春天返浆时,地里冒出一片片白霜,踩上去咔嚓作响;旁边却有一块光板地,寸草不生,土面结成硬壳。两种现象都叫”地返碱”,成因并不相同:一个是盐分在地表析出,一个是钠离子把土粒打散。判错方向,处理手段会完全相反。
先看地表:白霜结皮的是盐土,光板碱斑的是碱土
盐土的地表有白色或灰白色的盐霜、盐结皮,厚 2–5 毫米,形状随地形起伏,低洼处最厚。清晨潮湿,午后发干,雨后消失、晴天再现。刮下的结皮是细粒结晶,搓在指间发涩,与石膏粉的手感不同。
碱土的地表多是直径 1–3 米的光板碱斑,颜色灰白到浅灰,没有结晶,表面结一层薄壳,壳下常见细密的柱状结构。白霜是盐分的物理析出,光板是钠离子把团聚体打散的结果,两者外观相似,成因相反。
再摸湿土:碱土滑腻膨胀,盐土颗粒分明
加水湿润后,碱土迅速膨胀、发滑,捏在手里像湿肥皂,稍有水分就泥泞不堪,干后收缩成硬块,用刀砍都费劲。盐土则不膨胀,湿时仍能摸到颗粒感,干燥后表层松散起盐粉。
这个差别来自交换性钠。钠离子进入黏粒的交换位后,黏粒之间的引力被削弱,遇水就分散、膨胀,干燥时又紧紧收缩,把孔隙堵死。膨胀—分散—板结这一串反应,只在碱土上成套出现,盐土没有。
最硬的一条在 pH 与碱化度:pH 过 8.5 且钠饱和度过 15% 才是碱土
野外可用 pH 试纸或便携 pH 计初判。盐土的 pH 多在 7.0–8.5 之间,碱土则常在 8.5–10.2,苏打盐渍化处甚至更高。取土时按 1 比 5 的土水比浸提,静置半小时后测上清液,读数比直接插在泥里稳定。
pH 只是门槛,定案要靠碱化度。碱化度指交换性钠占阳离子交换量的百分比,超过 15% 才算碱土,低于这个数值即使 pH 偏高也只是盐化。没有碱化度数据时,只能报”疑似碱化”,不能直接定名。
混进来的是次生盐渍化,它几年就能长出来
原生盐碱地成土过程以千年计,次生盐渍化只要几年。灌溉水量过大、排水不畅,地下水位抬升到 2 米以内,毛细管把盐分带到表层,三五年就能结出盐霜。这类地块的盐分剖面呈上重下轻,与原生盐土的来源不同。
季节也会改变读数。华北平原春季蒸发强,表层积盐最重;雨季淋洗后,同一块地的含盐量能降一个量级。判断是否盐土,应在积盐盛期取样,否则一场雨就能把结论冲掉。
关键数据
下列阈值取自国际通用的盐碱土分级,中国第二次土壤普查的分级在含盐量上另有规定,引用时须注明体系。取样深度统一为 0–20 厘米,结果才可比。取样应避开盐斑边缘的过渡带,那里的数值介于两类之间。
- 盐土饱和浸提液电导率大于 4 分西门子/米,pH 多低于 8.5。
- 碱土 pH 常为 8.5–10.2,碱化度大于 15%。
- 盐结皮厚 2–5 毫米,多分布于微地形低洼处。
- 碱斑直径 1–3 米,斑内常见柱状结构,柱径 5–10 厘米。
- 碱化层厚 5–20 厘米,湿时膨胀、干时板结。
- 地下水位升至 2 米以内,易发生次生盐渍化。
- 表层含盐量在雨季前后可相差一个数量级。
边界
盐化和碱化经常同时发生。盐分高、钠饱和度也高的土壤,地表既有白霜又有板结,这类过渡类型叫盐化碱土,按单一指标归类都会失真,应同时报盐分类型与碱化度两项。
测定条件对结果影响很大。土水比从 1 比 1 改为 1 比 5,pH 读数可差 0.3–0.8 个单位;风干土与新鲜土的含盐量也不同。本文判断:pH 判据只在方法一致时可比,跨实验室数据须先核对土水比与浸提时间。
参考文献
- 中国科学院南京土壤研究所 主编.《中国土壤》. 科学出版社, 1978. —— 盐土与碱土各论。
- 王遵亲 等.《中国盐渍土》. 科学出版社, 1993.
- Richards L A (ed.). Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. USDA Handbook 60, 1954.
- 黄昌勇, 徐建明 主编.《土壤学》(第三版). 中国农业出版社, 2010. —— 土壤酸碱性与交换性钠。