我國鹽堿地改良技術綜述

王健 李傲瑞

摘要? ? 鹽堿地是我國重要的戰略儲備耕地資源之一，鹽堿地的治理對于維持我國1.2億hm2耕地紅線具有重要意義。從鹽堿地改良的工程措施、農業措施、化學措施和生物措施等4個方面，綜述了我國常見的鹽堿地改良技術，并對未來鹽堿地改良方向進行了展望。

關鍵詞? ? 鹽堿地;改良技術;工程措施;農業措施;化學措施;生物措施

中圖分類號? ? S156.4? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0182-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? Saline-alkali land is one of the important strategic reserve arable land resources in China and the management of saline-alkali land is of great significance for maintaining the red line of 120 million hectares of cultivated land in China. From the aspects of engineering measures，agricultural measures，chemical measures and biological measures for the? improvement of saline-alkali land，the common techniques of saline-alkali land improvement in China were reviewed，and the future direction of saline-alkali land improvement was prospected.

Key words? ? saline-alkali land;improvement technology;engineering measure;agricultural measure;chemical measure;biological meacure

鹽堿土也稱鹽漬土，是鹽化或堿化土壤的總稱。土壤含鹽量大于0.6%的稱為鹽土，土壤膠體的交換Na+占總交換陽離子超過20%且pH值>9的稱為堿土。事實上，這2種土壤經常是混合的，所以習慣上稱為鹽堿土。據聯合國教科文組織不完全統計，現全球鹽堿地面積己達9.54×109 hm2，且每年仍以約100萬hm2的速度增長[1-2]。其中，我國鹽堿土面積約為1.0×108 hm2，主要分布在濱海、黃淮海平原、東北松嫩平原、西北干旱半干旱地區和青新極端干早漠境等地[3]，且呈整體惡化、面積增加的趨勢，現已成為影響我國區域經濟發展、生態恢復建設的重要因素之一[4]。

1? ? 我國鹽堿地改良主要采用的技術

在土壤鹽漬化嚴重的地區，植物很難生存[5]。近年來，我國社會、經濟高速發展，工業化進程不斷加快，土地的不合理利用導致我國鹽堿地面積不斷擴大，耕地數量和質量不斷下降，糧食安全面臨巨大風險[6]，因而鹽堿地改良技術具有重要的生態效益和經濟效益[7]。我國改良鹽堿地的歷史悠久，早在2000多年前就有對鹽堿地的成因及治理有一定的認識，如《齊民要術》中有“綠肥輪作改堿”的記載[8]。解放初期，鹽堿地的治理側重于水利措施，以排為主，灌排結合。近些年，我國科研人員在鹽堿地的治理上投入了大量的精力，并取得了一定的成果[9]。綜合分析前人的研究，我國的鹽堿地改良技術可以歸納為以下4種措施，即工程措施、農業措施、化學措施和生物措施。

1.1? ? 工程措施

工程措施是通過在耕作層下布設暗管或淋層，隔斷深層土壤和地下水源的干擾，再采用淡水灌溉達到改良鹽堿地生態系統的目的。工程措施建造速度快、使用時間長、適用范圍廣，對排出的鹽水還可進行二次工業利用。該措施的缺點是建造成本較高[10]。

1.1.1? ? 暗管排鹽技術。暗管排鹽技術是在地下埋設PVC管道進行種植層排鹽的一種鹽堿地改良措施。該措施的優點是建造成本低、占地面積少、控鹽效果顯著、便于機械化操作;缺點是適用性不強，僅適用于通透性高、土層結構較好的土壤[11]。

1.1.2? ? 客土回填技術。客土回填是“取他山之石”來治理鹽堿地的一種技術，即取熟土、抬高地面來達到耕作層隔鹽的目的。缺點是對于土源地生態系統的破壞性極強。隨著該技術的大幅推廣及應用，較好的土源日漸貧乏，即將面臨“無土可客”的局面，同時，客土回填之后還要再輔助其他工程措施和農業措施，后期修復成本高[12]。

