盐碱地治理技术浅析

米热地力·米吉提

新疆维吾尔自治区农业农村厅信息中心，乌鲁木齐 830047

随着城镇化进程的飞速发展，人地矛盾越来越突出，尤其是坚守18亿亩耕地红线不能动摇，因此增加耕地数量，提升及保护耕地质量是最重要的措施。耕地是珍贵而有限的生产资料，其数量和质量关系到国家粮食安全、农产品质量安全及生态安全，是保障社会经济可持续发展的必要基础。土地整治及土壤修复是补充耕地数量、提高耕地质量的有效手段。随着我国工业化、城镇化的加速发展，可供整治的优质耕地后备资源不断减少，补充耕地数量的难度日益增加。在此背景下，实施缺陷型土壤修复及治理，开展耕地质量保护与提升，从单纯增加耕地数量向实现数量质量双赢转变，成为缓解日益突出人地矛盾的关键途径。本文主要介绍几种盐碱地土体再造措施及使用条件，以期为盐碱地治理技术的选择提供理论基础。

1 灌水洗盐技术

灌水洗盐技术包括排水和冲洗两种方法，该技术作为盐碱地的传统治理技术，其是依靠农业中的大水灌溉或者大量自然降雨，使得土体耕层中的盐碱随着水分从土壤孔隙、裂缝向底层土体运移，从而降低表层土体中的盐分。排水技术一般适用于重度盐碱地治理，并且区域地下水埋藏较浅，通过井灌井排或者开沟排水的措施建立排水系统，能够将排出的水处理，抑制土壤次生盐渍化或者返盐。冲洗技术需要耗费大量的淡水，因此充足的淡水来源必须考虑，其次是排水系统完备也是关键条件。冲洗技术表面上看是降低了土体中盐分的含量，然而土体中的盐碱并没有完全的被清洗掉，该技术只是实现了使表层土体中的pH值、电导率、含盐量等盐分含量减少，土体中的盐碱程度从重度降低为中度或者轻度盐碱土，使土壤各项指标达到适宜植物生长的范围。灌水洗盐治理盐碱地的措施适用于重度或者中度盐碱化土地改良，并且治理区域地势条件较高、自然降雨充裕、蒸发较小、配套排灌渠系建设完善。但该技术有一定的局限性，占地多，土方工程量大，边坡易垮塌，沟道淤积严重。该技术在排水条件好的地区具有良好的效果，但耗费的淡水资源量较大，排灌工程量大，修复周期一般为1～2年，建设成本、运行、管理和维护费用高，排出的高矿化度水易对承纳区造成二次污染。

2 蓄水压盐技术

传统治理盐碱地的技术关键是排水，排水措施淡水资源消耗量大、灌渠系建设工程量大以及成本高，并易造成二次污染。韩霁昌等通过实践总结，巧妙地运用水盐平衡的科学机理，通过布设蓄水沟渠系，调节蓄水沟水位变化加速盐分的对流弥散作用，研发了以“蓄”为核心的“改排为蓄”盐碱地蓄水压盐技术，实现水土之间动态循环压盐。改排为蓄技术的核心是只蓄水不对外排水，主要是将区域自然降水或者其他来水量蓄积在蓄水沟系和淹没区中。当降雨或灌溉时，蓄水沟内水位较高，盐分含量较少，低于土壤中的盐分含量，所以盐分从土壤中运移到蓄水沟里；在旱季时蓄水沟内的水分被蒸发和利用，从而使水位降低到耕作层以下，蓄水沟内盐分浓度变高，高于耕作层以下（30cm以下）土体中盐分含量，盐分从蓄水沟运移到下层土壤中去，实现蓄水压盐的效果。除此之外，在蓄水沟里可以种植耐盐碱的植物，如芦苇等，放养耐盐碱的鱼类，这样既可以改善当地小气候，又加大了空气湿度，优化了环境，同时为一些水生鸟类提供了捕食、栖息的场所，最终实现了人与自然、自然与自然的和谐共处。蓄水压盐技术适用于类似沉积盐湖的地势低洼区域以及土体构造为层状结构的滩涂洼地。蓄水模式下的盐碱地整治技术，通过调节蓄水沟水位，实现水土之间动态循环压盐。根据层状土壤结构中水盐的水平运移速率大于垂直运移速率的规律，以及蓄水沟水位动态变化，加速盐分的对流弥散作用，从而使土体中的盐碱含量在垂直方向上的分布发生变化，营造低盐的耕层结构。该技术主要通过截、蓄、灌、排等工程措施构建蓄水压盐条件，建立盐碱地改排为蓄、蓄水压盐技术，工程项目较少，主要包括蓄水沟、蓄水湖和淹没区。修复周期一般为2-3年，成本适中。

