基于人民勝利渠灌區土壤次生鹽堿化方面的探索

周在美

(河南省人民勝利渠管理局，河南 新鄉 453000)

1 基本情況

河南省人民勝利渠灌區是新中國成立后在黃河下游建設的第一個引黃灌區，1952年完工即于當年開始灌溉農田，已有69a的歷史。除了保證農田正常灌溉以外，還向灌區內新鄉等城市提供生活和工業用水，在20世紀80年代還曾通過衛河把黃河水輸送到省外，解決天津市缺水的燃眉之急。人民勝利渠引黃灌溉的實踐不僅改變了中國歷史上“黃河百害，唯富一套”的說法，而且創造了世界上利用多沙河流水資源的成功先例。

2 在防治次生鹽堿化方面所做的工作

2.1 加強水鹽監測工作

土壤次生鹽堿化的發生與發展，是緩慢進行的，因為地下水位的上升和耕層土壤鹽分的積累，都得有一個過程。根據人民勝利渠灌區的教訓，從1958年采取“大引、大蓄、大灌”，破壞了灌區水量平衡，引起地下水位惡性上升開始，到1961年灌區次生鹽堿地大量發生止，經歷了2-3a的時間。因此，為了有效地防止次生鹽堿化的發生，加強水鹽監測工作是十分重要的。只有通過長期的、系統的水鹽監測，才能了解水鹽動態的現狀及其運動規律，才能有針對性地提前采取有效措施，防患于未然。同時，即使對已經發生了土壤次生鹽堿化的土地，或者是老鹽堿地的改良，也要通過水鹽監測工作，在確知地下水埋深、礦化度和土壤含鹽量及其離子組成后，才能選用正確的改良措施。也只有通過水鹽監測，才能判斷不同措施的改良效果。因此，要防治土壤次生鹽堿化，搞好水鹽監測工作是前提。

2.2 確定水鹽動態的安全指標

從防治土壤次生鹽堿化的角度出發，主要是確定地下水埋深和耕層土體含鹽量2個方面的安全指標。地下水安全埋深，也稱臨界深度，它是指能抑制土壤返鹽的地下水埋深[1]。這在不同的季節、不同的土壤質地的地區，是完全不同的。根據人民勝利渠灌區的多年研究實踐，早春和汛前兩季節對不同土壤所應達到的地下水位控制標準如下：

2.2.1 早春地下水安全埋深

土壤在汛期過后就已開始返鹽，但主要的積鹽時期在蒸發大、降雨小的早春(2月)以后。當全剖面輕質土、深位夾黏土(指1.0-2.0m輕質土層中間出現厚度>30cm的黏土層)和中位夾黏土(指0.3-1.0m輕質土層中間出現厚度>30cm的黏土層)，在積鹽時期地下水埋深分別<2.0m、1.6m、1.0m以后，開始出現次生鹽堿化現象。這3個埋深就是防止土壤次生鹽堿化的臨界深度。

2.2.2 汛前地下水安全埋深

控制地下水位的目的，在于充分利用汛期雨季的降雨，淋洗耕層土壤的鹽分。在同一土質條件下，汛前地下水埋藏愈深，脫鹽深度愈大，脫鹽率愈高。人民勝利渠灌區，從防治土壤次生鹽堿化與防澇的需要出發，提出在壤土地區，非汛期地下水埋深的安全深度為2m.實踐證明，采用這個安全深度來控制地下水埋深，是可行的。

2.3 土壤鹽分的安全含量

土壤耕層鹽分含量的大小，直接關系到農作物的生長發育。水鹽動態預報可以告知未來一年中土壤鹽分的變化，但它對農作物是否有害，還得有一個判別標準。在人民勝利渠灌區，當耕層(0.2-0.3m)土壤含鹽量<0.2%(干土重)時，對各種農作物均無害；當耕層土壤含鹽量>0.2%時，由于土壤鹽分組成的不同，對不同農作物有不同的影響。一般來說，農作物的苗期，耐鹽能力比較低，生長中后期，耐鹽能力比較高；棉花、高粱等作物耐鹽能力比較高，小麥、玉米等作物耐鹽能力較低。

2.4 搞好灌區水量平衡

水鹽動態預報的結果，可以提前告知未來一年中，預報地區地下水埋深以及土壤鹽分等的變化狀況。當得知預報地區地下水位會上升，土壤有返鹽趨勢時，就應該及早采取措施，搞好灌區水量平衡。一方面要控制渠灌引水，減少來水量；另一方面要及早開挖疏浚排水系統，增加排水量。使灌區來去水量在一個新的、不致引起地下水位上升的基礎上達到平衡。在沒有土壤次生鹽堿化威脅的地區，搞好水量平衡仍然是一項十分重要工作。水量平衡搞好了，生態環境就能得到改善。歷史上由于沒有注意水量平衡，致使土壤次生鹽堿化、沼澤化的教訓是很多的[2]。

人民勝利渠灌區自1952年4月開灌后，由于注意適量引水，科學灌溉，灌區水量平衡狀況一直良好，糧棉產量穩步上升。1958年以后，由于采取了錯誤的“大引、大蓄、大灌”的方針，致使土壤次生鹽堿化的大量發展(見表1)。

