高揚(yáng)程灌區(qū)土壤次生鹽漬化成因及改良對(duì)策探討

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 景泰 730499）

甘肅省景泰川電力提灌工程位于甘肅省景泰、古浪、民勤和內(nèi)蒙古阿左旗4縣（旗），工程總體規(guī)劃面積100萬(wàn)畝。設(shè)計(jì)流量約28.6m3/s，加大流量33m3/s，屬于跨省區(qū)、高揚(yáng)程、多梯級(jí)、大流量的大Ⅱ型電力提灌工程。景泰川屬于風(fēng)沙型溫帶大陸氣候，屬干旱區(qū)，年平均降水量不足200mm。景電工程的興建對(duì)于改變當(dāng)?shù)馗珊得婷埠凸喔葪l件起到積極的作用，但同時(shí)也面臨土壤次生鹽漬化問(wèn)題。

一、灌區(qū)上水前后鹽堿狀況

灌區(qū)上水前坡地、高地含鹽量高，低洼地、不澆地和干旱地含鹽量低。灌溉之前補(bǔ)給值與排泄值基本相當(dāng)，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。灌區(qū)上水后，設(shè)計(jì)從黃河的年取水量4.76億m3，入滲補(bǔ)給率為22.3%，產(chǎn)生了地下水逐年上升的情況?？梢?jiàn)，灌溉回歸水補(bǔ)充地下水儲(chǔ)量后，客觀上改變了灌區(qū)原有地下水徑流的動(dòng)態(tài)平衡，同時(shí)改變了土壤鹽分分布情況[1]。

經(jīng)過(guò)多年灌溉，盆地、槽子地下水位已逐年上升至地表下約2m，最高區(qū)域甚至接近地表?！胞}隨水來(lái)，鹽隨水去”，由于水分蒸發(fā)，而水中的鹽分不能隨之蒸發(fā)，使溶于水中的鹽分聚積于土壤，構(gòu)成土壤次生鹽漬化。鹽漬化后果是耕地顆粒無(wú)收。相反高地、坡地的土質(zhì)狀況則由次生鹽漬化較重逐年變?yōu)楹玫亍？偠灾?，該地區(qū)形成了“高處脫鹽、低處積鹽”的規(guī)律性。

研究發(fā)現(xiàn)，不論是自然條件引起的地下潛水，抑或是人類生產(chǎn)活動(dòng)提高了地下水位，當(dāng)灌區(qū)土壤產(chǎn)生了次生鹽漬化的臨界水位（地下水埋深小于1.5m），土壤就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)次生鹽漬化，造成了糧食減產(chǎn)，直至棄耕等后果。由于串灌、漫灌、大塊灌等不盡合理的灌溉方式，重灌輕排，灌溉粗放等原因，容易造成次生鹽漬化，甚至沼澤化[2]。

景電灌區(qū)的發(fā)展方向是農(nóng)、林、牧、副、漁多方面統(tǒng)籌發(fā)展的新型綜合糧基地。然而，該地區(qū)的鹽堿地面積從引黃灌溉之初的1.3萬(wàn)余畝到現(xiàn)在的4萬(wàn)多畝，可以說(shuō)治理次生鹽漬化已經(jīng)到了十分緊要的階段，急需對(duì)灌區(qū)進(jìn)行綜合治理，分步改造。在改造之前，首先應(yīng)對(duì)土壤次生鹽漬化成因進(jìn)行深入分析總結(jié)。

二、土壤次生鹽漬化成因

通過(guò)對(duì)上文灌區(qū)上水前后鹽堿狀況的分析，可以看出不合理的耕作方式是形成土壤次生鹽漬化的根源。

（一）多次數(shù)和灌水不均勻引起局部地區(qū)形成鹽斑

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，耕地田塊一年進(jìn)行6次左右的大水漫灌、串灌。灌溉水進(jìn)入農(nóng)田后，受水的流向影響分布不均，高處淹水淺，低處淹水深，淹水淺之處停灌后最先露出地表土壤，水分蒸發(fā)后，臨近土壤通過(guò)側(cè)向毛細(xì)管作用，鹽分隨水被帶至高處，形成鹽斑。另一方面，淹水深處水溶解鹽分也隨水向洼地集聚，蒸發(fā)后形成鹽斑。

