土壤盐碱化对植物的影响及改良预防措施

赵占周

无论是盐渍化（即土壤中钙、镁、钾、钠、氯和硫酸根等盐基离子增多的过程，侧重于表达过高的土壤溶液浓度影响根系吸收，甚至造成植物细胞脱水，出现生理性干旱）还是盐碱化（侧重于表达土壤pH值升高且导致土壤偏碱的过程，偏碱性影响一些矿质营养元素的有效性，钠离子自身对植物也有毒），都对土壤及作物生长不利，需充分认识其危害性，并采取针对性改良和预防措施。

1   不良影响

1）高浓度的土壤溶液影响根系对水分的吸收，造成植物生理性干旱。土壤溶液就是一个含盐溶液体系。盐渍化土壤溶液中各种盐分的含量过高，就会像腌菜一样，造成根难以吸收到水分和养分，甚至造成根细胞内的水分倒流。这一点在生产中经常出现，比如在盐分含量高的土壤中，幼苗难以出土成活，以及把大量肥料集中施用在根系附近而造成的烧根，都和这个原因有关。

2）离子失衡导致能量消耗增加，呼吸加剧，植物需要分解更多碳水化合物来维持离子平衡，作物产量和品质随之下降。植物大多数生长活动需要能量支持，这正如我们日常用手机、照明、空调等都需要耗电一样，植物所需要的能量来自光合作用合成的碳水化合物，相当于我们熟悉的电瓶蓄电池，因为土壤盐分浓度过高，或者钠、氯等碱性离子比例大而造成土壤溶液离子平衡紊乱，植物就不得不消耗更多能量在土壤溶液里“挑选”合适的矿质元素，同时“躲避”有害离子，有时候还需要在细胞内也保持这样的平衡，这就意味着其他器官生长能利用的能量减少，最终使作物难以实现更高的产量和更好的品质。

3）氯的毒性影响植物生长。氯是植物必需的营养元素，光合作用离不开氯，细胞分裂和细胞膨胀更离不开氯，氯对保持液泡膜中的电平衡也很重要，所以，植物缺氯后的症状之一就是叶片变小，光合作用效率降低。虽然植物体内往往含有很多氯，看似氯是大量元素级水平，但在细胞内直接参与代谢的氯不算多，属于微量元素。氯在地球表面非常丰富，大多数地区的土壤环境里都有氯，所以很少见到植物缺氯，倒是因为氯浓度过高造成的毒性问题更为常见。

氯是维持细胞液泡电平衡的因素之一，缺氯细胞会出问题，氯多了也会出问题。不同生物对氯的耐受力不一样。细胞小或细胞数量少的生物对氯更敏感，所以，很多含氯的化合物常作为消毒剂和杀菌剂使用，比如含次氯酸钠的漂白剂、食盐水、二氯异氰尿酸等。

在细胞内，过多的氯会干扰硝酸根离子的吸收，在含氯高的土壤中需要施用更多的氮肥来改善植物氮营养状况。反过来，硝酸根离子（还有硫酸根离子）也抑制植物对氯的吸收。

植物的种类甚至品种间对氯的敏感性往往差异较大。比如棕榈树、猕猴桃对氯的需求大，容易缺氯，菠菜、甜菜、大麦、玉米和西红柿对氯的耐受性较强，烟草、生菜、葡萄、柑橘和一些豆科植物对氯很敏感;植物发生氯中毒以后的典型症状是叶片卷曲，叶缘和叶尖枯焦，叶片变白或变黄并且容易提早脱落，马铃薯的块茎存储质量变差等。

4）钠影响土壤性质和植物生长。钠不是植物必需的营养元素，但钠对一些植物的生长有一定好处，特别是对一部分碳四植物的光合作用更加重要。因此，钠属于植物有益元素。

但是，钠多了对土壤和植物也会产生有害影响。钠破坏土壤团粒结构，造成土壤通透性下降，进而影响根的生长，这在含蒙脱土的黏质土中很容易发生。钠和钾之间有点类似于兄弟的关系，地壳中钠含量为2.8%，钾含量为2.6%，钠离子和钾离子的水合半径也接近，所以有时候钠离子可以替代钾离子发挥渗透稳态功能。但钠也会给钾添乱。在细胞中，过多的钠会通过抑制各种酶的活性干扰钾营养。钠离子还和钙离子竞争，把它从细胞壁中拉出来，进而影响细胞壁特性。但钙离子也能抑制钠离子的毒性。

