新疆孔雀河流域下游平原灌區土壤鹽堿化改良的原則與治理措施研究

郭 健，郭 琳，張 兵

(1．昌吉學院，新疆 昌吉831100;2．新疆水電院地質勘察所，新疆 烏魯木齊830052)

新疆灌區耕地面積達5981．76萬畝(不包括旱地)，其中鹽堿化面積為1918．4萬畝，占灌區耕地面積的32．07%，根據鹽堿化程度分，輕度鹽堿化面積占總鹽堿化面積的75．85%，中度鹽堿化面積占總鹽堿化面積的15．54%，重度鹽堿化面積占總鹽堿化面積的4．56%。盡管近年來灌區續建配套、節水改造工程的實施，老灌區鹽堿化程度有所減輕，但隨著新墾耕地的不斷增加，鹽堿化耕地也逐漸增加。由此可知，灌區的鹽堿化嚴重制約了新疆農業可持續發展、土地資源高效利用和農民增收農業增效。在當前和一個時期內，高度重視新疆鹽堿地改良，改善農業生產條件和生態環境，依然是農田基本建設的一項重要任務。本文試圖以孔雀河流域下游平原灌區為例，提出鹽堿地改良的一些措施，供大家研究參考。

1 平原灌區自然地理基本特征

孔雀河源自博斯騰湖，穿過阿克塔格山鐵門關峽谷，經庫爾勒市區，經和什力克普、惠折向東南，向東蜿蜒曲折，最后經塔里木盆地東北部注入羅布泊地區，全長785km。地勢是西北高東南低，地形相對平坦，自然坡降1/4000。

平原區深處歐亞大陸腹部，干旱少雨，蒸發強烈，呈現出典型的大陸性荒漠性氣候特征。多年平均氣溫11℃，最高氣溫達 26．2℃，最低氣候溫 -30℃;多年平均降水量62．7mm，多年平均蒸發量高達2773mm。

自1983年博斯騰湖西泵站建成運行以來，將博斯騰湖作為多年調節水庫，孔雀河的來水基本實現了人為控制，水量相對穩定。據巴州水管處多年測流資料，孔雀河來水量全年內分配比較均勻，多年平均徑流量為 12．52×108m3。［1］

平原區第四系堆積較厚，主要由細顆粒物質組成。據地勘資料，平原區主要埋藏分布著第四系松散巖類孔隙水，主要賦存著潛水和承壓水。平原區上部潛水埋藏深度在5m左右，向下部過渡為1～3m，潛水埋深上部為60m過渡到下部30m，直至消失。由西北至東南部，含水層巖性由細砂、中細砂變為粉細砂，富水性逐漸變弱，單井出水量由大于1000 m3/d到小于600m3/d，礦化度由1～3g/L變為3～5g/L，甚至高達數十g/L，水化學類型皆為SO4·Cl—Na型水。

承壓水富水性較好，單井涌水量300～500m3/d，礦化度較低，通常在1～3g/L，多為Cl—Na型水。

平原區土壤表層巖性多為粘土、粉質粘土，0～60cm，含鹽量多在10g/kg以上，地下水埋藏較淺，地形坡度又小，地下徑流緩慢或呈滯流狀態，地下水排泄以蒸發作用為主，加之成土母質所帶鹽份較多，致使平原區土壤鹽堿化嚴重。據統計鹽堿地約占平原灌區面積的60%。

2 土壤鹽堿化產生的原因

據調查分析，平原灌區形成鹽堿地主要原因有:

(1)博斯騰湖水質礦化度比較高，加之沿途溶解沉積物質，致使土壤母質含鹽量增高;

(2)氣候干旱，蒸發強烈是造成土壤鹽堿化的主要因素;

(3)地下水位埋深淺，水質礦化度又高，在強烈蒸發條件下，加速了土壤表層的積鹽強度;

(4)地形坡度小，加之排水系統不健全，表層積存的鹽份無法排走，增強了土壤的鹽堿化;

