鹽堿地改良研究

鄭素珊，高 琛，黃龍生

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院，河北 保定 071000）

近年來，濱海地區(qū)的經(jīng)濟和工業(yè)飛速發(fā)展，推動了城市的現(xiàn)代化建設(shè)，對土地資源的迫切需求致使利用淤泥圍海造陸的吹填土工程蓬勃發(fā)展，至2007年底面積己達540km2，預(yù)計至2015年我國吹填土面積將高達1500km2，之后，我國濱海鹽堿土的面積還將進一步擴大。濱海鹽堿地區(qū)已經(jīng)成為經(jīng)濟開發(fā)的新陣地，為追求速度和業(yè)績，濱海地區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。在沿海地區(qū)治理鹽堿地客土法的應(yīng)用最為廣泛，但客土法需要大量填埋種植土，成本巨大的同時也對耕地造成了嚴(yán)重破壞，這種治理模式與我國大力推行的土地政策、生態(tài)環(huán)境保護政策和可持續(xù)發(fā)展政策等嚴(yán)重不符。

因此，當(dāng)前我國濱海地區(qū)鹽堿地改良中亟需解決的難題就是尋求投入少、可持續(xù)性強和生態(tài)效益高的濱海鹽堿地改良方法，便于有效解決我國鹽堿地利用等問題。本文將對我國常用的物理改良法、化學(xué)改良法、生物改良法與綜合改良法進行介紹。

1 物理改良

采用物理方法改良鹽堿地時如何排水與如何降低地下水位是解決問題的關(guān)鍵。排水問題主要在于如何使水分?jǐn)y帶鹽分快速下滲并排除土壤；而地下水位的問題則主要在于如何避免地下水位上升對已改良土壤的侵害等。其中排水問題的順利解決能使土壤中的鹽分通過淋洗過程直接排出；地下水位問題的解決則可保證鹽堿地脫鹽后不再返鹽；二者共同保證了鹽堿地治理的可持續(xù)性。

20世紀(jì)60年代前鹽堿地的治理方法主要包括平整土地、抬高地面、明溝排水、客土改良等，這些方法在鹽堿地的前期治理中效果良好，至今我國仍有部分地區(qū)沿用此法。隨著鹽堿地改良治理的不斷研究與發(fā)展，工程物理改良措施也日益增多。常見措施有：客土改良、暗管排水改良、明溝排水改良、排水管結(jié)合豎井改良、臺田高壟改良、物料摻拌改良、覆蓋隔離改良等，其中暗管排水改良、物料摻拌改良和覆蓋隔離改良應(yīng)用最為廣泛。

1.1 暗管排水改良

暗管排水改良在濱海及內(nèi)陸鹽堿地改良方面具有十分重要的作用，它通過降低地下水水位、提高脫鹽效果及預(yù)防土壤次生鹽漬化的方式改善土壤狀況。

20世紀(jì)80年代起我國北方多省在鹽堿地的治理工程中大量應(yīng)用暗管排水，并取得了顯著成果。部分學(xué)者以水鹽運動規(guī)律和淋鹽需水量為依據(jù)對暗管排水工程的技術(shù)參數(shù)進行了研究，并對暗管規(guī)格、間距、掩埋深度及淋鹽需水量進行估算，得出不同需求下暗管的排水技術(shù)指標(biāo)，同時提出了更加節(jié)省淋水量的分區(qū)淋洗模式。2012年張潔等對大棚內(nèi)暗管排水進行了深入研究，表明設(shè)置暗管能夠有效使鹽漬化土壤的EC值降低，對鹽漬土改良效果顯著，且掩埋深度70cm、間距8m組合的土壤改良效果顯著高于掩埋深度40cm、間距6m組合。

