淺析輕度鹽堿地整治生態工程技術

王超　趙亞軍　成勝偉

摘要：文章所述研究注重理論與實踐相結合的原則，針對輕度鹽堿地狀況，提出了改良措施，輕度鹽堿地整治生態工程以黃河島“無棣苜蓿”改良項目為示范區，實施對輕度鹽堿地的生態整治；研究依托以上三個示范項目區的實施，均完成了對鹽堿地的生態治理，取得了良好的改良效果。

關鍵詞：輕度鹽堿地；生態改良技術；苜蓿；生態治理；生態工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：S156 文章編號：1009-2374（2017）02-0086-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.041

無棣縣土壤貧瘠并且淡水資源匱乏，鹽堿地問題一直是困擾當地農業和經濟發展的一個頑固。以黃河島“無棣苜蓿”改良項目為示范區，通過種植苜蓿使得輕度鹽堿地得到改良。輕度鹽堿地改良將擁有更廣闊的前景。

1 研究背景

鹽堿化是嚴重威脅世界農業可持續發展的三大土地問題之一。過高的含鹽量將對土壤化學性質、物理結構、作物生長以及生物過程等方面造成嚴重的負面影響。土壤鹽堿化可嚴重破壞土壤的結構穩定性、土粒密度以及滲透能力，又將抑制堿性磷酸酶、β葡糖苷酶等水解酶活性及土壤微生物呼吸作用（Tejada et al.，2006）。

國外對鹽堿地整治工程研究認為，土壤排水條件的改善、土地平整及降低地下水位屬于基礎工程措施（Qadir et al.，2000）。根據這三點衍生出更為具象的措施，主要可歸結為以下六點：

1.1 土地平整工程

土地平整工程功能可分為兩部分：一方面，可均勻土地表層，促進水分下滲，提高鹽分淋洗效率，防止土地斑塊狀鹽堿化的出現；另一方面，土地平整工程可塑造地表形態進行積水，持續或間歇式蓄水可有效緩解因降雨量減少造成的鹽分升高問題，促進可溶性鹽分的淋洗。

1.2 灌水洗鹽工程

鹽堿地假如因鹽分過高形成鹽蓋，土壤滲透性較好，可采取漫灌洗鹽的方式。土壤滲透性不好可以采取多次漫灌淋洗的方式，每次間隔12小時左右，可在間隔期間向土壤中加入石膏緩解土壤鹽分狀況。在缺水條件下，噴灌技術也可以通過控制土壤溶質的對流與擴散去除鹽堿土的鹽分，緩解土壤鹽堿化，效果與間歇積水相似。

1.3 改良劑措施

該措施常與灌溉措施配合進行，石膏是較為常見的無機改良劑，綠肥和腐殖酸則常作為有機改良劑應用。研究顯示，有機改良劑與無機改良劑混合更有利于改良鹽堿土，增加作物產量（Shaaban et al.，2013），但需注意的是該措施使鹽分多聚集于下層土壤中。

1.4 植物覆被措施

耐鹽植物根系分泌物可緩解土壤鹽堿化狀況，根系的延展也可改善土壤的物理結構，豆科作物根瘤菌的作用也可有效提高土壤微生物總量（Qadir et al.，2006）。除了耐鹽植物，還可種植高積累鹽生植物，在少量水分灌溉條件下可有效降低土壤鹽分。引入外來植物，需考慮可能對本土植被產生的生態影響。

1.5 人工阻斷措施

該措施主要是為了阻斷土壤毛細管因蒸發造成的地下水水位上升，阻止鹽分在表土層匯聚，防控土壤因氣溫和地下水位變化出現的反復鹽堿化現象。主要的阻斷材料有聚乙烯塑料、砂石、膨潤土等（Khire et al.，2000）。

