高揚程灌區土壤次生鹽漬化成因及改良對策探討

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 景泰 730499）

甘肅省景泰川電力提灌工程位于甘肅省景泰、古浪、民勤和內蒙古阿左旗4縣（旗），工程總體規劃面積100萬畝。設計流量約28.6m3/s，加大流量33m3/s，屬于跨省區、高揚程、多梯級、大流量的大Ⅱ型電力提灌工程。景泰川屬于風沙型溫帶大陸氣候，屬干旱區，年平均降水量不足200mm。景電工程的興建對于改變當地干旱面貌和灌溉條件起到積極的作用，但同時也面臨土壤次生鹽漬化問題。

一、灌區上水前后鹽堿狀況

灌區上水前坡地、高地含鹽量高，低洼地、不澆地和干旱地含鹽量低。灌溉之前補給值與排泄值基本相當，處于動態平衡狀態。灌區上水后，設計從黃河的年取水量4.76億m3，入滲補給率為22.3%，產生了地下水逐年上升的情況。可見，灌溉回歸水補充地下水儲量后，客觀上改變了灌區原有地下水徑流的動態平衡，同時改變了土壤鹽分分布情況[1]。

經過多年灌溉，盆地、槽子地下水位已逐年上升至地表下約2m，最高區域甚至接近地表。“鹽隨水來，鹽隨水去”，由于水分蒸發，而水中的鹽分不能隨之蒸發，使溶于水中的鹽分聚積于土壤，構成土壤次生鹽漬化。鹽漬化后果是耕地顆粒無收。相反高地、坡地的土質狀況則由次生鹽漬化較重逐年變為好地。總而言之，該地區形成了“高處脫鹽、低處積鹽”的規律性。

研究發現，不論是自然條件引起的地下潛水，抑或是人類生產活動提高了地下水位，當灌區土壤產生了次生鹽漬化的臨界水位（地下水埋深小于1.5m），土壤就會開始出現次生鹽漬化，造成了糧食減產，直至棄耕等后果。由于串灌、漫灌、大塊灌等不盡合理的灌溉方式，重灌輕排，灌溉粗放等原因，容易造成次生鹽漬化，甚至沼澤化[2]。

景電灌區的發展方向是農、林、牧、副、漁多方面統籌發展的新型綜合糧基地。然而，該地區的鹽堿地面積從引黃灌溉之初的1.3萬余畝到現在的4萬多畝，可以說治理次生鹽漬化已經到了十分緊要的階段，急需對灌區進行綜合治理，分步改造。在改造之前，首先應對土壤次生鹽漬化成因進行深入分析總結。

二、土壤次生鹽漬化成因

通過對上文灌區上水前后鹽堿狀況的分析，可以看出不合理的耕作方式是形成土壤次生鹽漬化的根源。

（一）多次數和灌水不均勻引起局部地區形成鹽斑

調查發現，耕地田塊一年進行6次左右的大水漫灌、串灌。灌溉水進入農田后，受水的流向影響分布不均，高處淹水淺，低處淹水深，淹水淺之處停灌后最先露出地表土壤，水分蒸發后，臨近土壤通過側向毛細管作用，鹽分隨水被帶至高處，形成鹽斑。另一方面，淹水深處水溶解鹽分也隨水向洼地集聚，蒸發后形成鹽斑。

（二）大量施用化肥促進土壤板結及次生鹽漬化的形成

有機質能改良土壤有益微生物的種群結構，促進微生物種群的正常維持與繁殖，從而使無機化肥轉化利用率得到提升。有機肥施用不足會引發土壤有機質降低。鑒于化肥在各類農作物和林木作物中起關鍵作用，而促進產量增加，該區化肥投入逐年提高，農家肥比例較逐年降低，甚至不使用有機肥，影響了土壤肥力。由于有機質缺失，致使土壤的團粒結構被改變，嚴重阻礙了土壤對肥料營養成分的吸收和作物對土壤養分的吸收，作物對氮、磷肥的利用效率不高。發達國家土壤有機質含量大多為25—40g，如果達不到這個標準，會引起地力受損，營養成分不平衡，結構破壞、土料分散，保水保肥能力弱化，加速土壤板結及次生鹽漬化的形成。此外，受到污染的地表水就會將原來干凈的地下水污染，農作物質量降低，危害人類健康。

（三）土地棄耕加速次生鹽漬化

近幾年來，由于內陸河水量逐漸減小，地下水位逐年降低，少數農田因沒有水灌溉而遭到農民棄耕，在干旱區強力的蒸發作用影響下造成了土壤鹽分向上回升，加速了土壤的次生鹽漬化。

（四）作物種植密度不適宜導致土壤的次生鹽漬化

在以稀植、寬行等為主要作物生長方式的地區，作物苗期的灌區內植被覆蓋率非常低，客觀上使土壤水分蒸發力比密植地區更高，加速了土壤鹽分的積累。另一方面，在套種復種栽培模式下的小灌區夏收后，由于無法及時深翻土地，水分蒸發較迅速，也致使土壤返鹽。

