陜北風沙灘區土壤鹽堿化調查與治理

把余玲　韓霽昌　郝起禮

摘要 采用野外調查與試驗分析相結合的方法，對陜北風沙灘區王灘子村、白土崗子村、小灘子村3個地區典型鹽堿地進行初步研究。通過調查研究和分析該區土壤鹽堿化概況、成因及危害，提出相應的改良措施，有針對性地進行治理和利用，進而為該區域鹽堿地資源的開發治理及次生鹽堿地的改良提供基礎參考。

關鍵詞 土壤鹽堿化；調查；治理；風沙灘區；陜北地區

中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）07-0222-02

Abstract Combining the method of field investigation and experiment analysis，a preliminary study was carried out on the three typical saline-alkali land of Wangtanzi village，Baitugangzi village，Xiaotanzi village in blown-sand region of Northern Shaanxi.Through the investigation and analysis of the soil salinity，cause and hazard situation，the improvement measures were proposed for a targeted treatment and utilization，and it provided the basis reference for the development and governance of saline-alkali land resources，and the improvement of secondary saline-alkali land.

Key words soil salt-alkalization；investigation；management；blown-sand region；Northern Shaanxi

土壤鹽堿化作為一個世界性難題，一直是耕地利用和區域農業發展的主要制約因素之一，全球鹽堿地面積約為9.55億hm2[1]。目前，隨著全球暖化趨勢的日益加劇，包括中國在內的中低緯度區域土壤鹽堿化問題將日益顯著[2]。我國鹽堿地面積約為1億hm2，并有逐年擴大的趨勢[3-4]。其中，陜西的鹽堿化問題也相當嚴重，以關中渭南和陜北榆林的鹽堿地為主，約占全省總土地面積的7%[5]。榆林鹽堿地集中分布于定邊、靖邊、神木等縣，地形多為河灘低洼地帶[6]。定邊縣地處黃土高原與荒漠草原過渡地帶，風沙灘區內分布約4.3萬hm2的鹽堿地[7-8]，鹽堿地分布面積遠高于榆林地區其他各縣。作為農牧業的過渡帶，該地區生態環境十分脆弱，土地鹽堿化已成為當地區域農牧業發展和土地開發利用的重要障礙因素。同時，隨著工業化、城鎮化的快速發展，省內耕地面積不斷縮減，耕地占補平衡實現難度日益增大。如何合理開發利用定邊縣鹽堿地資源，進而補充耕地解決陜西省異地占補平衡供需矛盾，對保障該省糧食安全及農業經濟發展意義重大。

1 鹽堿化概況

1.1 調查區概況

定邊縣地處毛烏素沙地南緣，位于陜西西北部的陜、甘、寧、蒙四省交界區，地理位置為北緯36°49′～37°53′，東經107°15′～108°22′。海拔1 303～1 907 m，屬溫帶半干旱大陸性季風氣候。年平均氣溫7.9 ℃，晝夜溫差大。年平均降水量約320 mm，主要集中于7—9月，占全年降水量的61.3%。年平均蒸發量約2 490 mm。日照充足，年平均日照約2 700 h。春季多風沙天氣，夏季干旱炎熱，秋季時有陰雨天氣，冬季寒冷干燥。此外，定邊土地資源面積名列陜西第三，人均占有量遠高于全省和全國人均水平，土地利用類型以林草為主，其次是種植業。采樣區位于定邊北部的風沙灘區，地勢平緩開闊，且呈波狀起伏。紅柳、旱柳、堿蒿等植被零星分布。

1.2 鹽堿化程度

在2015年11月底，通過采用野外調查與試驗分析相結合的方法，對該縣堆子梁鎮小灘子村、王灘子村、白土崗子村3個地區具有代表性的原生鹽堿地進行初步研究。調查植被、地貌（地形）及氣候等，挖掘土壤剖面至地下水位，采集土樣和地下水樣，用于室內相關指標的測定分析。結果表明：定邊縣堆子梁鎮耕層土壤有機質含量為0.1～8.5 g/kg，全氮含量為0.31 g/kg左右，堿解氮含量為24～34 mg/kg，有效磷含量為3.7～5.2 mg/kg，容重為1.50 g/cm3。3個地區基本鹽堿化指標見表1、2。