表1 不同時期水量平衡狀況

從表中可以看出：①1958年-1961年，人民勝利渠從渠首引入灌區的水量達56.733億m3，而用于農田灌溉的水量只有18.116億m3，引水量是農田用水量的3倍，水量平衡嚴重失調，地下水位惡性上漲。開灌初期，灌區平均地下水埋深2.76m，但到此期，灌區地下水平均埋深只有1.38m，部分地區已接近地表，最終致使土壤次生鹽堿化的大量發展，加上原有老鹽堿地0.69萬hm2，1961年全灌區鹽堿地面積已達1.89萬hm2。②相距30年以后，1988年-1991年，人民勝利渠從渠首引入灌區的水量只有25.135億m3，用于農田灌溉的水量為16.962億m3，在此期間灌區已發展水稻1.2萬hm2左右，但總引水量只有1958年-1961年的44.3%，全灌區地下水平均埋深已達到3.61m。由于水量平衡狀況良好，不僅1.2萬hm2次生鹽堿地全部得到了改良，同時還改良了老鹽堿地0.6萬hm2。③從人民勝利渠灌區兩個時期的對比可以看出，控制渠灌，適時引水，保持水量供需平衡，對抑制地下水位上升，防止土壤次生鹽堿化的發生及老鹽堿地的改良，都具有十分重要的作用。

搞好水量平衡還要加強排水工作。人民勝利渠灌區土壤次生鹽堿化大發展時期，引水過量固然是一個主要因素，但排水系統不健全，有灌無排也是一個重要因素。后來采取控制渠灌引水，大搞3a除澇治堿工程，整治東、西孟姜女河和衛河三條骨干排水河道，開挖排水溝等措施，才取得了改良的效果。

對于排水工程，主要的工作有兩方面。①確定適宜的設計標準。目前人民勝利渠灌區，干排以上排水河道，均達到5a一遇的設計標準，不僅可以排地面水，而且可以排地下水；支排達到3a一遇設計標準，只能起到汛期排澇的作用；斗農排沒有專門布設，多以路溝代替。②加強對排水工程的管理養護，以保證排水的暢通。特別是引黃灌區，灌溉退水的含沙量較大，排水渠容易淤塞，因此，搞好排水渠的清淤養護，十分重要[3]。

3 實行渠井結合灌溉

在易旱、易澇、易堿的地區，為了有效地控制地下水位，防止土壤次生鹽堿化的發生，搞好灌區水量平衡固然重要，但灌溉和排水，都是人為的措施。控制渠灌引水，可以減少來水量，但不能避免多雨年份增加的雨水量；在平原地區，開挖少量的骨干排水河道，對排除澇水和地下水有重要的作用，但總不能在所有地塊上都布設斗農排，開挖深度也不可能太深，否則不僅工程量大，占地多，而且管理任務大、經濟效益低。人民勝利渠灌區的實踐證明，無論從調控地下水位，合理利用水資源或者是防止次生鹽堿化等方面，實行渠井結合灌溉，都具有主要的現實意義。

3.1 控制地下水位

在平原地區，要想布設開挖密如蛛網的排水系統來控制地下水位，其難度是非常大的。根據人民勝利渠灌區的經驗，實行井渠結合灌溉，是控制地下水位的有效手段。通過調查研究，曾得到了一個井渠灌水比值Q與地下水埋深升降值H1的關系式：H1=0.55-1.31Q，根據此式，對1982年-1983年的有關資料進行了計算。經在全灌區調查，井渠灌水比值Q=0.29，由此算得地下水埋深升降情況見表2。

表2 灌區井渠用水比例與地下水的關系

從表2可以看出，在人民勝利渠灌區，當井渠灌水比值達到0.29時，就可以基本保持地下水位不上升。灌區渠灌引水，1982年為4.24億m3，1983年為3.79億m3，由此，算得灌區井灌開采地下水量，1982年為1.23億m3，1983年為1.10億m3。目前，灌區井灌年開采地下水量約1.3-1.7億m3，因此，灌區地下水位穩定下降，1994年全灌區地下水平均埋深達到3.2m，有效地防止了土壤次生鹽堿化的發生。

3.2 有利于除澇治堿

根據人民勝利渠灌區的觀測，普遍井灌一次，可以降低地下水位0.76m。一次在汛前或汛期，只要不是遭遇特大干旱，一般灌溉可優先考慮用井灌。汛前用井灌，可以降低地下水位，增加汛期土壤的蓄水能力，減輕雨澇災害，汛期降雨頻率較大，降雨量也較多，但也往往出現伏旱現象，因此，汛期的灌溉要特別慎重，多數情況下，宜用井灌，不用渠灌，這是因為用渠灌會抬高地下水位，如遇大雨，渠水與雨水重疊，會加重內澇災害。同時，渠水與雨水共同補給地下水，會使汛后地下水位持續處于高水位之下，這對防止冬春土壤返鹽，亦十分不利。

總的來說，實行井渠灌溉，對調控地下水位，合理利用水資源，綜合治理旱澇堿，都是行之有效的方法，是發展引黃灌溉的必由之路。