1.6 其他措施

除了以上工程措施之外，接種微生物菌劑改良植被生長同樣屬于當前較為先進的整治措施，如玉米接種固氮菌株（Azotobacter）可通過多種機制整合作用，降低植物葉片脯氨酸濃度（Rojas-Tapias et al.，2012），從而有效提高其抗鹽堿能力；我國江蘇沿海地區的鹽堿地研究（Zhang et al.，2014），對蓖麻子（Ricinus communis L.）幼苗接種叢枝菌根真菌摩西球囊霉菌（Glomus mosseae）與溶磷真菌的被孢霉菌（Mortierella sp.），發現接種后土壤電導率和鈉離子濃度都出現降低的趨勢，而土壤的磷和有機質含量則有所提升。

鹽堿地整治工程需要綜合性的技術措施，單一的技術模式不能滿足當前的整治需求。然而研究者多是小規模地將植被措施與菌劑接種、灌排工程相結合或者直接采用有機或無機改良劑，整治過程較為理想化，可實踐性不強。

對于本項目區黃河三角洲地區鹽堿地的研究，相較于其他地區有所不同，土壤質地粘重板結，土壤結構差，有機質含量低。地下水位為1.0～1.5m，礦化度5～10g/L，高的可達15～30g/L。目前，耕作土壤的含鹽量，輕的2‰～3‰；重的6‰～10‰，有的甚至高于12‰，而且土壤含鹽量上下比較接近。鹽分組成以氯化物為主，隨著鹽分含量增高，氯化物比重越高，土壤多呈微堿性反應，pH值8左右，如對其進行治理難度較大。黃河三角洲地區鹽堿地整治的主要措施有水利工程、石膏改良劑、綠肥及其他肥料、農耕及樹木種植等。當前整治措施仍未跳出原有的模式。

2 苜蓿品種的選擇

本研究選擇種植繁育的品種為“無棣苜蓿”，該品種是中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所與無棣縣畜牧局聯合培育的耐鹽堿高產品種，經全國草品種審定委員會審定通過（品種審定登記號為：124）。經研究測定，無棣苜蓿的粗脂肪為11%，氨基酸含量為6%，粗蛋白含量是玉米的2～4倍，每千克鮮無棣苜蓿含胡蘿卜素6.25g，是一種具有高品質和豐富營養的牧草飼料作物，它根系發達，耐嚴寒、耐瘠薄、耐干旱，適宜鹽堿地種植，具有改良土壤、提高肥力的明顯效果，適宜在濱海輕度鹽堿地改良中推廣種植。

2.1 品種特征特性

無棣苜蓿為豆科多年生草本植物，株型直立，較散開，株高1m，花淺紫色，種子千粒重1.67～1.81g。主根深，側根大，抗旱性好，生長季節連續70天干旱無死亡現象。25℃左右是其生長最適溫度。其耐寒性較強，長成的植株可耐-30℃～-20℃；其不耐酸，土壤pH值保持在6.8～8.1之間為宜；耐鹽量0.2%～0.3%；生長期需較多的水分但不能連續24小時積水。

2.2 無棣苜蓿的種植與管理

需精細整地，無大土塊，盡可能耕得深些。華北適宜3至9月播種，為防控雜草，以秋播為好。播種量：純凈苜蓿種子每畝需0.8～1.2kg。收草田條播行距為24～31cm，播深2～3cm；與其他作物間作時，行距可以增加到40cm；繁種田行距應增至60～90cm。早春返青和每次收割之后，應中耕松土、除草。每次刈割之后，及時澆水并追施速效肥。在干旱時期或炎熱夏季，灌溉可以顯著增加刈割次數；在干旱及寒冷地區，冬灌可提高地溫，使苜蓿安全越冬。若遇到長期連續下雨，應及時排除積水。秋播的苜蓿至次年五月下旬開始刈割，大約一個月可以進行一次。在無棣可以年刈割3～4茬。收種田則一般在6月底～7月初收割，其后再生草在越冬前還可以至少刈割1茬。草產量和種子產量一般在種植后的第三年達到高產年。

3 苜蓿生態種植技術

3.1 整地

播種前需對鹽堿地進行整平，清除殘茬、雜草、雜物，耕耙整平，進行多次鎮壓，達到土細無坷垃、土層堅實墑情好，最佳適耕期一般為，粉砂壤土含水量為20%～30%，黏壤土含水量為18%～20%時。可以用手把10～20cm土層的土捏成團，如果落地立即散碎，便可作為合適的整地時刻。

