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1、盐碱地成因及改良技术徐 斌【摘 要】 我国盐渍土面积约3460万公顷，耕地盐碱化760万公顷，近1/5耕地发生盐碱化，研究盐碱地形成原因及改良利用技术的发展，对于我国尤其是内陆干旱农业灌区农村经济持续健康发展、国土治理、生态环境保护等具有极其重要的现实的意义。实践证明，盐碱地改良技术的应用，不但可以改善环境，抑制土壤盐碱化，而且可以直接利用盐碱地生产林木果品和农产品，提高盐碱地的生产能力和经济效益。【关键词】 盐碱化；盐碱地；改良技术；研究展望土壤盐碱化是一个世界性难题，全世界盐渍化土壤面积约10亿公顷；我国盐渍土面积约3460万公顷，耕地盐碱化760万公顷，近1/5耕地发生盐碱化，其中原生盐
2、化型、次生盐化型和各种碱化型分布分别占总面积的52、40和8。近几年来，国家和地方投入大量的人力、财力和物力改造盐碱地，收到了较好的治理效果。随着我国盐碱地改良技术和研究的不断发展，在土壤盐分成因规律和特征、农田节水灌溉水盐运行机理、盐碱地改良利用技术措施等诸多方面都有新的发展和突破，取得了新的成果。盐碱地改良利用实践证明，盐碱地预防和治理是一个系统的综合治理工程，也是一个循序渐进逐步显效的过程。1、盐碱化的概念以及产生原因1.1 盐碱化的概念土壤盐碱化（土壤盐渍化）是指盐分不断向土壤表层聚积形成盐渍土的自然地质过程。盐渍土是在一定的气候、地形、土地、水文地质等自然条件下形成的。人类活动、历史
3、上的洪、涝、旱灾害，河道变迁，以及土地利用、农业、水利技术措施等，又对土壤盐渍化的发生、发展产生重大影响。一般将土壤层0.2 m厚度内可溶盐含量大于0.1%的土壤称为盐渍土。土壤盐渍化分盐化与碱化两种类型，故又称为土壤盐碱化。当土壤表层中的中性盐含量超过0.2%时，称为盐化土（盐土）；以碳酸盐为主的盐渍土，土中代换性钠含量大，通常称为碱化土（碱土）。由于灌溉管理不当(人为原因)而产生的土壤盐渍化，称为次生盐碱化。由于人为影响产生的盐渍土称为次生盐渍土。1.2 盐碱化的产生原因土壤盐碱化形成的因素很多，包括自然因素和人为因素。自然因素包括气候、地质、地貌、水文及水文地质等。气候因素是形成土壤盐碱
4、化的根本因素，如果没有强烈的蒸发作用，土壤表层就不会强烈积盐。地貌因素特别是盆地、洼地等低洼地形有利于水、盐的汇集。地质因素主要反映在土壤母质上。人为因素表现为人类改造自然和适应自然的各种活动。盐渍土形成的主要原因是由于气候干旱，土壤排水不畅，地下水位高，矿化度大等重要条件所制约，以及地形、母质、植被等自然条件综合影响的结合所造成的。（1）气候 由于季风气候影响，我国四季明显导致盐碱地区土壤盐分状况的季节性变化，夏季降雨集中，土壤产生季节性脱盐，而春秋干旱季节，蒸发大于降水，又引起土壤积盐为主。气候干旱、排水不畅和地下水位过高，使盐分积聚土壤表层的数量多于向下淋洗的数量，结果导致盐渍土的形成，
5、这是引起土壤积盐的重要原因。（2）地下水位浅、矿化度高盐渍土中的盐分，是通过水分的运动且主要是由地下水运动带来的，因此在干旱地区，地下水位的深浅和地下水的矿化度的大小，直接影响着土壤的盐渍化程度。地下水位埋藏越浅，地下水越容易通过土壤毛管上升至地表，蒸发散失的水量越多，留给表土的盐分就越多，尤其是当地下水矿化度大时，土壤积盐更为严重。在干旱季节，不致于引起表层土壤积盐的最浅地下水埋藏深度，称为地下水临界深度。临界深度一般3m左右，但并非一个常数，是因具体条件不同而异的，其影响因素主要有气候、土壤、地下水矿化度和人为措施，一般地说，气候越干旱，蒸发量和降水量的比率，地下水矿化度越高，临界深度就越