（五）渠道滲漏補給地下水致使土壤次生鹽漬化

灌溉渠道利用輸水設施在長年和定期輸水過程中，當滲漏水量及較高水頭的靜水高于地下水時，就會補給兩側地下水，提升了兩側地下水位，致使灌區土壤次生鹽漬化。

三、改良對策

（一）工程措施

該地區大力實施農田基礎設施建設，打造小水利工程，采用明渠輸水。低洼地、槽子地、坡角地由于沒有排水設施，僅改造后采用以斗排為主的明排或明排與暗管相結合的綜合性排水措施，加強對渠道維護和渠道保養，避免水體的蒸發與下滲，疏通地下水，降低地下水位。如灌區的蘭煉農場、馬鞍山等地下水位高的堿區根據地形特點，采取了排水工程后，次生鹽堿地得到了改良，實施效果較好，小麥單產到250kg以上。

（二）灌溉措施

總體方案是降低傳統灌溉方式的應用，實施以節水為核心的噴灌等高科技的灌溉技術。建立綜合噴灌實驗區，試驗中，小麥生育期噴灌10次左右，灌水定額均值為5223m3/hm2，灌溉水利用率達90%；漫灌4次，灌水定額均值為12451m3/hm2，灌溉水利用率達40%；用噴灌方式灌溉后小麥增產630kg/hm2，增產9.5%，推廣噴灌、滴灌、壟灌、隔壟交替灌等節水灌溉技術，可以有效改變水鹽動態。大力發展農業節水技術的好處是每公頃節約水資源45%～55%，使因缺水而棄耕的影響降到最低。嚴格控制灌水定額，杜絕串灌、漫灌、深灌、大塊灌，以最低限度的用水量獲得最大的產量和收益。以噴灌為例，采用噴灌入滲的供水強度低，運移速度慢，孔隙水流速度小，入滲結束后養分濃度集中于土壤表層作用影響的主根區以內，能夠促進作物吸收和利用，起到節水、保肥、提效、降鹽的作用。

（三）土地措施

總體方案是平整土地，發展小畦灌溉。小畦灌溉水流程短，灌水均勻度高，不易形成深層滲漏，可以減輕土地次生鹽漬化。當地試驗證明，當灌溉地塊保持在0.6畝時最節水。技術先進的管灌、滴灌和噴灌等技術由于條件和場地限制不能大范圍推廣的情況下，可以先以小畦灌溉進行分區灌溉，減少串灌，提高灌溉效率和水分的利用率，消滅零星鹽斑。

（四）制度措施

總體方案是完善土地管理制度，提高土地流轉效率和耕地利用率，最大限度地降低棄耕地的數量。由于城鎮化進程的加快，水資源的缺失，撂荒地在當地的數量越來越多，加之土地流轉效率低下等原因，出現了大量的棄耕地。因此，也應加強對土地的管理制度，加速土地的流轉，打造新型現代化土地管理制度，充分利用棄耕地進行集約化經營，科學合理灌溉和農耕，防止土地次生鹽漬化[3]。

總體方案是增大有機肥的施用量，增加水、肥利用效率。資料顯示，長久利用單一肥進行施肥容易引起土體緊實，物理性能降低。而通過無機肥和有機肥的混合利用，可以使地表硬度和耕層緊實度降低，土壤容重下降，土壤保水量和有效水含量顯著提高，使地表水分入滲水平和降水利用明顯增加，改善了土壤結構和物理性狀，增強了土壤肥力。因此，降低無機肥，增加有機肥的施用量，可以使鹽漬化的速度放緩，對改良土壤物理性質和微生物群落合理分布效果顯著。根據當地的實際情況，可以適當調整產業結構，農林牧副漁多產業相結合，發展綠肥，采用生物改良也是一項行之有效的措施。將牲畜產生糞便還田，植樹造林，在渠旁、路旁栽植楊等耐鹽樹種也可以實現排堿效果，從而有效防止土壤次生鹽漬化。

四、結語

本文詳細探討了高揚程灌區土壤次生鹽漬化成因及改良對策。具體而言，灌區土壤次生鹽漬化成因主要有：多次數和灌水不均勻引起局部地區形成鹽斑，大量施用化肥導致土壤板結及次生鹽漬化的形成，土地棄耕加速次生鹽漬化，作物種植密度不適宜加速土壤的次生鹽漬化，渠道滲漏補給地下水致使土壤次生鹽漬化。通過工程措施、灌溉措施、土地措施、制度措施以及施肥措施等，對于改良灌區土壤次生鹽漬化，提升土壤的供肥能力取得了良好的效果。

[1]楊業鳳,顧介明,周超英.設施土壤次生鹽漬化改良試驗與示范[J].上海農業科技,2014,06.

[2]李朝陽,鄭旭榮,王振華,等.滴灌年限對土壤鹽分分布及棉花的影響[J].節水灌溉,2012,(8):39-43.

[3]陳艷梅,王少麗,高占義,等.不同灌溉制度對根層土壤鹽分影響的模擬[J].排灌機械工程學報,2014,32(3):263-270.