摘要：論述了遏制土壤鹽堿化、荒漠化的必要性，并綜述了當(dāng)前國內(nèi)外土壤鹽堿化、荒漠化治理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：土壤鹽堿化：土地荒漠化；治理

中圖分類號：S156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006－6500(2008)04－0026－04

1 遏制土壤鹽堿化、荒漠化的必要性

土壤鹽堿化是當(dāng)今世界性的難題。全世界鹽漬土面積約近10億hm²，分布在世界各大洲干旱地區(qū)，主要集中在歐亞大陸、非洲、美洲西部。我國鹽堿土地達(dá)9913萬hm²，農(nóng)林牧用地受鹽堿化危害的土地面積有3630萬hm²，其中耕地921萬hm²，林地412萬hm³，草地2320萬hm²。主要分布在黃淮海平原、黃土高原及西北內(nèi)陸區(qū)，東北平原和沿海地帶也有大面積的鹽堿地。中國還有潛在鹽堿土地約1733萬hm²，東北、內(nèi)蒙古和西北內(nèi)陸鹽堿化最為嚴(yán)重。全國每年因鹽堿化廢棄的土地達(dá)25萬hm³，鹽化耕地每年少收糧食207億kg，年損失鮮草1218億kg。天津市東臨渤海，據(jù)《天津土種志》和《天津市農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)業(yè)區(qū)劃圖集》等有關(guān)文獻(xiàn)資料介紹，天津市鹽堿土總面積為49.3萬hm²，占天津市土地總面積的42.3％，其鹽堿土的形成與發(fā)展主要受渤海的影響(歷史的、地理的、水文的)，氯化物是主要的土壤鹽害離子。其中濱海鹽土總面積8.1萬hm²，占全市鹽堿土總面積(下同)的16.5％，屬于強(qiáng)氯化物型；氯化物型(以氯化物為主的鹽漬土，包括氯化物、硫酸鹽氯化物、蘇打氯化物)總面積27.87萬hm²，占56.5％；蘇打型(包括氯化物蘇打、硫酸鹽蘇打)總面積7.6萬hm³，占15.4％；硫酸鹽型(以硫酸鹽為主的鹽漬土，包括硫酸鹽、氯化物硫酸鹽、蘇打硫酸鹽)總面積5.73萬hm²，占11.6％。

鹽堿對土壤危害是由鹽堿土壤中HCO3^-、CO3^2-、SO4^2-、Ci^-4種陰離子和Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺3種陽離子組成的12種鹽所致，其中NaCl、Na₂CO₃(馬尿堿)和Na₂sO₄(芒硝)危害最大。土壤內(nèi)大量鹽分的積累會(huì)引起一系列土壤物理性狀的惡化：結(jié)構(gòu)粘滯，通氣性差，體積質(zhì)量高，土溫上升慢，土壤中好氣性微生物活動(dòng)差，養(yǎng)分釋放慢，滲透系數(shù)低；毛細(xì)作用強(qiáng)，導(dǎo)致表層土壤鹽漬化的進(jìn)一步加劇，造成土壤冷、硬、板現(xiàn)象。鹽堿對植物的危害是：(1)過多的可溶性鹽類可提高土壤溶液的滲透壓，引起植物的生理干旱，使根系及種子發(fā)芽時(shí)不能從土壤中吸收足夠的水分，甚至還導(dǎo)致水分從根細(xì)胞外滲，使植物萎蔫，甚至死亡；(2)在高pH值下還會(huì)導(dǎo)致氫氧根離子(OH^-)對植物的直接毒害。植物組織內(nèi)鹽分過量積聚，會(huì)使原生質(zhì)受害，蛋白質(zhì)合成受阻，含氮的中間代謝產(chǎn)物積累，造成細(xì)胞中毒；(3)由于交換性Na⁺的競爭，使植物對鉀、磷和其他營養(yǎng)元素的吸收減少，磷的轉(zhuǎn)移也會(huì)受到抑制，從而影響植物的營養(yǎng)狀況；(4)在高濃度鹽類作用下，氣孔保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的淀粉形成受到阻礙，使細(xì)胞不能關(guān)閉，植物容易干旱枯萎?？傊}堿危害造成農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力下降，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，并使大面積土壤資源難以利用。

