武威東沙窩荒漠區(qū)鹽堿土成因及改良措施

李梅英， 趙之旭，韓振蓮

(國家林業(yè)局甘肅瀕危動物保護中心，錢學森沙產(chǎn)業(yè)中心實驗室，甘肅 武威 733000)

武威東沙窩荒漠區(qū)鹽堿土成因及改良措施

李梅英， 趙之旭，韓振蓮

(國家林業(yè)局甘肅瀕危動物保護中心，錢學森沙產(chǎn)業(yè)中心實驗室，甘肅 武威 733000)

通過分析武威荒漠區(qū)鹽堿土形成原因，提出了荒漠區(qū)鹽堿地土壤改良措施，并選育出耐鹽堿植物。經(jīng)過不同方式的綜合治理，武威東沙窩土壤環(huán)境和植被資源得到合理改善。

鹽堿土;形成原因;治理措施

1 鹽堿土的分類

武威東沙窩鹽堿類型主要有灰棕漠土、鹽堿化灰棕漠土，土壤鹽堿化率達84.3%。其中輕度鹽堿化灰棕漠土占51.6%，中度鹽堿化灰棕漠土占18.8%，重度鹽堿化灰棕漠土占13.9%。

該區(qū)域土壤以鹽堿土為主，風沙土次之，沙土、漏沙土亦較普遍。沙層含水率為2%～4%，丘間地一般較為平坦，土壤為灰棕漠土， pH為7.5～9.2，屬輕度和中度鹽堿土，土壤有機質(zhì)含量為6.1～7.2 gkg-1，全氮0.25～0.5 gkg-1，速效鉀76～84 mgkg-1，有效磷8.3～11 mgkg-1?？傮w上屬土壤肥力低，有機質(zhì)不足，土壤生產(chǎn)潛力差，處于退化狀態(tài)。

2 武威東沙窩荒漠區(qū)鹽堿土成因

不同鹽堿土都是在一定的自然條件下形成的，武威東沙窩荒漠區(qū)鹽堿土成分以Na2CO3、 NaHCO3和NaCl為主，pH在8.1～9.2，鹽分含量高，部分土質(zhì)黏重，壤土和漏沙土交替存在。影響鹽堿土形成的主要因素有：

2.1 氣候條件的影響

東沙窩地處甘肅武威西北部，騰格里沙漠西南緣，屬典型的溫帶大陸性氣候，降水稀少，蒸發(fā)量大且強烈，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。年均氣溫7.9 ℃；日照充足，年均日照時數(shù)3 039 h；全年平均降水量110～160 mm，且分配極不均勻，多集中于7—9月；無霜期150 d以上；全年蒸發(fā)量2 909.6 mm，全年5—7月蒸發(fā)量最大，相對濕度45%，干燥度4.5；全年多西北風，年均風速2～3 ms-1,8級以上大風日數(shù)年平均15.9 d，風沙日數(shù)130 d左右，5 ms-1以上的起沙風日數(shù)為50～70 d，浮塵揚沙、沙塵暴全年數(shù)14.6次，最多達30次，且多發(fā)生在春季；主要災害天氣有干熱風、沙塵暴、霜凍等。由于降水少，蒸發(fā)大，灌溉時溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚而形成鹽堿土。

2.2 地理條件的影響

武威地勢南高北低，相對高差3 854 m，形成明顯的3個地理帶：一是南部祁連山區(qū)，約9 000 km2，海拔2 000～4 872 m，高寒陰濕，4 000 m以上終年積雪，4 000 m以下有森林、草原覆蓋，年降水量310～522 mm，平均氣溫零度以下，無明顯夏季。二是中部綠洲灌溉區(qū)近9 000 km2，屬溫帶干旱區(qū)。東沙窩位于101°59′—103°23′ E，37°23′—38°12′ N，地處甘肅省西北部，河西走廊東端，祁連山北麓，武威市中部。三是北部干旱區(qū)約1.5萬km2，干旱缺水，年降水量52～185 mm，蒸發(fā)量3 000 mm。地形部位高低對鹽堿土的形成影響很大，地形高低直接影響地表水和地下水的運動，也就與鹽分的移動和積聚有密切關(guān)系[9],從東沙窩土壤狀況來看，土壤積鹽是在局部小凸處積聚。

