黃驊市鹽堿地開發(fā)限制因子與工程類型對應分析

田 超 段紅磊

（華北地質勘查局五一九大隊，河北保定 071000）

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人口與土地供應出現(xiàn)矛盾，改變土地利用結構和提高土地利用效率尤為重要。鹽堿地作為耕地后備資源，將其開發(fā)為耕地勢在必行[1]。根據(jù)黃驊市2013年行政區(qū)規(guī)劃，黃驊市共有鹽堿地29 986.77 hm2，其中宜耕面積21 845.30 hm2。黃驊市宜耕鹽堿地鹽漬化程度由西向東逐漸加重，土壤物理性狀不良，表現(xiàn)出有機質含量低、土壤肥力狀況差、土壤板結、通透性差、微生物種類少、作物生長狀況差和土壤溫度偏低等特征，主要表現(xiàn)為“瘦、板、生、冷”4個方面。其中：“瘦”主要指黃驊市部分土壤中有機質含量低，土壤肥力狀況差；“板”指黃驊市土壤結構不良，如土壤板結、通透性差；“生”指黃驊市鹽堿地生物性差，微生物種類少，作物生長狀況差；“冷”指黃驊市部分土壤的溫度偏低，尤其是春季地溫上升較慢。這4個特征是黃驊市鹽堿地開發(fā)面臨的主要難題。針對黃驊市鹽堿地4個主要特征，必須采用有效的工程措施改善土壤狀況，使未利用鹽堿地達到耕種水平，從而提高土地資源的利用程度，發(fā)揮鹽堿地在增加糧食總產(chǎn)量方面的潛力，緩解國家糧食安全問題[2]。

1 限制因子與工程類型對應分析

黃驊市全市范圍內均有鹽堿地分布，土壤特性因地理位置不同而不同，并存在一定的規(guī)律性[3]。掌握這種規(guī)律性是開發(fā)治理鹽堿地的基礎。對黃驊市鹽堿地9種限制因子進行分析可知，無法根據(jù)某一種限制因子確定科學的工程類型，而應由多種限制因子相互制約確定不同的組合類型。對9種限制因子對應的工程類型進行整理分類，可對應出4種主要工程類型，分別為水利工程、土地平整工程、培肥工程和道路工程。其中，地下水埋深、地下水礦化度、水源條件、排水條件和土壤含鹽量等5個限制因子對應工程為水利工程，表土質地和土體構型2個限制因子對應工程為土地平整工程，有機質含量限制因子對應工程為培肥工程，道路條件對應工程為道路工程。通過對研究區(qū)4種工程類型進行統(tǒng)計，利用ArcGIS軟件進行處理，得到其數(shù)量狀況（表1）。

表1 限制因子對應工程統(tǒng)計情況

由表1可知，水利工程是研究區(qū)內必須采用的工程類型，其面積為21 845.30 hm2，為研究區(qū)全域面積；采用土地平整工程類型的區(qū)域面積最少，為3 831.03 hm2，占研究區(qū)總面積的17.54%；培肥工程類型面積為7 464.47 hm2，占總面積的34.17%；采用道路工程類型的區(qū)域面積為8 484.62 hm2，占總面積的38.84%。實施相應工程類型之后，研究區(qū)內的限制因子限制程度降低，可使鹽堿地達到耕種作物的要求，增加耕地面積，提高土地利用率。

2 工程措施適用條件分析

2.1 水利工程

黃驊市宜耕鹽堿地普遍存在土壤鹽漬化的情況，土壤含鹽量高造成作物無法耕種，因而宜耕開發(fā)時需要對所有的宜耕鹽堿地進行降鹽處理[4]。具體的水利措施應由地下水埋深、地下水礦化度、土壤含鹽量、排水條件和水源條件等5種限制因子共同決定，5種限制因子既相互限制又相互利用。

2.1.1 水源工程措施類型的篩選及適用條件分析。根據(jù)《土地整理工程設計》和黃驊市鹽堿地實際情況，水源工程的選擇主要有3種。一是地下水，考慮到研究區(qū)的礦化度均在2 g/L以下[5]，并且深層地下水有開采限制，只能開采淺層地下水區(qū)域。二是地表水，黃驊市地表水全部位于22條河道內，并且河流水位和灌溉要求水位相差較大，因而只能運用引水灌溉的方法[6]。引水灌溉是在灌溉區(qū)附近的河流岸邊修建抽水站，根據(jù)工程實施的經(jīng)驗，一般在距離水源1 000 m以內最為適合。三是自然降水，若前2種水源均不適用，則可采用自然降水灌溉方式。

