土壤鹽堿化對植物的影響及改良預(yù)防措施

趙占周

無論是鹽漬化（即土壤中鈣、鎂、鉀、鈉、氯和硫酸根等鹽基離子增多的過程，側(cè)重于表達(dá)過高的土壤溶液濃度影響根系吸收，甚至造成植物細(xì)胞脫水，出現(xiàn)生理性干旱）還是鹽堿化（側(cè)重于表達(dá)土壤pH值升高且導(dǎo)致土壤偏堿的過程，偏堿性影響一些礦質(zhì)營養(yǎng)元素的有效性，鈉離子自身對植物也有毒），都對土壤及作物生長不利，需充分認(rèn)識其危害性，并采取針對性改良和預(yù)防措施。

1? ?不良影響

1）高濃度的土壤溶液影響根系對水分的吸收，造成植物生理性干旱。土壤溶液就是一個(gè)含鹽溶液體系。鹽漬化土壤溶液中各種鹽分的含量過高，就會像腌菜一樣，造成根難以吸收到水分和養(yǎng)分，甚至造成根細(xì)胞內(nèi)的水分倒流。這一點(diǎn)在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，比如在鹽分含量高的土壤中，幼苗難以出土成活，以及把大量肥料集中施用在根系附近而造成的燒根，都和這個(gè)原因有關(guān)。

2）離子失衡導(dǎo)致能量消耗增加，呼吸加劇，植物需要分解更多碳水化合物來維持離子平衡，作物產(chǎn)量和品質(zhì)隨之下降。植物大多數(shù)生長活動需要能量支持，這正如我們?nèi)粘Ｓ檬謾C(jī)、照明、空調(diào)等都需要耗電一樣，植物所需要的能量來自光合作用合成的碳水化合物，相當(dāng)于我們熟悉的電瓶蓄電池，因?yàn)橥寥利}分濃度過高，或者鈉、氯等堿性離子比例大而造成土壤溶液離子平衡紊亂，植物就不得不消耗更多能量在土壤溶液里“挑選”合適的礦質(zhì)元素，同時(shí)“躲避”有害離子，有時(shí)候還需要在細(xì)胞內(nèi)也保持這樣的平衡，這就意味著其他器官生長能利用的能量減少，最終使作物難以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量和更好的品質(zhì)。

3）氯的毒性影響植物生長。氯是植物必需的營養(yǎng)元素，光合作用離不開氯，細(xì)胞分裂和細(xì)胞膨脹更離不開氯，氯對保持液泡膜中的電平衡也很重要，所以，植物缺氯后的癥狀之一就是葉片變小，光合作用效率降低。雖然植物體內(nèi)往往含有很多氯，看似氯是大量元素級水平，但在細(xì)胞內(nèi)直接參與代謝的氯不算多，屬于微量元素。氯在地球表面非常豐富，大多數(shù)地區(qū)的土壤環(huán)境里都有氯，所以很少見到植物缺氯，倒是因?yàn)槁葷舛冗^高造成的毒性問題更為常見。

氯是維持細(xì)胞液泡電平衡的因素之一，缺氯細(xì)胞會出問題，氯多了也會出問題。不同生物對氯的耐受力不一樣。細(xì)胞小或細(xì)胞數(shù)量少的生物對氯更敏感，所以，很多含氯的化合物常作為消毒劑和殺菌劑使用，比如含次氯酸鈉的漂白劑、食鹽水、二氯異氰尿酸等。

在細(xì)胞內(nèi)，過多的氯會干擾硝酸根離子的吸收，在含氯高的土壤中需要施用更多的氮肥來改善植物氮營養(yǎng)狀況。反過來，硝酸根離子（還有硫酸根離子）也抑制植物對氯的吸收。

