兵團第十四師二二四團灌區次生鹽堿化成因分析及治理措施

劉多紅

（新疆兵團第十四師昆玉市水利工程管理服務中心，新疆 昆玉 848116）

1 二二四團灌區次生鹽堿化現狀

新疆兵團第十四師二二四團是兵團在和田地區皮山縣與墨玉縣交界處的塔克拉瑪干沙漠南緣建立的一個新型現代化農業團場。目前，全團土地總面積3.2 萬hm2，種植面積1.53 萬hm2（棗園面積1.03 萬hm2，防風固沙林地面積0.50萬hm2），全部采用管道輸水自壓滴灌，實現節水灌溉率100%。在2003—2005年二二四團開發初期，團場土地為沙土，未出現土地次生鹽堿化的問題。2006年開始出現土壤次生鹽堿化，2008—2009 年是二二四團灌區鹽堿最重的年份，共有0.24萬hm2土地地下水位小于1 m，局部地塊地下水出露地表形成堿水坑，造成這些地塊大部分防護林和棗樹死亡，地塊荒蕪。2009—2019年，經過近十年的治理，二二四團的次生鹽堿化問題得到了改善，取得了一定的效果。治理后，二二四團灌區沒有出現地下水出露地表的情況，基本沒有地下水位小于1 m的耕地，農戶自挖堿坑的地下水位整體下降，連隊職工平房沒有了鹽堿上墻的現象。

2 次生鹽堿化存在的成因分析

2.1 土壤母質含鹽較高

二二四團土壤類型有草甸土、棕漠土、鹽土、風沙土。草甸土占團場總面積的33.63%，0～30 cm 總鹽7.16 g/kg，0～100 cm 總鹽4.50 g/kg；棕漠土占團場總面積的9.94%，鹽分類型以氯化物為主，石膏較少，一般在5 g/kg以下；鹽土占團場總面積的3.34%，0～30 cm 總鹽含量絕大部分＜30 g/kg，局部達46.8 g/kg，0～100 cm 為19.51 g/kg，表現出明顯表聚性；風沙土占團場總面積的53.17%，0～30 cm 總鹽平均含量2.78 g/kg，0～100 cm為3.53 g/kg。

2.2 蒸發量大

二二四團多年平均降水量為33.4 mm，年均蒸發量1 977.5 mm，蒸降比約60∶1。由于地表附近蒸發量大，土壤中的毛細水垂向運動強烈，將下部鹽分帶至土壤表層沉積，形成土壤鹽堿化。

2.3 長期灌溉的影響

二二四團開發前，地下水南深北淺，在南部315國道一帶地下水埋深在80 m左右，向北逐漸變淺，到六次干道13 m左右，再向北側地下水位在5 m以下。開發后，為滿足作物種植需要，降低地表土壤含鹽量，在作物種植前灌水，淋融耕作層土壤鹽分至深層土壤。由于地下水位在5 m以下，耕作層土壤鹽分隨水進入深層后，不會由于地下水的蒸發再上升至地表。這種降低耕作層土壤鹽含量的方式見效快，在地下水位初始埋深較大時，土壤不會迅速返鹽。

二二四團灌溉用水為喀拉喀什河河水，含鹽平均為0.4 g/L，按照每年灌溉定額450 m3/667 m2計算，年灌溉水帶入的鹽分為180 kg/667 m2，按照70%保留在1 m 土壤中，土壤密度1.4 g/cm3計算，每年1 m土層土壤含鹽量增加0.014%。

根據水文地質報告，二二四團土層平均給水度0.08，53.33 m3水可使667 m2土地地下水位上升1 m，地下水極易上升。根據調查，二二四團土地開發第一年，灌水量為600～800 m3/667 m2，按照平均700 m3/667 m2，超過作物灌水定額450 m3/667 m2的水80%補充地下水計算，第一年灌水可使地下水位上升3.75 m。作物灌溉定額平均按照450 m3/667 m2，10%的水補充地下水計算，年作物灌溉可使地下水位上升0.84 m。地下水位上升后，前期淋融進深層土壤的鹽分、深層土壤本身鹽分，隨水帶至土壤表層沉積，形成土壤鹽堿化。

2.4 建設初期沒有規劃建設排水系統

二二四團開發建設工程論證、設計、實施過程中，由于缺乏對土地開發過程中灌溉壓鹽和田間滲漏補給量的準確認識，對地下水補充、排泄體系、排水量沒有進行充分勘查論證，沒有規劃建設排水設施，從而造成開發后滲入土體的地下水無法排泄，地下水上升，土壤次生鹽漬化。

2.5 周邊環境改變的影響

二二四團開發建設時，四周主要是戈壁及未利用地。墨玉縣規劃在團場東部進行農業綜合開發，現已進行了部分土地的開發。皮亞勒瑪鄉在團場西面進行了土地開發，開發的土地距團場西邊界2～5 km。戈壁及未利用地對地下水的補充很小，進行農業種植后，隨著灌水量的增加，將大大增加周邊地下水補給，壅阻地下水的排泄，從而造成區域地下水位的整體上升。地下水位上升，土壤母質含鹽，由于地表附近蒸發量大，土壤中的毛細水垂向運動強烈，將下部鹽分帶至土壤表層集聚，形成土壤鹽堿化。即核心問題是地下水位上升，將土壤中的鹽分帶到地表，造成了次生鹽堿化。因而次生鹽堿化治理的主要方向是降低地下水位。

