兵團(tuán)第十四師二二四團(tuán)灌區(qū)次生鹽堿化成因分析及治理措施

劉多紅

（新疆兵團(tuán)第十四師昆玉市水利工程管理服務(wù)中心，新疆 昆玉 848116）

1 二二四團(tuán)灌區(qū)次生鹽堿化現(xiàn)狀

新疆兵團(tuán)第十四師二二四團(tuán)是兵團(tuán)在和田地區(qū)皮山縣與墨玉縣交界處的塔克拉瑪干沙漠南緣建立的一個(gè)新型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)團(tuán)場(chǎng)。目前，全團(tuán)土地總面積3.2 萬hm2，種植面積1.53 萬hm2（棗園面積1.03 萬hm2，防風(fēng)固沙林地面積0.50萬hm2），全部采用管道輸水自壓滴灌，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉率100%。在2003—2005年二二四團(tuán)開發(fā)初期，團(tuán)場(chǎng)土地為沙土，未出現(xiàn)土地次生鹽堿化的問題。2006年開始出現(xiàn)土壤次生鹽堿化，2008—2009 年是二二四團(tuán)灌區(qū)鹽堿最重的年份，共有0.24萬hm2土地地下水位小于1 m，局部地塊地下水出露地表形成堿水坑，造成這些地塊大部分防護(hù)林和棗樹死亡，地塊荒蕪。2009—2019年，經(jīng)過近十年的治理，二二四團(tuán)的次生鹽堿化問題得到了改善，取得了一定的效果。治理后，二二四團(tuán)灌區(qū)沒有出現(xiàn)地下水出露地表的情況，基本沒有地下水位小于1 m的耕地，農(nóng)戶自挖堿坑的地下水位整體下降，連隊(duì)職工平房沒有了鹽堿上墻的現(xiàn)象。

2 次生鹽堿化存在的成因分析

2.1 土壤母質(zhì)含鹽較高

二二四團(tuán)土壤類型有草甸土、棕漠土、鹽土、風(fēng)沙土。草甸土占團(tuán)場(chǎng)總面積的33.63%，0～30 cm 總鹽7.16 g/kg，0～100 cm 總鹽4.50 g/kg；棕漠土占團(tuán)場(chǎng)總面積的9.94%，鹽分類型以氯化物為主，石膏較少，一般在5 g/kg以下；鹽土占團(tuán)場(chǎng)總面積的3.34%，0～30 cm 總鹽含量絕大部分＜30 g/kg，局部達(dá)46.8 g/kg，0～100 cm 為19.51 g/kg，表現(xiàn)出明顯表聚性；風(fēng)沙土占團(tuán)場(chǎng)總面積的53.17%，0～30 cm 總鹽平均含量2.78 g/kg，0～100 cm為3.53 g/kg。

2.2 蒸發(fā)量大

二二四團(tuán)多年平均降水量為33.4 mm，年均蒸發(fā)量1 977.5 mm，蒸降比約60∶1。由于地表附近蒸發(fā)量大，土壤中的毛細(xì)水垂向運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，將下部鹽分帶至土壤表層沉積，形成土壤鹽堿化。

2.3 長(zhǎng)期灌溉的影響

二二四團(tuán)開發(fā)前，地下水南深北淺，在南部315國(guó)道一帶地下水埋深在80 m左右，向北逐漸變淺，到六次干道13 m左右，再向北側(cè)地下水位在5 m以下。開發(fā)后，為滿足作物種植需要，降低地表土壤含鹽量，在作物種植前灌水，淋融耕作層土壤鹽分至深層土壤。由于地下水位在5 m以下，耕作層土壤鹽分隨水進(jìn)入深層后，不會(huì)由于地下水的蒸發(fā)再上升至地表。這種降低耕作層土壤鹽含量的方式見效快，在地下水位初始埋深較大時(shí)，土壤不會(huì)迅速返鹽。

二二四團(tuán)灌溉用水為喀拉喀什河河水，含鹽平均為0.4 g/L，按照每年灌溉定額450 m3/667 m2計(jì)算，年灌溉水帶入的鹽分為180 kg/667 m2，按照70%保留在1 m 土壤中，土壤密度1.4 g/cm3計(jì)算，每年1 m土層土壤含鹽量增加0.014%。

