淺析輕度鹽堿地整治生態(tài)工程技術(shù)

王超　趙亞軍　成勝偉

摘要：文章所述研究注重理論與實踐相結(jié)合的原則，針對輕度鹽堿地狀況，提出了改良措施，輕度鹽堿地整治生態(tài)工程以黃河島“無棣苜蓿”改良項目為示范區(qū)，實施對輕度鹽堿地的生態(tài)整治；研究依托以上三個示范項目區(qū)的實施，均完成了對鹽堿地的生態(tài)治理，取得了良好的改良效果。

關(guān)鍵詞：輕度鹽堿地；生態(tài)改良技術(shù)；苜蓿；生態(tài)治理；生態(tài)工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：S156 文章編號：1009-2374（2017）02-0086-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.041

無棣縣土壤貧瘠并且淡水資源匱乏，鹽堿地問題一直是困擾當?shù)剞r(nóng)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的一個頑固。以黃河島“無棣苜?！备牧柬椖繛槭痉秴^(qū)，通過種植苜蓿使得輕度鹽堿地得到改良。輕度鹽堿地改良將擁有更廣闊的前景。

1 研究背景

鹽堿化是嚴重威脅世界農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的三大土地問題之一。過高的含鹽量將對土壤化學(xué)性質(zhì)、物理結(jié)構(gòu)、作物生長以及生物過程等方面造成嚴重的負面影響。土壤鹽堿化可嚴重破壞土壤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、土粒密度以及滲透能力，又將抑制堿性磷酸酶、β葡糖苷酶等水解酶活性及土壤微生物呼吸作用（Tejada et al.，2006）。

國外對鹽堿地整治工程研究認為，土壤排水條件的改善、土地平整及降低地下水位屬于基礎(chǔ)工程措施（Qadir et al.，2000）。根據(jù)這三點衍生出更為具象的措施，主要可歸結(jié)為以下六點：

1.1 土地平整工程

土地平整工程功能可分為兩部分：一方面，可均勻土地表層，促進水分下滲，提高鹽分淋洗效率，防止土地斑塊狀鹽堿化的出現(xiàn)；另一方面，土地平整工程可塑造地表形態(tài)進行積水，持續(xù)或間歇式蓄水可有效緩解因降雨量減少造成的鹽分升高問題，促進可溶性鹽分的淋洗。

1.2 灌水洗鹽工程

鹽堿地假如因鹽分過高形成鹽蓋，土壤滲透性較好，可采取漫灌洗鹽的方式。土壤滲透性不好可以采取多次漫灌淋洗的方式，每次間隔12小時左右，可在間隔期間向土壤中加入石膏緩解土壤鹽分狀況。在缺水條件下，噴灌技術(shù)也可以通過控制土壤溶質(zhì)的對流與擴散去除鹽堿土的鹽分，緩解土壤鹽堿化，效果與間歇積水相似。

1.3 改良劑措施

該措施常與灌溉措施配合進行，石膏是較為常見的無機改良劑，綠肥和腐殖酸則常作為有機改良劑應(yīng)用。研究顯示，有機改良劑與無機改良劑混合更有利于改良鹽堿土，增加作物產(chǎn)量（Shaaban et al.，2013），但需注意的是該措施使鹽分多聚集于下層土壤中。

1.4 植物覆被措施

耐鹽植物根系分泌物可緩解土壤鹽堿化狀況，根系的延展也可改善土壤的物理結(jié)構(gòu)，豆科作物根瘤菌的作用也可有效提高土壤微生物總量（Qadir et al.，2006）。除了耐鹽植物，還可種植高積累鹽生植物，在少量水分灌溉條件下可有效降低土壤鹽分。引入外來植物，需考慮可能對本土植被產(chǎn)生的生態(tài)影響。

1.5 人工阻斷措施

該措施主要是為了阻斷土壤毛細管因蒸發(fā)造成的地下水水位上升，阻止鹽分在表土層匯聚，防控土壤因氣溫和地下水位變化出現(xiàn)的反復(fù)鹽堿化現(xiàn)象。主要的阻斷材料有聚乙烯塑料、砂石、膨潤土等（Khire et al.，2000）。

