鹽堿地的危害及改良方法綜述

張寶強(qiáng) 王 娜

(1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；2.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710021；3.自然資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710021；4.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710021；5.自然資源部土地工程技術(shù)創(chuàng)新中心，陜西 西安 710021)

0 引言

鹽堿地是一種由自然原因或人為原因而形成的，土質(zhì)干旱、蒸發(fā)量強(qiáng)，含鹽分的土壤對(duì)作物的正常生長(zhǎng)產(chǎn)生了影響[1]。鹽堿地在我國(guó)分布較為廣泛，主要分布在我國(guó)的東北、華北、西北以及東部沿海地區(qū)，面積約為9.913×107hm2[2]。我國(guó)人口較多，土地較少，耕地資源緊張，人均耕地面積僅為0.092 hm2，不到世界平均水平的40%。因此，為了解決我國(guó)人多地少，糧食不足的問(wèn)題，迫切需要補(bǔ)充耕地資源，對(duì)鹽堿地進(jìn)行改良利用，使得我國(guó)的生態(tài)農(nóng)業(yè)得到高效發(fā)展[3]。

1 鹽堿地的分類

鹽堿地的形成主要有2種，一類是由氣候、地理位置等因素下形成的鹽堿地，另一類是由于人為因素而形成的鹽堿地[4]。土壤中的可溶性鹽在水平方向和垂直兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)且不斷地向土壤表層累積形成原生鹽堿，直到超過(guò)土壤鹽分含量的正常水平，其主要是由于水文、地質(zhì)、氣候、地形和植被等因素的影響。次生鹽堿地是由于人類的活動(dòng)以及對(duì)自然資源的不合理利用，從而使得土壤的鹽堿化現(xiàn)象出現(xiàn)。

2 鹽堿地的現(xiàn)狀

鹽堿地在其表層很容易發(fā)生土壤板結(jié)，導(dǎo)致土壤的透氣透水性變差，使得土壤中的養(yǎng)分含量降低，而對(duì)作物有害的離子含量變高，因此在鹽堿地中生長(zhǎng)的作物很難存活。不同的環(huán)境會(huì)形成不同類型的鹽堿地，會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)的農(nóng)、牧、林及環(huán)境造成不良的影響。蘇聯(lián)的學(xué)者們通過(guò)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的大量廢渣進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)這些廢渣在鹽堿地的改良中具有一定的作用，并在該研究中取得了顯著的效果。隨后，美國(guó)和澳大利亞的研究者們將含有石膏、腐殖酸以及含鈣的物質(zhì)用作改良劑，取得了很大的成果。

土壤的鹽堿化變得日益嚴(yán)重，使得我國(guó)越來(lái)越多的土壤不能被合理利用，嚴(yán)重影響了農(nóng)民的收入，土壤的板結(jié)現(xiàn)象也越來(lái)越為明顯，土壤鹽堿化的改良是目前面臨的嚴(yán)重土壤問(wèn)題。為此，國(guó)內(nèi)的學(xué)者們?yōu)辂}堿地的改良治理進(jìn)行了大量研究，并取得了顯著成效。

3 鹽堿地的危害

土壤鹽堿化是由于水資源條件、氣候條件、氣候條件以及人來(lái)對(duì)農(nóng)作物的不合理灌溉所引起。鹽堿地的土壤透氣性和通氣性較差，增加了土壤的板結(jié)程度，會(huì)對(duì)土壤的酶活性和理化性質(zhì)產(chǎn)生影響，引起土壤的養(yǎng)分含量降低，使得農(nóng)作物產(chǎn)量受到影響。另一方面，由于土壤鹽堿化引起的土壤理化性質(zhì)改變，使得部分地區(qū)的土壤出現(xiàn)溶陷和鹽脹等現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)工程施工形成不良影響，從而產(chǎn)生巨大損失。此外，由于鹽堿地中鹽分離子濃度較高，作物很難吸收土壤水分，導(dǎo)致植物水分缺失，使得植物的生長(zhǎng)機(jī)能受到破壞，植物的正常生長(zhǎng)受到了抑制，進(jìn)一步惡化后會(huì)出現(xiàn)植物的大面積死亡現(xiàn)象，加劇了土壤的荒漠化，破壞了原有的生態(tài)環(huán)境[5]。

