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1、1,第 四 章 主要低产土壤 特性与改良,2,土壤溶液中所含的主要离子： 阴离子： 阳离子:,第一节 盐 碱 土,CO32- 、HCO3-、 Cl- 、 SO42-,Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Mg2+,【盐碱土】：盐化土和盐土以及碱化土和碱土的统称。,3,【盐土】：,【盐化土】：,白花花的地表为盐结晶,当土壤表层中的中性盐含量达到一定数量（2g/kg）时，会对大多数作物产生不同程度的危害，这类土壤为盐化土。,表层土壤中的氯化物含量达到6g/kg、硫酸盐含量达到20g/kg时的土壤为盐土。,4,【碱化土】：,【碱土】：,黄淮海平原半干旱地区的瓦碱土,土壤表层中的盐分以碱性盐为主，土壤呈强碱反
2、应(pH8.5)，且碱化度超过5%时为碱化土。,当土壤表层中碱性盐的 碱化度超过20%时为碱土。,。,指土壤胶体吸附的交换性钠离子Na+占阳离子交换量的百分数,5,我国盐碱土的分布,盐碱土分布区： 滨海盐碱土区、 华北盐碱土区、 西北半干旱盐渍土区、 西北干旱盐碱区、 东北盐碱土区,分布特点： 分布广 面积大（3.33.8亿亩） 类型多,6,一、盐碱土的形成过程,成因：在降雨量小蒸发能力大的地区，可溶性盐无法淋溶，在蒸发的作用下积聚在土壤中，导致土壤盐渍化。,（一）盐土的形成过程,1、自然条件对盐土形成的影响,(1)干旱的气候条件,1盐土的形成是各种易溶性盐类在土壤表层逐渐积累的过程,7,一些
3、盐生植物耐盐力很强，根系发达，能从深层土壤或地下水中吸收大量的水溶性养分，死亡后，盐分留在土壤表面。,(2）生物的聚盐作用,8,【地下水临界深度】： 在生产上，一般把保证作物根层土壤不发生盐渍化所要求的地下水最小埋深叫做临界深度。,土壤质地,高矿化度的地下水借毛管作用上升至地表，将盐分聚集在地表，地下水矿化度越高，水位越高，土壤积盐越严重。,影响因素：土壤质地、地下水矿化度,(3）较高的地下水位和矿化度,9,地形决定盐分在不同地形部位断面上的移动和再分布，盐分随地表水和地下水从高处往低处迁移，由于水分蒸发，盐溶液逐渐浓缩，盐类按其溶解度的不同逐渐分离，并沉淀在不同的地形部位上。,CaCO3Ca
4、SO4Na2SO4MgSO4NaCl,从高到低盐分沉淀顺序:,(4）低平的地形条件,10,含盐母质会造成土壤原生盐渍化； 母质的机械组成影响盐渍化，壤质和粉沙质土壤易于返盐； 母质的层次排列影响盐渍化，土层中地下水之上有胶泥层时，可阻碍盐分上升。,(5）含盐母质与土壤质地的影响,11,次生盐渍化过程： 是由于灌溉管理不当使地下水位升高，使一些非盐渍化的土壤发生盐渍化。,2.人类活动对盐渍土形成的影响,1）排水不畅，灌溉水补给地下水，使地下水位升高 2）大水漫灌串灌，抬高地下水位 3）渠道渗漏，抬高渠道两侧的地下水位 4）水旱插花种植，水田渗漏抬高旱田地下水位。,地下水升高的原因：,12,是土壤
5、胶体上交换性钠离子的饱和度逐渐增高的过程。,盐化土壤在淋溶脱盐时，钙盐和交换性钙便不断被淋洗，土壤交换性钠离子逐步取代土壤胶体上交换性钙、镁离子而使土壤逐渐碱化。,NaCO3交换土壤胶体上的钙和镁离子的能力最强，因CaCO3和MgCO3沉淀析出，钠可以完全置换交换性钙、镁离子，形成碱土。 NaCl和Na2SO4置换胶体上镁和钙离子时，置换过程是可逆的，只有钠离子量很大时，才能置换出部分钙、镁离子，形成碱土。,钠离子置换钙镁离子的方式：,（二）碱土的形成过程,碱土形成的实质,碱土形成的过程,13,二、盐碱土的分类与基本特征,滨海盐土,改良作物紫花苜蓿,滨海盐土、草甸盐土、沼泽盐土、洪积盐土、残余
