盐碱地及其综合治理

盐碱地及其综合治理

丁国栋目录一、盐碱地概况二、盐碱土土壤水盐运动规律三、盐碱地的综合治理措施四、实例前言人类进入21世纪，科学技术的发展达到了一个新的阶段，极大地推动了社会经济的进步。另一方面，人类面临的环境问题仍然十分突出，如气候变化，土地沙漠化，盐碱化，环境污染等。在发展中国家，由于人口日益增长，耕地面积不断减少，大量森林、草地、湿地等被开垦为耕地，进行集约经营，破坏了原有植被和土壤结构，导致土地盐碱化。在2002年9月约翰内斯堡召开的第二次国际可持续发展会议指出，继第一次国际可持续发展会议(1992里约热内卢)10年之后，全球面临的人口-环境-资源问题更加严重，其中土地沙漠化，水土流失和盐碱化呈现逐步加重的趋势。据估计，全球盐碱地每年以1×106～1．5×106hm2的速度在增长。

根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。

一、盐碱地概况（一）盐碱地含义盐碱土：盐土与碱土以及各类盐化、碱化土壤统称盐渍土或盐碱土。盐土：土壤中含大量的易溶性盐分的土壤，当土壤表层含盐量超过0.6～2.0（‰）时即属盐土。碱土：氯化物的含盐下限为0.6，硫酸盐的积盐下限为2.0，氯化物-硫酸盐及硫酸盐-氯化物盐土的积盐下限为1.0。表层含盐量一般不超过0.5，土壤溶液中含有一定量的苏打，土壤胶体的交换性钠占交换性阳离子总量20%以上，一般pH为9或更高的土壤称为碱土。一、盐碱地概况（二）盐碱地成因地形：盆地或洼地气候：干旱地下水状况：流缓、矿化度高、紧邻地表母质与植物：含盐母质、植物聚盐人为影响：不合理灌溉，次生盐渍化（三）盐碱土的分类盐土滨海盐土草甸盐土沼泽盐土洪积盐土残余盐土碱化盐土碱土草甸碱土草原碱土龟裂碱土一、盐碱地概况一、盐碱地概况（四）盐碱地的分布和类型1.西北内陆盐碱区包括新疆大部分地区，青海的柴达木盆地，甘肃的河西走廊和内蒙西部。2.黄河中上游半干旱盐碱区包括青海，甘肃东部，宁夏，内蒙的河套地区以及陕西，山西的河谷平原。3.黄淮海平原干旱半干旱洼地盐碱区包括黄河下游，海河平原，黄淮平原，地跨京津冀鲁豫以及皖北苏北原。4.东北半湿润半干旱低洼盐碱区包括松嫩平原，辽西盆地，三江平原和呼伦贝尔地区。5.沿海半湿润盐碱区包括华东，华南及江北沿海地区。一、盐碱地概况（五）盐碱对植物的危害盐碱地由于土壤内大量盐分的积累，引起一系列土壤物理性状的恶化：结构粘滞，通气性差，容重高，土温上升慢，土壤中好气性微生物活动性差，养分释放慢，渗透系数低，毛细作用强，更导致表层土壤盐渍化的加剧。盐碱对植物的危害表现在：1、引起植物的生理干旱。