Độ mặn và độ kiềm natri của đất

Độ mặn và độ kiềm natri là những tình trạng của đất bị ảnh hưởng bởi muối, trong đó lượng muối hòa tan hoặc natri trao đổi dư thừa làm suy giảm sự phát triển của cây trồng và cấu trúc đất, đặc biệt ở các vùng đất khô hạn và đất được tưới tiêu.

Definition

Độ mặn của đất là sự tích tụ đủ lượng muối hòa tan để làm suy giảm sự phát triển của cây trồng, được đo bằng độ dẫn điện của dung dịch đất; độ kiềm natri là tỷ lệ natri trao đổi cao làm phân tán sét và làm suy thoái cấu trúc đất.

Scope

Chủ đề này bao gồm chẩn đoán đất mặn, đất kiềm natri và đất mặn-kiềm natri, các phép đo độ dẫn điện, tỷ lệ hấp thụ natri và phần trăm natri trao đổi, ảnh hưởng của muối và natri đối với cây trồng và cấu trúc đất, cũng như cải tạo đất bị ảnh hưởng bởi muối. Nó đề cập đến một dạng suy thoái hóa học chính của đất.

Core questions

• Đất mặn, đất kiềm natri và đất mặn-kiềm natri được chẩn đoán như thế nào?
• Muối hòa tan gây hại cho cây trồng như thế nào?
• Natri trao đổi phá hủy cấu trúc đất như thế nào?
• Đất bị ảnh hưởng bởi muối được cải tạo như thế nào?

Key concepts

• Độ dẫn điện (độ mặn)
• Tỷ lệ hấp thụ natri (SAR)
• Phần trăm natri trao đổi (ESP)
• Ảnh hưởng thẩm thấu và ion cụ thể đối với cây trồng
• Phân tán sét và phá vỡ cấu trúc
• Rửa trôi và cải tạo bằng thạch cao

Key theories

Phân loại đất bị ảnh hưởng bởi muối

Đất bị ảnh hưởng bởi muối được phân biệt theo độ dẫn điện, tỷ lệ hấp thụ natri, phần trăm natri trao đổi và pH thành các loại đất mặn, đất kiềm natri và đất mặn-kiềm natri, mỗi loại đòi hỏi các biện pháp quản lý khác nhau.

Sự phân tán sét do natri gây ra

Khi natri trao đổi chiếm ưu thế trong các hạt keo và nồng độ muối thấp, các hạt sét phân tán thay vì kết tụ, làm phá vỡ cấu trúc, bịt kín các lỗ rỗng và làm giảm đáng kể khả năng thấm nước.

Mechanisms

Muối hòa tan làm giảm thế năng thẩm thấu của dung dịch đất, khiến cây trồng khó hấp thụ nước hơn, và các ion cụ thể như natri, clorua và bo có thể gây độc trực tiếp. Lượng natri trao đổi dư thừa, khi muối bị rửa trôi, làm cho các hạt keo sét phân tán thay vì kết tụ, làm tắc nghẽn các lỗ rỗng và phá vỡ cấu trúc khiến đất trở nên gần như không thấm nước. Việc cải tạo loại bỏ muối bằng cách rửa trôi và thay thế natri trao đổi bằng canxi, thường được cung cấp bởi thạch cao, trước khi rửa trôi.

Clinical relevance

Độ mặn và độ kiềm natri làm giảm năng suất cây trồng và làm suy thoái các vùng đất tưới tiêu và khô hạn rộng lớn trên toàn thế giới; việc chẩn đoán và quản lý chúng thông qua hệ thống thoát nước, rửa trôi, bón thạch cao và quản lý nước tưới là rất cần thiết để duy trì nông nghiệp và cải tạo đất bị suy thoái.

History

Việc chẩn đoán và cải thiện đất mặn và đất kiềm một cách có hệ thống đã được hệ thống hóa trong Sổ tay USDA 60 năm 1954 của Phòng thí nghiệm Độ mặn Hoa Kỳ, trong đó giới thiệu các tiêu chí về độ dẫn điện, tỷ lệ hấp thụ natri và phần trăm natri trao đổi vẫn còn được sử dụng, coi đất bị ảnh hưởng bởi muối là một dạng suy thoái có thể quản lý được.

Key figures

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

Seminal works

• usslab1954
• brady2016
• sparks2003

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa đất mặn và đất kiềm natri là gì?

Đất mặn chứa đủ muối hòa tan để gây căng thẳng cho cây trồng nhưng thường giữ được cấu trúc tốt, trong khi đất kiềm natri có tỷ lệ natri trao đổi cao làm phân tán sét và phá hủy cấu trúc; đất mặn-kiềm natri kết hợp cả hai vấn đề và phải được quản lý cẩn thận để tránh làm phá vỡ cấu trúc trong quá trình cải tạo.

Tại sao thạch cao được sử dụng để cải tạo đất kiềm natri?

Thạch cao cung cấp canxi thay thế natri trao đổi trên các hạt keo đất; điều này cho phép sét kết tụ và cấu trúc phục hồi, và natri bị thay thế sau đó có thể được rửa trôi với hệ thống thoát nước đầy đủ.