1.6 其他措施

除了以上工程措施之外，接種微生物菌劑改良植被生長同樣屬于當前較為先進的整治措施，如玉米接種固氮菌株（Azotobacter）可通過多種機制整合作用，降低植物葉片脯氨酸濃度（Rojas-Tapias et al.，2012），從而有效提高其抗鹽堿能力；我國江蘇沿海地區(qū)的鹽堿地研究（Zhang et al.，2014），對蓖麻子（Ricinus communis L.）幼苗接種叢枝菌根真菌摩西球囊霉菌（Glomus mosseae）與溶磷真菌的被孢霉菌（Mortierella sp.），發(fā)現(xiàn)接種后土壤電導(dǎo)率和鈉離子濃度都出現(xiàn)降低的趨勢，而土壤的磷和有機質(zhì)含量則有所提升。

鹽堿地整治工程需要綜合性的技術(shù)措施，單一的技術(shù)模式不能滿足當前的整治需求。然而研究者多是小規(guī)模地將植被措施與菌劑接種、灌排工程相結(jié)合或者直接采用有機或無機改良劑，整治過程較為理想化，可實踐性不強。

對于本項目區(qū)黃河三角洲地區(qū)鹽堿地的研究，相較于其他地區(qū)有所不同，土壤質(zhì)地粘重板結(jié)，土壤結(jié)構(gòu)差，有機質(zhì)含量低。地下水位為1.0～1.5m，礦化度5～10g/L，高的可達15～30g/L。目前，耕作土壤的含鹽量，輕的2‰～3‰；重的6‰～10‰，有的甚至高于12‰，而且土壤含鹽量上下比較接近。鹽分組成以氯化物為主，隨著鹽分含量增高，氯化物比重越高，土壤多呈微堿性反應(yīng)，pH值8左右，如對其進行治理難度較大。黃河三角洲地區(qū)鹽堿地整治的主要措施有水利工程、石膏改良劑、綠肥及其他肥料、農(nóng)耕及樹木種植等。當前整治措施仍未跳出原有的模式。

2 苜蓿品種的選擇

本研究選擇種植繁育的品種為“無棣苜蓿”，該品種是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所與無棣縣畜牧局聯(lián)合培育的耐鹽堿高產(chǎn)品種，經(jīng)全國草品種審定委員會審定通過（品種審定登記號為：124）。經(jīng)研究測定，無棣苜蓿的粗脂肪為11%，氨基酸含量為6%，粗蛋白含量是玉米的2～4倍，每千克鮮無棣苜蓿含胡蘿卜素6.25g，是一種具有高品質(zhì)和豐富營養(yǎng)的牧草飼料作物，它根系發(fā)達，耐嚴寒、耐瘠薄、耐干旱，適宜鹽堿地種植，具有改良土壤、提高肥力的明顯效果，適宜在濱海輕度鹽堿地改良中推廣種植。

2.1 品種特征特性

無棣苜蓿為豆科多年生草本植物，株型直立，較散開，株高1m，花淺紫色，種子千粒重1.67～1.81g。主根深，側(cè)根大，抗旱性好，生長季節(jié)連續(xù)70天干旱無死亡現(xiàn)象。25℃左右是其生長最適溫度。其耐寒性較強，長成的植株可耐-30℃～-20℃；其不耐酸，土壤pH值保持在6.8～8.1之間為宜；耐鹽量0.2%～0.3%；生長期需較多的水分但不能連續(xù)24小時積水。

2.2 無棣苜蓿的種植與管理

需精細整地，無大土塊，盡可能耕得深些。華北適宜3至9月播種，為防控雜草，以秋播為好。播種量：純凈苜蓿種子每畝需0.8～1.2kg。收草田條播行距為24～31cm，播深2～3cm；與其他作物間作時，行距可以增加到40cm；繁種田行距應(yīng)增至60～90cm。早春返青和每次收割之后，應(yīng)中耕松土、除草。每次刈割之后，及時澆水并追施速效肥。在干旱時期或炎熱夏季，灌溉可以顯著增加刈割次數(shù)；在干旱及寒冷地區(qū)，冬灌可提高地溫，使苜蓿安全越冬。若遇到長期連續(xù)下雨，應(yīng)及時排除積水。秋播的苜蓿至次年五月下旬開始刈割，大約一個月可以進行一次。在無棣可以年刈割3～4茬。收種田則一般在6月底～7月初收割，其后再生草在越冬前還可以至少刈割1茬。草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量一般在種植后的第三年達到高產(chǎn)年。

3 苜蓿生態(tài)種植技術(shù)

3.1 整地

播種前需對鹽堿地進行整平，清除殘茬、雜草、雜物，耕耙整平，進行多次鎮(zhèn)壓，達到土細無坷垃、土層堅實墑情好，最佳適耕期一般為，粉砂壤土含水量為20%～30%，黏壤土含水量為18%～20%時?？梢杂檬职?0～20cm土層的土捏成團，如果落地立即散碎，便可作為合適的整地時刻。