3 次生鹽堿化治理措施

3.1 水利措施

3.1.1總體規劃布局

二二四團灌區的特點是南高北低，南北向的長方形地塊，條田規整整齊。規劃四條干排用于排水，分別為西干排、中西干排、中東干排與東干排，其西干排位于灌區西邊界、中西干排位于一干管和二干管的控制范圍相鄰的邊界、中東干排位于二干管和三干管的控制范圍相鄰的邊界、東干排位于灌區西邊界。這樣二二四團灌區的排渠也形成了四縱N行的格局，構成一個完整的體系。干排的下游為容泄區，西干排的水匯入杜瓦河，最后流入北面的杜瓦河尾閭容泄區；中西干排的水匯入老杜瓦河河床，最后也是流入北面的杜瓦河尾閭容泄區；中東干排匯入兩村北面的濕地湖容泄區；東干排也是最后匯入兩村北面的濕地湖容泄區。四條干排總長64 km，底寬2.0 m，邊坡1∶2，渠深按3.0 m控制，縱坡0.5‰～1.0‰。

3.1.2合理排水

排水方式主要有：明溝排水、豎井排水與暗管排水等方式，在二二四團這三種排水方式均有，不同排水方式在特定條件下才能發揮各自最大優勢。在新開發土地時，田間用暗管排水方式有占用耕地少、排水效果好的優勢；在成熟的園地局部零星地塊（圓直徑250 m范圍以內）采用豎井排水方式具有簡單直接且效果好的優勢；對于成熟的園地且范圍大的帶狀土地、面狀土地，采用明溝排水方式具有排水效果好和投資少的優勢。二二四團灌區排水工程排水形式可采用宜明則明、宜暗則暗、宜井則井的形式。

3.1.2.1豎井排水措施

豎井排水即采用淺層排水機井。二二四團現有豎井143眼，井深60 m，機井平均出水量50 m3/h。井管直徑選用377 mm，開終孔孔徑為560 mm。井管壁厚6 mm，井結構為同徑結構。單井實管長度5 m（井管高出地面1 m），濾水管長度為50 m；井管底部為沉淀管，長度為5 m。濾水管材為鋼卷管，鋼卷管過濾器采用纏絲（優質鍍鋅防腐蝕鐵絲）墊筋過濾器，墊筋根數30根，墊筋直徑φ6 mm。纏絲間距0.60～0.75 mm，濾水管孔隙率28%。水泵采用QJ型潛水泵。水泵抽出來的水通過DN200PVC管排水至支排或干排，最后匯入容泄區。

3.1.2.2明溝排水

二二四團2013年以后開發的共0.28萬hm2土地全部實施明溝排水，具有干、支、斗排完善的排水系統，共64 km；2013年以前開發的1.07萬hm2土地，共計約40 km東西向支排，匯入已建干排。支排底寬1.5 m，邊坡1:1.5，渠深按2.8 m控制，縱坡0.5‰～1.0‰。

3.1.2.3暗管排水

暗管排水在11連實施了0.03萬hm2示范工程，暗管排水由吸水管和集水管組成。吸水管間距30 m，埋深2.0 m，材質采用DE100 單壁打孔波紋管，外包濾料為中粗水洗砂，吸水管單根長度450 m；集水管采用DE200PVC管，集水管末端接入支排和干排。

3.2 農業措施

農業措施的主要任務是土壤改良，通過與工程措施緊密結合，互為補充，可以提高水利措施的改良效果，而且可以鞏固脫鹽效果，改善土壤的物理性狀。農業措施具體有以下幾項：

3.2.1種植綠肥

種植綠肥也是增加土壤肥力，改良土壤的一項重要措施。綠肥主要有苜蓿、油菜、豆類作物等。綠肥的主要作用有：一是改良土壤物理性狀，綠肥根系發達，能使土壤疏松，增強通透性、滲水性和保水性；二是抑制土壤返鹽，綠肥覆蓋度大，可減少地面蒸發；三是增加土壤有機質含量，提高土壤肥力；四是促進作物高產。推廣棗樹行間套種苜蓿，改良土壤。

3.2.2增施有機肥

增施有機肥可以增加土壤有機質含量，改良土壤結構，減少蒸發，抑制返鹽，還可以中和堿性，減輕鹽堿危害，土壤微生物量增加，促進養分轉化，提高土壤保水保肥能力[1]。

3.2.3化學改良

施土壤改良劑如禾康進行土壤改良，禾康施用量根據土壤鹽堿含量確定，一般土壤施用量為1～3 kg/667 m2，施用次數1～3次/年。

3.3 林業措施

營造防護林帶是改良鹽堿土的一項重大措施。林帶能影響小區氣候，減少地面蒸發，抑制土壤返鹽，有利于防旱保墑，為作物生長創造良好的環境條件。一條林帶就是一條排水渠，營造防護林帶能降低地下水位，減輕土壤毛管上升作用，減弱地面風速和蒸發強度，減輕土壤返鹽，改善土壤物理特性。主要種植胡楊來營造防護林。

4 結語

第十四師二二四團通過近十年實施鹽堿地治理工程，鹽堿地治理取得了比較好的效果，但鹽堿地治理工作是一個長期、持續工程。每年需要充分利用已建工程，工程建好后需要完善的管理，已建的排水機井每年在排水季需要根據現場地下水位情況運行；同時要做好已建排水渠、排水井的維護工作，確保其工程能正常運行；對于已降低地下水位但仍然荒廢的土地需要采取措施如換土、種植保土保肥耐鹽堿的牧草等措施進一步改良土壤，防止水土流失。