土地荒漠化是地球的癌癥，是全球性重大環(huán)境問題之一。聯(lián)合國最新統(tǒng)計(jì)表明，目前全球有近1／2的陸地表面、110多個(gè)國家和10億以上人口深受沙漠化影響。非洲和亞洲是土壤荒漠化現(xiàn)象最嚴(yán)重的地區(qū)。在非洲，46％的土地和4.85億人口受到荒漠化威脅。亞洲一半以上的干旱地區(qū)已受到荒漠化的影響，其中中亞地區(qū)尤為嚴(yán)重。土地荒漠化每年給全球造成的經(jīng)濟(jì)損失約420億美元。我國是世界上荒漠化嚴(yán)重的國家之一，全國沙化土地面積約為174.3萬km²，占國土總面積的18.2％，超過全國耕地面積的總和。盡管近年我國土地荒漠化防治取得很大成績，局部地區(qū)生態(tài)環(huán)境得到根本改善，但土地綠化趕不上沙化，“局部好轉(zhuǎn)、整體擴(kuò)大”的趨勢仍未得到根本的改變，沙化的年擴(kuò)展速度已由1994年前的2460km²擴(kuò)大到目前的3436km²，全國2.67億hm²天然草場也不同程度地出現(xiàn)退化和沙化。土地荒漠化的危害在于：(1)縮小了人類的生存和發(fā)展空間；(2)生態(tài)環(huán)境越來越惡化，沙塵天氣越來越頻繁，水土流失越來越嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，全國每年流入黃河的泥沙16億t，其中，12億t來自沙化地區(qū)。全國水土流失面積達(dá)到356萬km²，占陸地國土面積的37％，每年仍以100萬hm²的速度擴(kuò)展；(3)土地生產(chǎn)力的嚴(yán)重衰退。據(jù)中科院蘭州沙漠所測算，我國每年風(fēng)蝕損失折合化肥2.7億t，相當(dāng)于全國農(nóng)用化肥產(chǎn)量的數(shù)倍。沙漠化使全國草場退化達(dá)1.38億hm²，占沙區(qū)草場面積的60％；耕地退化773.3萬hm²，占沙區(qū)耕地面積的40％；(4)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)《中國荒漠化災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)損失評估》，我國每年沙化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)540億元。

由此可見，土壤鹽堿化、荒漠化問題已成為嚴(yán)重威脅人類生存的大問題。因此，遏制土壤鹽堿化、荒漠化，保護(hù)土壤資源，改善生態(tài)環(huán)境，刻不容緩。

2 遏制土壤鹽堿化、荒漠化的技術(shù)進(jìn)展

2.1土壤鹽堿化防治與改良

對于土壤鹽堿化防治與改良許多國家都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。美國從20世紀(jì)初開始在西部17個(gè)州開墾土地，并持續(xù)開展防治土壤鹽堿化的工作，在灌溉洗鹽及暗管排水等技術(shù)方面取得了顯著成就。前蘇聯(lián)鹽堿地面積分布很廣，有比較完整的以灌溉、排水為中心的水利土壤改良科學(xué)技術(shù)體系，并在許多國家得到應(yīng)用。巴基斯坦在灌溉土地上存在大面積次生鹽堿化的問題，近40年來通過改進(jìn)灌溉技術(shù)、推廣豎井排水等措施，已取得了良好效果。在我國，改良利用鹽堿地有悠久歷史，建國以來由于進(jìn)行了大規(guī)模的農(nóng)田水利工程建設(shè)，治理洪澇災(zāi)害，修建骨干排水工程，使超過667hm²鹽堿耕地得到不同程度的改良利用，數(shù)百萬公頃鹽堿荒地開墾為農(nóng)田，灌溉土地次生鹽堿化基本上得到控制。

2.1.1水利改良措施主要包括排水、灌溉洗鹽、引洪放淤。其中排水是一項(xiàng)帶根本性的措施。排水、灌溉洗鹽利于土壤中鹽分溶解于水中，通過在土壤中滲透，自上而下地把表土層中的可溶性鹽堿洗出去，然后由排水溝排除。所謂放淤是把含有泥沙的水通過渠系引入事先筑好的畦埂和進(jìn)、退水口建筑物的地塊，用減緩水流的辦法使泥沙沉降下來。由于增加新的淡土層，使地下水位相對降低，抑制土壤返鹽，且含豐富的養(yǎng)分，有利于作物的生長發(fā)育。

