新疆地區鹽堿地成因及治理措施

張鵬輝+侯憲東+王健

摘要 土壤鹽漬化降低土壤的生產力，同時引發諸多的生態及社會問題，鹽堿地已成為制約新疆農業發展的重要因素。通過對新疆地區鹽堿地的成因及危害進行分析，總結前人提出的鹽堿地治理措施，服務新疆地區的鹽堿地治理，并對鹽堿地的治理提出展望。

關鍵詞 鹽堿地；成因；治理措施；新疆地區

中圖分類號 S159.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0178-03

Causes and Amelioration Measures of Saline-alkali Land in Xinjiang Region

ZHANG Peng-hui 1 HOU Xian-dong 1 WANG Jian 2

（1 Xinjiang Branch Office，Shaanxi Province Land Engineering Construction Group Co.，Ltd.，Urumqi Xinjiang 830011； 2 College of Resources and Environment，Northwest A & F University）

Abstract Soil salinization reduces soil productivity and triggers many ecological and social problems. Saline-alkali land has become an important factor restricting the development of agriculture in Xinjiang region.Based on the analysis on the causes and hazards of saline-alkali land in Xinjiang region，the amelioration measures of saline-alkali land were summarized to service the saline-alkali soilamelioration，and its prospects were put forward.

Key words saline-alkali land；cause；amelioration measure；Xinjiang region

鹽堿土是不同程度鹽化或堿化土壤的總稱。土壤中含鹽量>0.6%為鹽土；含鹽量<0.5%，土壤溶液中含有一定量的蘇打，膠體中交換性鈉鹽占交換性陽離子總數20%以上，且pH值≥9的土壤為堿土[1]。鹽堿土嚴重危害農業生產，限制和阻礙半干旱地區農業發展。

新疆地處歐亞大陸腹地、中國西北邊陲，屬于典型的干旱地區。山脈與盆地相間排列，喻稱“三山夾二盆”。獨特的自然地理環境，使新疆成為鹽堿地的重發區。根據中科院新疆生態地理研究所對新疆灌區土壤鹽漬化遙感調查結果，灌區耕地總面積398.78萬hm2（不含旱地），鹽漬化面積為127.90萬hm2，占灌區耕地總面積的32.07%[2]。如何更好地治理該地區的鹽堿地，已成為解決新疆農業發展的重要任務。

1 新疆地區鹽堿地的成因

鹽堿地是在一定的土壤、鹽分、水分相互作用條件下形成的。通常土壤地下水與表層土壤水維持一定的動態平衡。干旱區土壤蒸發引起地下水沿土壤毛細管上移，土壤中的鹽分也隨著水分同時運動。水分蒸發，鹽分則在土壤表層富集，鹽分離子達到一定高的濃度時就發生土壤鹽堿化。形成鹽堿地過程中，土壤和鹽分是構成鹽堿地的基礎，水分是動力條件。氣候及人為因素導致鹽堿地的發生愈演愈烈，新疆地區鹽堿地成因尤為明顯。

1.1 自然原因

1.1.1 氣候原因。新疆地區氣候干旱，降水稀少，蒸發極其強烈。北疆地區年降雨量150～200 mm，年平均蒸發量達到700～1 200 mm，為年降水量的3～6倍；南疆地區年降雨量25～100 mm，年平均蒸發量1 000～2 000 mm，為降雨量的10～20倍[3]。強烈的蒸發力使土壤中溶解的鹽分進入土壤表層，造成土壤嚴重積鹽。土壤水分的蒸發為灌區鹽堿地的形成提供源源不斷的動力。

1.1.2 成土母質及水文原因。新疆各灌區周邊普遍被山區所環繞，山區巖石及成土母質含有可溶性的鹽分，隨雪水融化或降雨形成的坡面徑流流走。新疆地區河流多為內陸河，且多由山區流向盆地，鹽分隨地表水和地下水運動進入灌區，為土壤補充鹽分，同時導致地下水位升高及礦化度增大[4]。

1.2 人為原因

灌區部分輸水渠道破損或防滲措施不完善，水分下滲，升高了渠道周邊的水位。而不合理的灌溉制度如大水漫灌、串灌等，使灌水定額遠大于田間的需水量，低洼盆地區域地下水抬升，帶來土壤次生鹽堿化。同時，在鹽堿地實行滴灌、微噴灌等節水措施，節水灌溉灌水量有限，水分對土壤中的鹽分淋溶作用微弱，鹽分無法進一步轉移，鹽漬化的危害一直存在。

