內(nèi)蒙古河套地區(qū)鹽堿地改良關(guān)鍵環(huán)節(jié)

高鴻永，潘 亮 ，白寅禎，高旭日 ，高 科

（1.內(nèi)蒙古河套灌區(qū)義長(zhǎng)灌域管理局，內(nèi)蒙古 五原 015100；2.內(nèi)蒙古蒙草生態(tài)環(huán)境（集團(tuán)）股份有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

鹽堿地改良是世界性難題，多少代農(nóng)民、技術(shù)人員、科學(xué)家都在孜孜不倦地探討更有效的改良措施，以提高鹽堿地的利用效果。不泛總結(jié)出好些行之有效的措施和方法。通過(guò)多年的實(shí)踐探索與驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)像在內(nèi)蒙古河套地區(qū)類似區(qū)域，鹽堿地改良比較經(jīng)濟(jì)且見效快。其時(shí)間經(jīng)驗(yàn)就是把握好9個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 控制地下水位

在成土母質(zhì)中就有一定的鹽分，且地下水礦化度較高，在年蒸發(fā)量是年降水量約20倍的地區(qū)，地下水位高了，含一定鹽分的潛水在地面高蒸發(fā)的作用下，會(huì)通過(guò)土壤毛細(xì)管源源不斷上升到地面，留下各種鹽分，然后蒸發(fā)到空氣中，“鹽隨水來(lái)，水走鹽留”，在這里顯得特別直觀?？刂频叵滤?，減少潛水蒸發(fā)，也就是減少潛水蒸發(fā)帶到地表的鹽分，在河套地區(qū)鹽堿地改良中顯得尤其重要。

1.1 控制深度

地下水位合理埋深，是一個(gè)不定的指標(biāo)，它與地下水水質(zhì)、土壤質(zhì)地、所種植物和季節(jié)都有關(guān)系。實(shí)踐證明，內(nèi)蒙古河套地區(qū)一般深度控制在1.5 m以下，對(duì)抑制土地返鹽有顯著作用。沙性土壤可以淺一點(diǎn)。

1.2 控制措施

控制地下水位有豎井排水、明溝排水、暗管排水等。在河套地區(qū)傳統(tǒng)的做法是用明溝排水控制地下水位，近年部分地區(qū)開始應(yīng)用暗管排水。

1.2.1 明溝排水

明溝排水因?yàn)槿菀滓鹚?，排水溝很難保持較深的狀態(tài)，所以控制地下水位較淺。特別排水溝需要占用大量土地，且需要經(jīng)常清淤和除草，運(yùn)行費(fèi)用較高。隨著河套灌區(qū)采取了渠道襯砌等節(jié)水措施，灌區(qū)引水量得到減少，地下水位出現(xiàn)了下降，好些下級(jí)溝道，除灌期溝里有水外，常年大部分時(shí)間是干溝。部分農(nóng)民認(rèn)為田間排水溝用處不大。在土地逐年增值的現(xiàn)在，斗溝及以下的排水溝基本讓農(nóng)戶填平種地了。沒有田間排水體系，增長(zhǎng)了農(nóng)田排水滲徑，增長(zhǎng)了排水時(shí)間，再一增加了淋洗單位鹽分的水量。只有增加灌水量，洗鹽效果才比較明顯。現(xiàn)在河套灌區(qū)農(nóng)戶在較低洼地，種植甜瓜、葵花能獲得較高產(chǎn)量，是以較大春灌灌水定額換取的。春灌灌水定額有的地方達(dá)到4 950 m3/hm2。需浪費(fèi)大量的水將鹽分?jǐn)D壓到遠(yuǎn)處排水溝或荒地下面，以保證耕地淺層土壤鹽分較小，以滿足植物生長(zhǎng)要求。

