我國鹽堿地修復技術的現(xiàn)狀與特點*

趙秀芳，謝志遠，張濤，宋國香，王振宇

（1.天津泰達綠化集團有限公司，天津300457；2.天津泰達鹽堿地綠化研究中心有限公司，天津300457）

我國鹽堿地修復技術的現(xiàn)狀與特點*

趙秀芳1，2，謝志遠1，2，張濤1，2，宋國香1，2，王振宇1，2

（1.天津泰達綠化集團有限公司，天津300457；2.天津泰達鹽堿地綠化研究中心有限公司，天津300457）

介紹了我國鹽堿地修復技術的發(fā)展歷程和發(fā)展現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)階段我國鹽堿地利用的主要技術模式、特點及其適用條件，通過機理和技術應用差異的深入解析，提出了農(nóng)用鹽堿地可持續(xù)利用的新型模式。

鹽堿地；修復；現(xiàn)狀；特點；應用；技術

1 我國鹽堿地修復技術的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

鹽堿地的改良利用研究始于20世紀三四十年代的蘇聯(lián)，我國有文獻記載的鹽漬土改良與蘇聯(lián)基本同期［1］，歷經(jīng)80余年，我國在鹽漬土改良與利用方面積累了豐碩的成果和豐富的實踐經(jīng)驗，經(jīng)歷了排水改良［2-5］、生物改良［6-9］的技術應用、生物和工程技術相結合［10-13］的改良利用、綜合性改良［14-17］4個發(fā)展階段。目前，我國鹽堿土改良利用技術已相對較為成熟，已有數(shù)千萬畝鹽堿劣質土實現(xiàn)了可持續(xù)、資源化的利用，主要應用于城市及工業(yè)綠化功用鹽堿土的修復［18-20］和鹽堿地農(nóng)業(yè)的高效利用與可持續(xù)發(fā)展［21-24］2個方面，由于鹽堿土利用的用途不同，采用的技術不同，其發(fā)展水平及現(xiàn)狀也存在顯著的差異。

2 我國鹽堿地修復技術的特點與應用

2.1 “控排鹽工程+客土（更換土壤）”技術

該技術是我國當前鹽堿地綠化建設中應用最為廣泛和有效的一種技術，主要是通過在種植土層下合理布設暗管和鋪設淋層，“隔”、“排”地下水位和較深層土壤的干擾，阻斷鹽源，保障客土回填土壤的安全，實現(xiàn)綠地生態(tài)系統(tǒng)的健康生長。該技術建設速度快、周期短、作用周期長（幾十年至上百年），適用性廣泛，在各氣候區(qū)、各類型土質和各種程度的鹽漬土均可應用，可徹底根治鹽堿地技術難題，同時排出的鹽水可經(jīng)特定管道的收集、處理、利用，不會造成次生鹽害；缺點是成本相對較高（一般150～200元/m2），對土源地生態(tài)環(huán)境破壞性極大（相當于“拆東墻，補西墻”）。近年來，隨著該技術的大面積推廣應用，土源越來越貧乏，已經(jīng)幾近無土可客的局面，即使客來的所謂的“好土”，也不滿足綠化要求，需要進行二次改良，成本非常高。

2.2 “控排鹽工程+原土改良”技術

該技術是當前一種最為理想的鹽堿地治理技術，可徹底消減鹽堿障礙，同時也使客土的使用量降為“0”，就地利用，將劣質土變廢為寶，從根本上提升了鹽堿土的土地價值，實現(xiàn)劣質鹽漬土的資源化和對“客土”綠化的有效替代，拒絕或減少“客土”綠化對土源地生態(tài)環(huán)境的破壞，有效地保護耕地資源，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境建設的平衡發(fā)展。其中的原土改良技術可根據(jù)土壤的實際情況和使用功用特點，有針對性地選擇應用，成本可控，但原土改良過程工程量相對較大，工程建設速度較“控排鹽工程+客土”技術有些延長，目前在天津濱海的南港工業(yè)區(qū)、濱海旅游區(qū)等地有一定面積的推廣應用，效果較好。