3.2 確定播種要素

因各地自然條件不同，無棣苜蓿的播種期很難一致。種冬小麥的地區(qū)，苜蓿與冬小麥可同時播種。秋天播種苜蓿受雜草的危害小，但當年不能受益。在無霜期短、降雨少、土層薄的干旱地區(qū)應(yīng)在凍土融化以前播種，就是3月下旬至4月上旬最佳，最遲也不要超過9月上旬，否則就不能安全越冬。有灌溉條件時，4月下旬至5月上旬播種較好。播種方式主要分為條播、撒播、穴播3種。條播又分為窄行條播和寬行條播，根據(jù)栽培目的、播種農(nóng)具與地形條件等不同，要選擇不同的方式。其中種子田以穴播或條播為好，行距60cm以上，高水肥地上60～90cm，切忌過密。播種量一般每畝需0.75～1kg，收草者宜高，收種者宜低。種子的純凈度和發(fā)芽率要求在80%以上。播種深度在2～3cm之間的，在干旱條件下，則應(yīng)深開溝，淺覆土，在水分不足的土壤中以覆土0.5～1cm為宜，在水分適宜時，以0.3～0.5cm為宜。注意保持水分不蒸發(fā)、不滲漏，力求一次播種保全苗。

本研究中，苜蓿的播種方式為撒播，播種量為1kg/畝，播種深度為2cm，播種時間為秋季。

3.3 根瘤菌接種

據(jù)調(diào)查，接種根瘤菌后產(chǎn)草量比對照平均增產(chǎn)37.8%。常見的接種根瘤菌的方法有粉施法、干粉拌種法、菌漿拌種法、種子丸衣化接種法等。本研究在苜蓿種植前，使用菌漿拌種法來接種根瘤菌。

3.4 施肥

磷肥可以促進苜蓿根系的發(fā)育和生長；鉀肥可以促進植株健康和活力，增強植株抗性。因此，苜蓿栽植完成后應(yīng)及時使用廄肥和磷肥，以促進苜蓿生長。廄肥和磷肥結(jié)合整地分期施入，在每次割草后施入。由于苜?？梢怨痰蕦Φ蟛桓?，本研究中不施氮肥。

3.5 田間管理

無棣苜蓿苗期主要工作為田間除草，具體辦法是春鏟、夏耥、秋末培土和越冬前培土保墑。早春土壤解凍后，把剛耕過的地里的大土塊打碎、弄平，促進返青，消滅早期萌芽的雜草。為防止土壤水分大量蒸發(fā)，每次收割之后，都應(yīng)該進行耙地，并同時進行追肥。兩年以后，在早春萌芽以前除去地上枯枝落葉成為苜蓿田間管理工作的主要內(nèi)容，這樣可以提高地表溫度，加快返青，促進成長。每次收割后要進行一次鋤草和松土。

4 輕度鹽堿地整治前后土壤指標變化情況

由表1可以看出，輕度鹽堿地整治后土壤中有機質(zhì)、速效磷、速效鉀含量均有明顯提高，較實施前分別增加3.4g/kg、2.89mg/kg、40mg/kg，其中堿解氮含量增加19mg/kg，變化最大，主要與豆科植物苜蓿的生物固氮作用有關(guān)。土壤pH值較實施前降低0.4，全鹽含量降低0.9‰。

5 研究結(jié)論及創(chuàng)新點

輕度鹽堿地的生態(tài)改良技術(shù)通過在鹽堿地上種植苜蓿，使土壤中可溶性鹽分含量明顯下降，其中降低較為明顯的是CL-、K+、Na+、Mg2+的，較一年生苜蓿地，三年生苜蓿地下降明顯；苜蓿地的土壤中有機質(zhì)含量明顯升高，且兩年生苜蓿地土壤的有機質(zhì)含量穩(wěn)定。種植“無棣苜?！笨梢愿牧见}堿地土壤的理化性狀，增加有機質(zhì)含量，為后續(xù)作物的種植提供了較好的生長環(huán)境，是改良和利用鹽堿地的良好途徑，為輕度鹽堿地的整治提供參考、借鑒。

作者簡介：王超（1990-），男，山東濱州人，山東衛(wèi)測地理信息科技有限公司助理工程師，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng)、測繪。

（責任編輯：王 波）