植物的種類甚至品種間對氯的敏感性往往差異較大。比如棕櫚樹、獼猴桃對氯的需求大，容易缺氯，菠菜、甜菜、大麥、玉米和西紅柿對氯的耐受性較強(qiáng)，煙草、生菜、葡萄、柑橘和一些豆科植物對氯很敏感;植物發(fā)生氯中毒以后的典型癥狀是葉片卷曲，葉緣和葉尖枯焦，葉片變白或變黃并且容易提早脫落，馬鈴薯的塊莖存儲質(zhì)量變差等。

4）鈉影響土壤性質(zhì)和植物生長。鈉不是植物必需的營養(yǎng)元素，但鈉對一些植物的生長有一定好處，特別是對一部分碳四植物的光合作用更加重要。因此，鈉屬于植物有益元素。

但是，鈉多了對土壤和植物也會產(chǎn)生有害影響。鈉破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，造成土壤通透性下降，進(jìn)而影響根的生長，這在含蒙脫土的黏質(zhì)土中很容易發(fā)生。鈉和鉀之間有點(diǎn)類似于兄弟的關(guān)系，地殼中鈉含量為2.8%，鉀含量為2.6%，鈉離子和鉀離子的水合半徑也接近，所以有時(shí)候鈉離子可以替代鉀離子發(fā)揮滲透穩(wěn)態(tài)功能。但鈉也會給鉀添亂。在細(xì)胞中，過多的鈉會通過抑制各種酶的活性干擾鉀營養(yǎng)。鈉離子還和鈣離子競爭，把它從細(xì)胞壁中拉出來，進(jìn)而影響細(xì)胞壁特性。但鈣離子也能抑制鈉離子的毒性。

2? ?鹽堿土改良

我國的耕地面積本來就不多，鹽堿性土壤占了20%，主要分布在西北、華北、東北和沿海地區(qū)。如何科學(xué)地利用、改良和預(yù)防鹽堿土非常重要。

1）優(yōu)先栽植耐鹽堿植物，選育耐鹽堿性品種。不同植物耐鹽堿性有差別，常見的耐鹽堿能力排序?yàn)椋合蛉湛?高粱>谷子>棉花>玉米>小麥， 胡蘿卜>甜菜>蔥>菠菜， 葡萄>梨>棗>蘋果。

在較嚴(yán)重的鹽堿性土壤上還可以種植一些植物，比如田菁、紫穗槐，在中度鹽堿性土壤上種植草木犀、紫花苜蓿、黑麥草等，在輕度鹽堿性土壤上種植高粱、豌豆、蠶豆、紫云英等耐鹽作物。

隨著育種技術(shù)的發(fā)展，耐鹽堿性作物品種也逐漸推廣，比如這幾年國際國內(nèi)關(guān)注度非常高的海水稻試驗(yàn)，實(shí)際上就是一項(xiàng)耐鹽堿性水稻品種的選育開發(fā)工程。

2）通過水利工程設(shè)施改善土壤性質(zhì)，降低鹽堿性土壤對作物生長的不良影響。我國在20世紀(jì)60—70年代大規(guī)模興修的農(nóng)田水利工程設(shè)施對土壤灌溉及排水的成效是毋庸置疑的，近年來重新被重視和實(shí)施的農(nóng)田水利建設(shè)也逐漸發(fā)揮出顯著的可持續(xù)性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。

3）積極預(yù)防土壤鹽漬化。鹽堿化土壤有先天性形成，也有過度耕種和不合理灌溉的原因。預(yù)防后天性土壤鹽漬化的措施重在施肥和灌溉的細(xì)節(jié)性操作上。

對于當(dāng)?shù)睾群外c較多的灌溉水，有條件的最好通過相關(guān)設(shè)備進(jìn)行過濾后再使用，或通過良好的排水設(shè)施淋洗鹽分。沒有這些條件的，平時(shí)盡量不要隨意灌溉，最好在播種前或播種后出苗前灌溉，生長期避免在土壤水分蒸發(fā)強(qiáng)烈的時(shí)段澆水。同時(shí)注意整個(gè)土壤管理要更加科學(xué)合理，比如通過栽植深根植物以降低地下水位和減少鹽分上移，平衡施肥，增施有機(jī)肥，適度施用硝基復(fù)合肥或硫酸鉀型復(fù)合肥，每隔兩三年深耕1次，及時(shí)排水等。