(5)灌水方法落后，多為地面灌溉且灌溉定額偏大，在重灌輕排的情況下，地下水位居高不下，加重了土壤鹽堿化。

由此可知，在平原形成的過程中，成土母質本身含有大量的鹽份，且成土母質巖性顆粒較細，地下水埋深又淺且排水不暢，在灌排不當且又在強烈的蒸發作用下，潛水經毛細管輸水至地面后而蒸發，鹽分被滯留在地表淺層土壤中，長此以往，積累的鹽份多了，又沒有足夠的淡水稀釋并將其排走，即形成了土壤的鹽堿化。

3 土壤鹽堿化改良的指導原則

在土壤鹽堿化改良中，應堅持如下的原則:

3.1 防治并重，以防為主

在已經發生鹽堿地的灌區，在進行治理過程中，防治并舉，即在得到治理的地區應堅持以防為主，防止治理好的地區再次鹽堿化。對未發生鹽堿化的灌區，要全力以防，即對可能導致發生鹽堿化的原因尤為重視，加以防范。

3.2 綜合治理，以水利為先

眾所周知，“鹽隨水來，鹽隨水去”，可見水是土壤積鹽的媒介，也是土壤脫鹽的動力。那么土壤改良中要實現合理的灌排平衡，既要控制合理的灌溉定額，又不要使地下水位抬升過高，就是我們常研究的最佳的地下水臨界水位。因此，在以水利土壤改良為先的情況下，必須配以農藝改良利用和生物改良措施。

3.3 因地制宜，照顧全局

應從流域水鹽平衡著手，因地制宜的劃分出土壤鹽堿化改良利用分區，正確處理灌區生態環境與灌區周邊生態環境之間的關系，建立完善的排水、排鹽系統，從而實現改良鹽堿地的目的。

3.4 工程措施與非工程措施相結合

實施工程措施的目的在于降低地下水位，減少蒸發積鹽和排鹽出灌區，相應地非工程措施如實施節水灌溉、降低灌溉定額，控制地下水位，也是防止產生土壤次生鹽堿化的重要保證。

4 鹽堿地治理最主要的措施

鹽堿地治理的目標:一是通過供需水平衡，使平原灌區農田得到適時適量的灌溉，使地下水保持在一定高度，減少潛水蒸發積鹽，即鹽控水位;二是通過水鹽平衡，在平原灌區采取排水工程措施降低地下水位，并將積鹽搬出區外，有利于降低土壤含鹽量，提高土壤肥力。由此可見，若要將這兩個平衡做好，就能使平原灌區實現合理的排灌比，鹽堿地改良利用就有希望。為此，在制定治理鹽堿地改良利用措施時，應依據平原灌區的自然地理特征，及其鹽堿地形成的原因、鹽堿土的嚴重程度及分布情況，首先進行治理分區，在充分認識排水、平整土地是基礎，灌溉是脫鹽的動力，培肥是改良土壤的根本和鞏固改良效果的保證的基礎上，提出實施排、灌、平、肥綜合改良措施。