1.2.2 暗管排水

暗管排水是一種先進(jìn)的排水方法，河套地區(qū)在20世紀(jì)70年代—80年代在部分低洼地區(qū)試行，用滲水涵管做吸水管，但沒有運(yùn)行就廢棄了。蒙草公司于2013年在蒙草五原八里橋基地進(jìn)行了暗管排水設(shè)計(jì)與實(shí)施，吸水管間距60～100 m，最淺埋深1.5 m，按照0.3%的坡度鋪設(shè)；最長(zhǎng)集水管近500 m，采用二級(jí)強(qiáng)排排到東沙窩支溝。到現(xiàn)在已經(jīng)正常運(yùn)行了6年，將基地地下水位平均控制在1.4 m左右。該基地位于五原縣隆興昌鎮(zhèn)宏豐村一社與宏偉村一、二社交界處（φE=108°12＇18＂，λN=41°3＇1＂），當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)叫“楊間圪卜”和“康間圪卜”，是多年的鹽荒地。當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)把低的地方叫“圪卜”，高的地方叫“圪旦”。該基地占地13.3 hm2，共鋪設(shè)暗管2 100 m。結(jié)合深翻曬地、平地適塊、合理灌溉等農(nóng)業(yè)、水利措施，用1年的時(shí)間，將土壤全鹽由0.6%降到0.25%。耐鹽植物，如芨芨草、堿茅、千曲菜、景天等達(dá)到95%以上的成活率，而且長(zhǎng)勢(shì)茂盛。2013年，澆1次水，滲到地面沒有積水需15～20 d，有的地塊甚至需1個(gè)月才能見到地面，2014年需要10 d左右，2015年需要4～5 d，2016年需要2～3 d就沒水了，土壤密度減小15.6%，土壤通透性得到較大改善。2016年部分地塊播種玉米，長(zhǎng)勢(shì)均勻，產(chǎn)量達(dá)到13 455 kg/hm2。該基地暗管排水工程實(shí)施后，引來(lái)當(dāng)?shù)卣?、科研院所及外地專家、學(xué)者們參觀與交流，為當(dāng)?shù)亟觊_展暗管排鹽工程起到一定示范作用。

2017年在五原縣“萬(wàn)畝（1畝=0.067 hm2，下同）改鹽增草（飼）項(xiàng)目區(qū)”多年鹽荒地榮義示范區(qū)鋪設(shè)暗管，對(duì)暗管排鹽控水效果得到進(jìn)一步驗(yàn)證，見圖1“榮義示范區(qū)吸水管對(duì)植物及土壤物理指標(biāo)的影響”。從圖1看出距吸水管水平位置越近，土壤含水率越低，鹽分越低，植物長(zhǎng)的越高。

河套地區(qū)灌溉不單單是為了滿足植物生長(zhǎng)需水，還有洗鹽、壓鹽的作用。單從洗鹽效果來(lái)看，灌水量越大，洗鹽效果越好。怎么提高單位水分生產(chǎn)率，是個(gè)比較復(fù)雜的問題。如果通過(guò)灌溉將土壤鹽分控制在0.2%以下，用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了植物生長(zhǎng)需要的指標(biāo)。如果灌溉水量只滿足植物生長(zhǎng)需要指標(biāo)，就達(dá)不到洗鹽、壓鹽的要求，土壤表層就會(huì)出現(xiàn)積鹽現(xiàn)象，使植物形成生理干旱，生長(zhǎng)受到抑制，造成減產(chǎn)或死亡。

大部分鹽堿地通透性差，灌溉后水分入滲困難，地表長(zhǎng)時(shí)間有積水，植物會(huì)長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，生長(zhǎng)受到影響，有的甚至因長(zhǎng)時(shí)間浸泡而導(dǎo)致死亡。如果排水暢通，滲徑較短可加快灌溉水入滲排走，縮短灌溉水在地表停留時(shí)間。在滿足了植物生長(zhǎng)需水條件下，在短時(shí)間將洗鹽分的水排走，是最理想的灌排水模式，這就是距排水暗管越近植物長(zhǎng)的越好的原因。這樣可看出，洗掉同樣的鹽分，滲徑越短，需水量越少，用時(shí)間越短，水分生產(chǎn)率越高。滲徑越長(zhǎng)，需水量越大，排水時(shí)間越長(zhǎng)。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還會(huì)造成土地板結(jié)，使土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)一步惡化。雖然通過(guò)大量的灌溉水換來(lái)短時(shí)間的較好收入，但實(shí)際會(huì)增加單位產(chǎn)出成本。所以毀掉田間排水系統(tǒng)，延長(zhǎng)了排水滲徑不利于提高水分生產(chǎn)率，不利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。通過(guò)田間鋪設(shè)暗管，利用暗管排鹽控制地下水位，可縮短排水滲徑，提高水分生產(chǎn)率。并可節(jié)約土地，提高土地利用率。

1.2.3 減少灌水量

灌溉能抬高地下水位，在河套地區(qū)地下水位過(guò)高能引起土壤次生鹽堿化。減少灌水量，可以降低地下水位。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)義長(zhǎng)灌域近年引水量近13×108m3，比2000年左右減少近1×108m3，灌域套區(qū)內(nèi)年平均地下水位降低近30 cm，耕地面積增加2 000 hm2，一些原來(lái)不能種的鹽荒地，因地下水位下降，土壤鹽堿化有所減輕，得到了耕種。