6、盐土及碱化盐土六个亚类,1、盐土的分类,（一）盐土的分类与基本特征,根据形成条件,14,可溶性盐类对作物毒害程度次序：,Na2CO3:NaHCO3:NaCl:Na2SO4=10:3:3:1,对作物危害程度的比例：,Na2CO3 MgCl2NaHCO3NaClCaCl2MgSO4 Na2SO4,盐分组成：是指易溶性盐的主要阴离子的相对含量或阳离子的相对含量。,根据盐分组成划分,15,土壤盐化的一般分级标准,含盐量：按照1米土层内所含可溶性盐类占干土重的百分数来进行划分。,根据含盐量高低划分,16,2、 盐土的基本特征,基本特征,1）土壤中含大量可溶性盐，一般含有较多的石灰质CaCO3，盐分含量上
7、多下少 2）土壤呈微碱性反应，PH在7.58.5之间 3）有机质含量较低 4）土壤母质多为河流沉积物 5）地下水位一般较高，底土层中出现潜育化,指土壤长期滞水，严重缺氧，产生较多还原物质，使高价铁、锰化合物转化为低价状态，使土体变为蓝灰色或青灰色的现象,17,按碱化度（钠化率%）划分,1、碱土的分类,（二）碱土的分类与基本特征,18,4、因土壤粘土矿物发生分解，使上层土壤聚积SiO2，土心聚积铁、铝、锰等,3、土壤的物理性状极为不良，吸附钠离子的土壤胶体被高度分散，使土壤胶粒和CaCO3下移淀积成紧实的土层，湿涨干缩而产生垂直裂缝，形成柱状结构的碱化层,2、土壤呈强碱反应，PH在8.5以上,1
8、、土壤中易溶性盐有明显淋溶下移的现象，上部为淋溶层，以钠盐为主，中部为碳酸钙淀积层，下部为盐分聚积层。,2、碱土的基本特征,19,三、盐碱土的低产原因与作物的抗盐性,1、盐碱土的低产原因,1）高浓度盐分使作物产生“生理干旱”：烧苗现象 2）高浓度盐分影响作物的养分代谢：妨碍养分吸收 3）高浓度盐分对作物产生毒性效应： 高浓度氯离子使作物叶子产生“灼伤”使叶子边缘干枯。 4）强碱性会降低土壤养分的有效性 5）恶化土壤物理和生物学性状,20,排盐类型：作物由根部吸收的盐分经过叶面蒸腾或经过一定的分泌腺排出体外。,2、作物的抗盐性,根据其适应的方式可分为：排盐作物、拒盐作物和积盐作物,21,积盐类型
9、：作物将吸收的盐分聚积在体内的某一部分，借助体内的亲水胶体的特性来防止盐害，并利用盐类聚积产生的高渗透压吸收水分。甜菜、菠菜,拒盐类型：作物具有旱生结构，借助旱生构造减少蒸发，减少对含盐土壤溶液的吸收，以增加对盐碱的抵抗能力。谷子、高粱等,22,习题,名词解释：盐化土、盐土、碱化土、碱土、地下水临界深度 问答题： 1、盐土形成的因素有哪些？ 2、为什么盐碱地的作物产量低？,23,四、盐碱土的利用改良,排除土壤中过多的盐分，改善土壤的理化性状，培肥土壤，低产田变高产田,改良目的,1、采取综合措施，统一规划，综合治理 2、 采取排水洗盐与培肥相结合的方法 3、坚持利用与改良、防盐与改盐、治标与治本
10、、水利与农林、改土与培肥五个“结合”,改良原则,“滨海中重度盐碱地农作物种植技术集成与示范”项目陈官屯镇。建立包括春小麦、玉米、向日葵、苜蓿等在内20种耐盐碱作物植物园，通过引种品比及配套集成技术试验示范，筛选出适宜本地区中低产田种植的耐盐植物品种及配套栽培技术，并在项目区示范推广。,开沟排水、灌水冲洗、井灌井排、放淤改良、种稻改良、耕作施肥改良、生物改良（植树和种绿肥）、物理化学改良,改良技术,24,1、开沟排水,开沟排水方式：明沟排水、暗管排水、竖井排水,开沟排水措施的主要作用：,加速排出土壤和地下水中由洗盐、灌溉和降雨所淋下的盐分； 及时排出涝水； 控制地下水位于不致使土壤积盐的深度；
