黃河流域鹽堿地資源與保護利用

關鍵詞：黃河流域；鹽堿地；保護利用；土壤改良；策略

黃河是中華民族的母親河，發源于青海省巴顏喀拉山脈，于山東省東營市流人渤海。黃河流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南、山東9個省區，全長5464km，是我國第二長河。黃河流域面積79.6×104km2，占全國河流流域面積的8.30%，東西跨度大，地勢西高東低，分布有冰川、黃土高原、沖積平原等地貌。河源至內蒙古自治區托克托縣河口鎮為黃河上游，面積為36.5x104km2，河口鎮至河南省鄭州市桃花峪為中游，面積為40.8x104km2，桃花峪至人海口為下游，面積為2.3×104km2。黃河流域分屬于溫帶、暖溫帶和寒溫帶高原氣候區，呈東、中、西三級階梯分布，自西北向東南由冷變暖、降水量遞增。黃河流域在我國經濟社會發展和生態安全方面具有十分重要的地位：①我國重要的經濟帶，其中黃淮海平原、汾渭平原、河套灌區是農產品主產區，糧食和肉類產量占到全國三分之一左右：②我國重要的生態屏障，它是連接青藏高原、黃土高原、華北平原的生態廊道，擁有三江源、祁連山等多個國家公園和國家重點生態功能區。

黃河流域作為我國重要的生態屏障與資源集聚帶，其生態環境問題備受關注。長期以來，由于黃河流域生態系統較為脆弱，生態環境承受了巨大壓力，植被破壞、水土流失、土地沙化加劇、水源涵養功能減退、土壤鹽漬化與次生鹽漬化加劇等生態問題嚴重。黃河流域生態保護和高質量發展已上升為重大國家戰略。2019年習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出，保護黃河是事關中華民族偉大復興的千秋大計，治理黃河，重在保護，要在治理。2021年習近平總書記考察黃河三角洲時指出，開展鹽堿地綜合利用對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰略意義，鹽堿地要用養結合，進行耐鹽植物適應性種植。習近平總書記在講話中把“生態優先、綠色發展”這一原則上升到創造中國式現代化新道路的高度，要求沿黃省區堅定不移地走生態優先、綠色發展的現代化道路。2023年習近平總書記明確要求山東“在推動黃河流域生態保護和高質量發展上走在前”。鹽堿地資源的保護利用是黃河流域生態保護和高質量發展的重要組成部分，也是實現“藏糧于地、藏糧于技”的具體行動和抓手，對鄉村振興戰略的實施和推進我國生態脆弱區生態文明建設具有重要戰略意義。

1黃河流域鹽堿地資源概況

黃河流域土壤鹽漬化區域主要分布在干旱、半干旱地區的綠洲地帶以及沿海地區、大河流域和土壤肥沃的沖積平原。黃河中上游鹽漬土區是下游鹽分的主要補給區，具有多種鹽漬化過程和硫酸鹽累積的地球化學特征。

黃河上游鹽漬區域主要包括河套平原、黃土高原和鄂爾多斯高原，具有漠境一草原、干草原和森林草原的生物氣候區域，鹽堿土主要分布在內流河匯集的湖沼邊緣、沙丘間的湖盆、澗地和河谷兩側，土壤積鹽過程既有殘余積鹽，又有現代積鹽和底層積鹽等類型。農田土壤為氯化物一硫酸鹽鹽土，土壤剖面鹽分分布為兩種類型，即鹽分表面聚集型和通體含鹽型。

黃河中游沖積平原主要包括寧夏銀川平原及內蒙古自治區的后套和中灘三個黃河沖積平原，在地質構造上屬于斷裂沉降盆地，沉積了深厚的富含水溶性鹽類的湖積物地層，土壤底層鹽化，加之早期農業灌溉重灌輕排，導致土壤次生鹽漬化嚴重。寧夏引黃灌區具有大量的鹽漬化土壤，尤其以銀北地區分布最廣．該區域鹽漬化耕地面積占50.7%，其中重度鹽漬化土壤占10.2%，嚴重制約了當地農業生產可持續發展。該區域春季鹽分離子空間差異性強，春季聚鹽過程明顯。0～20cm土層土壤主要鹽分離子是CI-、Na+、Mg2+，鹽漬類型是以氯化型鹽漬土為主；20～50cm土層土壤K+、C1-、S04-是主要鹽分離子，鹽漬土類型是以氯化型鹽漬土和硫酸型鹽漬土為主。

