新疆孔雀河流域下游平原灌区土壤盐碱化改良的原则与治理措施研究

郭 健，郭 琳，张 兵

(1．昌吉学院，新疆 昌吉831100;2．新疆水电院地质勘察所，新疆 乌鲁木齐830052)

新疆灌区耕地面积达5981．76万亩(不包括旱地)，其中盐碱化面积为1918．4万亩，占灌区耕地面积的32．07%，根据盐碱化程度分，轻度盐碱化面积占总盐碱化面积的75．85%，中度盐碱化面积占总盐碱化面积的15．54%，重度盐碱化面积占总盐碱化面积的4．56%。尽管近年来灌区续建配套、节水改造工程的实施，老灌区盐碱化程度有所减轻，但随着新垦耕地的不断增加，盐碱化耕地也逐渐增加。由此可知，灌区的盐碱化严重制约了新疆农业可持续发展、土地资源高效利用和农民增收农业增效。在当前和一个时期内，高度重视新疆盐碱地改良，改善农业生产条件和生态环境，依然是农田基本建设的一项重要任务。本文试图以孔雀河流域下游平原灌区为例，提出盐碱地改良的一些措施，供大家研究参考。

1 平原灌区自然地理基本特征

孔雀河源自博斯腾湖，穿过阿克塔格山铁门关峡谷，经库尔勒市区，经和什力克普、惠折向东南，向东蜿蜒曲折，最后经塔里木盆地东北部注入罗布泊地区，全长785km。地势是西北高东南低，地形相对平坦，自然坡降1/4000。

平原区深处欧亚大陆腹部，干旱少雨，蒸发强烈，呈现出典型的大陆性荒漠性气候特征。多年平均气温11℃，最高气温达 26．2℃，最低气候温 -30℃;多年平均降水量62．7mm，多年平均蒸发量高达2773mm。

自1983年博斯腾湖西泵站建成运行以来，将博斯腾湖作为多年调节水库，孔雀河的来水基本实现了人为控制，水量相对稳定。据巴州水管处多年测流资料，孔雀河来水量全年内分配比较均匀，多年平均径流量为 12．52×108m3。［1］

平原区第四系堆积较厚，主要由细颗粒物质组成。据地勘资料，平原区主要埋藏分布着第四系松散岩类孔隙水，主要赋存着潜水和承压水。平原区上部潜水埋藏深度在5m左右，向下部过渡为1～3m，潜水埋深上部为60m过渡到下部30m，直至消失。由西北至东南部，含水层岩性由细砂、中细砂变为粉细砂，富水性逐渐变弱，单井出水量由大于1000 m3/d到小于600m3/d，矿化度由1～3g/L变为3～5g/L，甚至高达数十g/L，水化学类型皆为SO4·Cl—Na型水。

承压水富水性较好，单井涌水量300～500m3/d，矿化度较低，通常在1～3g/L，多为Cl—Na型水。

平原区土壤表层岩性多为粘土、粉质粘土，0～60cm，含盐量多在10g/kg以上，地下水埋藏较浅，地形坡度又小，地下径流缓慢或呈滞流状态，地下水排泄以蒸发作用为主，加之成土母质所带盐份较多，致使平原区土壤盐碱化严重。据统计盐碱地约占平原灌区面积的60%。

2 土壤盐碱化产生的原因

据调查分析，平原灌区形成盐碱地主要原因有:

(1)博斯腾湖水质矿化度比较高，加之沿途溶解沉积物质，致使土壤母质含盐量增高;

(2)气候干旱，蒸发强烈是造成土壤盐碱化的主要因素;

(3)地下水位埋深浅，水质矿化度又高，在强烈蒸发条件下，加速了土壤表层的积盐强度;

(4)地形坡度小，加之排水系统不健全，表层积存的盐份无法排走，增强了土壤的盐碱化;

(5)灌水方法落后，多为地面灌溉且灌溉定额偏大，在重灌轻排的情况下，地下水位居高不下，加重了土壤盐碱化。

由此可知，在平原形成的过程中，成土母质本身含有大量的盐份，且成土母质岩性颗粒较细，地下水埋深又浅且排水不畅，在灌排不当且又在强烈的蒸发作用下，潜水经毛细管输水至地面后而蒸发，盐分被滞留在地表浅层土壤中，长此以往，积累的盐份多了，又没有足够的淡水稀释并将其排走，即形成了土壤的盐碱化。

3 土壤盐碱化改良的指导原则

在土壤盐碱化改良中，应坚持如下的原则:

3.1 防治并重，以防为主

在已经发生盐碱地的灌区，在进行治理过程中，防治并举，即在得到治理的地区应坚持以防为主，防止治理好的地区再次盐碱化。对未发生盐碱化的灌区，要全力以防，即对可能导致发生盐碱化的原因尤为重视，加以防范。

3.2 综合治理，以水利为先

众所周知，“盐随水来，盐随水去”，可见水是土壤积盐的媒介，也是土壤脱盐的动力。那么土壤改良中要实现合理的灌排平衡，既要控制合理的灌溉定额，又不要使地下水位抬升过高，就是我们常研究的最佳的地下水临界水位。因此，在以水利土壤改良为先的情况下，必须配以农艺改良利用和生物改良措施。

3.3 因地制宜，照顾全局

应从流域水盐平衡着手，因地制宜的划分出土壤盐碱化改良利用分区，正确处理灌区生态环境与灌区周边生态环境之间的关系，建立完善的排水、排盐系统，从而实现改良盐碱地的目的。