3.2 確定播種要素

因各地自然條件不同，無棣苜蓿的播種期很難一致。種冬小麥的地區，苜蓿與冬小麥可同時播種。秋天播種苜蓿受雜草的危害小，但當年不能受益。在無霜期短、降雨少、土層薄的干旱地區應在凍土融化以前播種，就是3月下旬至4月上旬最佳，最遲也不要超過9月上旬，否則就不能安全越冬。有灌溉條件時，4月下旬至5月上旬播種較好。播種方式主要分為條播、撒播、穴播3種。條播又分為窄行條播和寬行條播，根據栽培目的、播種農具與地形條件等不同，要選擇不同的方式。其中種子田以穴播或條播為好，行距60cm以上，高水肥地上60～90cm，切忌過密。播種量一般每畝需0.75～1kg，收草者宜高，收種者宜低。種子的純凈度和發芽率要求在80%以上。播種深度在2～3cm之間的，在干旱條件下，則應深開溝，淺覆土，在水分不足的土壤中以覆土0.5～1cm為宜，在水分適宜時，以0.3～0.5cm為宜。注意保持水分不蒸發、不滲漏，力求一次播種保全苗。

本研究中，苜蓿的播種方式為撒播，播種量為1kg/畝，播種深度為2cm，播種時間為秋季。

3.3 根瘤菌接種

據調查，接種根瘤菌后產草量比對照平均增產37.8%。常見的接種根瘤菌的方法有粉施法、干粉拌種法、菌漿拌種法、種子丸衣化接種法等。本研究在苜蓿種植前，使用菌漿拌種法來接種根瘤菌。

3.4 施肥

磷肥可以促進苜蓿根系的發育和生長；鉀肥可以促進植株健康和活力，增強植株抗性。因此，苜蓿栽植完成后應及時使用廄肥和磷肥，以促進苜蓿生長。廄肥和磷肥結合整地分期施入，在每次割草后施入。由于苜蓿可以固氮，故對氮要求不高，本研究中不施氮肥。

3.5 田間管理

無棣苜蓿苗期主要工作為田間除草，具體辦法是春鏟、夏耥、秋末培土和越冬前培土保墑。早春土壤解凍后，把剛耕過的地里的大土塊打碎、弄平，促進返青，消滅早期萌芽的雜草。為防止土壤水分大量蒸發，每次收割之后，都應該進行耙地，并同時進行追肥。兩年以后，在早春萌芽以前除去地上枯枝落葉成為苜蓿田間管理工作的主要內容，這樣可以提高地表溫度，加快返青，促進成長。每次收割后要進行一次鋤草和松土。

4 輕度鹽堿地整治前后土壤指標變化情況

由表1可以看出，輕度鹽堿地整治后土壤中有機質、速效磷、速效鉀含量均有明顯提高，較實施前分別增加3.4g/kg、2.89mg/kg、40mg/kg，其中堿解氮含量增加19mg/kg，變化最大，主要與豆科植物苜蓿的生物固氮作用有關。土壤pH值較實施前降低0.4，全鹽含量降低0.9‰。

5 研究結論及創新點

輕度鹽堿地的生態改良技術通過在鹽堿地上種植苜蓿，使土壤中可溶性鹽分含量明顯下降，其中降低較為明顯的是CL-、K+、Na+、Mg2+的，較一年生苜蓿地，三年生苜蓿地下降明顯；苜蓿地的土壤中有機質含量明顯升高，且兩年生苜蓿地土壤的有機質含量穩定。種植“無棣苜蓿”可以改良鹽堿地土壤的理化性狀，增加有機質含量，為后續作物的種植提供了較好的生長環境，是改良和利用鹽堿地的良好途徑，為輕度鹽堿地的整治提供參考、借鑒。

作者簡介：王超（1990-），男，山東濱州人，山東衛測地理信息科技有限公司助理工程師，研究方向：信息管理與信息系統、測繪。

（責任編輯：王 波）