2.3 地下水的影響

該區(qū)河流主要有洪水河，上游已干涸，現(xiàn)水源補給主要來自長城鄉(xiāng)紅水村東南地下泉水。由南向北經(jīng)前營、大灣、長城、岸門、上營、五墩、九墩灘至民勤蔡旗匯入石羊河，全長58 km，年均流量2.71 m3s-1，年徑流量0.65億m3。因受荒漠土層質(zhì)地影響，河水礦化作用比較明顯，礦化度一般為0.5～1.0 gL-1。近年來，本區(qū)域灌溉多采用打井提取地下水，現(xiàn)地下淺水位處于下降趨勢，地下水開采面臨補采失調(diào)的潛在威脅。地下水影響土壤鹽堿的關(guān)鍵問題是地下水位的高低及地下水礦化度的大小，地下水位高，礦化度大，容易積鹽[10]。武威綠洲荒漠區(qū)位于石羊河中下游，水質(zhì)礦化度高，硬度大，是形成積鹽的客觀因素。民勤紅崖山水庫為亞洲最大的沙漠水庫，在它周圍因地下水位高，常年有向外滲出的水，因而土壤鹽堿度較高。

2.4 不合理灌溉的影響

近年來隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，耕地流轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了土地的規(guī)?；图s化經(jīng)營，但大水漫灌促使表土形成積鹽，原來的好地逐漸變成了鹽堿地。

3 鹽堿地改良方法及措施

針對土壤含鹽量、pH值較高等不良性狀和障礙因素，采取相應的生物、物理及化學措施，改善土壤性狀，提高土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，有效地改善土壤生產(chǎn)性狀和環(huán)境條件。

3.1 生物改良

利用某些植物抗鹽性強的特性來適應、抑制或改善土壤，降低土壤含鹽量。東沙窩荒漠區(qū)耐鹽堿的植物有香花槐、檉柳、胡楊、白刺、沙拐棗等。另外，春季種抗鹽堿力強的紫花苜蓿、毛苕子、大葉補血草，秋季把草或綠肥植物翻入土中，增加土壤有機質(zhì)，促進微生物活動，改善土壤水、肥、氣條件，提高土壤肥力，降低鹽堿含量，土壤改良后種植其他作物，成活率可提高9.5%。

3.2 化學改良

用化學改良劑使土壤中鹽含量降低。

3.2.2 用植物激素處理植株 生長素可促使作物生長和吸水，提高其抗鹽性。脫落酸能誘導氣孔關(guān)閉，減少蒸騰作用和鹽的被動吸收，提高作物的抗鹽能力。

3.3 物理改良

利用農(nóng)業(yè)、水利、生物等措施，改善土壤性狀，提高土壤肥力。

3.3.1 平整土地、適時耕作 播種前，采用翻、耕、筑小畦等方法使表土平整，降低積鹽，并根據(jù)氣候、土壤墑情，適時耕作，提高苗木成活率，增加作物產(chǎn)量。

3.3.2 壓沙改良 當鹽堿土中混入40%～60%的沙丘風沙土時，土壤鹽分含量降低20%～50%，堿化度降低35%～56%，滿足種植玉米、向日葵、甜高粱等旱作作物的條件。

3.3.3 增施有機肥、腐殖酸 在鹽堿地上增施牛、羊、豬糞等有機肥和腐殖酸、高效復合肥，培肥土壤。每hm2施有機肥(有機質(zhì)含量>8%)45～60 m3、腐殖酸1 500 kg，高濃度復合肥雖無效成分少，殘留少，但施肥時還要結(jié)合灌水，以降低土壤溶液濃度。

3.3.4 合理利用水資源 運用滴灌設(shè)備，節(jié)水防鹽， 防止大水漫灌， 減少輸水滲漏，在灌水不足的荒漠地區(qū)要避免重茬，并安排閑田作物進行土壤培肥，提高地力。

3.3.5 深翻曬土 秋季作物采收后，要深翻曬土，通過深翻，打破僵硬的底土，有利于保水、保肥、增大土壤空隙度及降低土壤容重，結(jié)合鏟除鹽結(jié)皮、淺春耕、秋深翻，促進土壤熟化。