2.3 暗管排鹽技術

該技術是通過地下定間距或不定間距埋設暗管進行種植層控抑鹽的一種方法，目前在黃淮海平原地區(qū)鹽漬化程度較輕的農(nóng)田上進行大面積推廣應用，成本低，可機械化作業(yè)，能在一定程度上抑制地下水或較深層土壤鹽分在種植層的累積，但不能徹底消減種植層的鹽漬障礙，且暗管的控抑鹽作用只在一定間距和一定范圍內(nèi)有效，因此埋深、布局參數(shù)一定要合理。暗管排鹽技術適用于土質結構較好、通透性較高的土壤，對于粘性較強的土壤不適用。

2.4 水利工程改良

水利措施，主要是通過調控排、灌系統(tǒng)，疏導種植土層鹽分的運移、遷出，如挖排水溝渠，灌水淋鹽、引洪放淤等，科學的灌排可有效改良鹽堿土，提高土壤生產(chǎn)力，如果灌排不當，很可能造成土壤的次生鹽漬化，加劇鹽害。

咸水結冰灌溉是我國華北地區(qū)一種廣泛應用的鹽堿地水利改良方法，是利用當?shù)氐叵孪趟谶M行結冰灌溉，形成冰層覆蓋，春季升溫，咸-淡分離融水入滲，致使鹽堿地種植土層脫鹽的一種方法，該方法近些年在河北、山東、吉林開展了大量的研究應用，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了一定的作用，但只對北方、地下水位低且礦化度較低的地區(qū)適用。

2.5 生物修復技術

生物修復，主要是利用植物與微生物的代謝和生長活動吸收、轉化或轉移土壤中鹽分離子，提升土壤質量。如堿蓬、檉柳、濱藜、地膚、油菜、菊芋、田菁、枸杞、蘆葦?shù)饶望}與鹽生植物的栽種，微生物菌肥的施用，可獲得一定的經(jīng)濟價值，但改土過程較為緩慢，因土壤是開放的土體，種植層鹽分在被吸收、轉化或轉移的同時，周圍的鹽分在不斷地進行補充，因此，生物修復一般要經(jīng)過漫長的時間方可見效果，對于經(jīng)濟產(chǎn)出要求不高的長期閑置土地可適用此技術。

2.6 化學改良技術

化學措施，是利用外源添加物與土壤膠粒發(fā)生的化學反應改良鹽堿地，常見的有工農(nóng)業(yè)廢棄物（如磷石膏、糠醛渣，風化煤等）和天然礦土資源（如泥炭、褐煤、沸石等），在改善土質的同時可有效補充豐富的礦物元素，制備簡單，使用方便，但近年來，隨著廢物資源化的利用，添加物成本在不斷提升，該技術的大面積推廣受到限制。

化學改良也是重鹽堿地改良的一種有效方法，如施用石膏、磷石膏后，通過Ca2+與土壤膠體表面的Na+進行交換，或結合灌溉淋洗，消減種植土層的鹽堿障礙，這種方法在一定時間和一定種植土層范圍內(nèi)的效果比較顯著，但從長期來看，本技術是向土體內(nèi)引進了一定量的Ca2+與和SO42-離子，Ca2+、Na+的比例有所改善，但鹽離子的總量并沒有減少，因此，并不能長期、有效的改良鹽堿地。從另外一個方面來看，外源物的添加、引入，在改善鹽堿地的同時，很可能會成為或造成二次污染，給土壤帶來新的不安性因素，破壞土壤。

2.7 農(nóng)藝措施

農(nóng)藝措施，是利用農(nóng)藝相關產(chǎn)品、手段調控土壤水鹽運移的技術方法，主要包括土地整理、深耕曬垡、微區(qū)抬田、秸稈還田、種植綠肥、作物輪作、間作、膜下滴管等，該技術適應范圍廣，幾乎在各類地域和各類鹽堿地上均可應用，但控抑鹽時間短，對滿足短期種植需求時可使用，成本低，操作簡便。