2.1.2 排水工程措施類型的篩選及適用條件分析。目前，適用于黃驊市鹽堿地開發(fā)的主要排水工程措施有明溝排水、暗管排水、明溝排水和暗管排水結合、深溝條田和井排。其中，明溝排水主要對研究區(qū)內的鹽堿地進行挖溝處理，通過排水將土壤中的鹽分運到排水溝中，從而達到降鹽的目的。目前，采用明溝排水沖洗改良的鹽堿地多為中、重度鹽堿地，適用于土壤表層積鹽嚴重且地下水位淺、排水有出路的地區(qū)[7-8]。暗管排水，即按照鹽溶于水的原理，灌溉水或雨水溶解土壤中的鹽分，滲入埋在地下的暗管中排走，使土壤達到脫鹽的效果。當使用暗管排水時，盡量選擇水源比較近的地方。深溝條田適用于低洼易澇、地下水位淺的鹽堿地地區(qū)。井排的適用范圍相對較廣，可利用降雨改良鹽堿地。因此，黃驊市宜耕鹽堿地除前幾種水利措施外，還可以采取井排措施。

2.2 土地平整工程

黃驊市宜耕鹽堿地的表土質地和土體構型可以反映出是否需要土地平整工程，研究區(qū)表土質地類型有壤土、沙土和黏土，土體構型有通體壤、壤/黏/壤、壤/黏/黏和通體黏等。由障礙度的計算可知，沙土和黏土2種表土質地以及壤/黏/黏、沙/黏/黏和通體黏等構型限制鹽堿地開發(fā)為耕地。因此，需要針對這2種限制因子采取工程整治措施。目前，土地平整工程主要有客土和深耕平底。根據(jù)表土質地狀況，壤土質量較好，無須工程措施；沙土無法通過耕作、施肥等技術改善土壤狀況，只能通過客土的方法改善土壤；黏土質地較硬、滲透性差，需要深耕平底；壤/黏/黏和沙/黏/黏均不是最好的土體結構，需要深耕平底，以打破犁底層，提高土壤通透性。開溝躲鹽一般結合灌水壓鹽，根據(jù)土壤水鹽運動規(guī)律采取耕作保苗措施，較為適合土壤性狀差且有灌溉工程的區(qū)域。

2.3 培肥工程

有機質含量能夠反映土壤肥力，尤其是有機質在土壤中扮演礦物集合體的角色。研究區(qū)有機質含量為3～20 g/kg。根據(jù)有機質分級標準，有機質含量為10～20 g/kg的鹽堿地可以通過秸稈還田達到耕種要求；有機質含量＜10 g/kg的鹽堿地需要增施有機物，并結合作物秸稈還田。此外，還可以種植綠肥，因為種植綠肥和種植作物相沖突，所以只選擇鹽堿程度高、土壤肥力差的區(qū)域種植綠肥，并通過輪作的方式改善土壤狀況。總而言之，培肥措施主要有秸稈還田、有機物+秸稈還田和種植綠肥。

2.4 道路工程

目前，鹽堿地開發(fā)治理工程措施多為機械化操作，而研究區(qū)仍有部分鹽堿地交通不便，無法通行機動車或僅能通人行走，因而在鹽堿地開發(fā)的同時有必要開展道路工程。道路工程主要是修建道路，可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務。

3 結語

根據(jù)項目區(qū)鹽堿地開發(fā)的9種限制因子，可分析整理出4種主要工程類型，分別為水利工程、土地平整工程、培肥工程和道路工程。通過對研究區(qū)4種工程類型統(tǒng)計可知，項目區(qū)內需要采用水利工程的面積最大，為21 845.30 hm2，為項目區(qū)全部面積；需要采用土地平整工程的面積最少，為3 831.03 hm2，占研究區(qū)總面積的17.54%。實施相應工程之后，研究區(qū)內的限制因子限制程度降低。為提高工程措施的準確性，建議進一步對4種工程類型進行細化分析。