3 化学改良技术

化学改良技术是盐碱土改良的一种常用措施，而且目前对于改良盐渍化土壤的化学改良剂种类较多，例如通过施加常用的石膏、黑矾、腐殖酸、泥炭、醋渣等对苏打盐土、碱化土的结构及理化性质进行改良，从而减少土壤中的碱分。石膏对碱性土壤的改良具有显著的作用，碱性土壤中施加适量石膏后，能够置换出土壤中的碳酸钠，从而转变成石灰和中性盐类，降低了土壤碱性，同时，钙离子可以代换土壤中的钠离子，从而改善了土壤的物理性状。营养型酸性土壤改良剂有凹凸棒石、NPK增效剂、磷石膏等，具体施用措施和剂量需要因地制宜，各种措施综合使用，已达到降低土壤盐碱化的效果。在酸性土壤中，应该根据土壤测土配方结果，再选择常用的酸性土壤改良剂，最好是能够废物资源化利用廉价的一些材料，例如一些天然矿物为原料的蒙脱石、橄榄石、硫矿等可作为酸性土壤改良剂，这些材料在平衡土壤酸碱、提升土壤肥力、改良土体结构及水肥利用效率等方面具有重要的作用。通过一些酸性盐类（硫酸钠等）物质来中和碱性土壤，改良盐碱地的物化性质，降低土壤的pH值，增强土壤中阳离子的替换能力，降低土壤的含盐量，激发土壤中微生物和酶的活力，促进植物根系的生长。化学改良技术适用于小面积的重度盐碱土改良，修复周期一般为0.5-1年，改良剂种类较多，改良效果显著。随着新改良剂的不断研发，成本有降低的趋势。近年来，高分子化学改良剂受到广泛关注，然而高成本和潜在的环境污染问题限制了高分子化合物的推广应用，同时大多土壤改良剂在施用后需用大量水冲洗，在水资源缺乏的地区推广应用困难，且成本较高，效果不稳定，易带来其它形式的二次污染。

4 生物改良技术

盐碱地生物改良技术主要是通过种植和翻压绿肥牧草、秸秆还田、施用菌肥、种植耐盐植物、植树造林等，提高土壤肥力，改良土壤结构，并改善农田小气候，减少地表水分蒸发，抑制返盐。通过种植耐盐碱的植物和选择耐盐微生物，通过植物吸收和微生物吸附等盐分离子降低耕层土体中的盐分含量，营造适宜植物生长的土体结构。我国抗盐碱作物种类繁多，有400多种盐生植物，如盐角草、甘草、紫花苜蓿、向日葵、盐篙、苏丹草等，需要因地制宜来选择。生物改良技术适用于较低程度盐碱地的改良，修复周期一般为2-3年，成本适中，但种植耐盐植物由于成活率较低，因此后续补种使得成本上升。目前该治理技术国内外应用广泛，技术较为简单成熟，常见于牧区。在生物改良技术中，探讨筛选不同程度不同类型的盐渍化土壤适宜种植的盐生植物种类，并研究盐渍土在生物措施下的改良效果及植物响应性，找到适宜不同盐渍土的生物改良技术，为盐碱地植被重建、生态治理、土地资源的可持续利用提供科学依据，推动盐碱地的合理开发利用。例如盐角草是一种重要的耐盐基因供体，适宜在中度及以上的盐碱地区种植，可广泛应用于各种农作物和生态工程植物的耐盐性遗传工程改良工作。盐生植物中向日葵表现出对土壤Na+良好的吸收效果，向日葵则仅适宜种植于轻度盐化和非盐渍化土壤中。甘草和紫花苜蓿适宜种植在中度盐化及以下程度的盐碱地区。盐生植物种植过程中发现适度的盐碱胁迫可以增加盐生植物体内的叶绿素含量，增强其光合作用，促进植物体内有机物积累，从而提高作物品质。此外，还可以在盐碱地上覆盖作物秸秆，减少土壤水分的蒸发，抑制盐分表聚，从而阻止了水分与大气间直接交流，对土壤表层水分上行起到阻隔作用。秸秆覆盖是农艺和水利相结合的综合措施，既起到节水作用，又起到培肥改土的作用，实现了土体再造。