黃河下游區域主要包括河南部分區域和山東大部分，該區域鹽堿地目前主要是黃河三角洲分布的渤海濱海鹽漬土，以及零星分布的黃河灌區內陸鹽堿土，具有明顯的季節性積鹽和脫鹽的頻繁交替過程：鹽漬土的分布從內陸向濱海土壤鹽分含量逐漸增加，土壤鹽分與pH分布趨勢整體呈負相關：土壤鹽分剖面分布特征整體以均質型為主，局部存在表聚、兩端集聚，呈表聚型、均質型、兩端集聚型三種類型共存的復雜特征。

黃河流域鹽堿地主要分布與類型詳見表1。

2黃河流域鹽堿地開發利用現狀

國家和沿黃省份都非常重視黃河流域鹽堿地的改良利用，先后組織實施了一大批重大科技專項，研發示范推廣了一批新技術、新產品，取得明顯的經濟、社會、生態效益。我國于20世紀80年代便在旱澇鹽堿綜合治理、鹽堿農業發展戰略以及水鹽運動等科學研究方面取得重大進展。通過多年研究，對鹽堿土演化過程、形成機理、水鹽運移等有了清晰的認識。當然，由于歷史和現實問題，黃河流域鹽堿地治理依然存在較大阻礙。

2.1黃河流域上游鹽堿地開發利用

黃河上游鹽堿地開發利用過程中，科研工作者通過長期的試驗研究，提出了主要作物耐鹽極限與土壤鹽漬化分類、地下水位臨界值，開展了鹽堿土的性質、微量元素背景值及磁化率特性、灌溉回歸利用對土壤次生鹽堿化等的影響研究，形成了‘淤、灌、肥、翻、輪、松、種、換’的八字農藝技術，建立了明溝為主的灌排體系、豎井強制抽排、豎井和排水溝結合排水洗鹽、明溝為主輔以豎井與暗溝的綜合水利工程改良技術。例如，黃河上游寧夏回族自治區鹽堿地改良取得較大成果：蓮湖農場、靈武農場、前進農場經過數十年的艱苦努力，累計改造鹽堿地8000hm2，小麥單產由改良之初的300～450kg/hm2提高到6000～7500kg/hm2，使昔日鹽堿荒地變為寧夏商品糧生產的重要基地之一，形成了合理規劃建立有效的排灌系統、開溝種稻連續洗鹽改土、秋耕免灌冬水等技術體系。銀北平羅縣、賀蘭縣、惠農縣、石嘴山市等地充分利用自治區人民政府寧夏引黃河套區重點開發建設項目的資金支持，從1989年開始，三期工程共投入資金數千萬元，改造鹽（堿）漬中低產田（包括鹽荒地開荒）超過3.33x104hm2，創造了舉世矚目的鹽堿地改良業績。同時，黃河流域上游在鹽堿地開發利用過程中也依然存在引黃灌溉用水量過大、灌溉效率低下、地下水開發程度不夠和排鹽規劃缺乏等方面的問題。過量和無序農田灌溉用水使原有生態系統的可用水量減少，打破了自然狀態下的平衡，導致生態環境惡化。甘肅省根據鹽堿耕地現狀及水資源特點，集成建起輕度鹽堿地培肥“控”鹽、中度鹽堿地節水“阻”鹽、重度鹽堿地灌水“降”鹽這三大關鍵技術模式，達到了“降鹽減害”的效果。

2.2黃河中下游鹽堿地開發利用

黃河中下游地區是我國重要的農業產區之一，但長期以來受到土壤鹽堿化的困擾。為了有效治理和利用鹽堿地，該地區已展開大量的科學試驗研究和生產實踐。在科學試驗研究方面，黃河中下游地區通過總結土壤鹽堿化正反兩方面的經驗教訓，已共同確認防治土壤鹽堿化必須掌握“因地制宜、綜合治理”的原則及“水利工程措施與農業生物措施相結合”“排除鹽分和提高土壤肥力相結合”“利用和改良相結合”等一系列方針。這些方針為土壤鹽堿化防治提供了科學的理論基礎和實踐指導。在生產實踐方面，黃河中下游地區采取了多種富有成效的綜合防治措施。例如，結合水利工程措施和農業生物措施，采取排水灌溉、種植耐鹽堿植物等措施，有效提高了土壤的排鹽能力和改良土壤結構的能力。通過這些努力，鹽漬土的面積顯著減少，為當地農業生產的可持續發展奠定了良好基礎。