2 深翻曬地

鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)密實(shí)，土壤毛細(xì)管作用強(qiáng)烈，土壤透水、透氣性差，土壤微生物活動(dòng)減弱，地溫低，升溫慢，土壤調(diào)節(jié)能力低。通過(guò)深翻曬地，改善板結(jié)狀態(tài)，提高地溫明顯。能有效地疏松土壤，降低土壤密度，破壞土壤毛細(xì)管作用，減少鹽分向表層積累。

古人云：地憑翻身之力。通過(guò)耕翻，改善土壤通透性，有利于土壤中氣體的有效交換，增加土壤的好氣性微生物和礦物質(zhì)的有效分解，有利于培肥地力。能提高土壤保水、保肥、保溫能力[1]。能有效降低病、蟲、草害的基數(shù)，減輕病、蟲、草的危害。經(jīng)深翻與不翻微區(qū)實(shí)驗(yàn)對(duì)照，在降水量128 mm條件下，深翻微區(qū)鹽分下降58.2%，不翻微區(qū)下降36.1%，見圖2“深翻曬地效果示意圖”。通過(guò)深翻曬地，可以提高單位水量淋洗鹽分效果。

3 平地適塊

原來(lái)提倡“平地縮塊”，因農(nóng)業(yè)機(jī)械化的逐步實(shí)現(xiàn)，平地已經(jīng)普遍使用激光平地機(jī)。地塊太小，平地機(jī)回轉(zhuǎn)困難，大大降低了平地機(jī)的工作效率，增加了平地成本。所以應(yīng)該提倡、推廣田塊大小適當(dāng)。根據(jù)調(diào)查和實(shí)際驗(yàn)證，田塊長(zhǎng)宜在70～80 m，寬宜55～60 m，每塊地約 0.4 hm2左右比較適宜。既能發(fā)揮激光平地機(jī)平地快、質(zhì)量高的特點(diǎn)，又能節(jié)約灌溉水量。由于田塊預(yù)先整平，灌水均勻，滲透損失較小，比一般畦灌可節(jié)水20%左右[2]，縮短灌水時(shí)間（縮短三分之一時(shí)間）。避免了因地不平灌水不均形成鹽斑和浪費(fèi)水量，以及低處因長(zhǎng)時(shí)間積水讓植物受到傷害和將地陰滲板結(jié)的不良后果。

4 合理灌溉

河套地區(qū)秋澆是為了壓鹽和翌年春播儲(chǔ)墑，并讓表層土在飽和后經(jīng)過(guò)凍漲，形成松散的土壤結(jié)構(gòu)，為春天播的植物種子生根、發(fā)芽提供適宜的水分、空氣、溫度等土壤條件。秋天灌溉后的土壤在過(guò)冬時(shí)有利于將土壤中殘留的病蟲害成蟲和卵凍死。所以河套地區(qū)秋澆有壓鹽、儲(chǔ)墑、松土、除病蟲害的作用?，F(xiàn)在需要春播的作物少了，只有少量小麥和玉米需要春播。大部分耕地都不在3月—4月春播，而是等到5月初覆膜后進(jìn)行春灌，到5月底等地干后種植葵花、甜瓜。春灌既壓了鹽，也補(bǔ)了墑。這種灌水及種植方法出苗率特別高而被農(nóng)戶大面積使用。有的甚至不秋翻、不秋澆，翌年春天將地耙后進(jìn)行覆膜、春灌。通過(guò)調(diào)查分析，初步發(fā)現(xiàn)，不秋翻、不秋澆，沒有節(jié)約多少投入和灌溉水量，卻增多了植物病害。葵花的列當(dāng)病使農(nóng)戶損失嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)秋翻、秋澆后的地明顯比沒有秋翻、秋澆的地病害要少。所以深翻曬地、合理灌溉有利于河套地區(qū)鹽堿地改良及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

5 覆膜種植耐鹽植物

覆膜種植技術(shù)提高壟眼土壤保水、保溫和抑制返鹽，提高出苗率。覆膜可以提高地溫2℃左右，提高含水量10.2%。在同等條件下，測(cè)量50 cm土層鹽分，覆膜要比不覆膜低59%，見圖3和表1。從表1中看出，除堿蓬和鹽角草覆膜出苗率低于裸地種植外，其他無(wú)論牧草還是糧飼作物，覆膜種植出苗率都要高于裸地種植。