從表1和表2可以看出，3個地區的土壤質地一致，均為砂壤土，pH值的范圍為8.61～9.00，其中白土崗子村>王灘子村>小灘子村；電導率的范圍為1.18～2.56 dS/m，平均值為1.76 dS/m；全鹽量的范圍為0.48%～0.85%，平均為0.65%，其中白土崗子土壤鹽分含量最高，可達0.85%。小灘子村、王灘子村、白土崗子村地下水埋深均較淺，分布在1.0～1.5 m之間，且地下水礦化度分別為3.58、4.98和11.81 g/L，平均為6.79 g/L。此外，穿過該區域的八里河水礦化度為4.40 g/L。

耕層土壤可溶性鹽離子主要以Na+、Cl-、SO42-、HCO3-為主，比例分別達14.3%、38.9%、29.3%和11.7%，其中Cl-所占比例最高。由以上數據可知，小灘子村、王灘子村、白土崗子村耕層土壤pH值均高于8.5，電導率平均為1.76 dS/m，全鹽量分別為0.48%、0.62%和0.85%，其土壤鹽堿化類型分別為以氯化鹽和硫酸鹽為主的輕度鹽漬化、中度鹽漬化及強鹽漬化土壤。除此之外，該地區地下水埋深較淺，且地下水及河水礦化度都較高，超出灌溉水質標準2 g/L。

2 土壤鹽堿化成因及危害

2.1 成因

土壤鹽堿化是受多種自然因素和人為因素影響下的一種土地退化形式。土壤鹽堿化的形成過程和機理比較復雜，是指土壤中的鹽分離子增加或可溶性鹽分離子不斷表聚，改變了土壤理化性質，進而對生長的植物有一定的危害作用的土壤變化過程。土壤鹽堿化是在一定的氣候、地形、土壤、植被、水文地質等自然條件下形成的，在自然條件下發生的土壤鹽堿化屬于原生鹽堿化，其形成過程一般比較緩慢，主要受氣候干旱、土壤排水不暢、地下水位高、礦化度大等重要條件的制約，以及地形、母質、植被等條件綜合影響結合所造成的；人為干擾下發生的土壤鹽堿化稱作次生鹽堿化，如破壞原有植被、開挖溝渠蓄水、引水灌概、過度施肥等，也會加速土壤鹽堿化過程[9-10]。

該區鹽堿土形成受自然因素影響較大，由于這片區域地勢低洼，排水不暢，且受古代近代鹽湖影響，高處地表蒸發量大于低洼處，表土鹽分易發生富集形成大小不一的鹽斑。鹽類物質主要來源于以砂巖為主夾雜著膏巖層的碎屑巖，由于受風沙地貌、盆地地形以及干旱氣候條件的作用，使得該區域易受風蝕和旱災的危害，故質地以黏重的砂壤土為主。此外，該地區土壤肥力低下，剖面為均質土壤，容重較大，pH值呈強堿性，地下水埋深較淺，徑流不暢，蒸發量遠大于降水量，使得鹽分表聚現象嚴重。因放牧導致的植被破壞，使得土壤表層裸露，水分蒸騰量降低，地下水位上升明顯，也易導致當地次生鹽堿化的產生。

