“三北”地区盐碱地治理技术研究进展
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摘要盐碱地是我国重要的后备耕地资源。我国盐碱地面积巨大、分布广泛，盐渍化耕地超过20%。盐碱地的开发和治理，尤其“三北”地区对提高粮食产量和改善生态环境具有极其重要的意义。本文对近60年“三北”地区盐碱地治理技术的研究进行综述，提出盐碱地治理的策略和途径，为未来盐碱地改良技术的开发提供参考价值。
关键词盐碱地;治理技术;建议;“三北”地区
土壤盐渍化是全球高度关注的资源和生态问题，是一个世界性的难题。据统计，全球盐渍土面积为10亿hm2，且以每年125亿hm2的速度增长[1]。中国是土壤盐渍化危害比较严重的国家，盐碱地总面积为9900万hm2，约占全国陆地面积的10.3%，主要分布在东北、西北和华北地区，并以每年1.5%的速度增长[2]。盐碱地的开发利用是补充耕地、提高耕地产能，以保障粮食安全和实现农业可持续发展的重要途经。土壤瘠薄、水资源匮乏、盐碱化程度高是盐碱地开发的主要限制因素。土壤水盐运移受气候、土壤质地、农田管理措施等因素的影响。因此，应根据不同区域盐碱土的特征，针对性地采取治理措施。改良盐碱土是我国面临的主要难题。近年来，国内外开展了大量盐碱土改良方面的研究，并取得了大量成果。盐碱地的合理开发和利用对我国农业的可持续发展、改善生态环境具有重要意义。目前，国内外盐碱地改良主要包括化学、生物和物理改良等治理措施[3]。本文总结了“三北”地区关于盐碱地治理的措施，并比较不同措施的优缺点。
1“三北”地区盐碱地概况
“三北”地区指东北(黑龙江、吉林、辽宁)、华北(北京、天津、河北、山西、内蒙古)、西北(陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)，横跨东经73°26′~127°50′，北纬33°30′~50°12′，占国土总面积的42.4%。“三北”地区盐碱地面积2984.98万hm2，占全国盐碱地面积的82.2%，轻度、中度、重度盐碱地面积分别占“三北”地区盐碱地面积的48.8%、35.4%、15.8%[4]。甘肃、宁夏和内蒙古盐碱地以硫酸盐为主，新疆和吉林分别以氯化物、碳酸盐为主[5]。20世纪40年代，形成以水利工程为中心改良盐碱地的基本理论，如防渗、灌溉和排水等治理措施[6];50年代提出植物和化学改良盐碱地理念;近年对盐碱的研究向耕作土壤的综合改良与治理方面发展[7]。治理盐碱化土壤，需要建立在改善生态环境条件，良好的农林牧业生态系统之上，因而要因地制宜，以水肥为中心，土、水、作物结合，全面规划，综合治理，把盐碱地区建设成旱涝保收、稳产高产的农牧业生产基地。
2盐碱地治理的基本措施
因地制宜地选择适宜的改良方法是盐碱地治理成败的关键。目前，我国盐碱地治理有物理、化学和生物等多种途径。“三北”地区盐碱改良方法主要有以下几类。
2.1物理改良技术
2.1.1土壤改良技术。
耕作措施主要包括深松、深翻，可有效减轻盐碱危害，增加作物产量。深翻即土层置换10~12cm能抑制盐碱3~4年，置换13~15cm能抑制10~15年，置换16~20cm能抑制20年左右[8]，表明深翻可有效抑制土壤返盐。目前，农民整地普遍停留在25cm的深度，25~50cm的土壤多年来一直没有得到深松、翻耙，已经形成了严重的板结层，土壤中的盐分得不到有效的冲洗和下沉[9]，形成盐碱土。深松土和浅翻轻耙可有效改善盐碱土黏重、土壤团粒结构和透气、透水性[10-13]，进而减轻土壤盐渍化。深翻配施有机肥、秸秆、炉渣等不仅提高了作物产量，也可改善土壤的物理性状，提高土壤肥力水平[9-12]。
2.1.2水利改良措施。
盐碱地的水利改良措施基于“盐随水来，盐随水去”的水盐运移规律，进行排水或灌溉减盐[12]，主要方法包括引水洗盐、咸水灌溉和引洪淤溉[18]。用含盐浓度在0.7%~2.0%的咸水灌溉，可大大提高多种粮油作物的产量[8]。
2.2化学改良方法
2.2.1天然改良剂。
改良剂的原料为草炭、天然沸石、糠醛渣及生物菌等，主要作用是改良土壤结构，提高透气性和可耕性[12]。施沸石3.8t/hm2，产水量5.5t/hm2，比对照增产21.7%。施用沸石后，土壤全盐量由0.240%降至0.179%，即降低25.42%，土壤pH值从9.5降至9.0，碱化度由13.98%降至7.11%，Na+由0.09%降至0.03%，HCO3-由0.12%降至0.06%[21]。
2.2.2化学改良剂。
重度盐碱土改良通常采用化学改良剂与土壤胶体发生化学反应。常用的化学改良剂主要包括含钙物质，如石膏、磷石膏、氯化钙、过磷酸钙等[25];酸性物质，如硫酸、硫酸亚铁、硫磺、磷酸、盐酸、硫酸铵和风化煤等[26]。施用化学改良剂可提高土壤脱盐率、增加作物产量[27-28]，如施用石膏可使水稻产量脱盐率提高50%，增产16.0%~18.5%;施用磷酸三钠可中和土壤碱性，补充土壤磷素[29]。
2.2.3添加肥料。