4 改良鹽堿地的方法

改良后的鹽堿地不僅能夠改善土壤環(huán)境，還會(huì)增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，解決糧食短缺問(wèn)題，從而提高人們的生活質(zhì)量[6]。學(xué)者們對(duì)鹽堿地的修復(fù)治理進(jìn)行了大量的研究，對(duì)于不同程度的鹽堿地，提出了針對(duì)性的措施。鹽堿地改良技術(shù)可分為物理改良、化學(xué)改良、生物改良和工程改良。

4.1 物理改良方法

鹽堿地的物理改良是將土壤的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善并調(diào)控其水鹽的運(yùn)移，采取不同的改良措施降低鹽堿地中土壤鹽分的濃度或?qū)Ⅺ}堿土隔離，使得鹽堿化土壤得到改良。優(yōu)化土壤的結(jié)構(gòu)可以減少水分蒸發(fā)量、使得土壤中的鹽分得到充分淋洗。改良的物理方法主要有客土法、地表膜覆蓋、土地平整等方法[7]。

鹽堿化的土壤中土壤質(zhì)地的粘度較大，改良措施是客土鋪砂法，該方法可以起到有效的鹽堿地改良作用，隨著客土鋪砂的厚度增加鹽堿地的改良效果也在不斷提升[8]?？屯龄伾霸谠黾油寥栏采w厚度的同時(shí)還能提高土壤水分的利用效率，減少水分的損失，使得土壤表層聚集的鹽分減少。地表膜覆蓋是在鹽堿土壤上覆蓋生物秸稈、地膜等，土壤中的鹽分含量有效降低，阻止土壤水分的散失，抑制了鹽分在地表的聚集[9]。土地平整法是因地制宜，在保持熟土層不被破壞的情況下，進(jìn)行巖斑平整，對(duì)于土壤鹽堿化程度較為嚴(yán)重的情況，先刮掉鹽層皮，然后再進(jìn)行平整[7]。在種植作物前深耕土壤是所謂的深耕法，對(duì)表層土壤進(jìn)行深層次的疏松，有效提高了土壤的通透性。深耕土壤有效切斷了土壤毛細(xì)管，有效減少了水分的蒸發(fā)，導(dǎo)致土壤深層的鹽分離子遷移受到影響[10]。

鹽堿地的工程改良也是物理改良的一種，是通過(guò)修建一個(gè)排洪灌溉系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)內(nèi)的水源將土壤內(nèi)的鹽分進(jìn)行沖洗，使得原土壤中的鹽分含量降低[11]。曾玉霞等在低洼鹽堿地下設(shè)置不同埋深的暗溝，結(jié)果表明：在鋪設(shè)暗溝的低洼鹽堿地中土壤水溶性鹽分含量得到了有效降低，使得作物的生長(zhǎng)環(huán)境得到改善，提高了作物產(chǎn)量[12]。

4.2 化學(xué)改良方法

化學(xué)改良方法是將化學(xué)改良劑或礦質(zhì)化肥施加在土壤鹽漬化嚴(yán)重的土壤，以此來(lái)改善土壤的理化性狀，對(duì)土壤中的鹽堿成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化、吸附或固定，使得土壤的鹽漬化現(xiàn)象得到改善。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，腐殖酸、硫酸亞鐵及含鈣物質(zhì)等都可作為鹽堿地的改良劑[13]。該改良方法是目前國(guó)內(nèi)改良鹽堿地的重要措施之一，但是不同的改良劑還有不同的有效成分，因此改良原理及效果也存在差異，對(duì)土壤的pH值、全鹽含量、離子組成變化也存在一定的影響[14]。

