盐碱地改良方法研究

岳 强

（山西省汾河水利管理局一坝分局，山西 太原 030002）

我国是盐碱化危害严重的国家，全国约有盐碱地2 700万hm2，其中有770万hm2以上分布于农田中，占耕地面积的7%左右，对于干旱地区，1/3以上土壤属于由盐碱化引起的中低产田。改良盐碱地和防治次生盐碱化，以及维持和改善土地生产能力是维持干旱区土地生产能力和农业可持续发展的重要内容。由于土壤盐碱化直接影响土壤结构、导水导气、供水供肥能力，以及植物出苗和生长过程，因此世界各国学者对盐碱地改良方法进行了深入研究，一些方法在生产实践中得以广泛应用，取得了良好效果。下面就目前改良方法的作用和研究进展进行分析。

1 水利改良

水利改良技术主要采取排水方法，将土壤中盐分排出农田，降低土壤盐分含量，为作物生长提供良好的水盐环境。目前农田排水主要有明沟、暗管、竖井排水等形式，随着科学技术发展，水资源问题日益突出和环境污染日益严重，近年来控制性排水技术被得到广泛重视，并被一些发达国家采用。

农田排水技术在19世纪广泛应用于农业生产活动中。在20世纪，排水理论和实践上已积累了较丰富的经验，并得以快速发展。1950年由印度发起成立了一个非政府性的国际组织——国际灌溉排水委员会。许多国家由于灌溉导致土壤发生次生盐碱化，推动了排水事业的发展。荷兰是世界上排水问题比较突出的国家，有1/4的国土低于海平面，因此，排除渍水和控制地下水位是荷兰农田排水的主要任务，其暗管排水技术在世界上处于先进地位。日本的暗管排水始于20世纪50年代初，到80年代中期，暗管排水面积已达水田排水面积的1/3，农田排水工程施工基本上实现了机械化。

我国20世纪50年代在一些灌区开始了暗管排水技术的试验研究。同时竖井排水亦受到国内外重视，在地下水埋深较浅、水质符合灌溉要求的地区，结合井灌进行排水不仅提供了大量的灌溉水源，同时对降低地下水位和除涝治碱起到了积极作用。在我国北方易涝易碱地区，实行井灌井排被作为综合治理旱、涝、碱的重要措施，已在生产中得到广泛应用。杨鹏年对干旱内陆区竖井灌排下土壤碱化风险进行了分析。随着淡水资源短缺和对生态环境日益重视，近年来国内外开展了控制排水技术研究。该技术是在田间排水系统的出口设置控制设施，以调节田间的地下水位，达到排水再利用、治理渍害、减少排水对承泄区的污染。同时针对排水特征，开展了适合新情况的排水指标研究。

在干旱半干旱地区，近几年提出了一种控制土壤盐分的新排水方法，称为干排法，通过强烈的蒸发从洼地蒸发排水。农田排水目的是通过排除土壤过量水或降低地下水位，从而改善土壤水分条件和防止土壤盐碱化，以提高农作物产量。干旱半干旱地区的主要任务是调节和控制地下水位，排除土壤中的盐分，防止盐分在土壤表层积聚，以改良盐碱化土壤。在排水系统设计中，主要指标是排水沟沟深和间距，而沟深主要依据地下水临界深度进行计算。地下水临界深度的确定成为排水沟深确定的主要参数，一般临界深度认为是潜水停止蒸发深度，按照这一理论一般会导致排水沟设计偏深，或者间距偏小。对于干旱地区，一般地下水矿化度较大，即使在相同潜水蒸发强度下，不同地下水矿化度会造成土壤盐分的累积程度不同。但在排水沟深度确定方面没有考虑地下水矿化度作用和土壤盐分累积程度的差异。一些学者为了考虑这一问题，在排水沟间距确定上进行了补充分析。一般排水沟间距确定主要依据胡勾浩特公式进行计算。瞿兴业等提出的防止土壤积盐和保持土壤脱盐条件下的排水计算公式，王文焰提出的考虑土壤盐分特征的排水沟间距计算公式，王少丽对中国的农田排水技术研究进展进行了分析，并对盐渍兼治的动态控制排水新理念与排水沟(管)间距计算方法进行了探讨。黄国成编制了农田排水沟(暗管)计算程序设计。但这些计算公式仅从排水沟间距方面进行了考虑，没有从盐分累积特征方面综合考虑排水系统设计。为了达到既控制土壤盐分的累积，又可以提高潜水在旱季的抗旱能力，需要结合作物耐盐特点，确定合理的地下水水位控制深度。