2.1.2農(nóng)業(yè)技術(shù)改良措施主要包括種稻、平整土地、耕作客土、施肥等。因?yàn)榉N稻的田間要經(jīng)常保持水層，這樣就能使土壤中的鹽分不斷遭到淋洗，隨著種稻年限的延長，土壤脫鹽程度不斷增加。同時(shí)結(jié)合平整土地，合理耕作，增施有機(jī)肥料等措施，可以加速土壤淋鹽，防止表土返鹽。匈牙利、羅馬尼亞、前蘇聯(lián)、泰國、我國都在大面積鹽土上種水稻，取得良好的改土增產(chǎn)效果。

2.1.3植物土壤改良措施主要是植樹造林、種植牧草、綠肥等，植樹造林對改良鹽土有良好的作用。林帶可以改善農(nóng)田小氣候，減低風(fēng)速，增加空氣溫度，從而減少地表蒸發(fā)，抑制返鹽。綠肥牧草種植，具有培肥改土的作用，尤其是它們都有茂密的莖葉覆蓋地面，可減弱地面水分蒸發(fā)，抑制土壤返鹽。特別是能固氮的耐鹽樹種和草木(綠肥)植物，既可以減少地表水分的蒸發(fā)、防止土壤表面積鹽，又可以降低地下水位和鹽分，改良土壤的物理性狀，增加有機(jī)質(zhì)和土壤微生物，降低土壤pH值，從而徹底改善周圍的生態(tài)環(huán)境。

2.1.4化學(xué)改良措施從鹽堿土的改良研究方法上來看，化學(xué)改良較為簡便易行，而且降低土壤堿性，協(xié)調(diào)和改善鹽堿土壤理化性狀的功能作用成效良好，由此成為國內(nèi)外土壤研究者改良鹽堿土的主要研究方向。有關(guān)研究資料表明，國內(nèi)外鹽堿土的化學(xué)改良劑主要有三大類：一類以石膏等物質(zhì)為主；一類以硫酸及酸性鹽為主；一類以風(fēng)化煤及泥炭等有機(jī)物為主。研究最多的是以石膏等含鈣物質(zhì)改良鹽堿土。近年來，與農(nóng)業(yè)生態(tài)和環(huán)境保護(hù)理念相吻合的有機(jī)質(zhì)土壤營養(yǎng)型改良劑成為土壤鹽堿化防治與改良技術(shù)新熱點(diǎn)。如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的鹽堿土壤生化改良劑“康地寶”，利用有機(jī)生化高分子結(jié)合土壤中成鹽離子，隨灌溉水將鹽分帶到土壤深處，降堿除鹽，迅速解除鹽分對作物的毒害作用。而且它也具有改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤中營養(yǎng)物質(zhì)及微量元素轉(zhuǎn)化為可利用狀態(tài)被植物吸收，保證植物在鹽堿地上正常生長；又如上海全新農(nóng)林科技有限公司引進(jìn)美國核心技術(shù)研究生產(chǎn)全新KOM活化劑土壤改良劑，對于鹽堿地改良、大棚土壤板結(jié)化治理、治沙造林、退耕還草等方面也有明顯的效果。再如天津萬特達(dá)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司研究開發(fā)的含酸式鹽生物活性土壤改良劑，針對天津市及“三北”地區(qū)鹽堿土壤的特點(diǎn)，引入富含細(xì)菌和大量的植物及腐質(zhì)酸類物質(zhì)的生物活性有機(jī)質(zhì)成分等改良鹽堿土的有效特色組分，使之既具有改良鹽堿土壤功能又具有生物活性肥料功能的雙重特點(diǎn)。

綜上，在以上土壤鹽堿化防治與改良措施中，水利改良和農(nóng)業(yè)技術(shù)改良為傳統(tǒng)土壤鹽堿化防治與改良措施，技術(shù)較為成熟，也收到了良好的效果。而植物改良和化學(xué)改良則是在現(xiàn)代生物、現(xiàn)代化工基礎(chǔ)上發(fā)展起來的鹽堿土壤改良技術(shù)，高科技含量，應(yīng)用廣泛、靈活，成為土壤鹽堿化防治與改良技術(shù)發(fā)展新趨勢。