11、调节区域水文状况，满足作物对土壤水分、空气、养分和温度要求,25,明沟排水,末级排水沟深以能把地下水位控制在临界深度以下为宜，地下水临界深度是拟定排水沟深度的主要依据,临界深度：根据毛管水上升高度和耕作层确定，一般毛管上升高度为0.70.8m；耕作层0.30.4m,临界深度一般为1.01.2m,1）末级排水沟深度的确定,26,末级排水沟深度,地下水临界深度1.0-1.2m,排水沟中部地下水位与排水沟内水位之差，0.20.4m,排水沟排地下水时的设计水深，一般为0.2m,末级排水沟深度计算公式,27,2、末级排水沟间距确定,间距过大，地块中间不宜脱盐；间距过小，浪费土地、劳力和投资。,两排水沟中
12、心线间的距离,粘质土壤：沟深为1.22.1m时，单侧脱盐范围约为沟深的80100倍。,轻质土壤：沟深为1.73.5m时，单侧脱盐范围约为沟深的60100倍；,排水沟间距的确定根据排水沟深度和土壤质地确定。,28,鼠道排水,暗管排水优点： 土地利用率高 利于机械耕作 使用年限长 地下水位降低快 脱盐效果好,29,脱盐层厚度：,根据作物根系的主要分布深度而定(60100cm),脱盐层允许含盐量：决定于盐分组成和作物苗期的耐盐性。华北半湿润地区：氯化物为：23g/kg；硫酸盐34g/kg；西北干旱地区：氯化物57g/kg，硫酸盐710k/kg,灌水冲洗：,把水灌到地里，使土壤中盐分溶解于水中，通过水
13、在土壤中的渗透，自上而下地把土壤中过多的可溶性盐冲洗下去，并由排水沟排出。,1）冲洗脱盐标准：,脱盐层允许含盐量和脱盐层厚度,2、灌水冲洗,30,2) 冲洗定额,按计划冲洗脱盐标准冲洗盐分所需的水量（/亩）,冲洗前的土壤含水量与田间持水量的差额/亩；,冲洗定额(/亩)计算公式：,计划冲洗层田间持水量(干土重),冲洗前计划层内土壤含水量,冲洗前计划层内土壤含盐量,冲洗后计划层内允许含盐量,排盐系数，为冲洗水所能排走的盐量,在单位面积上使土壤达到冲洗脱盐标准所需要的洗盐水量,31,井排 就是钻浅层机井抽取机井附近的浅层咸水使得地下潜水位下降；,井灌就是抽取深层的地下淡水用作灌溉，同时淋失地表盐分，
14、以治理土地的盐渍化。,1、洗盐速度快，脱盐效率高； 2、能降低地下水位，腾出地下库容，增加土壤蓄水能力。 3、抽咸补淡，加速地下水淡化，抽取浅层咸水，并通过渠道排出；抽取深层淡水灌溉，可使浅层地下水淡化,特点：,3、井灌井排,32,【放淤】：是指把含有泥沙的河水，引入事先筑好畦埂和进退水口建筑物的地块，用减慢水流速度的办法使淤泥沉淀下来，在地面上形成一层淤泥层。,特点：,1、放淤后在盐碱地上形成深厚的淡土层，抬高地面，防止返盐； 2、可淋洗盐分，使土壤脱盐； 3、淤水含大量粘粒和速效养分与有机质，可改善土壤理化性状，提高土壤肥力。,4、放淤改良,33,放淤方法：,配套工程： 畦田围堰,畦田面积
15、：1.53.0ha；淤层厚度：0.30.5m 放淤时间：河流水量丰富，泥沙含量大的季节进行。 放淤定额：放淤达到计划淤层厚度所需的总放淤量m3/亩,1、动水漫灌放淤：边放边排，淤地快，质量差，用水多。 2、围堤静水放淤：围淤水于堤内，泥沙沉淀后，再排出表层清水。省水省工，质量好，但所需时间长。 3、动水和静水结合放淤：先动水漫灌放淤，到接近完成计划淤层厚度时，再倒灌回淤，静水沉积数次。速度快，质量好。,34,合理种植水稻是边利用边改良、改良与利用结合，收效较快的一项措施。 稻田的淹灌可以淋洗盐分，使土壤脱盐。,注意问题： 1）健全灌排系统，要能灌能排。 2）泡田洗盐 3）合理轮作。旱作可改善土