王倩姿等研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸對(duì)鹽堿地的改良也有一定的效果，試驗(yàn)結(jié)果表明，與單施化肥的對(duì)照相比，將腐殖酸類物質(zhì)增施在鹽堿地上對(duì)土壤pH的影響不明顯，但增施腐植酸類物質(zhì)后土壤電導(dǎo)率、水溶性鹽均表現(xiàn)出了一定的降低，影響深度均達(dá)0～40 cm土層[15]。范定慷等研究了脫硫石膏、硫酸亞鐵、硫磺、硫酸鋁4種改良劑對(duì)土壤pH值、電導(dǎo)率(EC)和生物量的影響。研究表明，脫硫石膏降低pH值效果最好，其對(duì)土壤pH值降低范圍在0.71～1.25，最大降低幅度達(dá)到12.4%；其次是硫酸亞鐵；硫磺和硫酸鋁對(duì)pH值的降低效果不顯著[16]。寧曉光等的研究表明，在土壤鹽分較高的條件下，增施適量的過(guò)磷酸鈣會(huì)使得高粱產(chǎn)量明顯增加，增產(chǎn)幅度可達(dá)8.1%。通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)，過(guò)磷酸鈣可為土壤提供充足的養(yǎng)分，提高土壤質(zhì)量，因此，可將其作為鹽堿地的有效改良劑[17]。李夕梅等研究表明，增施過(guò)磷酸鈣和有機(jī)肥使得鹽堿地冬小麥的產(chǎn)量提高[18]。

4.3 生物改良方法

生物改良主要是植物修復(fù)和微生物修復(fù)，植物修復(fù)為主要的修復(fù)手段。植物修復(fù)是將篩選出的耐鹽堿植物在鹽堿地進(jìn)行種植，以此改良修復(fù)鹽堿地；微生物修復(fù)是在鹽堿地施加微生物肥料進(jìn)行改良[19]。生物改良主要是利用將植物的耐鹽性、微生物菌肥等合理利用來(lái)改良土壤的鹽堿化問(wèn)題使生物改良，主要是通過(guò)植物或者微生物的自我調(diào)節(jié)功能對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)做出改善，使得土體內(nèi)的孔隙度增大，并提高了土壤中的養(yǎng)分含量，從而較好地調(diào)節(jié)了土壤的理化性質(zhì)[20]。

目前，國(guó)內(nèi)外在鹽堿地的改良治理中選種耐鹽植物的措施較為普遍，該方法對(duì)鹽堿土資源進(jìn)行了合理的利用，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期有效的生產(chǎn)，是鹽堿地改良的優(yōu)選方法。王丹等通過(guò)微生物菌肥對(duì)鹽堿地枸杞土壤改良及細(xì)菌群落的影響研究表明，施加不同種類的微生物菌肥對(duì)鹽堿地中的土壤pH和總鹽含量顯著降低，提高了其土壤肥力和酶活性，還可對(duì)土壤中細(xì)菌群落的組成與結(jié)構(gòu)做出一定的改變，極大地提升了鹽堿地的改良效果[21]。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)土壤的鹽堿化問(wèn)題已越發(fā)嚴(yán)重，對(duì)于已有的土壤鹽堿化問(wèn)題，我們應(yīng)該采用多措并舉的方式進(jìn)行綜合治理，防止土壤鹽堿化問(wèn)題再次發(fā)生。為此，我國(guó)要因地適宜、因地施策，選用合理的改良技術(shù)方法，改善鹽堿地的鹽分和土壤養(yǎng)分，從而實(shí)現(xiàn)鹽堿地資源的合理利用。目前鹽堿地的改良主要以生物改良為主。植物修復(fù)不僅實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，還促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)耐鹽植物進(jìn)行大量的研究，篩選出了適合不同區(qū)域種植的耐鹽植物，加快了鹽堿地的改良步伐，使得我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益顯著。未來(lái)應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)耐鹽植被的修復(fù)研究，致力于篩選出更多的耐鹽品種。