Bodenversalzung und -sodizität

Versalzung und Sodizität sind Zustände salzbeeinflusster Böden, bei denen überschüssige lösliche Salze oder austauschbares Natrium das Pflanzenwachstum und die Bodenstruktur beeinträchtigen, insbesondere in ariden und bewässerten Gebieten.

Definition

Bodenversalzung ist die Anreicherung löslicher Salze in einem Ausmaß, das das Pflanzenwachstum beeinträchtigt, gemessen an der elektrischen Leitfähigkeit der Bodenlösung; Sodizität ist ein hoher Anteil an austauschbarem Natrium, der Ton dispergiert und die Bodenstruktur schädigt.

Scope

Dieses Thema behandelt die Diagnose von salzhaltigen, sodischen und salzhaltig-sodischen Böden, die Messgrößen der elektrischen Leitfähigkeit, des Natriumadsorptionsverhältnisses und des austauschbaren Natriumanteils, die Auswirkungen von Salzen und Natrium auf Pflanzen und die Bodenstruktur sowie die Rekultivierung salzbeeinflusster Böden. Es befasst sich mit einer Hauptform der chemischen Landdegradation.

Core questions

• Wie werden salzhaltige, sodische und salzhaltig-sodische Böden diagnostiziert?
• Wie schädigen lösliche Salze Pflanzen?
• Wie zerstört austauschbares Natrium die Bodenstruktur?
• Wie werden salzbeeinflusste Böden rekultiviert?

Key concepts

• Elektrische Leitfähigkeit (Salzgehalt)
• Natriumadsorptionsverhältnis (SAR)
• Austauschbarer Natriumanteil (ESP)
• Osmotische und spezifische Ionenwirkungen auf Pflanzen
• Ton-Dispersion und Strukturkollaps
• Auswaschung und Gipsrekultivierung

Key theories

Klassifizierung salzbeeinflusster Böden

Salzbeeinflusste Böden werden anhand der elektrischen Leitfähigkeit, des Natriumadsorptionsverhältnisses, des austauschbaren Natriumanteils und des pH-Werts in salzhaltige, sodische und salzhaltig-sodische Klassen eingeteilt, die jeweils unterschiedliche Managementmaßnahmen erfordern.

Natriuminduzierte Ton-Dispersion

Wenn austauschbares Natrium die Kolloide dominiert und die Salzkonzentration niedrig ist, dispergieren Tonpartikel anstatt zu flockulieren, was zu einem Kollaps der Struktur, einer Versiegelung der Poren und einer drastischen Verringerung der Permeabilität führt.

Mechanisms

Lösliche Salze senken das osmotische Potenzial der Bodenlösung, wodurch es für Pflanzen schwieriger wird, Wasser aufzunehmen, und spezifische Ionen wie Natrium, Chlorid und Bor können direkt toxisch wirken. Überschüssiges austauschbares Natrium führt, wenn Salze ausgewaschen werden, dazu, dass Tonkolloide dispergieren anstatt zu aggregieren, Poren verstopfen und die Struktur kollabiert, sodass der Boden nahezu undurchlässig wird. Die Rekultivierung entfernt Salze durch Auswaschung und ersetzt austauschbares Natrium durch Kalzium, das üblicherweise durch Gips zugeführt wird, bevor die Auswaschung erfolgt.

Clinical relevance

Versalzung und Sodizität reduzieren die Ernteerträge und degradieren weltweit große Flächen bewässerter und arider Böden; ihre Diagnose und Bewirtschaftung durch Drainage, Auswaschung, Gipsanwendung und Bewässerungswassermanagement ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Landwirtschaft und die Rekultivierung degradierter Böden.

History

Die systematische Diagnose und Verbesserung von salzhaltigen und alkalischen Böden wurde 1954 im USDA Handbook 60 des U.S. Salinity Laboratory kodifiziert, das die noch heute verwendeten Kriterien der elektrischen Leitfähigkeit, des Natriumadsorptionsverhältnisses und des austauschbaren Natriumanteils einführte und salzbeeinflusste Böden als eine beherrschbare Form der Degradation darstellte.

Key figures

• Nyle C. Brady
• Ray R. Weil
• Donald L. Sparks

Seminal works

• usslab1954
• brady2016
• sparks2003

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen einem salzhaltigen und einem sodischen Boden?

Ein salzhaltiger Boden enthält genügend lösliche Salze, um Pflanzen zu belasten, behält aber in der Regel eine gute Struktur, während ein sodischer Boden einen hohen Anteil an austauschbarem Natrium aufweist, der Ton dispergiert und die Struktur zerstört; salzhaltig-sodische Böden kombinieren beide Probleme und müssen sorgfältig bewirtschaftet werden, um einen Strukturkollaps während der Rekultivierung zu vermeiden.

Warum wird Gips zur Rekultivierung sodischer Böden verwendet?

Gips liefert Kalzium, das das austauschbare Natrium an den Bodenkolloiden ersetzt; dies ermöglicht die Flockung des Tons und die Wiederherstellung der Struktur, und das verdrängte Natrium kann dann bei ausreichender Drainage ausgewaschen werden.