盐土中含有过多的可溶性盐类，可提高土壤溶液的渗透压，从而引起植物的生理干旱，使植物根系及种子发芽时不能从土壤吸收足够的水分，甚至还导致水分从根细胞外渗，使植物萎蔫甚至死亡。2、伤害植物组织。土壤含盐量过高，尤其在干旱季节，盐类集聚表土常伤胚轴，其伤害能力以碳酸钠、碳酸钾为最大。在高PH值下，还会导致氢氧根离子对植物的直接伤害。有的植物体内集聚过多的盐，而使原生质受害，蛋白质的合成受到严重阻碍，从而导致含氮的中间代谢物的积聚，造成细胞中害。3、影响植物正常营养。由于钠离子的竞争，使植物对钾、磷和其他营养元素的吸收减少，磷的转移也会受到抑制，从而影响植物的营养状况。4、影响植物的气孔关闭。在高浓度盐类作用下，气孔保卫细胞内的淀粉形成受到阻碍，致使细胞不能关闭，因此植物容易干旱枯萎。一、盐碱地概况（六）盐渍化防治概况1.世界盐渍化防治概况在20世纪初人类就开始认识到盐渍土是一个世界问题，一些过节组织逐步加入到盐渍土防治行列。在世界银行的援助下，巴基斯坦在印度河平原开展了SCAP计划（1960～1996），治理面积7.3×106hm2；埃及在联合国粮农组织（FAO）的资助下，对尼罗河三角洲地区2×106hm2的盐渍土进行了治理；美国、加拿大、日本等国开展了不同规模的盐渍化防治工作。尽管如此，目前世界上得到真整治理的盐渍土还不到其总量的1%。一、盐碱地概况（七）盐渍化防治概况2.我国盐渍化防治概况(1)从50年代到70年代中期,由于不合理的开垦荒地和发展灌溉农业,土地盐碱化面积增加,1958～1978年间,中国有660万hm耕地退化为次生盐碱土。中国在60～70年代建设了很多大型灌溉工程,对提高灌区土地生产力和当地农业生产发展具有重要的作用。但是因各种原因,各灌区都发生了不同程度的次生盐碱化现象。(2)从70年代开始,国家和各省开始大力治理盐碱地,停止一些不合理灌溉,完善排灌配套工程,以及采取生物和农业技术措施等,使灌区地下水位得到控制,到80年代,华北平原和东北平原盐碱土面积约减少一半左右,盐碱化程度也发生很大变化。河套和新疆等地区尽管在一些老灌区的次生盐碱化得到控制,但总体上,土壤的盐碱化尚有不同程度的发展。(3)80年代后期,由于农村实行土地联产承包责任制以及缺乏相应的管理措施,再加上干旱引起的地下水位下降使人们对次生盐碱化发生的警惕性放松,导致排水设施破坏,华北和东北平原土地盐碱化的危险性增加。西北、东北西部和内蒙古等地区,由于人口压力,在大力发展生产的同时,不注意排灌工程的配套、用水的管理和调节,土地盐碱化面积仍在不断扩大。从中国土地盐碱化程度、发展趋势、次生盐碱化发生的危险性以及对21世纪中国食物需求安全性和世界食物贸易的影响等方面考虑中国土地盐碱化防治问题远比其他国家迫切。