2.2土壤荒漠化防治與改良

土壤荒漠化防治與改良是一門科學(xué)，必須遵循自然規(guī)律，按自然法則辦事。防治土壤荒漠化的根本技術(shù)措施就是按照生態(tài)適應(yīng)性和植物地域分布的規(guī)律，確定地表植被建設(shè)中喬、灌、草的結(jié)構(gòu)和比例，實(shí)現(xiàn)最佳配置，增加地表植被覆蓋率。世界上有關(guān)國家高度重視沙化的防治問題，采取了許多措施，獲得了可貴的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。

2.2.1營造防沙林帶，實(shí)施生態(tài)工程日本在0.33萬hm²的沙岸宜林地上營造15萬米寬的海岸防護(hù)林，先設(shè)置植物沙障固定流沙，形成防護(hù)林后對沙丘內(nèi)側(cè)進(jìn)行開發(fā)利用。美國的“防護(hù)林帶工程”、“羅斯福工程”，8年共營造防護(hù)林帶2.9萬km，保護(hù)農(nóng)田162萬hm²。前蘇聯(lián)“斯大林改造自然計(jì)劃”營造防護(hù)林570萬hm²，營造8條總長5320km的大型國家防護(hù)林帶。北非5國阿爾及利亞、摩洛哥、突尼斯、利比亞、埃及等聯(lián)合建設(shè)一條橫貫北非國家的綠色植物帶，以阻止撒哈拉沙漠的進(jìn)一步擴(kuò)展或土地沙漠化，在東西長1500km，南北寬2040km的范圍內(nèi)營造各種防護(hù)林300萬hm²。我國已實(shí)施建設(shè)“三北”地區(qū)防護(hù)林體系“綠色長城”工程，一期工程已完成600萬hm²植樹造林任務(wù)。目前已使數(shù)百萬公頃農(nóng)田得到保護(hù)，輕度沙化得到控制。

2.2.2控制農(nóng)墾在土地沙化正在發(fā)展的農(nóng)區(qū)合理規(guī)劃、控制農(nóng)墾，在草原地區(qū)控制載畜量是土壤荒漠化防治必要措施。印度在1.7億hm²草原上放牧4億多頭羊，使一些稀疏干草原很快成為荒漠。內(nèi)蒙古草原羊的理論載畜量應(yīng)為0.49只／hm²，而實(shí)際載畜量每公頃達(dá)0.65只羊，超出33％，這是內(nèi)蒙古草原沙化加劇蔓延的原因之一。

2.2.3開發(fā)沙區(qū)風(fēng)能、光能、熱能開發(fā)沙區(qū)風(fēng)能、光能、熱能，為沙區(qū)群眾開辟生活用能源的新途徑，減少由于薪采對沙區(qū)植被資源的強(qiáng)烈破壞。

2.2.4推廣節(jié)水措施水資源是限制荒漠化地區(qū)發(fā)展的最主要因素，只有走節(jié)約用水的道路，可持續(xù)發(fā)展才有可能成為現(xiàn)實(shí)。因此，要大力推廣各種節(jié)水措施，搞節(jié)水農(nóng)業(yè)、節(jié)水牧業(yè)，提高水的利用效率。近年來，利用土壤改良劑提高雨水利用率，防止水土流失和解決于旱沙化問題成為一個(gè)新的重要研究領(lǐng)域。一方面土壤改良劑通過改變土壤物理狀況，改善土壤結(jié)構(gòu)，使盡可能多的降雨就地入滲，減少水土流失。另一方面土壤改良劑也可作為人工坡面集雨材料，通過坡面化學(xué)處理，在坡地上形成人工集流面，使盡可能多的降雨產(chǎn)生徑流，進(jìn)行雨水匯集利用，緩解作物及苗木干旱缺水，有效保護(hù)植被資源，遏制土壤沙化。目前研究最多的是高聚物土壤改良劑，其對防止水土流失和解決干旱沙化問題的效果也最好。其機(jī)理是選擇和腐殖酸等土壤有機(jī)質(zhì)具有相似功能團(tuán)、相似性質(zhì)的高分子聚合物，模擬土壤中有機(jī)大分子物質(zhì)的作用，創(chuàng)建人工團(tuán)粒和穩(wěn)定天然團(tuán)粒，增大土壤的孔隙度和滲透性，減少地表徑流；同時(shí)，形成水蝕保護(hù)層，提高土壤穩(wěn)定性，增加土壤抗外力侵蝕能力，防止水土流失，使土壤具有農(nóng)林牧價(jià)值。