2 鹽堿地的危害

2.1 影響土壤結構

鹽堿土中的Na+等的積聚使土壤的理化性質變差，土壤中微生物的活動受到限制，團聚體的數量變少。由于鹽分多、堿性大，使土壤腐殖質遭到淋失，土壤結構受到破壞，表現為濕時黏、干時硬，土壤的保墑能力、供水能力等降低，土壤的物理結構變差，土壤容易形成板結。

2.2 影響作物水分和養分的吸收

鹽堿地對作物的主要危害是土壤中高含量的鹽離子，使植物根系難以吸收水分和營養物質，引起“生理干旱”和營養缺乏癥[5]。植物吸收水分主要借助根毛的滲透作用。當作物體內的滲透壓小于土壤溶液中的滲透壓時，會使植物產生生理缺水，輕則發育不良，重則死亡。

而土壤中的含鹽量高時，大量的非營養離子（Na+、Mg+等陽離子和Cl-等陰離子）進入植物體內，破壞植物器官和組織，造成營養流失。鹽堿土中的pH值很高，土壤中的磷易形成難溶性磷酸鹽，降低了磷的有效性。鹽堿土中有機質的含量較低，土壤中磷素的有效性因有機質的分解產物的減少而降低。此外，鋅、錳等微量元素也因土壤pH值高而降低了有效性。endprint

2.3 影響社會穩定

土壤的鹽漬化破壞作物賴以生長的土壤條件，同時影響作物的生長，造成作物缺苗或死亡，阻礙農作物的發展。根據統計結果，輕、中、重度鹽堿化耕地造成的作物減產可分別達到10%、15%～30%、30%～50%[6]。隨著土壤的鹽漬化的發展，原有的土地生產力降低，土地荒廢，生態環境破壞，原有的人口遷移，極大程度地影響社會的穩定。

3 鹽堿地的治理措施

根據鹽堿地的成因，從減少鹽分來源、防止鹽分富集、吸收集聚鹽分、淋洗排除鹽分和改良減少鹽分等角度進行鹽堿地治理，主要治理措施有水利措施、農業措施、生物改良措施和化學改良措施等。

3.1 水利措施

水分既是導致土壤鹽漬化產生的原因，也是減少土壤鹽漬化的媒介。針對灌區土壤鹽漬化問題，合理的布設灌溉排水措施，有助于減少土壤鹽漬化。水利治理措施要從源頭、輸水、灌溉等幾個方面綜合治理。

3.1.1 從源頭上阻止鹽分的流入。雪水融化或降雨將山體表面或土壤中可溶性的鹽分進行轉移，在灌溉前必須進行檢測，對于達到農田灌溉用水水質標準的直接灌溉；對于礦化度較高的水質不能直接進行灌溉，應控制鹽分輸入，以免加劇土壤的鹽漬化。

3.1.2 在輸水過程中防止鹽分富集。因新疆灌區的地下水埋深淺，礦化度高，一般中度鹽堿地地下水埋深<2 m[5]。若出現滲漏，極易形成鹽漬化。因此，從水源地到田間地頭，灌溉渠道應采用水泥防滲渠道或采用暗管進行輸水。減少渠道周邊水分下滲，防止鹽分富集。

3.1.3 針對不同鹽漬化程度合理采用相應的灌溉方式。對于鹽堿地的灌水，有田間大水漫灌和采用滴灌、噴灌等灌溉方式。對于輕度鹽漬化的土壤，采用滴灌、噴灌、低壓管道等灌水方式，既能提高灌水效率，節約灌水用量，也能防止田間滲漏，防止鹽富集，防止輕度鹽漬化惡化。對于中度或重度鹽堿地，采用大水漫灌將鹽分進行淋洗，同時配置排堿溝，將土壤中的鹽分排除；也可以采用暗管排水技術進行脫鹽，根據王克全等[7]在新疆重度鹽堿地采用暗管排鹽試驗，得出在暗管間距5 m、埋深80 cm時，土層平均脫鹽率高達42%。在對中度及重度鹽堿采用大水漫灌洗鹽措施治理，再采用輕度鹽堿地治理方案，可以起到良好的治理效果。

