寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化治理實(shí)踐與成效

陸 陽(yáng)，王 樂(lè)

（寧夏回族自治區(qū)水利科學(xué)研究院，寧夏銀川 750021）

寧夏灌區(qū)2000 多年的農(nóng)業(yè)灌溉歷史也是與土壤鹽漬化做斗爭(zhēng)的歷史。土壤鹽漬化影響土壤的環(huán)境條件及土壤肥力的改善，從而影響到作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的提高，直接關(guān)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力和糧食生產(chǎn)安全，影響灌區(qū)人民賴(lài)以生存和發(fā)展的環(huán)境空間[1]。

防治與改良土壤鹽漬化是改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高作物產(chǎn)量的重要措施，是涉及到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家糧食安全的大事。鹽堿地改良利用，符合國(guó)家“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略要求，能有效提高耕地生產(chǎn)能力與土地資源利用率。

1 寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化治理與研究的歷程

寧夏土壤鹽漬化治理與研究已走過(guò)了近70年的歷史。1955—1962 年，寧夏回族自治區(qū)建立靈武農(nóng)場(chǎng)、平羅前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)、平羅小興墩鹽堿土改良及灌溉試驗(yàn)站，寧夏水利科技從鹽堿地改良起步。1962 年寧夏成立鹽堿土改良試驗(yàn)站，1963 年成立寧夏鹽堿化防治辦公室，工作職責(zé)由1959年成立的寧夏水科所承擔(dān)。

1955—1969 年，寧夏水利科研圍繞土壤改良、適鹽種植等開(kāi)展了大量的試驗(yàn)工作。1955—1958 年與水利部、中科院、陜西、甘肅等有關(guān)部門(mén)協(xié)作，在靈武農(nóng)場(chǎng)、前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)開(kāi)展土壤鹽堿分布勘察監(jiān)測(cè)，在青銅峽灌區(qū)布設(shè)地下水觀測(cè)井570 眼，進(jìn)行鹽堿土沖洗試驗(yàn)、白僵土研究及作物耐鹽極限等科研工作；1959 年在同心王團(tuán)開(kāi)展苦水灌溉試驗(yàn)；1963 年在賀蘭縣進(jìn)行了排水溝排水效益、水稻沖洗、土壤改良等鹽堿綜合防治試驗(yàn)；1969年粉煤灰改良試驗(yàn)研究。

1976 年后，寧夏水利科研在延續(xù)開(kāi)展土壤改良研究的基礎(chǔ)上，研究重心向工程治理技術(shù)轉(zhuǎn)移。1976 年開(kāi)展銀北豎井排水降鹽試驗(yàn)，建立了8 個(gè)豎井排灌試驗(yàn)區(qū)；1978—1982 年寧夏建設(shè)5000 余眼排水機(jī)井、10座電排站。1980年在永寧縣建成寧夏第一個(gè)暗管排水試驗(yàn)區(qū)；1997—1999 年，在永寧、青銅峽、中寧、中衛(wèi)四縣區(qū)開(kāi)展暗管排水效果研究。1999—2004 年大規(guī)模建設(shè)暗管排水工程，全區(qū)建成暗管排水面積近2 萬(wàn)hm2。進(jìn)入21 世紀(jì)，根據(jù)新時(shí)期灌區(qū)發(fā)展的需要，將各類(lèi)改良技術(shù)進(jìn)行集成，因地制宜地加以應(yīng)用。2010 年開(kāi)展了北部片區(qū)鹽堿地綜合治理與土地利用研究，2013—2017 年，開(kāi)展了百萬(wàn)畝鹽堿地綜合治理措施應(yīng)用監(jiān)測(cè)與評(píng)估，2018 年針對(duì)寧夏揚(yáng)黃灌區(qū)逐年顯現(xiàn)鹽漬化新問(wèn)題，開(kāi)展了揚(yáng)黃灌區(qū)鹽堿地改良方案專(zhuān)題研究。

2 寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化治理的技術(shù)措施

寧夏引黃灌區(qū)在兩干多年的灌溉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，始終與土壤鹽漬化的防治和改良利用相聯(lián)系，而且處于不斷發(fā)展演變中。從1956年至今，引黃灌區(qū)耕地土壤鹽漬化發(fā)生演變過(guò)程為減輕→加重→減輕→整體減輕與局部加重→減輕。20世紀(jì)90年代后期，揚(yáng)黃灌區(qū)投入開(kāi)發(fā)建設(shè)，開(kāi)發(fā)前期只有部分地區(qū)發(fā)生了輕度鹽化；隨著灌區(qū)土地開(kāi)發(fā)面積增加，經(jīng)過(guò)多年灌溉，形成次生鹽化[2-4]。