山西省在防治土壤鹽堿化方面主要采取了以下措施：利用井灌井排、灌溉洗鹽等方法降堿；利用秸稈深埋、耕翻、地膜覆蓋等方法壓堿壓鹽（表2）；種植需水并且耐鹽堿的作物；利用農藝措施改良土壤、降鹽堿；利用土壤改良劑降堿。據報道，通過上述措施，山西省取得顯著成效。耕作層厚度大于20cm，土壤含鹽量小于0.2%，pH值下降到8.5以下，且土地平整，能灌能排。糧食產量由之前的3000～4500kg/hm2提高到7500～9000kg/hm2，平均增收3000元以上。

陜西省在治理鹵泊灘鹽堿地過程中采取了多項綜合措施，包括挖溝排水、平整土地、營造農田林網、深耕曬垡、引淡淋鹽、增施有機肥、適時播種、深播淺蓋、生物改良土壤、構建網狀水系、保護耕層有機質等，取得顯著效果。這些措施使得鹵泊灘鹽堿地的系統抗逆性得到提高，生態環境得到顯著改善。治理前土壤有機質平均含量為0.70%，全鹽含量平均為0.77m，pH值平均為9.33：治理后鹽堿地成為農田，有機質含量提高至0.92%，含鹽量降到0.085%，土壤pH值降至8.3左右。糧食單產由825kg/hm2提高到6000kg/hm2，棉花單產由360kg/hm2提高到2355kg/hm2。

針對黃河三角洲區域水資源短缺和水土資源配置不平衡的現狀和問題，提出了水土資源高效可持續利用與均衡配置策略。黃河中下游鹽堿化土壤開發利用過程也存在一些尚未完全解決的問題，主要是鹽堿地整治項目前期投入較大、灌排系統不完善、鹽堿地整治措施不到位影響改良效果、鹽堿地治理后期管護制度體系不健全和缺乏建成后持久發揮占補平衡資源的數量、質量、生態三方面效應的運行機制等。

綜上，黃河中下游地區在治理鹽堿地方面采取了多種綜合措施，取得顯著效果。然而，仍需進一步加強研究，提出更加科學的治理策略，為當地農業的可持續發展提供更多的支持和保障。

2.3黃河三角洲鹽堿地開發利用

黃河三角洲鹽堿地是我國重要的后備耕地資源。幾十年來，國內學者在土壤鹽漬化發生過程與機理、改良與利用等諸多方面深入開展了大量研究工作，總結形成了一批經驗性改良技術模式．取得階段性豐碩成果。

大量科研單位和高校的學者以國家科技重大專項、國家公益性行業科研專項、渤海糧倉科技示范工程、國家重點研發計劃、國家自然科學基金、山東省重點研發計劃等項目為依托，在鹽堿地水鹽調控、改良培肥技術及耐鹽植物修復技術等方面積累了雄厚的研究基礎，揭示了“作物一土壤一微生物”共同體耐鹽機理，明確了濱海鹽堿地水鹽運移規律，構建了濱海鹽堿地糧經飼作物承載力估算模型，形成了“排一抑一控”水鹽綜合調控技術、濱海鹽堿地養分高效綜合利用技術、濱海鹽堿地糧經飼增產增效技術，篩選出適宜濱海鹽堿地種植的糧經飼系列作物品種，研發出多種鹽堿地改良劑和調理劑、增效復混肥料和菌肥等產品。同時，綜合現代遙感信息技術手段實時和定點長期監測黃河三角洲濱海鹽漬土水鹽動態規律監測、集成秸稈覆蓋免耕等農藝措施和上農下漁臺田（圖1）、深溝條田、暗管改堿等改良與開發利用綜合改良技術體系，構建了多種濱海鹽堿地改良利用與作物提質增效技術模式。這使得中輕、中度鹽堿地耕層土壤含鹽量降低10.3%～22.5%．首年耕層土壤鹽分下降到0.3%以下，次年下降到0.2%以下，pH值控制在8.5以下，小麥增產11%～63%：重度鹽堿地土壤含鹽量降低55.3%～70.9%，小麥666.7m2產量由原來的50kg提高到266kg以上。黃河流域鹽堿地治理進行了不斷的探索，在鹽堿地開發利用方面取得長足進步和發展，但由于形成的技術存在實時監測困難、過程復雜、成本高、輕簡化程度不夠等問題，造成鹽堿地治理的長效性和可持續性不足，難以持續維持較高的地力水平。因此，黃河三角洲地區應堅持生態保護、農業產業、社會發展三位一體方略，將鹽堿地作為一種寶貴資源進行可持續利用，統籌生態建設、國家糧食安全、產業發展，培育“一二三”產業融合的鹽堿耕地農業產業鏈，同時充分發揮政府和市場作用建立多元化的投入機制，協調農業生產與土地鹽堿化治理關系，提升水土資源利用效率，實現鹽堿地農業生態系統的良性循環。

