武威東沙窩荒漠區鹽堿土成因及改良措施

李梅英， 趙之旭，韓振蓮

(國家林業局甘肅瀕危動物保護中心，錢學森沙產業中心實驗室，甘肅 武威 733000)

武威東沙窩荒漠區鹽堿土成因及改良措施

李梅英， 趙之旭，韓振蓮

(國家林業局甘肅瀕危動物保護中心，錢學森沙產業中心實驗室，甘肅 武威 733000)

通過分析武威荒漠區鹽堿土形成原因，提出了荒漠區鹽堿地土壤改良措施，并選育出耐鹽堿植物。經過不同方式的綜合治理，武威東沙窩土壤環境和植被資源得到合理改善。

鹽堿土;形成原因;治理措施

1 鹽堿土的分類

武威東沙窩鹽堿類型主要有灰棕漠土、鹽堿化灰棕漠土，土壤鹽堿化率達84.3%。其中輕度鹽堿化灰棕漠土占51.6%，中度鹽堿化灰棕漠土占18.8%，重度鹽堿化灰棕漠土占13.9%。

該區域土壤以鹽堿土為主，風沙土次之，沙土、漏沙土亦較普遍。沙層含水率為2%～4%，丘間地一般較為平坦，土壤為灰棕漠土， pH為7.5～9.2，屬輕度和中度鹽堿土，土壤有機質含量為6.1～7.2 gkg-1，全氮0.25～0.5 gkg-1，速效鉀76～84 mgkg-1，有效磷8.3～11 mgkg-1。總體上屬土壤肥力低，有機質不足，土壤生產潛力差，處于退化狀態。

2 武威東沙窩荒漠區鹽堿土成因

不同鹽堿土都是在一定的自然條件下形成的，武威東沙窩荒漠區鹽堿土成分以Na2CO3、 NaHCO3和NaCl為主，pH在8.1～9.2，鹽分含量高，部分土質黏重，壤土和漏沙土交替存在。影響鹽堿土形成的主要因素有：

2.1 氣候條件的影響

東沙窩地處甘肅武威西北部，騰格里沙漠西南緣，屬典型的溫帶大陸性氣候，降水稀少，蒸發量大且強烈，生態環境十分脆弱。年均氣溫7.9 ℃；日照充足，年均日照時數3 039 h；全年平均降水量110～160 mm，且分配極不均勻，多集中于7—9月；無霜期150 d以上；全年蒸發量2 909.6 mm，全年5—7月蒸發量最大，相對濕度45%，干燥度4.5；全年多西北風，年均風速2～3 ms-1,8級以上大風日數年平均15.9 d，風沙日數130 d左右，5 ms-1以上的起沙風日數為50～70 d，浮塵揚沙、沙塵暴全年數14.6次，最多達30次，且多發生在春季；主要災害天氣有干熱風、沙塵暴、霜凍等。由于降水少，蒸發大，灌溉時溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚而形成鹽堿土。

2.2 地理條件的影響

武威地勢南高北低，相對高差3 854 m，形成明顯的3個地理帶：一是南部祁連山區，約9 000 km2，海拔2 000～4 872 m，高寒陰濕，4 000 m以上終年積雪，4 000 m以下有森林、草原覆蓋，年降水量310～522 mm，平均氣溫零度以下，無明顯夏季。二是中部綠洲灌溉區近9 000 km2，屬溫帶干旱區。東沙窩位于101°59′—103°23′ E，37°23′—38°12′ N，地處甘肅省西北部，河西走廊東端，祁連山北麓，武威市中部。三是北部干旱區約1.5萬km2，干旱缺水，年降水量52～185 mm，蒸發量3 000 mm。地形部位高低對鹽堿土的形成影響很大，地形高低直接影響地表水和地下水的運動，也就與鹽分的移動和積聚有密切關系[9],從東沙窩土壤狀況來看，土壤積鹽是在局部小凸處積聚。