1.2 物料摻拌改良

物料摻拌指將粉煤灰、電石渣等按一定比例與吹填土進行混合，進而改善土壤狀況的方法。改良后的鹽漬土對植物的生長更加有利。已有研究表明混施15%的粉煤灰后有效促進了鹽堿地檉柳的生長發(fā)育，說明改良后的鹽漬土對植物的生長具有良好的促進作用。此外，海砂和電石渣在濱海地區(qū)鹽堿地改良中的應(yīng)用也十分廣泛。將海砂、電石渣與濱海鹽漬土按照一定比例摻拌改良后可使濱海鹽堿土淋水脫鹽速度顯著增快，并有效防止土壤脫鹽堿化現(xiàn)象。成功脫鹽地區(qū)可進行城市園林綠化。沸石作為改良材料的一種，具有成本低廉的優(yōu)點，且在土壤改良方面也具有一定的作用。20世紀(jì)60年代起日本開始在鹽堿地改良的過程中采用沸石，沸石在對鈉離子和陰離子吸附方面效果良好，摻入沸石可有效降低土壤粘質(zhì)性，使土壤容重、鹽堿含量及土壤水溶性鹽量等顯著降低。

1.3 覆蓋隔離改良

部分專家采用在鹽堿地的樹穴底部鋪設(shè)粉煤灰做隔離層的方法對土壤進行改良，此法可提高土壤通透性，增加土壤肥力，且能有效防止鹽分上升。景峰等通過鋪設(shè)“20cm爐渣+10cm干草”和“20cm建筑垃圾+10cm干草”隔離層的研究在濱海鹽堿地改良方面取得了良好的效果。研究認(rèn)為隔離層的排鹽、排水效果較好，可有效調(diào)節(jié)地下水位。隔離層的最佳結(jié)構(gòu)為“雙條一杠”模式。

2 化學(xué)改良

鹽堿地化學(xué)改良是利用酸堿中和的原理進行改良的方法。常用磷石膏、脫硫石膏、過磷酸鈣、土壤綜合改良劑、高聚物改良劑、有機或無機肥料等方法實現(xiàn)。因肥料種類較多、價格低廉、易于生產(chǎn)，各界利用肥料改良鹽堿地的研究實踐較為廣泛。

1984年陳恩鳳對鹽堿地中有機肥的改良作用進行了研究，認(rèn)為有機質(zhì)具有減少地面蒸發(fā)量、改善土壤有機結(jié)構(gòu)、促進鹽分淋洗、阻止土壤返鹽、中和土壤堿性、提高土壤養(yǎng)分含量、增強微生物及酶活性和降低灌溉定額的作用，同時，有機質(zhì)本身的高吸附力也將具有一定的緩沖作用。吳亞坤等直接在堿斑上施用牧草和雞糞進行堆肥，有效降低了土壤pH值，實現(xiàn)了植被的快速重建。

1995年山東省德州市鹽堿土綠化研究所推出了鹽堿土改良肥料，具有降低土壤鹽堿含量與提高土壤肥力的作用。此后各種鹽堿土改良肥料被不斷推出，如李學(xué)麟利用植物纖維、生物質(zhì)焦、沼渣、蚯蚓糞、苔蘚植物、1%的有益微生物菌群制成有機質(zhì)混合料，再注入紅糖水，堆漚制成鹽堿土改良肥料，在鹽堿地改良中也起到了良好的改良效果。

此外，土壤綜合改良劑、高聚物改良劑等改良材料的應(yīng)用也較為廣泛，在國內(nèi)外均有不同程度的研究。

3 生物改良

生物改良方法具備可持續(xù)性強、生態(tài)環(huán)境效益好等特點，在鹽堿地土壤改良中應(yīng)得到大力推廣。目前應(yīng)用較為廣泛的鹽堿地生物改良方法主要包括耐鹽堿植物篩選馴化改良、作物輪作改良、不同植被模式改良、微生物菌劑改良、基因工程和雜交工程提高植物耐鹽性改良等。其中耐鹽堿植物篩選馴化改良方法發(fā)展最為迅速，已在鹽堿地改良實踐中廣泛應(yīng)用，通過對土壤中鹽堿的控制與改良，取得了較高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

3.1 耐鹽植物篩選馴化

用于鹽堿地改良時需選擇具備強耐鹽力、強耐旱力、強耐澇力、易繁殖、易管理、經(jīng)濟價值高、且生長速度適宜的淺根性植物。趙名彥等據(jù)此引進了11種喬灌木（如胡楊、金銀木等）和8個品種的檉柳，均具有耐性較強、經(jīng)濟價值較高且管理較為簡單的特點。康俊水、盧樹昌等通過引種馴化共篩選出了耐鹽堿植物60余種，張玲菊等通過水培試驗篩選出耐鹽堿植物15種，經(jīng)總結(jié)耐鹽堿植物在鹽堿地綠化過程中表現(xiàn)良好，有效改善了土壤環(huán)境。2011年劉寅通過調(diào)查研究總結(jié)了183種可用于鹽堿地綠化的植物，其中高達83種植物的耐鹽性在0.6%以上，表明城市綠化過程中耐鹽植物的合理配置也可有效改良土壤中的鹽堿含量，對鹽堿地的改良具有推動作用。

