碱土
碱土，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、碱金属 镁离子，从而使胶体中交换性钠的百分率增大。[1]
| 碱土 | |
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目录
简介
碱土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。
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。[2]
含碳酸钠、重碳酸钠较多、呈强碱性反应的土壤。
形成
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。
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。
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。
亚类划分
在中国的碱土亚类划分中一般可分为草甸碱土、草原碱土、龟裂碱土与镁质碱土等。
黄淮海平原半干旱地区的瓦碱土(结皮碱土)及部分改良后种植的小麦
草甸碱土
草甸碱上一般都受一定的地下水的影响，故表层有轻微的季节性的积盐与脱盐而发生碱化，故又称盐化碱土，目前包括瓦碱与草甸构造碱上。一实际上这两者在发育与剖面形态别差是很大的。
(1)瓦碱:瓦碱侵华北农民群众的俗称，又称"缸瓦碱"、"牛皮碱"，分布在黄淮海平原和汾渭河谷平原。多呈斑状插花分布于耕地中。其地下水埋深多在2m左右，矿化度1~2g/L。瓦碱的路成主要是钢质盐渍土在积盐和脱盐频繁交替过程中，钠离子进入土壤吸收性复合体而使土壤碱化，以及低矿化地下水中重碳酸钠和碳酸钠在上升积累过程中使土壤碱化。所以也可认为是处于土壤碱化过程发展的起始阶段。瓦碱剖面无明显的淋溶层、碱化层和积盐层等发生层次，只在地表有灰白色、板结的瓦状的胎盘结壳，瓦碱也因此而得名。瓦状结壳背面多海绵状孔隙。其心土和底土形态与当地的潮士相似。瓦碱中一般含盐量不超过5g/kg，心土、底土含盐量小于1~2g/kg，以重碳酸钠和碳酸钠为主，碱化度约20%~40%，高的可达50%~70%，pH达9或9以上。
(2)草甸构造碱土:草甸构造碱土当地又称"暗碱土"或"碱格子"土。多分布于松辽平原，内蒙东部和北部，山西境内沿长城内外各盆地的低阶地上。与苏打盐上成复区，插花分布于小地形较高处。草甸构造减上由苏打盐土逐渐脱盐而成。其具有明显分异的淋溶层(Ah与(E)层)、碱化层(Btn)和积盐层(Byz与Cz)。淋溶层为质地较轻，呈疏松片状、鳞片状的浅灰或棕灰色薄层、碱化层为紧实而具有垂直裂隙的柱状或棱柱状结构层。以下为积盐层。草甸构造碱土的地下水埋深多为2~3m，矿化度约3g/L，多为苏打水，其淋溶层和碱化层含盐不超过5g/kg，以碳酸钠和重碳酸钠为主，碱化度为30%~70%，甚至更高，土壤pH都在9以上。
草甸构造碱土最早起源于暗色草甸土，当时有较高的有机质含量及厚的腐殖质层，在其后的碱化过程中，碱性增强，提高了腐殖质的溶解度。这样使草甸碱上仍含有较高的有机质。达15~60g/kg而且腐殖质分散在整个土层中，使土壤呈深暗的色调，所以它相当于美国土壤系统分类的舌状半干润松软碱化粘淀干旱土(GlossicUstollicNadurairgids)和联合国土壤分类的腐殖质碱土(MollicSolonetz)。草甸构造碱土，根据住状碱化层(Btn)在土层中出现的部位可以分成:结皮柱状草甸碱土:柱状位于距地表3cm以内，浅位住状草甸碱土:柱状层位于3~10cm以下，中位住状草甸碱土:柱状层位于10~15cm以下，深位住状草甸碱上:拄状层位于15CW以下。这四种草甸构造碱土的含盐量和积盐层深度也不相同。土壤含盐量是结皮杜状草甸碱土>浅位校状草甸碱上>中位柱状草甸碱土>深位柱状草甸碱土。其积盐层深度则是结皮柱状草甸碱土<浅位柱状草甸碱土<中位柱状草甸碱土<深位柱状草甸碱土。正是由于柱状碱化层、积盐层及土壤含盐量的高低差别，使这四种草甸构造碱土在利用价值及改良难易上有很大不同。其中利用价值，相对地说是深位柱状草甸碱土>中位往状草甸碱上>浅位柱状草甸碱土>结皮柱状草甸碱土;改良的难易程度上，则在上述顺序中前者较易，后者较难。
草原碱土
草原碱土过去也称碱土，它主要分布在东北大兴安岭以西的蒙古高原，呈斑块状与黑钙土、栗钙土组成复区。地下水位深，在5~6m或以下。草原碱土与草甸构造碱土在发生上有密切联系。这是由于地质历史上的气候变迁和侵蚀基面下切，使草甸构造碱土的地下水位下降，逐渐变成草原碱土。因此其性状与草甸构造碱士相似，有明显的淋溶层、碱化层及积盐层。在草原碱土分布地区，由东向西干燥度逐渐增大，地带性土壤由黑钙土、暗栗钙土过渡至栗钙土，因而使草原碱土腐殖质层厚度逐渐变薄。含量减少，土壤颜色由深暗而变浅，柱状碱化层的出现部位由深变浅而逐渐接近地表，因而也可分出深位、中位和浅位。积盐层也由深变浅。它相当于美国土壤系统分类的强发育粘淀干旱土(Paleargid)和联合国土壤分类的普通碱土(OrthicSolonetz)。
龟裂碱土
龟裂碱土分布在漠境和半漠境地区，如新疆、甘肃、宁夏和内蒙古河套平原。它相似于美国系统分类的碱化粘淀干旱土(Natrargid)和联合国土壤分类的龟裂荒漠上(TakyicYermosols)。龟裂碱土地下水位深，在4~7m或以下。不参与现代成立过程。龟裂碱土主要是通过地面间歇水的淋溶，使盐化土壤产生脱盐而形成的。龟裂碱土上几无高等植物，仅在春夏地而短暂湿润时期，生长一些斑状的藻类或地衣。因此其他表有极薄的黑褐色藻类结皮层，下为1~5cm的灰白色轻质淋溶层，下垫1~2cm厚的鳞片或层片状结构，较紧实，脆而易碎的过渡层;再下为粘重，紧实，呈短柱状的碱化层;碱化层下为盐化层及母质层。土壤的碱化度高，为20%~60%，个别可达70%~90%。pH则达10。
荒漠碱土
镁质碱土:主要分布在河西走廊等地。这里的地下水位高，达1~2m，矿化度小于1g/L。表土15~30cm以下出现30cm厚的块状或核状结构且坚实的白土层，底上则常有锈斑和石灰结核。它应属草甸碱上，但其特点是表土、亚表土中含大量交换性镁，达6~7gcmol/kg，毒性大。因而单列为亚类。镁质碱土碱化度高达70%~90%，含盐量亦较高，可达2-20g/kg。所以也有称之为镁质盐土。其成因多与母质含镁矿物风化有关。
区别
它与苏打盐土的区别
苏打盐土虽然也含有较多的苏打和较高的pH值，但苏打盐土没有碱土的剖面形态，而地下水矿化度低地下水位也较碱土为高。
它与碱化土壤的区别
主要是碱化度(也叫钠饱和度ESP)的区别，一般碱化土壤均为其它类型的土壤具有附加的碱化过程，因此其碱化度多在5%~15%以下。
它与脱碱土的区别
脱碱土为由碱土进行脱碱化而成，虽然还具有残存剖面形态，但因上部E层受到强烈淋溶而使原Btn层的钠饱和度降至5%以下。
利用和改良
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。