（二）大量施用化肥促進(jìn)土壤板結(jié)及次生鹽漬化的形成

有機(jī)質(zhì)能改良土壤有益微生物的種群結(jié)構(gòu)，促進(jìn)微生物種群的正常維持與繁殖，從而使無(wú)機(jī)化肥轉(zhuǎn)化利用率得到提升。有機(jī)肥施用不足會(huì)引發(fā)土壤有機(jī)質(zhì)降低。鑒于化肥在各類農(nóng)作物和林木作物中起關(guān)鍵作用，而促進(jìn)產(chǎn)量增加，該區(qū)化肥投入逐年提高，農(nóng)家肥比例較逐年降低，甚至不使用有機(jī)肥，影響了土壤肥力。由于有機(jī)質(zhì)缺失，致使土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被改變，嚴(yán)重阻礙了土壤對(duì)肥料營(yíng)養(yǎng)成分的吸收和作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收，作物對(duì)氮、磷肥的利用效率不高。發(fā)達(dá)國(guó)家土壤有機(jī)質(zhì)含量大多為25—40g，如果達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)引起地力受損，營(yíng)養(yǎng)成分不平衡，結(jié)構(gòu)破壞、土料分散，保水保肥能力弱化，加速土壤板結(jié)及次生鹽漬化的形成。此外，受到污染的地表水就會(huì)將原來(lái)干凈的地下水污染，農(nóng)作物質(zhì)量降低，危害人類健康。

（三）土地棄耕加速次生鹽漬化

近幾年來(lái)，由于內(nèi)陸河水量逐漸減小，地下水位逐年降低，少數(shù)農(nóng)田因沒(méi)有水灌溉而遭到農(nóng)民棄耕，在干旱區(qū)強(qiáng)力的蒸發(fā)作用影響下造成了土壤鹽分向上回升，加速了土壤的次生鹽漬化。

（四）作物種植密度不適宜導(dǎo)致土壤的次生鹽漬化

在以稀植、寬行等為主要作物生長(zhǎng)方式的地區(qū)，作物苗期的灌區(qū)內(nèi)植被覆蓋率非常低，客觀上使土壤水分蒸發(fā)力比密植地區(qū)更高，加速了土壤鹽分的積累。另一方面，在套種復(fù)種栽培模式下的小灌區(qū)夏收后，由于無(wú)法及時(shí)深翻土地，水分蒸發(fā)較迅速，也致使土壤返鹽。

（五）渠道滲漏補(bǔ)給地下水致使土壤次生鹽漬化

灌溉渠道利用輸水設(shè)施在長(zhǎng)年和定期輸水過(guò)程中，當(dāng)滲漏水量及較高水頭的靜水高于地下水時(shí)，就會(huì)補(bǔ)給兩側(cè)地下水，提升了兩側(cè)地下水位，致使灌區(qū)土壤次生鹽漬化。

三、改良對(duì)策

（一）工程措施

該地區(qū)大力實(shí)施農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造小水利工程，采用明渠輸水。低洼地、槽子地、坡角地由于沒(méi)有排水設(shè)施，僅改造后采用以斗排為主的明排或明排與暗管相結(jié)合的綜合性排水措施，加強(qiáng)對(duì)渠道維護(hù)和渠道保養(yǎng)，避免水體的蒸發(fā)與下滲，疏通地下水，降低地下水位。如灌區(qū)的蘭煉農(nóng)場(chǎng)、馬鞍山等地下水位高的堿區(qū)根據(jù)地形特點(diǎn)，采取了排水工程后，次生鹽堿地得到了改良，實(shí)施效果較好，小麥單產(chǎn)到250kg以上。

（二）灌溉措施

總體方案是降低傳統(tǒng)灌溉方式的應(yīng)用，實(shí)施以節(jié)水為核心的噴灌等高科技的灌溉技術(shù)。建立綜合噴灌實(shí)驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)中，小麥生育期噴灌10次左右，灌水定額均值為5223m3/hm2，灌溉水利用率達(dá)90%；漫灌4次，灌水定額均值為12451m3/hm2，灌溉水利用率達(dá)40%；用噴灌方式灌溉后小麥增產(chǎn)630kg/hm2，增產(chǎn)9.5%，推廣噴灌、滴灌、壟灌、隔壟交替灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，可以有效改變水鹽動(dòng)態(tài)。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的好處是每公頃節(jié)約水資源45%～55%，使因缺水而棄耕的影響降到最低。嚴(yán)格控制灌水定額，杜絕串灌、漫灌、深灌、大塊灌，以最低限度的用水量獲得最大的產(chǎn)量和收益。以噴灌為例，采用噴灌入滲的供水強(qiáng)度低，運(yùn)移速度慢，孔隙水流速度小，入滲結(jié)束后養(yǎng)分濃度集中于土壤表層作用影響的主根區(qū)以內(nèi)，能夠促進(jìn)作物吸收和利用，起到節(jié)水、保肥、提效、降鹽的作用。