5 物理及农业改良技术

物理及农业改良技术治理盐碱地，主要采取土地平整、客土置换、地形改造、土壤复配、翻地深耕、覆沙、施用有机肥等措施来降低土壤盐分，改良土体耕层结构，提高土壤的渗透性，促使表层盐分运移及淋洗。该技术主要是通过物理及工程措施对耕作层土体进行重构或者改造，从而营造低盐的耕层结构。平整土地要提前进行规划设计，例如为了利于灌水洗盐土地平整时需要设置一定的坡度。对于质地比较粘重、透水性差、结构不良的土体，灌溉或者降雨之前先通过翻地、深翻的措施，疏松表层土壤，使耕层土壤的透水性能增加，从而抑制土体的反盐以及水盐上升。土壤表层通过覆盖植被、秸秆或者铺盖地膜等措施，也能够降低土壤中的水分蒸发作用，阻止土壤表层盐分的聚集，从而降低耕层土壤的盐分含量。还可以通过在土层中铺设粗砂层、树皮屑、木头屑或者炉灰渣等形成隔盐层，能够较好地防止土壤次生盐渍化产生。通过植物的种植方式再结合合理的农业措施、有机肥的施用等农业改良技术，修复土壤耕层结构，降低土壤的盐碱化，构建适宜作物生长的耕层结构。然而，农业措施中，大面积的人工翻地松土费时费力，并且成本较高，主要通过工程技术对盐碱土进行机械处理。物理及农业改良技术一般适用于规模较小的盐碱地治理区域，该技术实施后工程量较大，产生的费用较高，经济成本不合算。通过覆沙措施来改良盐碱地，也是一种主要的、常用的方法。沙地土壤结构疏松，毛管孔隙大，透水性好，盐碱土一般质地比较粘重、透水性差，沙掺入盐碱土中，能够改良盐碱土的质地和土壤结构，增大原始盐碱土壤的空隙度，增强其通透性，抑制水盐向上运动，从而改变了盐碱土中的水盐运移规律。因此采用在耕作层拌沙的方法来改良盐碱地，改善了盐碱地的孔隙状况，破除毛管孔隙，减少地下水上移路径，抑制土壤返盐。种植耐盐植物，进一步通过物理、化学和生物三者共同作用，改良土体结构及理化性质，降低土壤盐分，从而形成新的适合植物生长的“土壤”。

6 结论

土地是一切生物生存、活动和发展的基本保障和重要基础，在人类社会进步中其他任何资源无法替代的一种物质资源。土地资源开发与利用过程是人类社会发展与自然界共存、相互作用的一种最直接、最密切的关系。然而人类经济发展的同时对土地资源和自然环境造成了巨大的影响。目前我国的土地整治工作发展取得了显著成效，对保障国家粮食安全、推动乡村振兴和促进生态文明建设等发挥了重要作用，但在攻克盐碱地治理的土地问题关键技术上仍存在问题，并且耕地后备资源开发不足、生态系统保护和修复等依然是土地整治工作的棘手难题，探索理论-技术-具有应用性和可推广性的研究成果是未来土地整治得重要目标。人多地少是中国的基本国情，盐碱地作为重要的土地后备资源，如何“变废为宝”成为可利用土地资源，是目前干旱半干旱地区农业面临的主要生态环境问题，也是缓解土地资源紧张的有效途径。