根據(jù)水文地質(zhì)報(bào)告，二二四團(tuán)土層平均給水度0.08，53.33 m3水可使667 m2土地地下水位上升1 m，地下水極易上升。根據(jù)調(diào)查，二二四團(tuán)土地開發(fā)第一年，灌水量為600～800 m3/667 m2，按照平均700 m3/667 m2，超過作物灌水定額450 m3/667 m2的水80%補(bǔ)充地下水計(jì)算，第一年灌水可使地下水位上升3.75 m。作物灌溉定額平均按照450 m3/667 m2，10%的水補(bǔ)充地下水計(jì)算，年作物灌溉可使地下水位上升0.84 m。地下水位上升后，前期淋融進(jìn)深層土壤的鹽分、深層土壤本身鹽分，隨水帶至土壤表層沉積，形成土壤鹽堿化。

2.4 建設(shè)初期沒有規(guī)劃建設(shè)排水系統(tǒng)

二二四團(tuán)開發(fā)建設(shè)工程論證、設(shè)計(jì)、實(shí)施過程中，由于缺乏對(duì)土地開發(fā)過程中灌溉壓鹽和田間滲漏補(bǔ)給量的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)，對(duì)地下水補(bǔ)充、排泄體系、排水量沒有進(jìn)行充分勘查論證，沒有規(guī)劃建設(shè)排水設(shè)施，從而造成開發(fā)后滲入土體的地下水無法排泄，地下水上升，土壤次生鹽漬化。

2.5 周邊環(huán)境改變的影響

二二四團(tuán)開發(fā)建設(shè)時(shí)，四周主要是戈壁及未利用地。墨玉縣規(guī)劃在團(tuán)場(chǎng)東部進(jìn)行農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)，現(xiàn)已進(jìn)行了部分土地的開發(fā)。皮亞勒瑪鄉(xiāng)在團(tuán)場(chǎng)西面進(jìn)行了土地開發(fā)，開發(fā)的土地距團(tuán)場(chǎng)西邊界2～5 km。戈壁及未利用地對(duì)地下水的補(bǔ)充很小，進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植后，隨著灌水量的增加，將大大增加周邊地下水補(bǔ)給，壅阻地下水的排泄，從而造成區(qū)域地下水位的整體上升。地下水位上升，土壤母質(zhì)含鹽，由于地表附近蒸發(fā)量大，土壤中的毛細(xì)水垂向運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，將下部鹽分帶至土壤表層集聚，形成土壤鹽堿化。即核心問題是地下水位上升，將土壤中的鹽分帶到地表，造成了次生鹽堿化。因而次生鹽堿化治理的主要方向是降低地下水位。

3 次生鹽堿化治理措施

3.1 水利措施

3.1.1總體規(guī)劃布局

二二四團(tuán)灌區(qū)的特點(diǎn)是南高北低，南北向的長(zhǎng)方形地塊，條田規(guī)整整齊。規(guī)劃四條干排用于排水，分別為西干排、中西干排、中東干排與東干排，其西干排位于灌區(qū)西邊界、中西干排位于一干管和二干管的控制范圍相鄰的邊界、中東干排位于二干管和三干管的控制范圍相鄰的邊界、東干排位于灌區(qū)西邊界。這樣二二四團(tuán)灌區(qū)的排渠也形成了四縱N行的格局，構(gòu)成一個(gè)完整的體系。干排的下游為容泄區(qū)，西干排的水匯入杜瓦河，最后流入北面的杜瓦河尾閭?cè)菪箙^(qū)；中西干排的水匯入老杜瓦河河床，最后也是流入北面的杜瓦河尾閭?cè)菪箙^(qū)；中東干排匯入兩村北面的濕地湖容泄區(qū)；東干排也是最后匯入兩村北面的濕地湖容泄區(qū)。四條干排總長(zhǎng)64 km，底寬2.0 m，邊坡1∶2，渠深按3.0 m控制，縱坡0.5‰～1.0‰。

3.1.2合理排水

排水方式主要有：明溝排水、豎井排水與暗管排水等方式，在二二四團(tuán)這三種排水方式均有，不同排水方式在特定條件下才能發(fā)揮各自最大優(yōu)勢(shì)。在新開發(fā)土地時(shí)，田間用暗管排水方式有占用耕地少、排水效果好的優(yōu)勢(shì)；在成熟的園地局部零星地塊（圓直徑250 m范圍以內(nèi)）采用豎井排水方式具有簡(jiǎn)單直接且效果好的優(yōu)勢(shì)；對(duì)于成熟的園地且范圍大的帶狀土地、面狀土地，采用明溝排水方式具有排水效果好和投資少的優(yōu)勢(shì)。二二四團(tuán)灌區(qū)排水工程排水形式可采用宜明則明、宜暗則暗、宜井則井的形式。

