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土壤鹽化。原圖鏈接

土壤鹽化（英語：soil salinization），又稱土壤鹽鹼化，是常發生於氣候炎熱、乾燥，實施灌溉卻排水不良之沙漠及沿海地區等農牧業地區的現象。鹽害會危害建築物、公共設施以及出土遺蹟。中國北方和印度的旁遮普地區也為此問題所苦。

概述

土壤鹽份主要為硫酸根離子 (SO42-)、鈉離子 (Na+) 和氯離子 (Cl-)、鎂離子 (Mg2+)、鈣離子 (Ca2+) 等離子所構成，結晶後會形成氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉、硫酸鎂與硫酸鈣等鹽類，而土壤鹽化則是一種土壤中含有的鹽份過高的現象。土壤中的鹽份會隨著降雨溶於水後往土壤深處移動，而蒸散及毛細作用則會將這些含有鹽份的水拉向地面，當蒸散量遠大於水分的補充量時，會將大量鹽份帶至地表，水分蒸發後，則會在地表形成結晶，使植物難以生長。

過度開發

超抽地下水與過度施肥

人類多種開發行為中，有許多方式會加劇土壤鹽化的現象，如超抽地下水與過度施肥：

• 過度施肥：由於肥料中含有大量鹽類，如果給予的肥料過多會造成土壤中的含鹽份增加。
• 超抽地下水：在鄰近鹹水處超抽地下水，會造成地下水的淡鹹水壓力平衡受到破壞，海水侵入到原本儲存淡水的地層，造成深處土壤的含鹽量上升。

旱地鹽度

當地下水位距離土壤表面 2 到 3 米時，旱地就會出現鹽分。地下水中的鹽分通過毛細管作用上升到土壤表面。這種情況發生在地下水是鹹水時（在許多地區都是如此），並且受土地利用實踐的青睞，允許更多的雨水進入含水層，而不是它所能容納的。例如，農業砍伐樹木是一些地區旱地鹽鹼化的主要原因，因為樹木的深根已被一年生作物的淺根所取代。

沙漠的鹽化

沙漠空氣中的水分少但水分蒸發量卻很大，當蒸發量大於降雨量和地下水下滲量時，土壤中含鹽分和鹼的地下水受蒸發作用（毛細管作用）而被引到地上。然而，水中的鹽分仍留在陸地表面或建築物內結晶，最終可能使建築物的磚頭粉碎。鹽分和鹼含有一些水解顯鹼性的鈉鹽，對植物生長極為不利，當其上升至表土時，植物便無法生長，常造成極大的農業損失。

鹽地區的鹽化

在沿海地區，建築物及公共設施的金屬部份，會因空氣中鹽分較重而更容易鏽蝕。輸電線路的絕緣礙子會因鹽分附著而降低絕緣能力，因此除了改用抗鹽害的種類以外，還須定期清洗，以保持耐久度。

植物也需要營養均衡，如果土壤中某種離子過多，則會抑制其他離子的吸收。以鉀離子為例，植物是透過鈉鉀幫浦吸收鉀離子，當細胞內鈉濃度高於細胞外時，細胞可以利用能量與鈉離子，交換細胞外的鉀離子，但是如果當細胞外的鈉離子濃度過高，植物就無法藉由鈉鉀幫浦吸收鉀離子，造成缺乏鉀離子。

活化機轉

降低土壤微生物的活性

土壤中有許多微生物擔任植物養分轉化的角色，例如固氮作用可以將空氣中的氮氣轉化為銨、硝化作用可以將銨轉化為植物可吸收使用的硝酸鹽、腐生菌可以分解土壤中的有機物等，然而高鹽份的土壤會對這些生物造成逆境，不利其活動與生長。

避免土壤鹽鹼化

1. 浸水：讓農地泡水一段時間的方法，可以搭配稻作進行。
2. 深耕：加深耕耘深度，將表土的鹽份翻入下層土壤，分散鹽份濃度，同時可以讓水分共容易滲入下層土壤。
3. 移除表土：將表面含有鹽份的土壤移除，補充沒有鹽害的土壤。
4. 種植綠肥或耐鹽植物：種植耐鹽性強的綠肥，可吸收土壤中過多的鹽份吸收後轉為有機狀態，並將綠肥收割後提供給其他缺少鹽份的農田使用。

科學新知

苜蓿草抗鹽濃度高

國外一組研究團隊找到可能的方法來應對全球農耕土地土壤鹽化，扭轉產量下降問題。該團隊由來自楊百翰大學的微生物與分子生物教授Brent Nielsen主導；經研究發現，存在於抗鹽植物根部的細菌，可以用來將苜蓿草接種在嚴重鹽化的土地上。

Brent Nielsen教授說：「我們取用抗鹽植物，也就是『鹽生植物』的根，磨碎之後在實驗室培養皿中繁殖細菌。透過這個方法，共分離出40種不同的細菌，有些菌種甚至能容忍海洋濃度的含鹽量。」團隊利用特殊溶液，將分離後的細菌混入苜蓿草的種子，測試苜蓿草在高鹽度環境中的生長狀況，發現實驗室與溫室中的苜蓿草生長良好。

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