土壤鹽漬化演變歷程是可逆的動(dòng)態(tài)變化，人為因素在鹽漬化發(fā)展趨勢(shì)中起主要作用，受自然條件的改變和人類(lèi)活動(dòng)影響而變化。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，寧夏土壤鹽漬化治理取得了一系列經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)成果，形成了水利、農(nóng)業(yè)、物理、化學(xué)、生物改良土壤鹽漬化的技術(shù)體系[5-10]。采取的治理措施主要有排水改良措施[包括溝道（明溝）排水、井渠結(jié)合灌排、暗管排水改良]、沖洗改良措施、種稻改良措施、節(jié)水灌溉改良措施、物理化學(xué)改良措施（包括施用脫硫石膏、土壤調(diào)理劑、生化黃腐酸、糠醛渣、醋糟、增施有機(jī)肥等化學(xué)措施，引洪漫淤、壓沙治鹽、客土改良等物理改良措施）、農(nóng)藝改良措施（包括增施有機(jī)肥、種植綠肥、秸稈還田、地膜覆蓋、秸稈覆蓋、起壟種植等）、生物改良措施（主要是種植耐鹽堿植物），以及配套的管理改良措施等。

3 寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化治理的實(shí)踐及成效

近年來(lái)，寧夏回族自治區(qū)政府各部門(mén)積極開(kāi)展土壤鹽漬化治理工作，取得了可喜的治理成效。根據(jù)調(diào)查結(jié)果及遙感影像資料，青銅峽銀北灌區(qū)鹽堿地面積比例從1962 年的72%降低至2019 年的45%，衛(wèi)寧灌區(qū)鹽堿地面積比例從1961 年的41%降低至2019 年的15%左右。灌區(qū)土壤鹽漬化的程度得到了極大改善，目前是灌區(qū)歷史上鹽漬化程度最低時(shí)期。

梳理近年來(lái)開(kāi)展的灌區(qū)不同試驗(yàn)區(qū)鹽堿地改良實(shí)踐，主要包括上寶閘暗管排水改良鹽堿地試驗(yàn)示范、蛟龍口暗管排水改良鹽堿地試驗(yàn)示范、平羅東風(fēng)井渠溝結(jié)合調(diào)控地下水位改良鹽堿地實(shí)踐、不同灌排模式種稻改良鹽堿地試驗(yàn)示范、沖洗改良鹽堿地實(shí)踐、平羅縣深翻沖洗改良鹽堿荒地試驗(yàn)示范、農(nóng)墾系統(tǒng)鹽堿地改良實(shí)踐、化學(xué)措施改良實(shí)踐等。

3.1 國(guó)土開(kāi)發(fā)北部片區(qū)鹽堿地綜合治理

2009—2013 年，實(shí)施寧夏中北部土地開(kāi)發(fā)整理重大工程項(xiàng)目，其中北部片區(qū)以鹽堿地改良為核心的綜合治理，涉及平羅縣、惠農(nóng)區(qū)、賀蘭縣、靈武市、永寧縣以及農(nóng)墾系統(tǒng)的29 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)29 個(gè)項(xiàng)目片區(qū)，總面積9.43 萬(wàn)hm2。項(xiàng)目區(qū)鹽堿地治理措施主要有3 個(gè)方面：1）水利工程措施方面，實(shí)施了節(jié)水灌溉和排水改良等措施；2）農(nóng)業(yè)改良措施方面，實(shí)施了農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、合理耕作、綠肥種植、秸稈培肥、施用有機(jī)肥、以漁治堿等；3）化學(xué)改良措施方面，包括施用土壤調(diào)理劑、燃煤脫硫廢棄物改良、腐殖酸類(lèi)肥料改良、爐渣改良鹽堿地等。

2015 年，各市（縣、區(qū)）通過(guò)實(shí)施土地整理，耕地面積較2009 年均有擴(kuò)大，鹽漬化面積較2009 年均有減少。其中，惠農(nóng)區(qū)鹽漬化面積減少0.53 萬(wàn)hm2，減小比例為24.3%；銀川三區(qū)（興慶、金鳳、西夏）在耕地面積擴(kuò)大0.57 萬(wàn)hm2的情況下，鹽漬化面積減少0.03 萬(wàn)hm2。輕度鹽漬化面積減小幅度相對(duì)較大，減小比例為2.1%～18.0%；重度鹽漬化面積減小比例為2.4%～4.7%；中度鹽漬化面積總體呈下降趨勢(shì)。各市（縣、區(qū)）2015 年地下水埋深較2012 年均有所增加，其中2013年增幅較明顯，賀蘭縣年均地下水埋深增幅最大（0.52 m），平羅縣年均地下水埋深增幅最小（0.08 m）。

