楊玉坤 耿計彪 于起慶 王嘉 于文勇 趙薇

摘?要：

土壤鹽堿化是全球面臨的土地資源問題，中國的鹽堿性土地面積巨大，分布廣泛，且類型繁多。及時治理與合理管理鹽堿地資源可以使其生態(tài)環(huán)境得到改善，因地制宜的開發(fā)和利用，對當?shù)貐^(qū)域經濟、社會和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著積極作用，也是推進中國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。本文綜述了鹽堿地形成的原因、分布及現(xiàn)狀，對比鹽堿地改良方法和對策，分析了鹽堿土地現(xiàn)有改良方法的優(yōu)缺點，并為未來鹽堿地更好的利用、改良及可持續(xù)發(fā)展提出建議。

關鍵詞：

鹽堿地;現(xiàn)狀;改良方法;可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：S-3

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230039

土地鹽堿化是一種環(huán)境地質現(xiàn)象，不僅會紊亂生態(tài)系統(tǒng)，影響農業(yè)生產，也會導致鹽堿地地區(qū)經濟水平衰退。目前，土壤鹽漬化已成為一個全球性的問題，不同地區(qū)的土壤鹽堿化管理及治理措施也不盡相同，具體因地區(qū)土壤類型而異。從總體上看，國內外鹽堿地管理技術的發(fā)展主要是將鹽水應用于灌溉和耐鹽植物的栽培[1]。我國土地遼闊無垠，鹽堿地面積更是巨大，在我國西北、華北、東北和濱海等地區(qū)廣泛分布。因此，鹽堿地土壤資源的優(yōu)化和合理開發(fā)利用是我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，對改善生態(tài)環(huán)境，促進區(qū)域經濟、社會和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[2]。本文綜述了鹽堿地的成因、分布和現(xiàn)狀的分析以及未來的改良方向和展望，探討了現(xiàn)今鹽堿地改良方法的優(yōu)劣，可為今后鹽堿地的改良做相關參考。

1?鹽堿地資源及利用現(xiàn)狀

1.1?鹽堿地的成因

土壤鹽漬化的形成分為自然和人為因素，大部分土壤鹽漬化是自然條件下形成的，土壤鹽堿化的實質是溶解了各類易溶性鹽類，使其在土壤表層儲蓄起來。一般情況，地下水與土壤水保持一定的動態(tài)平衡，表層土壤中的離子含量相對穩(wěn)定，一旦平衡遭到破壞，則易導致產生鹽堿地[3]。

人為因素引起的土壤鹽堿化稱為次生鹽漬化，由不合理的人為灌溉，盲目開墾，過度砍伐，過度放牧，不合理建設等活動造成的[4]。注入土壤的水分過量，排水量不足會導致地下水受到破壞，地下水位抬升，鹽分則因水分蒸發(fā)殘留在表層，造成土壤中鹽分堆積。次生鹽堿化使土壤肥力下降，且生態(tài)環(huán)境的破壞使植物失去良好生長環(huán)境和營養(yǎng)條件，最終導致農作物減產[5]。

1.2?鹽堿地分類

鹽堿土分為堿土和鹽土，根據鹽堿度可分為輕度、中度和重度鹽堿地。輕度鹽堿地的含鹽量在3‰以下，出苗率約為70%～80%，易開發(fā)利用;重度鹽堿地含鹽量超過6‰，出苗率低于50%，難以直接利用;兩者中間的鹽堿地為中度鹽堿地。鹽堿地的區(qū)分也可按pH值分為輕度鹽堿地（pH值7.1～8.5），中度鹽堿地（pH值8.5～9.5）和重度鹽堿地（pH值9.5以上）。鹽堿程度越高，出苗率越低;重度鹽堿地需先改良土地再種植;在中度鹽堿程度或有加重趨勢的輕度鹽堿地種植適宜植物，可有效改善鹽堿土現(xiàn)狀。