4.1 灌溉系統

根據該流域平原灌區多采用的灌溉方式，即地表水渠道灌溉及地表水高新節水灌溉。

1)渠道灌溉

根據州水管處統計資料，平原灌區灌溉系統比較健全，干支渠基本防滲完畢，部分支斗渠防滲待加強，到2009年為止，灌溉水利用系數見表1。

表1 2009年常規灌溉水利用系數

按照“孔雀河流域農田水利用基本建設規劃”和鹽堿地改良要求，到2010年，各級渠道水利用系數均要提高，詳見表2。

表2 2010年常規灌溉水利用系數

2)高新節水灌溉

根據對灌區水利調研，當地政府和農民對發展高新節水灌溉積極性很高，實施滴灌技術在3～5年內完全是有可能的。

若在近5年內，渠道防滲和高新節水灌溉能達到上述指標，即可以減少地表水入滲，降低地下水位，防止土壤次生鹽堿化，從而可實現農業節約用水，達到土壤改良的目的。

4.2 排水系統

排水系統完善與否，是鹽堿地治理成功與否的關鍵。為此，必須做好灌區排水系統的布置和建設。

排水系統的設置主要依據水鹽平衡分析。在通常情況下，水鹽平衡的表達式為

式中:ΔS為進入灌區和排出灌區總鹽量之差，kg;Si為灌溉水帶入灌區的總鹽量，kg;S0為排出灌區的總鹽量，kg;Vi為引入灌區總水量，m3;Ci為灌溉水的平均濃度，g/L;Vd為灌區排出的總水量，m3;Cd為排水的平均濃度，g/L;Ac和An為分別為灌溉和非灌溉面積，hm2;Sc和Sn為分別為單位灌溉面積和非灌溉面積的植物吸鹽量，kg/hm2。

為了保證灌區范圍內不積鹽，至少使ΔS=0，則排出的水量與引入灌溉水量的比值應滿足水鹽平衡方程:

Vd/Vi=Ci/Cd

根據國內外鹽堿地改良經驗，結合該平原區氣象、土壤及水文地質條件，排灌比控制在15%～20%左右是比較合適的。

目前排水方式有水平排水和豎井排水，究竟采用何種排水方式主要視平原灌區不同地段的水文地質條件而定，然后按有關技術規范進行排水工程設計。

4.3 農藝改良措施

農藝改良治理措施是水利改良的鞏固與發展。洗鹽排水使得土壤養分大量消失，土壤物理性質遭到破壞，只有通過農藝改良措施才得以改善。

1)精耕細作，深翻曬垡

目的在于增加土壤的孔隙度，促進微生物活動，增加土壤有機質，調節水、土、肥、氣和熱狀況;松土耙耱，減少蒸發，抗旱保墑。

2)深松、深耕、淺耕相結合

這種方式主要是加強土壤的保水、保肥能力，改良土壤提高作物產量。

3)平整土地

土壤平整的目的在于灌水更加均勻，不易積水積鹽，使土地更適宜種植。當灌水洗鹽土地穩定后，精細平地，可起到提高土地利用率，保證作物穩產。

4.4 生物改良措施

對鹽堿地改良的生物改良措施，主要是植樹造林擋風蔽蔭，改善田間小氣候，吸水蒸騰，降低地下水位，減少返鹽，改善土壤物理性狀等。

5 結論與建議

征，為查明灌區鹽堿地形成原因與分布，奠定了基本依據。

(2)土壤鹽堿化發生的原因是多方面的，但主要原因是不合理的灌溉造成地下水位的抬高，在強烈的蒸發條件下，致使土壤表層鹽份大量聚集，加之排水系統不健全，鹽份不能搬出區外，造成大面積的鹽堿地。

(3)防治鹽堿化必須遵循:防治并重，以防為主;綜合治理，以水為先;因地制宜，照顧全局;工程措施與非工程措施相結合等原則。

(4)通過以水利改良措施為主，農藝、生物改良為輔的綜合治理措施，只有使農、林、水各項措施有機結合，取長補短，才能取得最佳的改良效果，從而有效地提高耕地質量，改善生態環境，提高農作物產量和質量，增加農民收入，促進平原灌區的經濟發展。

［1］王遵親等．中國鹽漬土．北京:科學出版社，1993．

［2］田長彥，周宏飛，劉國慶．21世紀新疆土壤鹽漬化調控與農業持續發展研究建議．干旱區地理，2000(2)．

［3］江林，甘泓，于福亮等．西北地區鹽漬土及其開發利用存在問題的對策．水利學報，2001(6):90-95．

［4］Braoten，RO;Flaherty，M．SaltBalanceofIncandShrimppondsin Thailand:ImplicationsforLandandwaterSalinization．Environmention［EnvironConserv］Vol．28，No．4Dec2001．