土壤鹽化

(本篇轉載自科技部高瞻自然科學教學資源平台)

國立臺灣大學土木所 葉承翰

什麼是土壤鹽化？
鹽份主要為硫酸根離子 (SO42-)、鈉離子 (Na+) 和氯離子 (Cl-)、鎂離子 (Mg2+)、鈣離子 (Ca2+) 等離子所構成，結晶後會形成氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉、硫酸鎂與硫酸鈣等鹽類，而土壤鹽化則是一種土壤中含有的鹽份過高的現象。土壤中的鹽份會隨著降雨溶於水後往土壤深處移動，而蒸散及毛細作用則會將這些含有鹽份的水拉向地面，當蒸散量遠大於水分的補充量時，會將大量鹽份帶至地表，水分蒸發後，則會在地表形成結晶，使植物難以生長。

人類多種開發行為中，有許多方式會加劇土壤鹽化的現象，如超抽地下水與過度施肥：

• 過度施肥：由於肥料中含有大量鹽類，如果給予的肥料過多會造成土壤中的含鹽份增加。
• 超抽地下水：在鄰近鹹水處超抽地下水，會造成地下水的淡鹹水壓力平衡受到破壞，海水侵入到原本儲存淡水的地層，造成深處土壤的含鹽量上升。

鹽類造成的影響
海水不能喝，是因為海中含有大量鹽類及多種元素，如果將其攝取到體內，會因為體內電解質失衡（鹽類濃度過高）而影響身體的正常運作，因此人體為了將這些鹽類排除，會連體內原本的水分一起排出，造成脫水的現象。
那麼，如果土壤裡面有大量鹽類呢？
植物的細胞具有半透模，這是一種對通過它的粒子有選擇性一層薄膜，會阻絕植物體內的分子與電解質向外擴散，也利用其進行水分的吸收，因此水分會由高水分子區域（低濃度溶液）滲入低水分子區域（高濃度溶液），直到細胞內外濃度平衡為止。在通常的情況下，土壤中的鹽份與礦物質濃度低於植物體內的濃度，因此植物可以正常的吸收水分，但是當土壤因為其他因素，造成鹽度與礦物質含量過高時，植物會因為水分無法透過半透模進入植物體內，造成植物枯死。

植物也需要營養均衡
植物跟人類一樣，攝取營養時需要「營養均衡」，對植物來說，它們吸收的物質是水、礦物質與離子，如果土壤中某種離子過多，則會抑制其他離子的吸收。以鉀離子為例，植物是透過鈉鉀幫浦吸收鉀離子，當細胞內鈉濃度高於細胞外時，細胞可以利用能量與鈉離子，交換細胞外的鉀離子，但是如果當細胞外的鈉離子濃度過高，植物就無法藉由鈉鉀幫浦吸收鉀離子，造成缺乏鉀離子。
降低土壤微生物的活性
土壤中有許多微生物擔任植物養分轉化的角色，例如固氮作用可以將空氣中的氮氣轉化為銨、硝化作用可以將銨轉化為植物可吸收使用的硝酸鹽、腐生菌可以分解土壤中的有機物等，然而高鹽份的土壤會對這些生物造成逆境，不利其活動與生長。
如何避免土壤鹽鹼化

• 浸水：讓農地泡水一段時間的方法，可以搭配稻作進行。
• 深耕：加深耕耘深度，將表土的鹽份翻入下層土壤，分散鹽份濃度，同時可以讓水分共容易滲入下層土壤。
• 移除表土：將表面含有鹽份的土壤移除，補充沒有鹽害的土壤。

種植綠肥或耐鹽植物：種植耐鹽性強的綠肥，可吸收土壤中過多的鹽份吸收後轉為有機狀態，並將綠肥收割後提供給其他缺少鹽份的農田使用。

參考文獻

1. Wikpedia - Soil salinity.
   http://en.wikipedia.org/wiki/Soil_salinity
2. Wikipedia - Saltwater intrusion.
   http://en.wikipedia.org/wiki/Saltwater_intrusion
3. Carillo, P., Fuggi, A., Pontecorvo, G., Annunziata, M. G., & Woodrow, P. (2011). Salinity stress and salt tolerance. INTECH Open Access Publisher.
4. 吳正宗 (2001) 鹽害土壤的診斷與改良。興大農業 第36期。