達6.57.0時，SiO2的溶解度曲線明顯上升。富鋁化過程的實質，即脫硅富鋁化。旱季鐵鋁膠體可隨毛管上升到表層，經過脫水以凝膠的形式形成鐵鋁積聚層，或鐵鋁結核體。紅壤的脫硅富鋁化的特點是：硅和鹽基遭到淋失，粘粒與次生

17、粘土礦物不斷形成，鐵、鋁氧化物明顯積聚。2生物富集過程：在中亞熱帶常綠闊葉林的作用下，紅壤中物質的生物循環過程十分激烈，生物和土壤之間物質和能量的轉化和交換極其快速。表現特點是在土壤中形成了大量的凋落物加速了養分循環的周轉。紅壤雖然進行著脫硅、鹽基淋失和富鐵鋁化過程，但同時也進行著生物與土壤間物質、能量轉化交換和強烈的生物富集，豐富了土壤養分物質來源，促進了土壤肥力發展。紅壤就是在富鋁化和生物富集過程相互作用下形成的。 紅壤肥力低：即所謂酸、粘、瘦、蝕等不良的物理性狀與化學性狀，與氣候生產力不協調，因此，必須重視鐵鋁土的利用與改良。1、質地粘重，保水、保肥力強，但耕性較差；2、酸性強pH4.55.5；3、土壤養分一般不高，缺乏有機質和養分元素，速效磷缺乏。4、易受干旱二、紅壤