4）通過施用改良性材料改善土壤性質(zhì)。這類材料很多，比如石膏、黑礬（硫酸亞鐵）、煤矸石、粉煤灰等。

5）通過生物刺激素類產(chǎn)品促使植物自我調(diào)控各種元素進(jìn)出液泡，適應(yīng)高鹽分土壤水溶液環(huán)境脅迫。

眾所周知，細(xì)胞內(nèi)有相當(dāng)于指揮部或調(diào)控中心的細(xì)胞核，諸如呼吸作用、光合作用、蛋白質(zhì)合成、淀粉積累等大多數(shù)細(xì)胞代謝活動發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，這些生理活動需要各種各樣的原料，包括通過細(xì)胞膜進(jìn)來的氮磷鉀鎂鈣硫鐵鋅氯鈉硼等，但它們不能一擁而入，直接參與細(xì)胞質(zhì)里面的代謝，而是要先進(jìn)入“臨時(shí)倉庫”排隊(duì)等候，這個(gè)“臨時(shí)倉庫”就是液泡。

液泡擔(dān)負(fù)著三大功能，一是臨時(shí)存儲原料，二是臨時(shí)存儲細(xì)胞質(zhì)合成的一些簡單化合物，三是保持膨脹狀態(tài)（大部分成熟細(xì)胞中的液泡占了整個(gè)細(xì)胞體積的90%以上，液泡的膨脹狀態(tài)也同時(shí)使整個(gè)細(xì)胞呈膨脹態(tài)，一方面有利于時(shí)刻吸收到外面的水分和礦質(zhì)營養(yǎng)，另一方面也有利于細(xì)胞內(nèi)各種生理代謝的展開）。這樣一來，液泡內(nèi)含有各種各樣的無機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)的、離子態(tài)的物質(zhì)，哪些物質(zhì)能夠進(jìn)入液泡，哪些物質(zhì)離開液泡，需要液泡保持一定的滲透壓，并隨時(shí)通過滲透壓的變化來維持這些功能。

滲透壓的變化以及對物質(zhì)進(jìn)出液泡的控制，又和細(xì)胞核內(nèi)基因發(fā)出的指令有關(guān)。脯氨酸、甘氨酸、甜菜堿以及一些特殊的蛋白質(zhì)，擔(dān)當(dāng)著指令激活和傳遞功能。也就是說，可以通過施用這類外源性生物刺激素來促使細(xì)胞更好地調(diào)控其滲透壓及物質(zhì)進(jìn)出，進(jìn)而適應(yīng)細(xì)胞外高鹽分溶液環(huán)境，從而保持正常生長。目前，國內(nèi)已有這類生物刺激素產(chǎn)品正在推廣應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

3? ?小結(jié)

以上僅簡單介紹了鹽堿性土壤改良策略與措施，這些措施有時(shí)候可以單獨(dú)使用，但每一項(xiàng)措施能夠發(fā)揮出多大效果往往是相對的、有限的，所以最好是因地制宜綜合采納。

比如，蘋果對鹽堿的耐受能力較差，教科書中把蘋果劃歸為忌氯植物，但生產(chǎn)中卻有施用含氯肥料反而使蘋果增產(chǎn)的表現(xiàn)，這看似矛盾，其實(shí)不然。忌氯不代表一點(diǎn)兒氯都不需要，如果當(dāng)?shù)赝寥乐新群亢艿?，增施含氯肥料?dāng)然會有好的效果。另外，單株果樹因結(jié)果量不同，對氯的吸收也有差別，高結(jié)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，既要考慮植物對氯的生理需求，也要看當(dāng)?shù)赝寥缆群?，以及?jīng)濟(jì)產(chǎn)量等多種因素。