“上膜下秸”是一種新型鹽堿地控抑鹽增產(chǎn)技術，是利用專用機械將秸稈切碎翻埋至地下30～40 cm深處，形成秸稈隔層（每隔2～3 a翻埋1次），結合灌溉、種植等其他措施進行鹽堿地的管理調控，該技術主要適用于西北內(nèi)陸土壤蒸發(fā)強烈、鹽分上行較快的地區(qū)，尤其是黃河上中游地區(qū)的廣大鹽堿地，目前已在內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等多地鹽堿地上進行推廣應用，效果較好。

3 結論

鹽隨水來，鹽隨水去，隨著土壤中水分的遷移活動，鹽分在不斷地往復運移，因此，鹽堿地的修復應從水分的治理著手調控。“地下控排鹽系統(tǒng)”是經(jīng)田間長期實踐（20多a）檢驗可靠性高、速度較快、效果較好的一種鹽堿地修復技術。“上膜下秸”技術是近年來鹽堿地農(nóng)業(yè)興起的一種修復手段，改良鹽堿地效果較佳。二者修復機理相同，但技術應用差異較大：①適用范圍不同，“上膜下秸”控鹽抑鹽技術主要適用于鹽堿害較輕、種植土層較薄（30～40 cm）的鹽漬土，尤其是農(nóng)業(yè)鹽漬土；而“地下控排鹽系統(tǒng)”可應用于各種埋深、各種類型鹽漬土，對于那些鹽堿程度重、種植土層較厚（如綠化）的鹽漬土，效果更為顯著，實用性更強。②使用周期不同，“上膜下秸”技術使用周期短，一般每2～3 a需更換1次；“地下控排鹽系統(tǒng)”1次鋪設，可使用幾十年甚至上百年，使用周期長，系統(tǒng)穩(wěn)定，無污染。③經(jīng)濟投入方式不同，“地下控排鹽系統(tǒng)”，鋪設時一次投入相對較大，后期基本不需要維護消耗；“上膜下秸”技術，前期一次性投入低，但使用周期短，每2～3 a更換1次，后期投入頻繁，工程量相對較大。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)出低，收益小，致使一次投入性較大的修復技術難以在農(nóng)業(yè)上進行推廣應用，但如果從長期、綜合效益來講，“地下控排鹽系統(tǒng)”在農(nóng)業(yè)上也是一種經(jīng)濟實用的修復技術，長期穩(wěn)定，無污染，可徹底根除鹽分反復的技術難題，因此，在農(nóng)用鹽堿地上，可轉變經(jīng)營模式，如考慮采用“政府投資+企業(yè)化管理+農(nóng)戶使用”三位一體的修復方式等。

［1］楊勁松.中國鹽漬土研究的發(fā)展歷程與展望［J］.土壤學報，2008，45（5）：837-845.

［2］光明日報.變鹽堿荒地為綠洲［J］.科學通報，1950（4）：255.

［3］鄭鴻.灌溉區(qū)鹽堿土的防止與改良［J］.新黃河，1953（2）：25-33.

［4］徐叔華，張明訓，王守純，等.渤海灣北部鹽堿地的利用與改良的研究［J］.地理學報，1954，20（4）：451-479.

［5］河南省引黃灌溉濟衛(wèi)管理局.引黃灌區(qū)鹽地改良的經(jīng)驗［J］.新黃河，1956（3）：29-30.

［6］鄭鴻.作物抗鹽性的觀察與試驗［J］.植物生理學通訊，1955（5）：26-30.

［7］丁靜，方亦雄.水稻耐鹽力的初步研究［J］.植物生理學通訊，1956（5）：30-35.

［8］丁靜，方亦雄，王萬里.蘇北常見樹種耐鹽力的測定［J］.植物學報，1956，5（2）：153-176.

［9］陸炳章.適宜于鹽堿土栽培的集中綠肥牧草［J］.中國農(nóng)墾，1959，9（14）：21-22.

［10］吳珊眉.種稻改良鹽土及灌排措施［J］.土壤，1959，6（2）：5-9.

［11］黃照愿，楊守春.井灌為主、農(nóng)水結合、加速鹽堿地綜合治理的研究［J］.土壤通報，1980（2）：30-33.