2 物理改良

物理改良主要通过平整土地、深耕晒垡、及时松土、抬高地形、微区改土、黏土掺沙、秸杆还田等措施，改善土壤物理结构，增加土壤透气透水能力，提高土壤盐分向深层迁移的能力，降低根区土壤盐分含量，进而为作物生长创造良好的水盐环境。刘虎俊在河西走廊将深耕、客土等措施与淡水洗盐相结合，应用地表覆盖、免耕和沟植技术改良土壤，取得了良好的效果。随着农业机械化水平的提高，作物秸秆技术在我国也逐步实施。姜洁等总结分析了秸杆还田的作用，认为秸秆还田可以改良土壤，提高土壤的保蓄性和缓冲性，改善土壤物理性质,改良土壤耕性。秸秆还田还可以提高农作物品质、保护农村生态环境、促进农业生态化发展。桔杆覆盖也可明显抑制水分蒸发，提高入渗淋盐效果，防止耕层盐化，提高土壤有机质质量比，改善植物生长。在新疆一些地区将一定数量沙掺入盐碱化比较严重的土壤中，改良土壤质地组成，进而改善土壤透水透气特性，取得了良好效果。

3 化学改良

化学改良方法主要利用添加高价离子，置换土壤颗粒上吸附的单价钠离子，增加钠离子的可移动性和颗粒间的连接力，形成有利于农业生产的团粒结构。石膏作为一种传统的化学改良剂，国内外学者已对其作用进行了深入研究，并在实践中广泛使用。科夫达等详细说明了石膏改良苏打盐碱化土壤和不同灌溉条件下施用石膏改良碱化土壤的方法。许多学者对石膏改良碱化土壤进行了大量的研究，一般认为石膏可降低土壤的pH值、碱化度及土壤的容重与坚实度，提高了土壤的渗透速率、空隙度及脱盐率。李焕珍等研究表明，在盐碱土上施用磷石膏，对水稻和玉米均有明显的增产效果，并能改善土壤理化性状。王荣华等的研究表明，碱化土施用磷石膏土壤微团聚体大量增加，容重降低，渗透系数增加，改变了土壤板结和通透性差的状况。近年来，我国一些厂家生产了不同类型的改良盐碱地的化学改良剂，在改良酸性土壤、提高化肥利用率等方面有显著功效。“禾康”适用于中、低产田改造、盐碱地的治理、荒漠绿化等。康地宝具有降碱脱盐，降低盐分对作物的毒害作用。钠离子吸附剂具有很强的交换能力，土壤含盐量明显降低，脱盐率可达18.6%～29.3%。王宇等将苏打盐碱土添加硫酸铝后，土壤结构得到良好改善，土壤盐分组成发生了显著变化。孙海燕等研究了滴灌条件下施钙量和施钙时间对土壤盐分分布的影响，提出了合理的施钙时间和数量。总之，随着水资源短缺问题的日益突出和对环境的日益重视，土壤化学改良技术及其与其他技术的有机结合，将成为研究的重要内容。由于化学改良主要通过施加高价离子置换土壤颗粒上吸附的单价离子，因此改变了土壤离子组成以及离子在土壤中分布特征，如何评价改良剂的综合改良效果，是值得深入研究的问题。

4 生物改良

生物改良盐碱地是指利用高等耐盐植物在盐碱地中的直接种植，通过灌溉水与植物根系的作用，将土壤盐分控制在植物大量根系土层以下的土体中，增加土壤有机质，培肥土壤，逐步改善土壤物理化学特性。由于寻求耐盐度高的作物是生物改良的基础，美国、俄罗斯、印度、以色列、巴基斯坦和中国等国家分别利用常规育种法、辐射育种和基因工程等方法选育出了一系列耐盐碱植物。Qadir和赵成义等研究结果表明，植物的根系活动可以激活土壤中的CaCO3并加速其溶解，提供充分的Ca2+以替代Na+，从而改善土壤理化性质并加速脱盐。同时，Qadir等认为根系向土壤中释放的柠檬酸、苹果酸等有机酸、酶及脱落的根冠细胞和残留根系既有利于土壤微生物的活动，可促进磷、氮、铁和铜等营养物质的溶解，提高土壤肥力。Jumberi等研究表明，豆科植物除具固氮能力外，耐盐碱能力强，植物修复效果较好。但唐世荣等认为植物对土壤肥力、地理气候、盐度、酸碱度及灌排系统等条件有一定要求，若管理不善，盐分可能随植物器官的腐烂、脱落等途径重返土壤。曲学勇研究了秸秆还田和品种对土壤水盐运移及小麦产量的影响。一些学者就改良剂对土壤持水性和种子萌发等问题开展了研究工作。王春娜等总结分析了目前生物改良措施效果，认为生物改良措施最具有生态效益和经济效益，而植物耐盐机理的研究又是具体制定生物改良措施的理论基础。

5 结语

综上所述，目前土壤改良方法主要有水利改良、化学改良、生物改良和物理改良。各种改良方法的方式、作用与目的各不相同，但都为作物生长创造良好水、盐、肥、气环境，维持土地的可持续利用。潜水蒸发是造成土壤次生盐碱化的主要因素之一，因此分析潜水蒸发特点以及由此引起的土壤盐分累积特征，从而进一步认识土壤次生盐碱化形成以及发展土壤水盐调控方法，将是今后盐碱地改良研究的热点与方向。

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