3.2 銀北灌區(qū)百萬(wàn)畝鹽堿地治理

2013—2017 年，實(shí)施銀北灌區(qū)百萬(wàn)畝鹽堿地治理重大工程項(xiàng)目，分別由水利、農(nóng)發(fā)、國(guó)土三部門(mén)完成，其中水利部門(mén)主要負(fù)責(zé)干溝治理和部分支溝治理，農(nóng)發(fā)部門(mén)負(fù)責(zé)支干溝治理和暗管排水工程建設(shè)，國(guó)土部門(mén)負(fù)責(zé)支溝治理；田間斗農(nóng)溝清淤工程由各市縣分年度實(shí)施完成；林業(yè)部門(mén)負(fù)責(zé)溝道生物治理措施；農(nóng)業(yè)部門(mén)后續(xù)開(kāi)展優(yōu)化作物布局、秸稈培肥、種植綠肥、機(jī)械深松深翻、增施有機(jī)肥、土壤調(diào)理劑、磷石膏等治理措施。項(xiàng)目區(qū)鹽堿地治理措施主要有2個(gè)方面：1）水利工程措施方面，實(shí)施了骨干排水溝道治理；2）農(nóng)藝改良措施方面，應(yīng)用了秸稈培肥改良、機(jī)械深翻深松、激光平地等技術(shù)，以及有機(jī)肥、土壤調(diào)理劑等產(chǎn)品。

根據(jù)2018年調(diào)查資料顯示，銀北地區(qū)非鹽漬化耕地面積從工程實(shí)施前8.10萬(wàn)hm2增加至9.40萬(wàn)hm2，增幅16.1%，占總耕地面積比例由47.24% 提高至54.86%；鹽漬化面積從工程實(shí)施前9.04 萬(wàn)hm2減少至7.74 萬(wàn)hm2，減幅14.4%，占總耕地面積比例由52.76%減少至45.14%；其中輕度鹽漬化耕地面積從工程實(shí)施前4.69 萬(wàn)hm2增加至5.02 萬(wàn)hm2，增幅7.2%，占總耕地面積比例由27.33%提高至29.3%；中度鹽漬化耕地面積從工程實(shí)施前2.95萬(wàn)hm2增加至2.11萬(wàn)hm2，減幅28.5%，占總耕地面積比例由17.2% 減少至12.3%；重度鹽漬化耕地面積從工程實(shí)施前1.41萬(wàn)hm2減少至0.61 萬(wàn)hm2，減幅57%，占總耕地面積比例由8.23%減少至3.54%。2017 年較2012 年4 月地下水埋深1.0～2.2 m 面積從1596 km2減少至1590 km2，減少6 km2；2.2～3.0m面積從994 km2增加至1117 km2，增123 km2；3.0 m以上的面積從922 km2減少至805 km2，減少117 km2。

3.3 揚(yáng)黃灌區(qū)土壤鹽漬化治理

2016 年7 月，寧夏回族自治區(qū)黨委提出啟動(dòng)實(shí)施銀南地區(qū)鹽堿地改良工作，把揚(yáng)黃灌區(qū)鹽堿地治理和扶貧開(kāi)發(fā)、高效節(jié)水灌溉結(jié)合，同步治理。2016—2020 年，實(shí)施了寧夏銀南地區(qū)鹽堿地治理工程，涉及銀南地區(qū)的永寧縣、靈武市、青銅峽市、利通區(qū)、沙坡頭區(qū)、鹽池縣、同心縣、紅寺堡區(qū)共9個(gè)縣（區(qū)）及農(nóng)墾系統(tǒng)5個(gè)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)。受益面積13.38萬(wàn)hm2，改良鹽堿地面積3.59 萬(wàn)hm2，其中銀南引黃灌區(qū)2.69 萬(wàn)hm2，銀南揚(yáng)黃灌區(qū)0.90萬(wàn)hm2。

揚(yáng)黃灌區(qū)2018年實(shí)施鹽漬化改良面積1328.07 hm2，2019 年實(shí)施面積1521.40 hm2。進(jìn)行抽樣監(jiān)測(cè)，非鹽堿占總抽樣數(shù)的80%、輕度鹽堿化占總抽樣數(shù)的10%、中度鹽堿化占總抽樣數(shù)的5%、重度鹽堿化占總抽樣數(shù)的5%，較工程實(shí)施前，非鹽化面積占比增加65%，輕度鹽化面積占比減少59%，中度鹽化面積占比減少7%，鹽堿地分布面積明顯降低。

4 寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化治理的模式集成總結(jié)