1.3?鹽堿地的分布

中國現(xiàn)有鹽堿地面積約0.27億hm2，其中可作為耕地的面積為0.06億hm2，鹽堿荒地為0.21億hm2 [6]。鹽堿地主要分布在我國東北平原、西北干旱區(qū)、半干旱區(qū)、東部沿海地區(qū)和黃淮海平原 [7]。其中具有農業(yè)生產發(fā)展?jié)摿Φ耐恋卣嘉覈乜偯娣e的10%以上，若能及時治理鹽堿荒地，可改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高土地利用率，促進當?shù)厣鷳B(tài)經濟的發(fā)展。

2?鹽堿地的危害

隨著鹽分在土壤內部和表面累積，土壤物理惡化及退化，如結構附著力下降、土壤容重高、通氣性差、土壤中好氧微生物活性差等，甚至會加劇表層土壤鹽的積累，抑制植物發(fā)育和生長，直至導致其死亡[8]。

土地鹽堿化會破壞植物組織，影響氣孔收縮和營養(yǎng)吸收，也會抑制土壤微生物的活性。鹽堿是植物生長的“抑制劑”，對植物產生毒害，鹽堿土地的土壤溶液中含有大量的可溶性鹽，使?jié)B透壓增大，使植物產生生理干旱，導致畸形甚至死亡，影響農業(yè)生產效益[7]。因此，應從多方面綜合治理嚴重鹽堿地地區(qū)土壤，使其更好地得到利用。

3?鹽堿地開發(fā)利用技術現(xiàn)狀

充分利用鹽生植物資源，綜合治理、發(fā)展鹽堿農業(yè)，是提高土地利用率的重要途徑。通過灌排技術改良鹽堿地和發(fā)展耐鹽植物，是改良鹽堿地的主導技術。通常將2類技術配套綜合，以其中1種為主導[1]。我國現(xiàn)有的改良技術包括：利用改良劑改良、表層覆蓋技術改良、灌排技術改良、利用新型材料及土壤改良劑和地下暗管排鹽工程等[9]，隨科技進步，更多新興技術正在崛起。為開發(fā)利用鹽堿地，世界各地嘗試發(fā)展鹽生植物，但是鹽生植物的降鹽速度慢，效果不顯著，缺乏可持續(xù)性[9]。因此，還需采用更有效的方式，在鹽堿分布復雜的地區(qū)因地制宜，來維持生態(tài)、經濟平衡發(fā)展。綜合應用工程、化學、生物等措施，通過水土資源進行綜合開發(fā)、合理利用[10]，對各種程度鹽堿地進行改良。

4?鹽堿地改良措施

4.1?物理改良

用水治理鹽堿地是常見方法，相比傳統(tǒng)排水措施，生態(tài)蓄水對改良土壤的理化性質更為有效[11]。生態(tài)蓄水模式有效節(jié)約成本，改善鹽堿度，提升土壤質量。水利改良法是根據水鹽運動規(guī)律加以運用實施，具體改進措施有灌水洗鹽、蓄淡壓鹽、設置隔離層和滲透管排鹽等[12]。在“排水洗鹽”措施中，用蓄淡壓鹽方法，可控制土壤中鹽分，提高有機質?！耙缘瓑蝴}”提倡建立深水井，通過深水井采淡水澆灌土地[13]，以此改良土壤，使中低產田變?yōu)楦弋a田。

鹽分大多散布在土壤表層，下層較少，可采取深耕深翻措施，改善鹽堿地環(huán)境。采用翻耕方法，對土層進行粗放耕作，通過交換土壤表層與下層位置，切斷土壤毛細管，減少水分蒸發(fā)，可有效控制土壤返鹽現(xiàn)象[14]。

魏文杰等[15]通過田間噴灌洗鹽試驗，發(fā)現(xiàn)鹽水用量與脫鹽效果成正比，灌溉后土壤鹽分含量降低，脫鹽效果隨土層深度增加而降低。韋本輝等[16]利用自主研發(fā)的粉壟耕作機械和粉壟技術改造利用鹽堿地，粉壟可物理性“淡鹽”，使其形成一種綠色環(huán)保的農業(yè)技術體系[17]，通過對新疆和陜西等地的研究，重度鹽堿地經粉壟種植后，土壤全鹽量大幅度下降，作物產量明顯提高，起到淡鹽增產的作用。