［12］須景昌.鹽堿土改良的新途徑：水、草、萍、綠綜合措施［J］.中國水利，1986（9）：18.

［13］王應求.農(nóng)田工程與農(nóng)業(yè)措施相結合治理鹽堿地的效果和效益［J］.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，1989，10（1）：16-20.

［14］陳鑫.明溝與暗管排鹽改良鹽堿地技術模式比較分析［J］.中國農(nóng)業(yè)信息，2016（13）：36-39.

［15］張金龍，王振宇，張清，等.天津濱海新區(qū)鹽堿土綠化綜合治理技術研究［J］.天津農(nóng)業(yè)科學，2012，18（6）：147-151.

［16］司振江，張忠學，李芳花，等.松嫩平原鹽堿土集成治理技術的研究［J］.灌溉排水學報，2010，29（3）：80-84.

［17］石元亮，王晶，姜淑華，等.類閉流蘇打鹽漬土區(qū)域綜合治理模式及其水鹽調控［J］.土壤肥料，1992（6）：42-45.

［18］王振宇，張金龍，戴青，等.天津開發(fā)區(qū)鹽漬土綠化［J］.中國城市林業(yè)，2009，7（4）：16-18.

［19］張金龍，王振宇，張清，等.天津濱海新區(qū)鹽堿土綠化綜合治理技術研究［J］.天津農(nóng)業(yè)科學，2012，18（6）：147-151.

［20］賀志雄，趙秀芳，李婭莉，等.我國濱海鹽堿地生態(tài)綠化的重要性［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2014，22（5）：1-4.

［21］王婧.黃河上中游鹽漬土農(nóng)業(yè)高效利用技術與模式研究［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2011.

［22］管呂軍.柴達木盆地次生鹽堿地工程治理技術研究［D］.青海：青海大學，2016.

［23］郭凱，巨兆強，封曉輝，等.咸水結冰灌溉改良鹽堿地的研究進展及展望［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2016，24（8）：1016-1024.

［24］趙永敢.“上膜下秸”調控河套灌區(qū)鹽漬土水鹽運移過程與機理［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2014.

Status and Characteristics of the Remediation Technologies for Saline-alkali Soils in China

Zhao Xiufang1，2，Xie Zhiyuan1，2，Zhang Tao1，2，Song Guoxiang1，2，Wang Zhenyu1，2
（1.Tianjin TEDA Green Group Co.Ltd.，Tianjin300457；2.Tianjin TEDA Saline Green Research Center Co.Ltd.，Tianjin 300457）

The development history and statusof the remediation technologiesfor saline-alkali；soilsin China were introduced.The main technical patterns，characteristicsand applicable conditionsfor the utilization of saline-alkali soilsat thisstage were analyzed.A new sustainable development model ofsaline-alkali soilsfor agricultural utilization wasput forward through the in-deep analysisofthe mechanism and technology application difference.

saline-alkali soils；remediation；status；characteristics；application；technology

S156.4；X53

A

1005-8206（2017）02-0094-03

趙秀芳（1980—），博士，高級工程師，主要從事土壤鹽漬化防控和水土資源利用方面的研究。

E-mail：zhaoxiufang2000@sina.com。

2017中國（西安）首屆西部城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化高峰論壇圓滿召開

天津市自然科學基金青年項目（13JCQNJC08100）；天津市濱海新區(qū)“十大戰(zhàn)役”重大科技支撐項目（2010-Bk140003）；生態(tài)園林產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟項目（STYLCXLM201601）

2016-12-06

本刊訊4月14—15日，2017中國（西安）首屆西部城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化高峰論壇于西安曲江國際會議中心圓滿召開。來自全國的數(shù)十名專家學者、優(yōu)秀企業(yè)代表主要針對城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化當前發(fā)展現(xiàn)狀與面臨問題、典型案例分析、未來發(fā)展趨勢、優(yōu)秀經(jīng)驗分享等行業(yè)熱點內(nèi)容進行討論。現(xiàn)場氣氛熱烈，參會人數(shù)眾多。論壇旨在全方位解讀中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)，把脈發(fā)展趨勢，為行業(yè)發(fā)展獻計獻策。