3黃河流域鹽堿地保護利用策略

3.1黃河流域鹽堿地保護利用的基本原理與思路

為高效安全利用黃河流域鹽堿耕地，除“鹽隨水來、鹽隨水去和春返鹽、夏淋鹽、根系層脫鹽”的基本原理外（圖2），鹽害的主要機理（滲透效應、特殊離子效應）、植物耐鹽機理（滲透調節、離子排泄和分隔、抗氧化防御、遺傳適應等）、增碳抑鹽機理（增加土壤有機質，改善土壤理化性質）、種植模式提升地力原理（增加土壤覆蓋度、活化土壤微生物、改善小氣候等）等均是制定科學合理的鹽堿耕地保護利用策略的重要依據。近年來提出了鹽堿地“根際適生微域”原理與技術，該技術以緩控釋肥料為核心輔以抗鹽、促生和其他生物強化因子，調控根際微域建立植物適生環境，可在中度以上鹽堿地上達到理想產能。基于相關原理，形成了黃河流域鹽堿地保護利用的基本思路——“一個核心三類六策”。以土壤有機碳的管理為核心，充分利用有限的外源碳，提高秸稈還田有機質的轉化率。針對輕度、中度、重度鹽堿地，遵循“分類施策、用養結合”的原則，外部有機碳施人和內部循環提質相結合，依據土壤鹽堿程度選種與之相適應的耐鹽作物，構建分區分類鹽堿地綜合利用技術模式。六策指的就是，實施六方面的基本措施：①高效利用作物秸稈，采用合理的方式將秸稈還田：②研發并充分利用各類鹽堿地化學、有機改良劑和調理劑；③綜合應用生物強化，比如抗鹽促生微生物菌劑、有機小分子抗鹽促生劑等；④多水資源精準調控，科學利用地表淡水、微咸水和降水等；⑤耕作和輪間作優化，將深翻、平地、松土、起壟等田間管理措施與間作、輪作、套作、密植等種植模式配套實施；⑥冬季作物綠色覆蓋，冬季保持地表最大限度綠色覆蓋以減少蒸發。通過采用上述六類基本措施，輕、中、重鹽堿地土壤有機質分別提高1.5%、1.2%和1.0%以上，綜合產能得到提升，構建出鹽堿地種養加全產業鏈高效循環和高值農業協同互補保護利用的快速發展新格局。

3.2黃河流域鹽堿地保護利用的途徑與模式

黃河流域鹽堿地開發利用要實現經濟效益、生態效益、社會效益“三提升”，首先，必須轉變思路，從治理鹽堿地適應作物，轉變為選擇耐鹽作物適應鹽堿地；其次，必須堅持“分類施策、用養結合”原則，外部有機碳施入和內部循環提質相結合，依據土壤鹽堿程度選種與之相適應的耐鹽作物；在此基礎上，綜合運用農藝、工程、生物與化學等措施，農機裝備以及智能化、信息化技術等手段，發展基于輕簡化、機械化的作物生態高效生產技術與鹽堿地綜合利用技術模式，促進黃河流域鹽堿地生態高效農業的發展，為黃河流域生態保護和高質量發展提供示范樣板。

對于輕度鹽堿耕地，其保護利用模式是以提高秸稈還田質量、加強內循環為主，穩定水利工程排鹽、物理化學調理改土、生物生態改良的抑害一培土一增養一促生鹽堿地農業種植模式，以及耐鹽作物品種優選一農藝措施土壤優化一生物化學鹽堿改良的多維治理模式。輕度鹽堿耕地應以發展小麥、玉米、大豆、花生等糧油作物為主，堅持“種輪防返”策略，利用糧油作物與耐鹽作物周期性輪作、糧油作物寬幅間作輪作，防止返鹽，保持地力。黃河三角洲地區成熟的技術模式包括鹽堿地快速改良水肥碳技術模式、玉米一油葵一谷子與花生間作增密抑鹽技術模式、小麥+玉米／／花生的間套作種植模式、輕度鹽堿地糧食作物增產增效技術模式、“一年三作青飼料”種植模式等。