3.1.2.1豎井排水措施

豎井排水即采用淺層排水機(jī)井。二二四團(tuán)現(xiàn)有豎井143眼，井深60 m，機(jī)井平均出水量50 m3/h。井管直徑選用377 mm，開終孔孔徑為560 mm。井管壁厚6 mm，井結(jié)構(gòu)為同徑結(jié)構(gòu)。單井實(shí)管長(zhǎng)度5 m（井管高出地面1 m），濾水管長(zhǎng)度為50 m；井管底部為沉淀管，長(zhǎng)度為5 m。濾水管材為鋼卷管，鋼卷管過濾器采用纏絲（優(yōu)質(zhì)鍍鋅防腐蝕鐵絲）墊筋過濾器，墊筋根數(shù)30根，墊筋直徑φ6 mm。纏絲間距0.60～0.75 mm，濾水管孔隙率28%。水泵采用QJ型潛水泵。水泵抽出來的水通過DN200PVC管排水至支排或干排，最后匯入容泄區(qū)。

3.1.2.2明溝排水

二二四團(tuán)2013年以后開發(fā)的共0.28萬hm2土地全部實(shí)施明溝排水，具有干、支、斗排完善的排水系統(tǒng)，共64 km；2013年以前開發(fā)的1.07萬hm2土地，共計(jì)約40 km東西向支排，匯入已建干排。支排底寬1.5 m，邊坡1:1.5，渠深按2.8 m控制，縱坡0.5‰～1.0‰。

3.1.2.3暗管排水

暗管排水在11連實(shí)施了0.03萬hm2示范工程，暗管排水由吸水管和集水管組成。吸水管間距30 m，埋深2.0 m，材質(zhì)采用DE100 單壁打孔波紋管，外包濾料為中粗水洗砂，吸水管單根長(zhǎng)度450 m；集水管采用DE200PVC管，集水管末端接入支排和干排。

3.2 農(nóng)業(yè)措施

農(nóng)業(yè)措施的主要任務(wù)是土壤改良，通過與工程措施緊密結(jié)合，互為補(bǔ)充，可以提高水利措施的改良效果，而且可以鞏固脫鹽效果，改善土壤的物理性狀。農(nóng)業(yè)措施具體有以下幾項(xiàng)：

3.2.1種植綠肥

種植綠肥也是增加土壤肥力，改良土壤的一項(xiàng)重要措施。綠肥主要有苜蓿、油菜、豆類作物等。綠肥的主要作用有：一是改良土壤物理性狀，綠肥根系發(fā)達(dá)，能使土壤疏松，增強(qiáng)通透性、滲水性和保水性；二是抑制土壤返鹽，綠肥覆蓋度大，可減少地面蒸發(fā)；三是增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤肥力；四是促進(jìn)作物高產(chǎn)。推廣棗樹行間套種苜蓿，改良土壤。

3.2.2增施有機(jī)肥

增施有機(jī)肥可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤結(jié)構(gòu)，減少蒸發(fā)，抑制返鹽，還可以中和堿性，減輕鹽堿危害，土壤微生物量增加，促進(jìn)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，提高土壤保水保肥能力[1]。

3.2.3化學(xué)改良

施土壤改良劑如禾康進(jìn)行土壤改良，禾康施用量根據(jù)土壤鹽堿含量確定，一般土壤施用量為1～3 kg/667 m2，施用次數(shù)1～3次/年。

3.3 林業(yè)措施

營(yíng)造防護(hù)林帶是改良鹽堿土的一項(xiàng)重大措施。林帶能影響小區(qū)氣候，減少地面蒸發(fā)，抑制土壤返鹽，有利于防旱保墑，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。一條林帶就是一條排水渠，營(yíng)造防護(hù)林帶能降低地下水位，減輕土壤毛管上升作用，減弱地面風(fēng)速和蒸發(fā)強(qiáng)度，減輕土壤返鹽，改善土壤物理特性。主要種植胡楊來營(yíng)造防護(hù)林。

4 結(jié)語(yǔ)

第十四師二二四團(tuán)通過近十年實(shí)施鹽堿地治理工程，鹽堿地治理取得了比較好的效果，但鹽堿地治理工作是一個(gè)長(zhǎng)期、持續(xù)工程。每年需要充分利用已建工程，工程建好后需要完善的管理，已建的排水機(jī)井每年在排水季需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地下水位情況運(yùn)行；同時(shí)要做好已建排水渠、排水井的維護(hù)工作，確保其工程能正常運(yùn)行；對(duì)于已降低地下水位但仍然荒廢的土地需要采取措施如換土、種植保土保肥耐鹽堿的牧草等措施進(jìn)一步改良土壤，防止水土流失。