4.2?生物改良

生物改良可使用微生物菌肥改良、種植綠肥作物改良和大面積小苗密植的綜合改良等措施。鹽堿地改良應與種植計劃密切結合，選擇合適種植的耐鹽作物，在種植作物和養(yǎng)護過程中繼續(xù)改良鹽堿土地[12]，做到生態(tài)與經濟共同發(fā)展。其中引進鹽生植物是提高鹽堿地利用率的重要措施[8]，也可提高鹽堿地植被覆蓋[18]。

邢尚軍等[19]采用栽植白刺的方法對重鹽堿地進行改良，土壤迅速脫鹽，土壤中有機質、全氮、有效氮和速效磷含量增加，提高了鹽堿地肥力和質地。李霞等[20]種植黃櫨可降低土壤鹽堿度，改善鹽堿地環(huán)境，豐富鹽堿地植被類型。李海英等[21]對苜蓿改善柴達木盆地棄耕鹽堿地研究，隨著苜蓿栽培年限增加，土地脫鹽率顯著增加，耕層土壤的全鹽量下降。丁海榮等[22]發(fā)現(xiàn)星星草對濱海鹽土的改良效果顯著，其生理習性使其適合鹽堿性環(huán)境，改善土壤鹽堿化。張夢璇等[23]通過野外采樣和室內測試相結合法研究，發(fā)現(xiàn)白榆對濱海鹽堿地具有改良作用，可降低土壤中鹽離子含量和全鹽含量。因此，運用生物治堿的改良方法，可維持鹽堿地地區(qū)生態(tài)平衡，促進經濟發(fā)展。

4.3?化學改良

Luo等[24]用高效無機聚合物PAFS處理表層和中層土壤，土壤pH值明顯降低，粘土顆粒含量顯著下降，提高了水稻產量，PAFS能有效修正硬質土壤，使高度分散的硬鹽堿地修正成重要的農業(yè)儲備用地。

對于重度鹽堿地，還要配合施用黑礬、石盤和磷石膏等化學改良物質，全面改善土壤理化性質[25]。Ziaie-Moayed等[26]在不同條件下對非穩(wěn)定土和穩(wěn)定土進行了直剪試驗和無側限壓縮試驗，其采用不同摻量的環(huán)氧樹脂和硅酸鹽水泥對土壤進行穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)浸泡后土的抗堿強度顯著降低，土壤的強度顯著提高。

利用離子間的作用原理，Ca2+的增加減小可交換性Na+的比率，在鹽堿土中施加可以抵消鹽分作用的化學物質，如石膏等，可在難以改良的特殊鹽堿地中起到改良作用[3]。趙旭等[27]施用粉煤灰和煤矸石，對在鹽堿地上生長的檉柳進行實驗，在鹽堿地基質中加入粉煤灰，可以提高檉柳發(fā)芽率，有助于縮短枝條發(fā)芽時間，提高萌發(fā)枝條成活率。隋鵬舉等[28]試驗采用種稻泡田的方法以排鹽洗堿，不斷向鹽堿地增施有機肥和改良劑，快速降低土壤中的鹽堿含量，提高土壤肥力。王新平等[29]運用旱地龍土壤改良劑和禾康土壤改良劑對鹽堿地進行改良，2種改良劑均能使重度鹽漬化土壤迅速脫鹽。王文杰等[30]?在實驗室和田間條件下，比較了17種土壤調質劑對種子萌發(fā)和生長能力的影響，發(fā)現(xiàn)水解聚馬來酸酐是一種高效的改良劑，能增加碳酸鈣溶解，使土壤溶液中鈣離子取代土壤膠體中鈉離子，提高了土壤入滲率和毛管土的含水量。

在鹽堿地治理過程中，施加綠肥可增加土壤有機質含量，改善土壤結構和土壤植物根系微環(huán)境，促進土壤微生物活性，改善土壤肥力，抑制鹽分的積累[31]，也是一種方便可取的改良措施。