3.2 作物輪作改良

輪作是在相同地塊內(nèi)交替耕作不同作物的用地養(yǎng)地種植方式。馮永軍研究發(fā)現(xiàn)在大棚農(nóng)閑時種植玉米可使土壤電導(dǎo)率降低64%，趙擴元研究發(fā)現(xiàn)夏季閑時種植玉米和大蔥可使土壤含鹽量顯著降低。王金龍等在夏季閑時分別種植毛苕子、甜玉米、蘇丹草和莧菜四種植物對天津地區(qū)黃瓜溫室土壤次生鹽堿化改良作用進行研究，認(rèn)為毛苕子改良土壤的效果相對較好。

除以上兩種方法外，運用基因工程提高植物耐性、利用雜交技術(shù)選育耐鹽新品種及微生物與植物結(jié)合對鹽堿地進行改良等研究方法在近年也得到了長足發(fā)展。

4 綜合改良

鹽堿地的形成過程十分復(fù)雜，已不能依靠單一的治理改良措施滿足用地需求。隨著鹽堿地改良措施的不斷發(fā)展，多種綜合性改良措施應(yīng)運而生，均表現(xiàn)出由小到大、由單一到復(fù)雜且可持續(xù)性強的特點。

景峰等在濱海泥質(zhì)鹽堿地造林中采用臺田結(jié)合種植穴襯膜的模式進行苗木栽植。此模式顯著提高了種植穴中的水分含量，降低了鹽分含量，苗木成活率顯著提高。栽植的4種苗木中香花槐成活率最高，白蠟次之，刺槐較低，紅葉楊最低。

李國華等在濱海重鹽堿地的造林中采用了基盤法，主要包括基盤育苗、修建臺田、挖排水溝、設(shè)隔離層、客土穴、移植樹苗等處理措施。研究表明基盤育苗時客土、草炭、輕石、珍珠巖四者比例以 5∶1∶2∶2效果最好；臺田、排水溝及與隔離層的設(shè)置則有效降低了土壤含鹽量；客土穴改土阻鹽效果良好；以上措施保證了苗木的高成活率，且苗木生長狀況較好。

5 小結(jié)

濱海地區(qū)鹽土種類較多，且分布十分廣泛，未來數(shù)年內(nèi)需要更多學(xué)者投入到濱海鹽土改良研究的一線工作中。對濱海鹽堿地的改良技術(shù)進行實地推廣與完善，不僅能構(gòu)建適用于不同地區(qū)不同種類濱海鹽堿土的系列改良措施，而且可從根本上解決我國濱海鹽堿地開發(fā)利用的難題。

［1］董志良，張功新，李燕，等.大面積圍海造陸創(chuàng)新技術(shù)及工程實踐［J］.水運工程，2010，（10）：54-67.

［2］邵孝侯，劉才良，俞雙恩.暗管排水對濱海新墾區(qū)土壤鹽分動態(tài)的影響及脫鹽效果［J］.河海大學(xué)學(xué)報，1995，23（2）：88-93.

［3］劉東興.改良物質(zhì)對鹽堿土的改良作用及對植物生長發(fā)育的影響［D］.哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2009.

［4］王艷玲，韓秀英，劉元生，等.粉煤灰改良鹽堿土植樹法［J］.防護林科技，1999，48（3）.

［5］李學(xué)麒.一種改良鹽堿地土壤的營養(yǎng)基質(zhì)及其制備方法［R］.中國：CN102336614A.

［6］劉黃.天津濱海耐鹽植物篩選及植物耐鹽性評價指標(biāo)研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2011.

［7］李國華，岳增璧，朱金兆，等.濱海鹽堿地基盤法造林試驗［J］.中國水土保持科學(xué)，2008，6（6）：8-13.