16、壤通气状况，促进土壤养分转化，提高土壤肥力。,5、种稻改良,35,平整土地：提高田面水分均匀性，冲洗脱盐效果好,深耕深翻：疏松耕作层，提高土壤透水保水性能，加速土壤淋盐，防治土表返盐,增施有机肥：改善土壤结构，形成团粒结构，减少蒸发促进淋盐，抑制返盐。,6、耕作施肥改良,36,7、生物改良,植树造林的作用,种植绿肥的作用,1、改善农田小气候，减少风速，减小蒸发，抑制返盐； 2、树木根系具有生物排水作用； 3、提供大量有机质； 4、沟渠旁树木具有固土护坡作用。,1、减少地面水分蒸发，抑制土壤返盐。 2、根系能够起到生物排水作用 3、提供大量有机质；,37,第二节 滞害水稻土,滞害水稻土：由于长期
17、栽培水稻而形成的具由一定土壤特征和特性的土壤,一、滞害水稻土的特征,特征：具有潜育层,潜育化过程：指土壤长期被水淹渍，通气不良，处于严重缺氧状态，有机质在嫌气微生物作用下产生较多还原物质，使高价铁、锰化合物转化为低价状态，使土体变为蓝灰色或青灰色的现象,38,水多水冷土温低,有机质难分解，缺乏有效养分,土烂泥深结构差,还原性有毒物质多,低产原因,二、滞害水稻土的低产原因,39,滞害水稻土的成因,气候因素：过多的降雨使土壤长期渍水,地形地貌：在地面水和地下水汇集区，地下水位高造成渍水,水文地质：山丘区有冷泉水溢出的稻田会 长期处于渍水,土壤质地：粘滞土透水性差，排水不良，也会处于渍水,人为因素：
18、稻田只灌不排长期蓄水,滞害水稻土的类型,贮渍型,涝渍型,潜渍型,泉渍型,盐渍型,酸渍型,制定治渍措施依据,总结：水多、水冷、土温低,三、类型和成因,40,滞害水稻土的类型,贮渍型,涝渍型,潜渍型,泉渍型,盐渍型,酸渍型,治渍措施,开沟排水，降低地下水位，涝渍兼治,设置排导泉水的工程,开沟排水，改盐治酸,治渍措施,干耕晒田，水旱轮作，合理施肥,四、渍害水稻土的治渍措施,41,第三节 红壤,红壤：是各种红色或黄色酸性土壤的统称,一、红壤的形成特点,富铝/铁化过程：土体中硅和盐基遭到淋失，粘粒和次生矿粒不断形成，铁、铝氢氧化物明显地大量聚集过程。,形成特点：富铝化过程和生物富集过程长期共同作用，使土
19、壤具有某些特殊的生物理化性状,生物富集过程：土有机质的形成多而分解快，不宜在土壤中累积,42,1、表土层为较薄的腐殖质层,2、中间为较厚的粘重铁铝淋溶淀积层,3、下层为岩石风化母质层,1、质地粘重，结构性差：,二、红壤的形态特征及低产原因,形态特征,2、酸性强：,3、缺乏有机质和养分元素：,4、易受干旱：,低产原因,铁铝粘粒含量多，无效孔隙多,活性铝含量多，加速盐基离子淋失，可溶性磷固结，降低其有效性,矿化作用强烈不宜积累,干旱季节土壤不保水；无效水多有效水少。,粘、酸、瘦、干,43,1、修筑梯田，搞好水土保持：,三、红壤的主要改良措施,改良措施,2、建库蓄水，发展灌溉：,3、增施有机肥，施用磷钾肥：,4、合理耕作，加速熟化：,低产原因：粘酸瘦干,减少径流，保水肥不流失瘦、干,拦蓄洪水，变水害为水利干,种植绿肥、施用农家肥瘦,促使板结的土壤增加通透性，利于蓄水保肥，根系伸展,5、施用石灰，改良粘性：,生石灰中和酸性，减少磷素固结,44,作业：,问答题： 1、改良盐碱土的主要技术措施有哪些？ 2、末级排水沟深度和排水沟间距如何确定？ 3、滞害水稻土为何低产？渍害水稻土的改良措施有哪些？ 4、红壤为何低产？红壤的改良措施有哪些？,