2.2 危害

通過調查研究發現，該地區土壤中表層鹽分的累積量較大，同時也伴隨著土壤一系列理化性狀的變化。主要表現為破壞土壤結構，使土壤的通氣性差，容重高，土溫上升慢，土壤中好氣性微生物活動性差，養分釋放慢，進而降低土壤肥力，呈現出獨有的消化、膨脹、土質分散和特有的結皮與硬殼現象。此外，土壤鹽堿化對植物的危害也較嚴重，由于土壤中含有較多的鹽分，降低土壤水勢，增大土壤溶液的滲透壓，使得植物根系吸水困難，造成植物生理干旱現象。同時，該區蒸發量遠大于降水量，土層經常性的干燥、板結抑制土壤導水性，增加植物根系生長的機械阻力，造成植物扎根困難，對根系的呼吸、出苗率及幼苗的生長均構成威脅。該區鹽堿土滲透系數低，易引起植物的生理干旱，傷害植物組織，影響植物正常吸收營養及氣孔關閉，使得當地自然植被稀少，只有少部分耐鹽堿耐旱植物可以生長。

3 鹽堿化治理對策

該地區目前存在的主要問題為地下水位過高，排水不暢。當地人采用最普遍的改良方法是修建排水設施結合灌溉沖洗，依靠水分入滲淋洗一部分可溶性鹽。但由于3個地區土壤鹽堿化程度不同，需采取相應的技術措施進行有針對性的治理，才能更好地提高改良效果。建議整治方針為先采用水利工程措施洗鹽，再通過物理、化學和生物措施進一步改良利用鹽堿土壤。一是修建完善的排水灌溉設施是治理的首要任務。根據當地地形、八里河河床及地下水的走向，設計排堿溝的走向，排堿溝坡面為斜面，且保證地塊平面高出排堿溝水面2 m以上；并在與河床平行的地方修建截水溝，從源頭控制鹽分總量。王灘子村、白土崗子村鹽堿化程度高，地下水埋深為1.5 m左右，可先利用排堿溝內礦化度低的水通過灌溉設施進行表層鹽分離子置換，將耕層鹽分降至作物可正常生長的范圍內。二是平整土地，鋪沙壓鹽。該地區土地不平整及均質砂壤土是形成鹽斑地的重要原因之一。故根據不同地塊土壤結構，通過平整后覆沙（15 cm）來消除土壤鹽分富集的微域地形，并切斷毛管水作用，抑制地下水鹽向表層運移，實現土壤脫鹽排堿，進而逐漸改良耕層土壤。三是白土崗子部分地塊表層土存在遇水即浮流，無水即板結，影響作物出苗的問題，建議定期在地表打適量1 m深的孔，孔內裝填爐渣、草炭等，在減少毛管水蒸發的同時，有利于土體中水、肥、氣、熱等狀況的調節。四是通過施用石膏，增加土壤中鈣離子含量，對土壤中的鈉離子進行適當置換；作物種植施肥時，還可以考慮施用生理酸性肥料來中和土壤堿性，如過磷酸鈣來增加土壤養分的有效性，同時結合耕翻、深松、壟溝及覆膜等措施來改善土壤耕層構造，降低鹽分表聚。五是根據該地區氣候和土壤條件，發展漁業養殖、濕地生產及工業曬鹽等，并結合種植耐鹽堿的牧草和中藥材（苜蓿、甜菜、甘草、枸杞等），綜合開發與利用鹽堿地資源，在提高經濟效益的同時，增加土壤表層植被覆蓋，減緩地面徑流，既減少水分蒸發又降低地下水位，抑制耕層土壤鹽分累積；除此之外，部分作物地上部翻壓后，還可增加土壤通氣透水性及養分含量，進而不斷培肥地力、改善耕層土壤鹽分狀況。

4 結語

借助典型調查、取樣、室內分析等方法，對定邊縣小灘子村、王灘子村、白土崗子村3個地區典型原生鹽堿地塊進行分析研究。運用集成技術對該區域鹽堿地資源進行綜合治理與利用是有效改良土壤鹽堿化的根本途徑。通過以農田排水、節水灌溉措施為主，因地制宜地將工程措施與物理、化學、生物等改良措施相結合，使鹽堿地在治理中利用，利用中不斷改良，進而有效地發展耐鹽農業，實現區域農業的現代化及經濟增長。

5 參考文獻

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