在榮義示范區(qū)鹽荒地，第1年整平，秋天深翻過(guò)冬，第2年春天覆膜灌溉種植玉米，出苗率達(dá)78.7%，葵花達(dá)到76.3%。覆膜灌溉后種植，是不覆膜灌溉后種植出苗率的4倍。

6 種植真鹽生植物

通過(guò)對(duì)河套地區(qū)鹽堿地上生長(zhǎng)的堿蓬（當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)叫“豬尾巴”）植物體化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)堿蓬含有占干物質(zhì)5%的鹽分。根據(jù)鹽堿地堿蓬具有較大抗鹽能力和積累大量鹽分的特點(diǎn)，進(jìn)行了在鹽堿地上種植鹽地堿蓬降低土壤含鹽量的研究，發(fā)現(xiàn)種植鹽地堿蓬具有顯著降低土壤鹽分的作用[3]。還有不少文獻(xiàn)資料也證明在鹽堿地上種植真鹽生植物可以帶走大量鹽分，降低土壤中鹽分作用明顯，且能增加土壤中養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)及細(xì)菌數(shù)量。特別是有媒體報(bào)導(dǎo)新疆通過(guò)種植真鹽生植物變鹽堿荒漠為良田，使得昔日的不毛之地種出了高產(chǎn)棉花。近年蒙草五原基地用暗管控制地下水位，用黃河水灌溉，結(jié)合種植耐鹽植物，用一年的時(shí)間將土壤鹽分降到0.25%，使土壤得到進(jìn)一步改善，使廢棄的鹽荒地變成了綠洲。這些資料與事例從不同方面都證明種植真鹽生植物不僅可以從根本上減少土壤鹽分，且還可以增加土壤肥力，使鹽堿地變?yōu)榱继铩?/p>

表1 2018榮義示范區(qū)出苗率統(tǒng)計(jì)表 %Tab.1 Statistics of emergence rate of demonstration area in 2018

7 中耕

中耕是指對(duì)土壤進(jìn)行淺層翻倒。目的疏松表土、增加土壤通氣性、提高地溫，促進(jìn)好氣微生物活動(dòng)和養(yǎng)分有效化，一般結(jié)合除草，在降雨、灌溉后以及土壤板結(jié)時(shí)進(jìn)行，即起到松土結(jié)合除草作用，又避免使用除草劑對(duì)環(huán)境的污染。對(duì)于鹽堿地除起到以上作用外，特別重要的是中耕可切斷土壤毛細(xì)管，減少地面蒸發(fā)，減少因蒸發(fā)積累到地表的鹽分。加強(qiáng)中耕可明顯起到抑制土壤表層返鹽的作用。利用現(xiàn)代農(nóng)機(jī)技術(shù)中耕是鹽堿地改良不可忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

8 增施有機(jī)肥

有機(jī)肥含有大量的有機(jī)質(zhì)，在分解過(guò)程中產(chǎn)生大量有機(jī)酸，一方面可以中和土壤堿性，降低土壤pH值，另一方面可加速養(yǎng)分分解，促進(jìn)緩效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，提高磷的有效性，增加土壤通透性，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。因此，增施有機(jī)肥料是改良鹽堿地，提高土壤肥力的重要措施。

9 對(duì)其他措施的看法

在實(shí)踐中參考有關(guān)資料使用了脫硫石膏，改良劑等。這些方法如果使用得當(dāng)，可減少淋洗鹽分灌溉水量，提高水分生產(chǎn)率，加快洗鹽速度，縮短鹽堿地改良時(shí)間，使投資得到提前回報(bào)。但一定要結(jié)合控制地下水位、平整土地、覆膜種植、進(jìn)行中耕等措施，才能有較好的效果。有的還要謹(jǐn)慎使用，如果使用不當(dāng)還會(huì)污染土壤，造成土壤二次返鹽。

10 結(jié)束語(yǔ)

控制地下水位、深翻曬地、平整土地、合理灌溉、中耕等是傳統(tǒng)的鹽堿地改良方法，它簡(jiǎn)單易行，便于老百性接受，成本低，效果明顯。它也是河套地區(qū)鹽堿地改良關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著時(shí)代的發(fā)展，新技術(shù)、新材料、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，在探索其他鹽堿地改良途徑的同時(shí)，應(yīng)用新技術(shù)、新材料將傳統(tǒng)的做法進(jìn)一步深化，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、科學(xué)化，在提高效率，降低成本的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮其作用，是河套地區(qū)鹽堿地高效利用的一條有效途徑。