3.3.6 營造防護林網(wǎng)，植樹種草 根據(jù)地形和地塊大小，營造防護林網(wǎng)，植樹種草，可改善小氣候,降低風速、減少污染、調(diào)節(jié)氣溫和濕度、改良土壤，以下7種植物在東沙窩荒漠區(qū)種植適應性很強。

(1)檉柳

檉柳是適于鹽堿地生長的耐鹽植物，在0～10 cm土層，含鹽量為1.025%，pH為8.21時生長良好。武威荒漠綠洲區(qū)栽植檉柳為甘肅檉柳。在1 m土層，平均含鹽量2%～11%情況下，開深50 cm的溝栽植檉柳，成活率可達92.8%。

(2)沙棗

沙棗有抗旱，抗風沙，耐鹽堿，耐貧瘠的特點。武威東沙窩荒漠區(qū)鹽堿土成分以Na2CO3、 NaHCO3和NaCl為主，在氯化鹽土上全鹽量超過0.46%時沙棗生長不良。在未經(jīng)改良的中、重鹽漬化土壤上可栽植沙棗，以此來改良土壤。

(3)胡楊

武威綠洲荒漠區(qū)，海拔高度1 320～1 458 m，pH值8.9～9.3，含鹽量1.476%的土壤上胡楊生長良好，胡楊不但能吸收鹽堿，并具有排除鹽堿的特殊能力，但胡楊生長緩慢。

(4)枸杞

枸杞抗鹽堿能力接近檉柳，在pH值為8.9的堿性土壤上生長旺盛，且耐干旱，可在沙地生長，抗病能力較強，因此可作為水土保持的灌木和鹽堿地先鋒樹種。近年來，武威為節(jié)水，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)牧業(yè)及特色林果業(yè)，枸杞就是其中之一。

(5)梭梭

梭梭是藜科大灌木，耐旱、抗熱、抗寒、耐鹽堿性都很強，莖枝內(nèi)鹽分含量高達15%左右，抗鹽性很強，幼樹在固定半固定、土壤含鹽量0.2%～0.3%的沙丘上生長良好，而在含鹽量0.13%以下者反而生長不良。梭梭喜光，不耐庇蔭，適應性強，生長迅速，枝條稠密，根系發(fā)達，防風固沙能力強，是我國西北和內(nèi)蒙古干旱荒漠地區(qū)固沙造林和鹽堿地造林的優(yōu)良樹種。

(6)側(cè)柏

側(cè)柏耐鹽堿能力較強，但不耐風吹，土壤含鹽量在0.2時，生長良好，0.2%～0.3%時生長受到抑制。近年來，在武威綠洲荒漠區(qū)經(jīng)過多次試種，在背風的堿、沙地上栽植成活較好，但在空曠的堿、沙地上栽植成活受阻。

(7)紫花苜蓿

紫花苜?？鼓嫘詮?，在海拔2 000 m以下，無霜期150 d以上，全年≥10 ℃積溫1 800 ℃以上，年平均氣溫7 ℃以上的武威綠洲荒漠區(qū)種植紫花苜蓿，第2年其干草產(chǎn)量可達4.2萬kghm-2。紫花苜蓿屬于強光作用植物，葉片是進行光合作用的場所，莖葉中含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、多種維生素及胡蘿卜素，葉片的淀粉含量晝夜變幅大，干質(zhì)量從上午的8%增加至日落時的20%，其后含量急劇下降[9]。

4 結(jié)論

根據(jù)不同土壤類型采用種植紫花苜蓿、植樹造林、覆沙、增施有機肥、腐殖酸等措施，改良土壤結(jié)構(gòu)，固定表土，提高了土壤肥力，保護土壤耕作層。經(jīng)過不同方式的綜合治理，武威東沙窩土壤有機質(zhì)含量明顯增加，土壤肥力顯著提高，土壤環(huán)境和植被資源得到合理改善；對武威東沙窩荒漠區(qū)土壤資源的合理利用及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展途徑的探索具有重要意義。

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1005-5215(2015)03-0080-02

2015-01-08

武威市科技攻關(guān)項目(WW 130201)

李梅英(1975-)，女，甘肅武威人，大學，工程師，主要從事水土保持和荒漠化綜合治理.

趙之旭(1967-)，男，甘肅武威人，高級工程師，主要從事荒漠化綜合防治工作.

S156.4

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.031