（三）土地措施

總體方案是平整土地，發(fā)展小畦灌溉。小畦灌溉水流程短，灌水均勻度高，不易形成深層滲漏，可以減輕土地次生鹽漬化。當(dāng)?shù)卦囼?yàn)證明，當(dāng)灌溉地塊保持在0.6畝時(shí)最節(jié)水。技術(shù)先進(jìn)的管灌、滴灌和噴灌等技術(shù)由于條件和場(chǎng)地限制不能大范圍推廣的情況下，可以先以小畦灌溉進(jìn)行分區(qū)灌溉，減少串灌，提高灌溉效率和水分的利用率，消滅零星鹽斑。

（四）制度措施

總體方案是完善土地管理制度，提高土地流轉(zhuǎn)效率和耕地利用率，最大限度地降低棄耕地的數(shù)量。由于城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，水資源的缺失，撂荒地在當(dāng)?shù)氐臄?shù)量越來(lái)越多，加之土地流轉(zhuǎn)效率低下等原因，出現(xiàn)了大量的棄耕地。因此，也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)土地的管理制度，加速土地的流轉(zhuǎn)，打造新型現(xiàn)代化土地管理制度，充分利用棄耕地進(jìn)行集約化經(jīng)營(yíng)，科學(xué)合理灌溉和農(nóng)耕，防止土地次生鹽漬化[3]。

總體方案是增大有機(jī)肥的施用量，增加水、肥利用效率。資料顯示，長(zhǎng)久利用單一肥進(jìn)行施肥容易引起土體緊實(shí)，物理性能降低。而通過(guò)無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥的混合利用，可以使地表硬度和耕層緊實(shí)度降低，土壤容重下降，土壤保水量和有效水含量顯著提高，使地表水分入滲水平和降水利用明顯增加，改善了土壤結(jié)構(gòu)和物理性狀，增強(qiáng)了土壤肥力。因此，降低無(wú)機(jī)肥，增加有機(jī)肥的施用量，可以使鹽漬化的速度放緩，對(duì)改良土壤物理性質(zhì)和微生物群落合理分布效果顯著。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，可以適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，農(nóng)林牧副漁多產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，發(fā)展綠肥，采用生物改良也是一項(xiàng)行之有效的措施。將牲畜產(chǎn)生糞便還田，植樹(shù)造林，在渠旁、路旁栽植楊等耐鹽樹(shù)種也可以實(shí)現(xiàn)排堿效果，從而有效防止土壤次生鹽漬化。

四、結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)探討了高揚(yáng)程灌區(qū)土壤次生鹽漬化成因及改良對(duì)策。具體而言，灌區(qū)土壤次生鹽漬化成因主要有：多次數(shù)和灌水不均勻引起局部地區(qū)形成鹽斑，大量施用化肥導(dǎo)致土壤板結(jié)及次生鹽漬化的形成，土地棄耕加速次生鹽漬化，作物種植密度不適宜加速土壤的次生鹽漬化，渠道滲漏補(bǔ)給地下水致使土壤次生鹽漬化。通過(guò)工程措施、灌溉措施、土地措施、制度措施以及施肥措施等，對(duì)于改良灌區(qū)土壤次生鹽漬化，提升土壤的供肥能力取得了良好的效果。

[1]楊業(yè)鳳,顧介明,周超英.設(shè)施土壤次生鹽漬化改良試驗(yàn)與示范[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2014,06.

[2]李朝陽(yáng),鄭旭榮,王振華,等.滴灌年限對(duì)土壤鹽分分布及棉花的影響[J].節(jié)水灌溉,2012,(8):39-43.

[3]陳艷梅,王少麗,高占義,等.不同灌溉制度對(duì)根層土壤鹽分影響的模擬[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào),2014,32(3):263-270.