3.4 工程措施与非工程措施相结合

实施工程措施的目的在于降低地下水位，减少蒸发积盐和排盐出灌区，相应地非工程措施如实施节水灌溉、降低灌溉定额，控制地下水位，也是防止产生土壤次生盐碱化的重要保证。

4 盐碱地治理最主要的措施

盐碱地治理的目标:一是通过供需水平衡，使平原灌区农田得到适时适量的灌溉，使地下水保持在一定高度，减少潜水蒸发积盐，即盐控水位;二是通过水盐平衡，在平原灌区采取排水工程措施降低地下水位，并将积盐搬出区外，有利于降低土壤含盐量，提高土壤肥力。由此可见，若要将这两个平衡做好，就能使平原灌区实现合理的排灌比，盐碱地改良利用就有希望。为此，在制定治理盐碱地改良利用措施时，应依据平原灌区的自然地理特征，及其盐碱地形成的原因、盐碱土的严重程度及分布情况，首先进行治理分区，在充分认识排水、平整土地是基础，灌溉是脱盐的动力，培肥是改良土壤的根本和巩固改良效果的保证的基础上，提出实施排、灌、平、肥综合改良措施。

4.1 灌溉系统

根据该流域平原灌区多采用的灌溉方式，即地表水渠道灌溉及地表水高新节水灌溉。

1)渠道灌溉

根据州水管处统计资料，平原灌区灌溉系统比较健全，干支渠基本防渗完毕，部分支斗渠防渗待加强，到2009年为止，灌溉水利用系数见表1。

表1 2009年常规灌溉水利用系数

按照“孔雀河流域农田水利用基本建设规划”和盐碱地改良要求，到2010年，各级渠道水利用系数均要提高，详见表2。

表2 2010年常规灌溉水利用系数

2)高新节水灌溉

根据对灌区水利调研，当地政府和农民对发展高新节水灌溉积极性很高，实施滴灌技术在3～5年内完全是有可能的。

若在近5年内，渠道防渗和高新节水灌溉能达到上述指标，即可以减少地表水入渗，降低地下水位，防止土壤次生盐碱化，从而可实现农业节约用水，达到土壤改良的目的。

4.2 排水系统

排水系统完善与否，是盐碱地治理成功与否的关键。为此，必须做好灌区排水系统的布置和建设。

排水系统的设置主要依据水盐平衡分析。在通常情况下，水盐平衡的表达式为

式中:ΔS为进入灌区和排出灌区总盐量之差，kg;Si为灌溉水带入灌区的总盐量，kg;S0为排出灌区的总盐量，kg;Vi为引入灌区总水量，m3;Ci为灌溉水的平均浓度，g/L;Vd为灌区排出的总水量，m3;Cd为排水的平均浓度，g/L;Ac和An为分别为灌溉和非灌溉面积，hm2;Sc和Sn为分别为单位灌溉面积和非灌溉面积的植物吸盐量，kg/hm2。

为了保证灌区范围内不积盐，至少使ΔS=0，则排出的水量与引入灌溉水量的比值应满足水盐平衡方程:

Vd/Vi=Ci/Cd

根据国内外盐碱地改良经验，结合该平原区气象、土壤及水文地质条件，排灌比控制在15%～20%左右是比较合适的。

目前排水方式有水平排水和竖井排水，究竟采用何种排水方式主要视平原灌区不同地段的水文地质条件而定，然后按有关技术规范进行排水工程设计。

4.3 农艺改良措施

农艺改良治理措施是水利改良的巩固与发展。洗盐排水使得土壤养分大量消失，土壤物理性质遭到破坏，只有通过农艺改良措施才得以改善。

1)精耕细作，深翻晒垡

目的在于增加土壤的孔隙度，促进微生物活动，增加土壤有机质，调节水、土、肥、气和热状况;松土耙耱，减少蒸发，抗旱保墒。

2)深松、深耕、浅耕相结合

这种方式主要是加强土壤的保水、保肥能力，改良土壤提高作物产量。

3)平整土地

土壤平整的目的在于灌水更加均匀，不易积水积盐，使土地更适宜种植。当灌水洗盐土地稳定后，精细平地，可起到提高土地利用率，保证作物稳产。

4.4 生物改良措施

对盐碱地改良的生物改良措施，主要是植树造林挡风蔽荫，改善田间小气候，吸水蒸腾，降低地下水位，减少返盐，改善土壤物理性状等。

5 结论与建议

征，为查明灌区盐碱地形成原因与分布，奠定了基本依据。

(2)土壤盐碱化发生的原因是多方面的，但主要原因是不合理的灌溉造成地下水位的抬高，在强烈的蒸发条件下，致使土壤表层盐份大量聚集，加之排水系统不健全，盐份不能搬出区外，造成大面积的盐碱地。

(3)防治盐碱化必须遵循:防治并重，以防为主;综合治理，以水为先;因地制宜，照顾全局;工程措施与非工程措施相结合等原则。

(4)通过以水利改良措施为主，农艺、生物改良为辅的综合治理措施，只有使农、林、水各项措施有机结合，取长补短，才能取得最佳的改良效果，从而有效地提高耕地质量，改善生态环境，提高农作物产量和质量，增加农民收入，促进平原灌区的经济发展。

［1］王遵亲等．中国盐渍土．北京:科学出版社，1993．

［2］田长彦，周宏飞，刘国庆．21世纪新疆土壤盐渍化调控与农业持续发展研究建议．干旱区地理，2000(2)．

［3］江林，甘泓，于福亮等．西北地区盐渍土及其开发利用存在问题的对策．水利学报，2001(6):90-95．

［4］Braoten，RO;Flaherty，M．SaltBalanceofIncandShrimppondsin Thailand:ImplicationsforLandandwaterSalinization．Environmention［EnvironConserv］Vol．28，No．4Dec2001．