內蒙古河套灌區耕地與鹽荒地鹽分變化規律研究

王文達　蘭敬芳

摘要 以內蒙古河套灌區為背景對耕地與鹽荒地鹽分變化展開研究。在野外實測和實驗室檢測數據的基礎上，分析多因素影響下耕地和鹽荒地鹽分變化規律。結果表明，鹽荒地和耕地0～100 cm土層中都含有60～80 meq/100 g的非水溶性鈣鹽，而鹽荒地水溶性鹽的含量明顯升高。年度變化顯示，耕地可溶鹽年均提高了4.46%；鹽荒地可溶鹽年均提高了4.48%；耕地非可溶鹽年均提高了2.99%；鹽荒地非可溶鹽年均提高了3.87%，灌區每年灌溉水帶入的鹽分有少量在鹽荒地中積聚。鹽分變化對作物生長的影響以及發展改良措施具有重要意義，為灌區水鹽管理提供科學依據。

關鍵詞 內蒙古河套灌區；耕地；鹽荒地；土壤鹽分

中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）03-0156-03

Abstract This paper studied the salinity variation of cultivated land and salt wasteland in Hetao Irrigation District in Inner Mongolia.Based on the field data and laboratory testing data，the paper analyzed the change rule of salinity in cultivated land and salt wasteland under multi-factor influence.The results showed that the 60～80 meq/100 g non-water-soluble salt Ca existed in 0～100 cm soil layer both in salt wasteland and cultivated land while the content of water-soluble salt in the wasteland increased significantly.The annual change showed that the water-soluble salt in the cultivated land increased by 4.46% annually，while the data in the salt wasteland was 4.48%.The non-water-soluble salt in the cultivated land increased by 2.99% annually，while the data in the salt wasteland was 3.87%，which meant that a small amount of the salt brought by the irrigation water into the irrigated area accumulated in the salt wasteland.The salt variation is important to the crop growth and draft of improving measures.It can provide scientific basis for the management of soil moisture and salt content in the irrigated area.

Key words Hetao irrigation district in Inner Mongolia；cultivated land；salt wastelend；soil salinity

1 試驗區概況

內蒙古河套灌區位于干旱、半干旱地區，總控制面積達11 190 km2，是全國三大灌區之一[1]，灌溉面積5 743 km2 [2]，鹽荒地面積8.76 km2。降水多集中在6—8 月，年降水量139～222 mm，年蒸發量2 200～2 400 mm。蒸降比在10以上[3-5]。灌區年均地下水埋深1.24～1.79 m[6]。試驗于2004—2009年在內蒙古河套灌區沙壕渠試驗站光榮二隊試驗地進行，試驗期為每年4月末至10月初，選擇耕地間隙分布的鹽荒地，荒地面積1 497.6 m2。試驗田土壤質地為粉質黏壤土，平均干容重為1.466 t/m3。

2 試驗內容與方法

2.1 地下水水位與水質的觀測

共設3個觀測井，孔深4 m，用于觀測地下水埋深和獲取水樣（圖1），用速測儀測定水質樣的 EC值（圖2）及pH值，孔以距離南側地堰的距離命名分別為D5、D10、D15號孔。

2.2 土壤鹽分測定

采用田間取土，試驗室自然風干以1∶5土水混合提取液速測EC值、pH值和全鹽量（八大離子：CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+）的測定[7-9]。

3 結果與分析

3.1 地下水影響

由圖3可以看出，在地下水埋深基本相同（分別為1.76、1.78、1.79、1.81 m），蒸發強度基本不變的情況下，地下水鹽分越大，浸入土壤的鹽分也就越多，地表土壤鹽分越大[10-15]。

由圖4可知，在地下水含鹽量基本相同（分別為8.2、8.0、7.6、7.8 mS/cm），蒸發強度基本不變的情況下，地下水埋深越淺，地表土壤鹽分越大。

3.2 降雨、積水對土壤鹽分的影響

若降雨不積水，耕地土壤中的鹽分都有普遍降低，耕地鹽分被淋洗到深層土壤或地下水中，荒地鹽分也被淋洗，但由于表層土壤鹽分過大，鹽分被代入下層土壤，降雨量越大，代入土層越深（圖5）。

在地表積水時，耕地土壤鹽分變化不大，但若長時間積水，地下水鹽分則會上升至上層土壤；鹽荒地積水時鹽分向下運移，浸入地下水或深層土壤中，若長時間積水，會導致地下水、土壤及地表積水中的鹽分近似相同（圖6）。因此，雨季鹽荒地土壤鹽分降低，地下水鹽分增加。

3.3 灌溉水的影響及不同鹽分土壤的比較

只受蒸發影響下的土壤鹽分（圖7），高鹽度為鹽荒地；中鹽度為種植耐鹽堿作物耕地；低鹽度為耕地。可以看出，受蒸發作用的影響，深層土壤的含鹽量基本相同，鹽分主要積聚在表層土壤（0～20 cm），而且積聚量越多，鹽分也就越大。

耕地中有灌溉水，而鹽荒地中無灌溉水，所以灌溉水對土壤鹽分非常重要（圖8）。耕地土壤灌水后鹽分被代入地下水，并抬高地下水位，同時灌溉水水平滲透，鹽分直接浸入鹽荒地；鹽荒地中無灌溉水，且在強蒸發作用下，地下水水分強度增加，其攜帶的鹽分浸入鹽荒地，增加土壤鹽分，同時深層土壤增幅較大，表層較小，一段時間后，表層土壤鹽分增加，深層降低，灌溉水對鹽荒地的影響逐漸減弱。由此可見，灌水量越大，水平滲透量越大，地下水位越高，鹽荒地積鹽量越大；反之相同。因此，作物生育期耕地鹽分降低，鹽荒地鹽分增加。

4 鹽分變化分析

土壤中的鹽分可用電導法和醋酸銨溶解法分別測出水溶性鹽分與非水溶性鹽分，并比較2005年、2006年、2009年耕地與鹽荒地可溶鹽與非可溶鹽的變化（圖9）[16-18]。

4.1 耕地鹽分分布

耕地中0～100 cm土層中水溶性K、Na、Ca、Mg陽離子總含量為1～2 meq/100 g，而同一土樣，用醋酸銨提取測得。0～100 cm土層中非水溶性陽離子總量均在60～80 meq/100 g，且以Ca離子含量占絕大多數，占陽離子總量的80%以上。即耕地0～100 cm土層中非水溶性Ca鹽是該層中水溶性鹽的30～40倍。

4.2 鹽荒地鹽分分布

鹽荒地0～100 cm土層中水溶性K、Na、Ca、Mg陽離子總量4～5 meq/100 g，且以0～10 cm土層最為集中。而同一土層中非水溶性K、Na、Ca、Mg陽離子總含量60～80 meq/100 g，且以Ca離子為主，占到總量的80%以上，與耕地相近。

5 結論

研究顯示，鹽荒地和耕地0～100 cm土層中都含有60～80 meq/100 g的非水溶性鈣鹽，而鹽荒地水溶性鹽的含量明顯升高。年度變化顯示，可溶性鹽和非可溶性鹽耕地與荒地都有增加，耕地可溶鹽年均增加0.13 meq/100 g，提高了4.46%；鹽荒地可溶鹽年均增加0.3 meq/100 g，提高了4.48%；耕地非可溶鹽年均增加8 meq/100 g，提高了2.99%；鹽荒地非可溶鹽年均增加11 meq/100 g，提高了3.87%。灌區每年灌溉水帶入的鹽分有少量在鹽荒地中積聚[19-21]。

6 參考文獻

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