中度鹽堿耕地的保護利用模式是，適當施人有機肥，提高秸稈還田質量，內外結合治理鹽堿地，形成控鹽一改土一適種一促生一增收鹽堿地農牧業結合開發利用模式。中度鹽堿耕地應堅持“用養結合”策略，合理布局棉花、高梁、油葵、藥用植物、飼草、綠肥等耐鹽作物，科學配置一熟、兩熟種植制度，采用單作、間作、輪作等種植模式，推廣應用基于輕簡化機械化的耐鹽作物生態高效生產模式，特別是通過種植田菁、檉麻、二月蘭、飼用油菜等綠肥作物，實現地表周年覆蓋。在鹽堿地經濟作物高效生產的同時，做到用養結合。黃河三角洲地區成熟的技術模式包括小麥一飼用作物種植秸稈直接／過腹還田增碳培肥技術模式、小麥一大豆（谷子）種植秸稈直接還田增收技術模式、飼用玉米一花生間作套種過腹還田生態改良技術模式、耐鹽牧草過腹還田持續改良技術模式等。

重度鹽堿地的保護利用模式是，以外源有機肥、有機碳輸人為主，治理開發利用鹽堿地，形成除鹽一養土一增能一提效鹽堿地農牧業結合開發利用模式。對于重度鹽堿耕地，要以生態保護為主，通過發展堿蓬、檉柳等鹽生植物復合種植模式，實現地表覆蓋，抑制返鹽、保護生態，打造景觀、提升生態效益。黃河三角洲地區成熟的技術模式包括重度鹽堿地強度增碳直播水稻種植模式、重度鹽堿地水稻一綠肥輪作模式、重度鹽堿地稻一麥一飼種植模式等。

依托國家“十四五”重點研發計劃項目“環渤海鹽堿地耕地質量與產能提升示范及應用”開展了大量鹽堿耕地質量和產能提升研究，揭示了濱海鹽堿耕地多源增碳和生物互作增效關鍵過程和原理，研發出一批有機質快速提升、提質增效綜合培肥、多水源安全利用、生物強化耐鹽促生等鹽堿地耕地質量和產能提升技術，構建起以“耐鹽品種+新型產品+捉質增效”為核心的輕中度鹽堿耕地提質增效等綜合技術模式，實現土壤鹽分降低20%以上，綜合產能提升10%以上。近年來形成的新型技術模式主要包括重度鹽堿地菌菜輪作技術模式、鹽堿地光伏電站食用菌露天大田栽培技術模式、鹽堿地棉草兩熟栽培技術模式、鹽堿地檉柳一肉蓯蓉林下栽培技術模式等。其中，重度鹽堿地菌菜輪作技術模式是一種適用于重度鹽堿地大棚設施的新型菌菜輪作模式，該模式結合作物各自的生長特點和當地氣溫、環境、秸稈、市場等多方面因素，在不增加栽培面積的情況下不斷提高單位面積產值和經濟效益，有利于改良鹽堿地土壤，構建循環栽培模式，減少資源浪費，提高土地利用率，為鹽堿地土壤改良提供了有效技術支撐，構建起“當地秸稈栽培海鮮菇一海鮮菇菌渣打包春季袋栽靈芝一靈芝覆土二次栽培一秋季栽培短季蔬菜一杏鮑菇菌渣覆土出菇一菌渣還田栽培番茄”鹽堿地設施大棚菌菜輪作模式：鹽堿地光伏電站食用菌露天大田栽培技術模式是一種適用于光伏電站菌物一植物高效栽培模式，是太陽能發電與作物種植等相結合的一種新型業態，即“鹽堿地+光伏+農業”新模式。在光伏電站現有規模下，利用閑置空間（平面和立體空間）提高單位面積產值和經濟效益，鹽堿地光伏電站的地面上以及光伏電板與地面之間的空間內種植食藥用菌。食藥用菌為黑木耳、杏鮑菇、大球蓋菌、靈芝等。黑木耳栽培可分為露天栽培和吊袋栽培。這些相關技術與模式構建有望為黃河流域鹽堿耕地高效安全利用提供技術支撐。

綜上所述，黃河流域肩負著發展高效生態經濟重任，土地開發利用必須以保護環渤海和黃河下游生態環境為前提，把生態建設和經濟社會發展有機結合起來，促進發展方式根本性轉變。以習近平生態文明思想為指導，堅持生態優先、綠色發展，以水而定、量水而行，因地制宜、分類施策，上下游、干支流、左右岸統籌謀劃，堅持山水林田湖草綜合治理、系統治理、源頭治理，協同推進大保護大治理。將黃河流域鹽堿地改良治理、利用與保護有機結合，科學分區分類規劃治理，兼顧資源環境約束，保障國家食物和生態安全。