1.2? ? 農業措施

農業措施，即通過農業技術控制土壤含鹽量，主要包括深耕細耙、上膜下秸、淡水澆灌、咸水結冰澆灌等4種措施。該措施成本較低，操作方便，適用于各類鹽堿地，應用范圍較廣，但缺點是作用時間較短，僅可滿足短期的種植需求[13]。

1.2.1? ? 深耕細耙。深耕可防止土壤壓實，改善土粒結構，提高透水性，改善土壤性質，保護水肥，減少鹽害[14]。增施綠肥可提高土壤有機質含量，改善土壤微粒結構和根際土壤微生物群落結構，提高土壤微生物酶活性，進而提高土壤肥力，抑制鹽分積累[15]。

1.2.2? ? 淡水澆灌。采用淡水澆灌是治理鹽堿地的有效辦法，前提是要有足夠的淡水資源，并且前期投資費用較多，維護經費較高，地下水位控制不當還極易造成土壤次生鹽漬化及土壤礦質元素的流失[16]。

1.2.3? ? 咸水結冰澆灌。鹽水結冰灌溉是我國北方地區廣泛使用的一種鹽堿地改良措施。該措施利用當地的地下水在冬季進行冰灌，形成冰覆。春季升溫，咸水和淡水分離，和融水滲入，可促使鹽堿土壤可被種植。它對促進農業生產起到了一定的作用，但僅適用于北方和低地下水位的地區[17]。

1.2.4? ? 上膜下秸技術。底膜秸稈是一種新的鹽堿控制鹽誘導技術，它將農作物的秸稈埋入耕作層之下，形成秸稈隔間，同時結合灌溉、種植等措施控制鹽堿地[18]。該技術常見于我國西北內陸土壤蒸發強烈、鹽分上升比較快的地區。土壤的水分蒸發明顯降低，鹽分在地表的聚集得到明顯控制，同時還降低了土表溫度，從而降低了水分蒸發量[19]。秸稈腐熟分解后，為土壤微生物提供了大量營養，有利于土壤微生物的生長繁殖，土壤酶的總活性顯著提高[20]。

1.3? ? 化學措施

重度鹽堿地常采用化學措施，它是通過利用外源添加物與土壤膠體發生化學反應改良鹽堿地的一種有效方法，在改善土質的同時又可有效補充大量的營養元素，制備簡單、使用方便[21-22]。

1.3.1? ? 脫硫石膏。脫硫石膏常用來改良重度鹽堿地。在土壤中，顆粒尺寸較小的黏土形成土壤膠體。當土壤膠體與鹽堿土中的Na2CO3、NaHCO3、NaCl等接觸時，會形成含有Na+的土壤膠體。含有Na+的土壤膠體在土壤溶液中具有良好的擴散性，其擴散到土壤孔隙中形成不透水的土層，導致土壤板結、通透性變差，不利于植物生長。施以脫硫石膏后，其溶解后可形成Ca2+，Ca2+可置換土壤膠體上的Na+，含有Ca2+的土壤膠體移動性差，土壤不容易板結，有利于植物根系的擴大，吸收水分和肥料的能力增強，從而達到改善鹽堿土壤的目的[23]。另一方面，輔助灌溉措施，遵循“鹽隨水來，鹽隨水去”的水鹽運動規律原理，置換出來的Na+及時被帶到了耕作層之下，達到了治理鹽堿地的目的[24]。然而，在改良鹽堿地的同時，該技術將一定量的Ca2+和SO42-離子引入鹽堿地，提高了Ca2+和SO42-的比例，給土地造成了二次污染。

1.3.2? ? 有機肥。有機肥改良鹽堿地的主要原理是有機肥增加了土壤有機質含量，提高了作物的耐鹽能力，促進了作物生長[25]。同時，有機肥對土壤中的高鹽分離子起到一定的緩沖作用，進而改善土壤理化性質和鹽分組成，降低土壤pH值。王? 帥等[26]研究表明，增施有機肥可有效降低土壤pH值，土壤中的全氮、有效磷和速效鉀含量均隨有機肥施用量的增加而增大。利用生物有機肥進行土壤肥力恢復和調控，對保護我國耕地土壤資源、實現農業綠色可持續發展具有重要意義。