2   盐碱土改良

我国的耕地面积本来就不多，盐碱性土壤占了20%，主要分布在西北、华北、东北和沿海地区。如何科学地利用、改良和预防盐碱土非常重要。

1）优先栽植耐盐碱植物，选育耐盐碱性品种。不同植物耐盐碱性有差别，常见的耐盐碱能力排序为：向日葵>高粱>谷子>棉花>玉米>小麦， 胡萝卜>甜菜>葱>菠菜， 葡萄>梨>枣>苹果。

在较严重的盐碱性土壤上还可以种植一些植物，比如田菁、紫穗槐，在中度盐碱性土壤上种植草木犀、紫花苜蓿、黑麥草等，在轻度盐碱性土壤上种植高粱、豌豆、蚕豆、紫云英等耐盐作物。

随着育种技术的发展，耐盐碱性作物品种也逐渐推广，比如这几年国际国内关注度非常高的海水稻试验，实际上就是一项耐盐碱性水稻品种的选育开发工程。

2）通过水利工程设施改善土壤性质，降低盐碱性土壤对作物生长的不良影响。我国在20世纪60—70年代大规模兴修的农田水利工程设施对土壤灌溉及排水的成效是毋庸置疑的，近年来重新被重视和实施的农田水利建设也逐渐发挥出显著的可持续性的农业生产价值。

3）积极预防土壤盐渍化。盐碱化土壤有先天性形成，也有过度耕种和不合理灌溉的原因。预防后天性土壤盐渍化的措施重在施肥和灌溉的细节性操作上。

对于当地含氯和钠较多的灌溉水，有条件的最好通过相关设备进行过滤后再使用，或通过良好的排水设施淋洗盐分。没有这些条件的，平时尽量不要随意灌溉，最好在播种前或播种后出苗前灌溉，生长期避免在土壤水分蒸发强烈的时段浇水。同时注意整个土壤管理要更加科学合理，比如通过栽植深根植物以降低地下水位和减少盐分上移，平衡施肥，增施有机肥，适度施用硝基复合肥或硫酸钾型复合肥，每隔两三年深耕1次，及时排水等。

4）通过施用改良性材料改善土壤性质。这类材料很多，比如石膏、黑矾（硫酸亚铁）、煤矸石、粉煤灰等。

5）通过生物刺激素类产品促使植物自我调控各种元素进出液泡，适应高盐分土壤水溶液环境胁迫。

众所周知，细胞内有相当于指挥部或调控中心的细胞核，诸如呼吸作用、光合作用、蛋白质合成、淀粉积累等大多数细胞代谢活动发生在细胞质中，这些生理活动需要各种各样的原料，包括通过细胞膜进来的氮磷钾镁钙硫铁锌氯钠硼等，但它们不能一拥而入，直接参与细胞质里面的代谢，而是要先进入“临时仓库”排队等候，这个“临时仓库”就是液泡。

液泡担负着三大功能，一是临时存储原料，二是临时存储细胞质合成的一些简单化合物，三是保持膨胀状态（大部分成熟细胞中的液泡占了整个细胞体积的90%以上，液泡的膨胀状态也同时使整个细胞呈膨胀态，一方面有利于时刻吸收到外面的水分和矿质营养，另一方面也有利于细胞内各种生理代谢的展开）。这样一来，液泡内含有各种各样的无机态和有机态的、离子态的物质，哪些物质能够进入液泡，哪些物质离开液泡，需要液泡保持一定的渗透压，并随时通过渗透压的变化来维持这些功能。

渗透压的变化以及对物质进出液泡的控制，又和细胞核内基因发出的指令有关。脯氨酸、甘氨酸、甜菜碱以及一些特殊的蛋白质，担当着指令激活和传递功能。也就是说，可以通过施用这类外源性生物刺激素来促使细胞更好地调控其渗透压及物质进出，进而适应细胞外高盐分溶液环境，从而保持正常生长。目前，国内已有这类生物刺激素产品正在推广应用于农业生产中。

3   小结

以上仅简单介绍了盐碱性土壤改良策略与措施，这些措施有时候可以单独使用，但每一项措施能够发挥出多大效果往往是相對的、有限的，所以最好是因地制宜综合采纳。

比如，苹果对盐碱的耐受能力较差，教科书中把苹果划归为忌氯植物，但生产中却有施用含氯肥料反而使苹果增产的表现，这看似矛盾，其实不然。忌氯不代表一点儿氯都不需要，如果当地土壤中氯含量很低，增施含氯肥料当然会有好的效果。另外，单株果树因结果量不同，对氯的吸收也有差别，高结果量需要更多的氯。因此，是否需要增施或施用多少含氯肥料，既要考虑植物对氯的生理需求，也要看当地土壤氯含量，以及经济产量等多种因素。