2.3 地下水的影響

該區河流主要有洪水河，上游已干涸，現水源補給主要來自長城鄉紅水村東南地下泉水。由南向北經前營、大灣、長城、岸門、上營、五墩、九墩灘至民勤蔡旗匯入石羊河，全長58 km，年均流量2.71 m3s-1，年徑流量0.65億m3。因受荒漠土層質地影響，河水礦化作用比較明顯，礦化度一般為0.5～1.0 gL-1。近年來，本區域灌溉多采用打井提取地下水，現地下淺水位處于下降趨勢，地下水開采面臨補采失調的潛在威脅。地下水影響土壤鹽堿的關鍵問題是地下水位的高低及地下水礦化度的大小，地下水位高，礦化度大，容易積鹽[10]。武威綠洲荒漠區位于石羊河中下游，水質礦化度高，硬度大，是形成積鹽的客觀因素。民勤紅崖山水庫為亞洲最大的沙漠水庫，在它周圍因地下水位高，常年有向外滲出的水，因而土壤鹽堿度較高。

2.4 不合理灌溉的影響

近年來隨著農業結構的調整，耕地流轉，實現了土地的規模化和集約化經營，但大水漫灌促使表土形成積鹽，原來的好地逐漸變成了鹽堿地。

3 鹽堿地改良方法及措施

針對土壤含鹽量、pH值較高等不良性狀和障礙因素，采取相應的生物、物理及化學措施，改善土壤性狀，提高土壤肥力，增加作物產量，有效地改善土壤生產性狀和環境條件。

3.1 生物改良

利用某些植物抗鹽性強的特性來適應、抑制或改善土壤，降低土壤含鹽量。東沙窩荒漠區耐鹽堿的植物有香花槐、檉柳、胡楊、白刺、沙拐棗等。另外，春季種抗鹽堿力強的紫花苜蓿、毛苕子、大葉補血草，秋季把草或綠肥植物翻入土中，增加土壤有機質，促進微生物活動，改善土壤水、肥、氣條件，提高土壤肥力，降低鹽堿含量，土壤改良后種植其他作物，成活率可提高9.5%。

3.2 化學改良

用化學改良劑使土壤中鹽含量降低。

3.2.2 用植物激素處理植株 生長素可促使作物生長和吸水，提高其抗鹽性。脫落酸能誘導氣孔關閉，減少蒸騰作用和鹽的被動吸收，提高作物的抗鹽能力。

3.3 物理改良

利用農業、水利、生物等措施，改善土壤性狀，提高土壤肥力。

3.3.1 平整土地、適時耕作 播種前，采用翻、耕、筑小畦等方法使表土平整，降低積鹽，并根據氣候、土壤墑情，適時耕作，提高苗木成活率，增加作物產量。

3.3.2 壓沙改良 當鹽堿土中混入40%～60%的沙丘風沙土時，土壤鹽分含量降低20%～50%，堿化度降低35%～56%，滿足種植玉米、向日葵、甜高粱等旱作作物的條件。

3.3.3 增施有機肥、腐殖酸 在鹽堿地上增施牛、羊、豬糞等有機肥和腐殖酸、高效復合肥，培肥土壤。每hm2施有機肥(有機質含量>8%)45～60 m3、腐殖酸1 500 kg，高濃度復合肥雖無效成分少，殘留少，但施肥時還要結合灌水，以降低土壤溶液濃度。

3.3.4 合理利用水資源 運用滴灌設備，節水防鹽， 防止大水漫灌， 減少輸水滲漏，在灌水不足的荒漠地區要避免重茬，并安排閑田作物進行土壤培肥，提高地力。

3.3.5 深翻曬土 秋季作物采收后，要深翻曬土，通過深翻，打破僵硬的底土，有利于保水、保肥、增大土壤空隙度及降低土壤容重，結合鏟除鹽結皮、淺春耕、秋深翻，促進土壤熟化。

