土壤显示碱化作用的主要特征是:强碱性反应(pH>8.5),胶体高度分散,湿时膨胀泥泞,干时收缩板结,通透性能极差等。碱化作用的最终结果是形成物理性质恶化的碱积层。
当土壤中积累大量碳酸钠和碳酸氢钠等碱性盐类时,更易发生碱化作用,这是因为碳酸钠和碳酸氢钠为强碱弱酸盐,其钠离子在强碱性环境中更易水解,交换土壤胶体上钙、镁离子的概率大,交换反应产物碳酸钙、碳酸镁系不易溶于水的盐类,交换反应不可逆,有助于碱化作用的进行;当土壤含有的盐分是以氯化钠和硫酸钠等中性盐类为主的情况下,土壤溶液中的钠离子与土壤胶体上钙、镁离子的交换反应产物除硫酸钙外,都属易溶性盐类,交换反应可逆,土壤碱化作用的速度较缓、强度较弱,只有在土壤溶液中钠离子浓度对钙、镁离子浓度占有巨大优势时[/(
)≥4],钠离子才能更多和更易交换土壤胶体中的钙、镁离子,以显示其碱化特征。在土壤处于周期性积盐和脱盐频繁交替过程中的脱盐期间,由于中性盐类的钠离子不断水解,致使其浓度超过钙、镁离子,而导致土壤发生碱化作用。当土壤处于稳定脱盐时,其饱和提取液的电导率<4毫西门子/厘米,碱化度>5%,pH>8.5,土壤就开始显示其碱化作用的特征。