6、大。土壤对临界深度的影响，主要取决于土壤的毛管性能、毛管水的上升高度及速度。凡毛管水上升高度大，上升速度快的土壤，一般都易于盐化。土壤结构状况也影响着水盐运衍，土壤的团粒结构，特别是表层土壤具有良好的团粒结构时，能有效地阻碍水盐上升至地表，临界深度可以较小。地下水位埋深与地表积盐关系密切。地下水位埋深大于临界深度时，地下水位低，地下水沿毛管上升不到地表，不积盐，土壤无盐碱化。地下水位高，地下水沿毛管上升至表土层，表层开始积盐。地下水位很高(小于临界深度)，地下水沿毛管大量上升至地表，表层强烈积盐。（3）地形地形起伏影响地面和地下径流，土壤中的盐分也随之发生分移，例如在华北平原、山麓平原坡度较陡
7、，自然排水通畅，土壤不发生盐碱化。冲积平原的缓岗，地形较高，一般没有盐碱化威胁；冲积平原的微斜平地，排水不畅，土壤容易发生盐碱化，但一般程度较轻；而洼地及其边缘的坡地或微倾斜平地，则分布较多盐渍土。在滨海平原，排水条件更差，又受海潮影响，盐分大量聚积程度更重。总之，盐分随地面、地下径流由高处向低处汇集，积盐状况也由高处到低处逐渐加重，从小地形看，在低平地区的局部高起处，由于蒸发快，盐分可由低处移到高处，积盐较重。地形还影响盐分的分移，由于各种盐分的溶解度不同，溶解度大的盐分可被径流携带较远，而溶解度小的则携带较近，所以，由山麓平原、冲积平原到滨海平原，土壤和地下水的盐分一般是由重碳酸盐、硫酸盐
8、逐渐过渡至氯化物。（4）母质母质对盐渍土形成上的影响，一是母质本身含盐，含盐的母质有的是在某个地质历史时期聚积下来的盐分，形成古盐土、含盐地层、盐岩或盐层，在极端干旱的条件下盐分得以残留下来成为目前的残积盐土；二是含盐母质为滨海或盐湖的新沉积物，由于其出露成为陆地，而使土壤含盐。（5）生物有些盐碱地植物的耐盐力很强，能在土壤溶液渗透压很高的土地上生长，这些植物根系深长，能从深层土壤或地下水吸取大量的水溶性盐类，植物内积聚的盐分可达植物干重的2030%，甚至高达40-50%，植物死亡后就把盐分留在土层中，致使土壤盐渍化加强；此外，还有新疆盐渍土上生长的红柳和胡杨木类的植物能够把进入到枯株体内的盐
9、分分泌出来，增加了土壤中的盐分。由上述原生盐渍土形成机理可以看出，除气候条件外，决定土壤积盐大于脱盐的水盐运动条件是土壤盐渍化得以发生的关键。1.3 盐碱化的影响土壤盐碱化不仅对农作物生长发育产生危害,而且使土壤物理性恶化,地下水矿化度提高,水变苦,地下水源不能充分利用。同时使大片土地荒芜,农耕地减少,土壤中水、肥等因素互不协调,影响农作物产量。影响主要有：土壤板结与肥力下降；不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长。2、土壤盐碱化改良技术根治盐碱化从而摆脱土壤盐碱化对农业生产和农业生态带来的危害，并非易事。正因为如此，在治理盐碱地的过程中我国科技人员和广大群众创造和积累了丰富的技术和方法，取得了卓
10、越的成效。“盐随水来，盐随水去；盐随水来，水散盐留1”就是人们在长期治疗过程中发现和总结出来的土壤盐分运行受水分运行支配的基本规律。国内盐碱地改良利用方法和技术归纳起来大致如下： （1）物理改良。平整土地、深耕晒垡、及时松土、抬高地形、微区改土。 （2）水利改良。灌排配套、蓄淡压盐、灌水洗盐、地下排盐。 （3）化学改良。石膏、磷石膏、过磷酸钙、腐殖酸、泥炭、醋渣等。 （4）生物改良。种植水稻、种植耐盐植物田箐等，使用微生物菌肥等。这些改良技术和方法，既有古老的技术，如平整土地、深耕晒垡、及时松土、抬高地形、微区改土、灌水洗盐、种植水稻、种植耐盐植物田箐等；也有近代传统改良方法，如灌排配套、蓄淡
11、压盐、灌水洗盐、地下排盐以及化学改良技术等；还有利用生物化学新技术所研制的新型土壤改良剂（如NPK增效剂），以及采用新型材料和先进施工技术所实施地下暗管排盐工程等。近十几年来，随着盐碱地改良利用技术研究应用不断发展，单一或复合的盐碱地改良技术不断出现。2.1水利改良技术地下渗管排盐是耕地盐碱化改良的常用方法之一，它基于“盐随水来、盐随水去”的水盐运行规律2，通过铺设暗管将土壤中的盐分随水排走，并将地下水位控制在临界深度以下，达到土壤脱盐和防止生盐渍化目的。渗管铺设一般为水平封闭式。一级管和二级管相结合。一级管的渗入水汇入二级管中，然后流入污水管排走。若污水管道埋的深度较浅不能自行排泄渗水，可在