腐植酸是鹽堿地改良過程中常用的有機肥，它是一種帶負電的膠體，通過吸附土壤溶液中的陽離子，達到降低土壤鹽分含量的目的;還可中和土壤中的堿性物質，進而降低土壤pH值。此外，腐植酸能夠顯著增加土壤固氮菌的數量，強化固氮作用，提供更加豐富的氮素[27]。

1.4? ? 生物措施

近年來，生物措施發展迅速，主要是通過植物或微生物的代謝和生長活動，吸收、轉化或轉移土壤中的鹽分，提高土壤質量。通常包括植物恢復和微生物恢復，以植物修復為主[28]。

1.4.1? ? 植物修復。在鹽漬化地塊種植耐鹽、泌鹽作物，加大蒸騰作用，降低地下水位，防止土壤返鹽減緩由于地下水位抬升引起的土地次生鹽漬化現象[29-31]。澳大利亞和美國的一些研究者極力主張植物修復措施治理鹽堿地，即通過篩選耐鹽作物品種，提高作物耐鹽能力來修復鹽漬化土地[32]。鹽堿地還可以通過種植一些耐鹽堿的經濟植物，如油菜、菊芋、枸杞、蘆葦、冰草等來提高農民的收入，降低由于土地鹽漬化帶來的損失[33]。可見植物修復措施比工程措施要更經濟、更高效[34]。在鹽漬荒地上使用耐鹽苗木或經濟作物對發展中國家具有巨大的經濟和生態效益[35]。植物修復具有經濟效益和生態效益高、節能淡水、長期改良、應用面積大等優點。

1.4.2? ? 微生物修復。近年來，微生物修復廣泛應用于鹽堿地修復。首先，微生物菌劑可顯著增加土壤中的微生物α多樣性，增強土壤微生物的生命活動，主要是促進細菌和放線菌的活性，進而改善土壤理化性質;其次，微生物新陳代謝活動中還產生大量有機酸，可中和鹽漬土的堿度，達到改良鹽堿地的效果;最后，微生物菌劑能顯著改善鹽堿地耕作層的土體結構和物理性狀，打破土壤板結，促進土壤呼吸，降低土壤容重，提高土壤含水量和土壤溫度[36]。

微生物修復時間一般比較長，該技術比較適用于對于經濟產出要求不高的長期閑置土地[37]。另外，我國微生物改良鹽堿地起步較晚，目前僅處于初始階段，微生物肥料生產不規范，肥效不穩定，嚴重降低了微生物菌肥的效果[38-39]。

2? ? 結語和展望

我國鹽堿地資源較為豐富，約80%的鹽堿地有發展為耕地的潛力，對維持我國1.2億hm2耕地紅線具有重大意義。綜上所述，我國鹽堿地改良技術有了一定的發展，從建國初期，由于對水鹽運動規律認識不足，主要措施是水利灌溉，導致鹽堿地次生現象比較嚴重。此后，隨著對鹽堿地成因和水鹽運動規律的認識不斷加深，逐漸掌握了多種鹽堿地修復的措施。

鹽堿地重金屬含量較低，且沒被化肥和農藥污染過，是一塊未被開墾過的“凈土”，是國家重要的儲備耕地資源。從全球生態系統多樣性角度來看，鹽堿地，特別是自然條件下形成的鹽堿地，形成至今已有千萬年之久，經過了長期的演替，形成了自己獨特的環境以及物種多樣性。對待這樣一個生態系統，要向對待自然界的其他生態系統一樣，在尊重自然基礎上，因地制宜加以改造。在改造鹽堿地的同時，實現經濟效益和生態效益雙豐收。相信隨著科學研究的不斷深入，我國鹽堿地資源可持續利用研究一定會取得更大進展。

3? ? 參考文獻

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