3.3.6 營造防護林網，植樹種草 根據地形和地塊大小，營造防護林網，植樹種草，可改善小氣候,降低風速、減少污染、調節氣溫和濕度、改良土壤，以下7種植物在東沙窩荒漠區種植適應性很強。

(1)檉柳

檉柳是適于鹽堿地生長的耐鹽植物，在0～10 cm土層，含鹽量為1.025%，pH為8.21時生長良好。武威荒漠綠洲區栽植檉柳為甘肅檉柳。在1 m土層，平均含鹽量2%～11%情況下，開深50 cm的溝栽植檉柳，成活率可達92.8%。

(2)沙棗

沙棗有抗旱，抗風沙，耐鹽堿，耐貧瘠的特點。武威東沙窩荒漠區鹽堿土成分以Na2CO3、 NaHCO3和NaCl為主，在氯化鹽土上全鹽量超過0.46%時沙棗生長不良。在未經改良的中、重鹽漬化土壤上可栽植沙棗，以此來改良土壤。

(3)胡楊

武威綠洲荒漠區，海拔高度1 320～1 458 m，pH值8.9～9.3，含鹽量1.476%的土壤上胡楊生長良好，胡楊不但能吸收鹽堿，并具有排除鹽堿的特殊能力，但胡楊生長緩慢。

(4)枸杞

枸杞抗鹽堿能力接近檉柳，在pH值為8.9的堿性土壤上生長旺盛，且耐干旱，可在沙地生長，抗病能力較強，因此可作為水土保持的灌木和鹽堿地先鋒樹種。近年來，武威為節水，調整產業結構，大力發展設施農牧業及特色林果業，枸杞就是其中之一。

(5)梭梭

梭梭是藜科大灌木，耐旱、抗熱、抗寒、耐鹽堿性都很強，莖枝內鹽分含量高達15%左右，抗鹽性很強，幼樹在固定半固定、土壤含鹽量0.2%～0.3%的沙丘上生長良好，而在含鹽量0.13%以下者反而生長不良。梭梭喜光，不耐庇蔭，適應性強，生長迅速，枝條稠密，根系發達，防風固沙能力強，是我國西北和內蒙古干旱荒漠地區固沙造林和鹽堿地造林的優良樹種。

(6)側柏

側柏耐鹽堿能力較強，但不耐風吹，土壤含鹽量在0.2時，生長良好，0.2%～0.3%時生長受到抑制。近年來，在武威綠洲荒漠區經過多次試種，在背風的堿、沙地上栽植成活較好，但在空曠的堿、沙地上栽植成活受阻。

(7)紫花苜蓿

紫花苜蓿抗逆性強，在海拔2 000 m以下，無霜期150 d以上，全年≥10 ℃積溫1 800 ℃以上，年平均氣溫7 ℃以上的武威綠洲荒漠區種植紫花苜蓿，第2年其干草產量可達4.2萬kghm-2。紫花苜蓿屬于強光作用植物，葉片是進行光合作用的場所，莖葉中含有豐富的蛋白質、礦物質、多種維生素及胡蘿卜素，葉片的淀粉含量晝夜變幅大，干質量從上午的8%增加至日落時的20%，其后含量急劇下降[9]。

4 結論

根據不同土壤類型采用種植紫花苜蓿、植樹造林、覆沙、增施有機肥、腐殖酸等措施，改良土壤結構，固定表土，提高了土壤肥力，保護土壤耕作層。經過不同方式的綜合治理，武威東沙窩土壤有機質含量明顯增加，土壤肥力顯著提高，土壤環境和植被資源得到合理改善；對武威東沙窩荒漠區土壤資源的合理利用及區域可持續發展途徑的探索具有重要意義。

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1005-5215(2015)03-0080-02

2015-01-08

武威市科技攻關項目(WW 130201)

李梅英(1975-)，女，甘肅武威人，大學，工程師，主要從事水土保持和荒漠化綜合治理.

趙之旭(1967-)，男，甘肅武威人，高級工程師，主要從事荒漠化綜合防治工作.

S156.4

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.031