12、二级管末端设集水井，定期强排。渗灌埋设深度、间距、纵坡等参数主要取决于耕地作物种类、土壤结构、地下水位埋深及气候等情况。黄河三角洲所在中心城市东营市，利用荷兰3暗管排碱技术实施盐碱地改良工程，暗管排碱利用专业埋管机械将PVC管埋入地下1.8-2.0m处，将地下盐水截引到暗管，集中起来排到明渠中，使得灌区当年地下水位下降0.5m，含盐量可降低0.1%，满足多种作物的生长发育要求。魏云杰、许模4论述了新疆土壤盐渍化形成的地质、地貌、土壤质地和人为灌溉方式不合理等原因，通过调查目前新疆盐渍化土壤主要有稳定脱盐型、脱盐聚盐混合型、脱盐聚盐反复型、持续聚盐型和灌溉聚盐型，其中脱盐聚盐混合型和脱盐聚盐反复
13、型分布最广，稳定脱盐型近分布于竖井排灌区。总结了新疆土壤盐渍化的治理研究过程及国内外防治盐渍化的措施，提出了竖井排灌工程是防治新疆土壤盐渍化最有效措施。通过工程实例证明了竖井排灌具有降低地下水位和灌溉的作用，且经济效益明显。2.2土壤改良剂由广东省蔬菜研究所等单位研究的营养性酸性土壤改良剂（NPK增强剂）5，该改良剂根据酸性土壤肥力状况和作物营养特点，采用蒙脱石、橄榄石、硫矿等多种天然矿物为原料，在改良酸性土壤、平衡作物养分、提高化肥利用率等方面有显著功效。由水稻、玉米、西瓜、蔬菜、粉蕉、荔枝、龙眼等作物进行的大田实验来看，该改良剂能提高上述作物产量10%以上。成果居国内外领先水平，并以获得国
14、家发明专利。北京绿地科技发展公司6将有机络合催化理论引入盐碱土壤改良，研制出“禾康盐碱土壤改良剂，目前已在山东、内蒙、新疆、东北、天津等得大面积推广。“禾康土壤改良剂是一种棕红色略带酸味无毒无害的有机液体化肥，可直接作用于土壤，因此，它广泛适用于中、低产田改造、盐碱地的治理、荒漠绿化等。康地宝技术7利用盐土植物（盐篙、海蓬子等）以及作物自身通过根系分泌物改善根际微环境来适应逆境的机制，通过生物络合、置换反应，清除土壤团粒上多余的Na+，活化盐碱土壤中难利用的P5+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等离子及微量元素，使其转变为可利用状态被植物吸收，解除植物生理缺素症状。同时通过Na+降低，活化Ca2
15、+、Mg2+等离子之后，可使土壤水传导能(HC)增高，使土壤水分更易流动，从而改善了作物根系环境，促进根系生长，保证作物苗齐、苗壮，使植物能够在盐碱地上生长和提高产量。适用于受盐碱侵害的农田和新开垦土地，利用有机生化高分子络合土壤中成盐离子，随灌溉水将盐分带到土壤深处，降碱脱盐，解除盐分对作物的危害作用。由于是从植物根系分泌物中提取的产物，对人、畜、作物、土壤安全无害。钠离子吸附剂7具有很强的交换能力，对盐碱土中的Na+、SO42-、cl-等有吸附能力，改良后的土壤可以降低ph值和碱化度，吸附铵离子和钾离子并提高土壤阳离子交换量，从而达到改土、脱盐的目的，使土壤向有利于植物生长方向发展。另外，由于钠离子吸附交换性能好，可用来提高阳离子交换能力，调整ph值，交换土壤中有害金属离子，降低土壤含盐量，脱盐率可达18.6%-29.3%。2.3土壤水盐运移研究目前节水灌溉条件下的水盐运移等方面的研究较多。张琼、李光永 8等人研究了棉花膜下滴灌在土壤含盐量为0.08%和0.8%情况下，灌溉周期对土壤水盐运动和棉花生长的影响，实验结果表明：在总灌水量相同的情况下，高含盐量土壤在棉花的花铃期高频灌溉与低频灌溉相比，可以有效降低湿润体体内土壤盐分含量，并且得到了棉花增产28%的结果，而对于低盐土，灌溉频率对棉花生长和产量没有显著影响。罗延彬、任葳等人对新疆部分盐碱灌区调研显示