3.2 農業措施

3.2.1 平整土地。土地平整度影響到土壤排堿效果。根據試驗，田面平坦的田塊比高差超過8～15 cm的田塊脫鹽率高15%～52%、灌水時間減少46%～60%[8]。平整的田塊在灌水淋洗時使鹽分均勻泡在水中，鹽分脫鹽均勻，同時使毛細管受力均勻，防止局部積鹽。土地平整可以降低水分蒸發量，同時土地整平過程中，土壤翻動，切斷土壤毛細管，減少鹽分上升，可有效防止鹽分富集。

3.2.2 增施有機肥。施用有機肥后，土壤有機質含量和微團聚體數量增加，容重降低，總孔隙增加，入滲速率得到改善，從而使土壤易于脫鹽。有機肥的施用也能增加有機膠體和腐殖質數量，增強土壤膠體對鹽分的吸附能力，降低鹽分在土壤中的活性。半腐熟有機肥不斷消耗耕層和表土鹽分中氮源，并能吸收部分鹽分和阻斷部分毛管水流，有抑制鹽分積累的作用。在施用化肥的基礎上施用腐熟有機肥，可使土壤電導率提升20.4%～40.9%，離子運動加強。有機肥對鹽堿地改良效果顯著。增施綠肥可以改善土壤結構和根際微環境，增強土壤微生物的活動，提高土壤肥力，抑制鹽分積累。

3.3 生物改良措施

對鹽堿土的生物改良措施主要是在鹽堿土壤上引種和馴化有經濟價值的鹽生植物和耐鹽植物[9]。主要有以下方法：一是種植耐鹽樹木，如胡楊、旱柳等。通過植物的蒸騰作用降低地表水位，同時改善局部小氣候，調節土壤結構，減輕積鹽。二是種植耐鹽的牧草，耐鹽牧草的種類較多，常見的為禾本科和豆科。耐鹽牧草能夠吸收土壤中的鹽分并在體內累積，通過收割可以帶走土體中的鹽分。根據呂 彪等[10]對鹽堿地上種植耐鹽植物堿茅草，發現脫鹽效果非常明顯，種植堿茅草3～4年，脫鹽率達到77.00%～84.63%，pH值由8.50降到8.20。種植耐鹽植物以植物蒸騰代替土壤蒸發，降低土壤蒸發量及鹽分累積的速度。耐鹽植物改善了土壤結構，增加有機質、孔隙度、團聚體結構等，提高土壤肥力。耐鹽牧草一方面降低土壤中的鹽堿的含量，另一方面能夠為牲畜提供牧草，值得推廣。

3.4 化學改良措施

化學改良措施一般用于重度堿性土壤的改良。主要是在鹽漬化土壤中加入磷酸、石膏、礦渣等改良劑，降低土壤中鹽堿的含量[11]。加入的化學改良劑增加可溶性Ca2+，通過離子代換將土壤中的Na+代換出來。再通過淋洗作用，減輕土壤中的鹽分含量。常用的化學改良劑有3類：一是鈣劑，如石膏等；二是鈣活化劑，如粗硫酸、黑礬等；三是其他改良劑，如土壤改良劑、爐渣等[4]。

4 結語

由于新疆的自然因素及不合理的開發利用，新疆地區的鹽堿地占全國的近1/4[12]，對新疆地區的農業發展造成很大的影響。水利措施、農業措施、生物改良措施、化學改良措施等對于鹽堿地的改良具有不同的效果。通過合理利用灌溉用水，減少鹽分來源；通過平整土地、施用有機肥等，防止鹽分富集，防止土壤鹽堿化形成和輕度鹽堿土壤惡化；借助淋洗灌溉，淋洗排除土壤鹽分；種植耐鹽堿植物，吸收集聚土壤鹽分；施用化學改良劑，修復鹽堿土地。

鹽堿地的改良是一個復雜的系統工程，隨著新理論、新技術、新材料的應用，對鹽堿地的治理提出了新的治理思路。主要有“土壤水鹽定向遷移理論”“鹽分上移地表排”模式、“地表排鹽技術”[13]的理論研究等，以及納米材料的開發、轉基因耐鹽植物的培育等，新疆地區鹽堿地的改良將迎來新的突破。

5 參考文獻

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