4.4?工程措施

工程措施包括整平土地、建立完善的排水灌溉系統(tǒng)、更換土體、深翻改土、淋洗土層和淤積等方法[3]，運用工程手段治理鹽堿地。

在濱海區(qū)，選擇“允許深度”理論作為鋪設排鹽管的指導依據，采用傳統(tǒng)工程改良鹽堿土。在鹽堿地區(qū)建立埋深淺管道和淺密式排鹽系統(tǒng)，形成暗管達到水平排水[32]，對濱海區(qū)鹽堿地進行改良。在豎井排水區(qū)域土壤鹽分含量呈下降趨勢，下降幅度為52%，未設豎井排水的區(qū)域土壤表層卻出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象，土壤鹽分含量上升41%，對緩解鹽堿度有積極作用[33]。史學友[25]將井灌井排與渠道排水相結合，在雨季抽取土壤中咸水補充淡水，增加地下水占有空間，提高汛期土壤入滲率，加速土壤脫鹽。

4.5?綜合治理

鹽堿地改良是較為復雜的綜合治理體系，多采用以水肥為中心的方式，同時采取水利工程措施、生物措施、農業(yè)技術措施、化學改良等措施綜合治理，也是改良鹽堿地的主要方向[12]。

采用綜合治理的方式，“化鹽堿地為資源”，開發(fā)利用鹽堿地，實現(xiàn)生態(tài)循環(huán)。例如：山東省黃河三角洲鹽堿地區(qū)已形成“上農下漁”的[34]模式，改善了當?shù)貕A地的土壤質量，實現(xiàn)了農、林、牧、漁協(xié)調發(fā)展，旱、澇、鹽、堿綜合治理的生產、生態(tài)效益[7]。采取挖池筑臺、深溝排堿的方式，處于位置較高的鹽堿地則可以種植農作物，緩解土地鹽堿化現(xiàn)狀，提高土地利用率。

菲律賓國際水稻研究所[35]采用鈉化鹽漬土，利用物理、化學和生物三者相結合的方法，將土壤深翻與施用石膏相配合，實行小麥與水稻輪作，使土壤中可交換性鈉降低，明顯改善鹽堿地程度。于興洋等[36]研究重鹽堿地改良后土壤及作物的變化，實施不同改良措施后，土壤特性方面發(fā)生顯著改善。因此，大規(guī)模的重鹽堿地改良后，種植品種的選擇應該因地制宜，綜合相應土壤特性和作物適應性做相關種植。

5?鹽堿地改良存在的問題及建議

隨鹽堿地改良技術的發(fā)展，鹽堿地改良新途徑不斷涌現(xiàn)。盡管目前科技發(fā)達，世界范圍內已經有部分先進鹽堿地的改良方法，但對特殊地區(qū)鹽堿地改良治理仍需研究人員的努力，使土地利用率實現(xiàn)最大化。在治理鹽堿地過程中對相關區(qū)域的環(huán)境安全和保護還需地質、水文、水利等專家研究協(xié)調。

發(fā)展鹽堿地農業(yè)要注意因地制宜，對重度鹽堿地，改善土地環(huán)境為首要任務;對中度、輕度鹽堿地，合理灌溉，避免鹽堿化加劇。改良鹽堿地也需將工程改良、物理改良、生物改良等措施有機結合進行綜合治理。在未來鹽堿地開發(fā)與利用中，要更新現(xiàn)有觀念，突破傳統(tǒng)，尋求創(chuàng)新，使鹽堿地得到充分開發(fā)利用，更好地推動鹽堿地地區(qū)生態(tài)、經濟、文明三位一體的共同發(fā)展。

隨著國內外鹽堿地改良技術的進步和新方法的推廣，逐漸實現(xiàn)鹽堿地可持續(xù)發(fā)展。在進行鹽堿地資源利用時，不能一味盲目，要對鹽堿地資源進行全面全新的認識，從鹽生植物資源、鹽漬土資源、咸淡水資源等多角度考慮，并將相關水利、水文學知識運用實際操作。今后，在鹽堿地改良時，應在鹽堿地長期觀測調查的基礎上，合理規(guī)劃，對現(xiàn)有鹽堿地改良措施進行分析調整并優(yōu)化。努力尋求最優(yōu)改良方案，拓展鹽堿地利用開發(fā)途徑，積極推動鹽堿地產業(yè)化開發(fā)，增加我國土地利用率，為我國鹽堿地可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

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作者簡介：楊玉坤（1999-），女，研究方向：地理科學;

耿計彪（1988-），男，博士，講師。研究方向：土壤養(yǎng)分管理。