“三北”地区盐碱地治理技术研究进展

　　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 9 900 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 2 984.98 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 10~12 cm 能抑制盐碱 3~4 年，置换 13~15 cm 能抑制 10~15 年，置换 16~20 cm 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 25 cm 的深度，25~50 cm 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 3.8 t/hm2 ， 产 水 量 5.5 t/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]。50 kg 腐殖质能吸附约 15 kg Na+ [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 45~60 t/hm2 ，水稻产量较不施肥的处理增加 19.1%~21.6%。有机肥施用量 15~30 t/hm2 ，产量增加 8.5%~17.1%。施用纯氮 163.5 kg/hm2 较低施氮量(101.3 kg/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 8.5 t/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 75~240 kg/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 266.7 kg/hm2 ，折合干 物质产量 43.3 kg/hm2 ;多年生的百脉根和小冠花，播种后第 2 年产鲜草 200 kg/hm2 ，累计干物质产量大于 33.3 kg/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 0~60 cm 土壤含盐量由 3.8% 下降至 0.9%，0~40 cm 土壤有机质增加 1 000 kg/hm2 [27]。0~ 30 cm 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 0~5 cm 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(0~100 cm)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 4.3 t/hm2 [22]增至 5.6~6.0 t/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 7.5 t/hm2 [82]。盐碱井灌 稻区水稻产量为 7.68 t/hm2 ，比旱育苗人工插苗提高 8.8%， 且提早 5 d 成熟[83]。

　　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 0.3 cm，根长 6.0 cm，根数 18~22 条;常规育苗平均茎粗为 0.25 cm，根长 4.0 cm，根数 13~15 条[22]。吉林水稻壮苗稀植平 均产量 7.5 t/hm2 [84]。

　　3.2 实行高效种植模式

　　小麦套种草木樨，玉米间种草木樨[16]，加拿大小麦与三 叶草、雀麦草和紫花苜蓿轮作 8 年后，0~30 cm 土层电导率 下降了 55%[8]。星星草与羊草混播的覆盖率最高，覆盖率达 90%，是紫花苜蓿的 6 倍[9]。pH 值 8.68 的盐碱土种植水稻可 以获得较高的产量。

　　水稻田每昼夜渗漏 1 cm 水层、施用有 机肥 750 kg/hm2 的处理产量较无渗漏、单施化肥的处理极 显著增产，分别增加 0.19、1.02 t/hm2 [85]。1969—1973 年，粮草 轮作区(草木樨-草木樨-高粱-谷子-玉米)5 年粮食总产量 4.8 t/hm2 和粮食轮作区(玉米-谷子-高粱-谷子-玉米)5 年 粮食总产量 4.1 t/hm2 比较，增产 0.7 t/hm2 [49]。吉林鱼麦轮作 模式减轻了土壤次生盐碱化的危害[86]。向日葵耐盐碱适应性 强[87]，可与草木樨和紫花苜蓿套种，此种模式下苜蓿地上部 分鲜重可达 1.5 t/hm2 [88]。

　　3.3 覆盖免耕控盐

　　秸秆覆盖、地膜覆盖、水泥硬壳覆盖和沥青覆盖[89]都可 应用到改良盐碱地。裸碱地上扦插和平埋玉米秸秆可使土 壤表层可溶性盐分明显下降[12]，扦插玉米秸秆对重盐碱地改 良有良好的效果。免耕盐碱地覆盖秸秆，农田土壤含水量增 加 1.37%~5.24%，脱盐率达到 40%~70%，增产 44.2%~94.1%[8]， 大豆比常规措施增产 21.5%。农作物秸秆还田还具有增加腐 殖质、降低盐碱度和提高 Ca 活度等作用[25]。

　　3.4 合理植物配置

　　弱盐碱地，杨柳科 2 种(新疆杨、银白杨);豆科 1 种(紫 穗槐);菊科 2 种(菊芋、波斯菊);鸢尾科 1 种(马蔺)。轻盐 碱地，菊科 2 种(菊芋、波斯菊);鸢尾科 1 种(马蔺);豆科 1 种(紫穗槐);藜科 1 种(碱蓬)。重盐碱地，菊科 1 种(菊 芋);鸢尾科 1 种(马蔺)[90]。

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　　3.5 综合防治

　　重盐碱地通过洗盐碱或置换土层，洗盐碱废水调低盐碱 度后可再次灌溉，置换的重盐碱土层可用于构建温棚。经过 洗盐碱洗碱或暗管排盐降低土壤盐碱含量，通过施加有机 肥和细沙可进一步降低盐碱地对植物的毒害作用，用柽柳和 枸杞将盐碱地分割成小面积土地后，可种植马蔺、虎尾草和 碱茅等，化肥引路，选取酸性化肥如硫酸铵、过磷酸钙、硫酸 钾，秸秆还田，适量施用磷肥[91]。2 年后可种植苜蓿和草木樨 等，3 年可恢复农田生产。

　　4 参考文献

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