施用有机肥可有效提高土壤有机质含量、作物产量和耐盐性[10，21]。50kg腐殖质能吸附约15kgNa+[30]，具有降低土壤电导率的作用[2]。轻度盐碱地施加氮肥，可以提高青贮玉米产量和品质[31]，氮肥总量减少10%，水稻品质有所提高[32]。盐碱地水稻产量受施肥量和肥料种类的影响。有机肥施用量45~60t/hm2，水稻产量较不施肥的处理增加19.1%~21.6%。有机肥施用量15~30t/hm2，产量增加8.5%~17.1%。施用纯氮163.5kg/hm2较低施氮量(101.3kg/hm2)产量提高29.3%[21]。
2.3生物改良方法
植物蒸腾作用强烈，使地下水位下降，减轻次生盐碱发生，可通过植物抗盐、避盐等生物特性改良盐碱地[33]。由于耐盐植物对土壤盐分的大量吸收和体内累积作用，土壤中盐分被植物吸收后，通过收割去除盐分[12]。
2.3.1植树造林。
pH值8.5~9.6的苏打盐碱地可种植小黑杨、旱柳、家榆、白榆、黑杨、糖械、水曲柳、柽柳、沙棘、丁香、沙枣等[34]。柽柳、枸杞可作为重度盐碱地造林的主栽树种，但pH值大于9.5的盐碱地不适宜种植[35]，白榆[36]可作为重度盐碱地造林的参考树种;柽柳、白榆、枸杞可作为中度盐碱地造林的主栽树种[37-39]，银中杨、小黑杨可作为参考树种;柽柳、银中杨、糖槭、枸杞[37]、小黑杨、白榆和四翅滨藜[40]可作为轻度盐碱地造林的主栽树种，沙枣、垂柳可作为参考树种[41]。
2.3.2活性微生物菌肥。
盐碱地施酵素生物菌肥料，采用简塑盘大棚育壮秧，浅翻，洗盐排碱，配施氮、磷、钾、锌肥，综合防治病虫草害等综合栽培措施，水稻产量达到8.5t/hm2[48]。
2.3.3种植绿肥。
绿肥是培养地力的重要物质基础。田菁是北方盐碱改良极有发展前途的重要先锋绿肥[19]。草木樨一年可以固氮75~240kg/hm2，具有生物固氮的效用，也可作饲草[49]。绿肥可选一年生的豆科毛叶苕子、多年生的百脉根和小冠花，毛叶苕子1年可收2茬鲜草，合计产量266.7kg/hm2，折合干物质产量43.3kg/hm2;多年生的百脉根和小冠花，播种后第2年产鲜草200kg/hm2，累计干物质产量大于33.3kg/hm2[50]。
2.3.4种植耐盐碱植物。
碱茅草是改良我国“三北”地区盐渍土的理想牧草[51-52]。碱茅草在土壤含盐量1.5%~2.5%的重度盐碱地生长旺盛，种植1年后0~60cm土壤含盐量由3.8%下降至0.9%，0~40cm土壤有机质增加1000kg/hm2[27]。0~30cm土层，以硫酸盐为主的盐渍土含盐量3.0%~5.0%，以氯化物为主的盐渍土含盐量2.0%~3.0%，以苏打盐为主的盐渍土含盐量1.0%~1.5%，均适宜种植碱茅草[53]。碱茅草在苏打碱土及0~5cm土层的总盐量达3.17%、pH值为10的重盐碱上能生长繁茂;在pH值8.9、总盐含量4.90%的(0~100cm)氯化物盐土上出苗率达100%[54]。碱茅种子出苗期适宜的土壤盐碱度为1.71%，临界盐碱度为3.10%。苗期以后耐盐性逐渐提高，可在2.47%~2.79%的盐碱土正常发育生长，成株的耐盐碱度高达4.25%[55]。
不同牧草及其品种对盐碱地改良效果和耐盐性存在明显差异[56]。如禾本科牧草林肯无芒雀麦、奥比特高冰草和北美雀麦等为耐盐品种(盐胁迫适宜值0.41%，盐胁迫临界值0.77%)。紫花苜蓿适合在轻度和中度盐碱地种植，虎尾草、马蔺可在重度盐碱地种植，具有改善土壤物理性状和减少盐分的作用。因此，在盐碱地改良的过程中，要考虑初始土壤盐碱含量、牧草种类及其品种。此外，黑龙江省种植水稻可以有效改良土壤盐碱地[19，70-78]。但盐碱地水稻种植需要保温旱育苗[79]，配合化肥深施可明显提高水稻产量[80]。1984年之前吉林盐碱地水稻产量由原来的4.3t/hm2[22]增至5.6~6.0t/hm2[81]。盐分含量0.3%的中度盐碱土壤种植水稻，3年平均产量可达到7.5t/hm2[82]。盐碱井灌稻区水稻产量为7.68t/hm2，比旱育苗人工插苗提高8.8%，且提早5d成熟[83]。
草地资源论文投稿刊物：《草业学报》创刊于1990年，1993年经国家科委批准，正式出版发行，是由兰州大学草地农业科技学院主管，中国草学会和兰州大学草地农业科技学院共同主办的国内外公开发行的综合性学术期刊。草业学报刊载学术价值较高的草业科学专论、综述、评论等，探讨草业发展的新理论与新构思，是草业新秀成长的园地，推动草业科学发展的论坛。
3盐碱地改良建议
3.1培育壮苗，旱育稀植，抛秧种稻pH值6.5~7.0旱地育苗，提高幼苗对盐碱地的适应性，促进水稻根系发育，育苗成功后带营养土向稻田上空抛撒方式种稻[16]，通过对插秧前四叶期苗情调查，抛苗平均茎粗0.3cm，根长6.0cm，根数18~22条;常规育苗平均茎粗为0.25cm，根长4.0cm，根数13~15条[22]。吉林水稻壮苗稀植平均产量7.5t/hm2[84]。
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作者：冯云格1柏超2王士超3*
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