根據(jù)灌區(qū)土壤鹽漬化成因，針對(duì)形成鹽漬化的關(guān)鍵因素和治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以研究取得的核心技術(shù)措施為重點(diǎn)，按照模式集成的原則、方法，將高效節(jié)水灌溉改良、排水改良、農(nóng)業(yè)改良、物理化學(xué)改良、管理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)配套組裝。根據(jù)灌區(qū)特點(diǎn)，組裝集成了2個(gè)技術(shù)模式：1）渠灌、井、溝、站、暗管排水改良模式，包括“渠道防滲襯砌+節(jié)水灌溉+明溝排水+農(nóng)業(yè)改良技術(shù)+管理技術(shù)”“渠道防滲襯砌+節(jié)水灌溉+暗管排水+明溝排水+農(nóng)業(yè)改良技術(shù)+管理技術(shù)”“渠道防滲襯砌+井渠結(jié)合+溝道排水+農(nóng)業(yè)改良技術(shù)+管理技術(shù)”“渠道防滲襯砌+節(jié)水灌溉+溝道+電排站聯(lián)合排水+農(nóng)業(yè)改良技術(shù)+管理技術(shù)”等；2）節(jié)水灌溉、井、溝排水改良模式，包括“機(jī)井水+節(jié)水灌溉+農(nóng)業(yè)改良技術(shù)+管理技術(shù)”“黃河水+節(jié)水灌溉+骨干溝道排水+農(nóng)業(yè)改良技術(shù)+管理技術(shù)”等。

5 完善寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化治理的思路及建議

5.1 思路

鹽漬化治理過(guò)程緩慢、長(zhǎng)期，應(yīng)采取“因地制宜，綜合治理”的原則，綜合運(yùn)用排、灌、平、肥、林，使鹽漬土改良走向良性循環(huán)?？偨Y(jié)多年土壤鹽漬化治理經(jīng)驗(yàn)，寧夏灌區(qū)鹽堿地綜合治理的核心在于控制灌區(qū)地下水位埋深、減少潛水蒸發(fā)，關(guān)鍵在于加強(qiáng)排水工程、節(jié)水工程、農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)和管理措施相結(jié)合。因此，治理思路建議堅(jiān)持以節(jié)水為中心，改變傳統(tǒng)排灌方式，合理開(kāi)發(fā)灌區(qū)內(nèi)地下水資源，發(fā)揮重視排水設(shè)施作用，應(yīng)用綜合治理措施；推動(dòng)農(nóng)業(yè)水價(jià)、小型農(nóng)田水利產(chǎn)權(quán)、工程管理體制改革，轉(zhuǎn)變重建輕管為建管并重[11-12]。

5.2 建議

5.2.1 大力推廣節(jié)水技術(shù)

水利工程建設(shè)對(duì)灌區(qū)鹽漬化治理起到?jīng)Q定性的作用。要加強(qiáng)灌溉系統(tǒng)的配套建設(shè)，提高輸水效率，最大限度的減少輸水損失。大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)、降低灌溉定額，減少灌溉對(duì)地下水的補(bǔ)給，控制地下水埋深。定期利用地面灌溉進(jìn)行沖洗，避免鹽分在表層土壤集聚。

5.2.2 保證排水系統(tǒng)通暢

加強(qiáng)引黃灌區(qū)已建引排水系統(tǒng)的維護(hù)，落實(shí)排水系統(tǒng)維護(hù)及運(yùn)行經(jīng)費(fèi)，確保排水系統(tǒng)通暢。揚(yáng)黃灌區(qū)要根據(jù)鹽漬化的成因、排水條件，科學(xué)合理規(guī)劃骨干排水設(shè)施，優(yōu)化高效節(jié)水灌溉與排水設(shè)施建設(shè)，制訂科學(xué)合理的鹽漬化治理方案。

5.2.3 因地制宜綜合治理

引黃灌區(qū)鹽漬化成因主要是排水不暢、地下水位高，防治鹽漬化的關(guān)鍵是控制地下水位。揚(yáng)黃灌區(qū)土壤鹽漬化的產(chǎn)生主要是不合理灌溉、地形變化大局部洼地、土壤下部存在障礙土層和高含鹽土壤母質(zhì)等。因此，防治鹽化的關(guān)鍵是根據(jù)鹽漬化成因，因地制宜確定針對(duì)性治理方案，實(shí)施綜合治理，提高治理成效。

5.2.4 加強(qiáng)農(nóng)藝改良措施應(yīng)用

農(nóng)藝措施操作簡(jiǎn)單，成本較低，適用于所有鹽漬區(qū)治理并應(yīng)長(zhǎng)期實(shí)施，農(nóng)藝改良措施是建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的重要措施。

5.2.5 近期和長(zhǎng)期相結(jié)合

防治土壤次生鹽堿化，必須制訂統(tǒng)一的規(guī)劃；既要有近期切實(shí)可行的內(nèi)容，又要有遠(yuǎn)期可預(yù)見(jiàn)的方向和目標(biāo)。只有近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合，次生鹽漬化防治才能取得成功。