（八）滨海盐碱地类型、分布和特征1.滨海盐碱地类型（1）滨海盐土:①中性盐土②碱性盐土③酸性盐土（2）滨海重度氯化物盐土（3）滨海中度氯化物盐土（4）滨海轻度氯化物盐渍土（5）脱盐化的苏打型氯化物盐渍土一、盐碱地概况一、盐碱地概况2.滨海盐碱地分布（1）渤海滨海段:包括辽宁、河北、天津、山东等省市。年蒸发量1800毫米左右，年降水量约500～700毫米，蒸降比值为2.5～3.5。（2）黄海、东海滨海段:包括江苏北部、上海、浙江等省市。年蒸发量1000毫米左右，年降水量800～1000毫米左右，蒸降比值接近1。（3）南海滨海段:包括福建、台湾、广东、广西等省(区)和海南岛，由于海岸线曲折漫长，港湾岛屿较多，滨海盐渍土一般为零散分布，唯珠江口海涂面积较大，分布集中。（4）黄淮海平原:黄淮海平原包括北京、天津、河北、山东、河南、安徽北部和江苏北部等。年蒸发量1500～2200毫米，年降水量500～800毫米，蒸降比值为2.5～4.0。一、盐碱地概况3.滨海盐碱地的特征

（1）土壤盐分随着离海的远近而变化（2）盐分组成与海水基本一致以氯化钠为主（3）地下水位高、矿化度大4.滨海盐碱地的成土条件（1）滨海盐碱土的盐分主要来自海水。（2）滨海盐碱土的主要类型是滨海浅色草甸盐土和滨海滩地盐土。二、盐碱土土壤水盐运动规律及调控（一）土壤水盐运动的主要影响因素1、气候条件2、地形和地貌3、土壤质地和土体构型4、地下水位5、地下水矿化度与化学性质6、土壤有机质（二）土壤水盐运动规律1、自然条件下的土壤水盐运动规律2、改良利用条件下的土壤水盐运动规律1.气候条件在不同的气候条件下，形成不同的水盐运动规律。年际间的和年内、季节间的降水量差异是造成旱、涝、盐、碱、咸的重要气候因素。例如黄淮海平原水均衡类型属降水蒸散型，水的支出形式主要是蒸散，约占全区水量支出的70%，土壤盐分随水分蒸发而累积。（一）土壤水盐运动的主要影响因素（一）土壤水盐运动的主要影响因素2.地形和地貌滨海平原区为例，就大地形而言，盐碱土多分布在地势低平的内陆盆地、山间洼地，和排水不畅的平原地区。但从小区地形而言，由于地面水集中于洼地，洼地积水补给坡地的地下水，因而缓坡地上的土壤盐碱化常较重。此外，在微小看地形上，当降雨或灌水时，低外受水多，淋溶作用强，高外受水少，而且蒸发作用强，水他由低处向高处不断的补给，盐分在高处积聚形成盐斑。而土壤透水性不良的情况下，含一定盐分的水从高处流向低洼处，由于水分蒸发盐分便在低洼处积累，使土壤发生盐碱化。（一）土壤水盐运动的主要影响因素3.土壤质地和土体构型不同的土壤质地，有着不同的毛管性状，因而土壤质地决定了土壤毛管水上升高度和上升速度，以及水的入渗性能从而直接影响潜水蒸发的速率和水盐动态特征。在土壤水分不断蒸发损失的条件下，地下水中的盐分将随土壤毛管水源源不断地补给表层土壤，随着水分的蒸发，盐分逐渐积存。研究表明，毛管水在有粘土夹层土壤中的上升速度均比砂质土和粘壤质土低，毛管水在有粘土夹层的土壤剖面中，其上升速度随粘土夹层厚度的增加而减慢；相同厚度时，毛管水上升速度随粘土层位的升高而减慢。从表土积盐情况看，若粘土夹层厚度相同，层位俞高，即距地下水面愈远，离地表愈近，其隔盐作用愈大；若粘土层位相同，厚度愈大，隔盐效果愈明显。（一）土壤水盐运动的主要影响因素4.地下水位在黄淮海平原，土壤的形成过程和土壤盐碱化的了生与演变均受地下水位的重要影响和控制。地下水位又是一个在气候、地形、特别是灌溉和排水活动影响下，反映非常灵敏的因素，是人工调控水盐运动的主要方面，是水盐均衡的重要指标。研究表明，地下水埋深越大，潜水补给蒸发量越小。同一种土质，地下水位越高，潜水补给蒸发量越大，盐分在土壤中积累的量也越多。地下水位的变化主要受降雨量和蒸发量、灌水量、和排水量的影响，地下水位的升降和水的平衡状况是一致的。在一个地区，如果来水量大于到去水量时，地下水位就要抬高；反之如来水量小于去水量则地下水位下降。在一年之间也是如此，雨季和灌溉期为高地下水位期，旱季和灌溉期为低地下水位期。在来水量与去水量相对而言平衡的条件下，地下水位也处在一种动态平衡之中。地下水位的这种动态变化与土壤盐分的变化密切相关。却又并非同步升降。当降雨或灌溉时，地下水位被抬高，但土壤盐分却被淋溶，此后随着排水和蒸发，地下水位开始回降，土壤因蒸发而开始积盐，即土壤因蒸发的积盐过程发生在地下水位从高到低的回降过程中，直至水位降至临界深度以下。水位回降越慢，土壤积盐越多。因降雨或灌溉之后，迅速降低地下水位，缩短回落时间和减轻土壤蒸发的措施，是减小土壤积盐的关键。（一）土壤水盐运动的主要影响因素5.地下水矿化度与化学性质地下水位听易溶盐分是强电解质，对水分子有较强的亲和力，因此，在气、液界面发生负吸附，吸附后的盐离子属表面非活性物质，可使水的表面张力增大。地下水矿化度升高时，溶液浓度增大水的表面张力增加，因而溶液的密度也随之增大，但溶液密度的增加率远远超过了毛管表面张力的增加率。在毛管半径相同的条件下，地下水矿化度的增加会使毛管水上升高度降低，从而减小潜水蒸发量。但是潜水蒸发减小的速率常常小于因水溶液浓度增加而使土壤盐分增加的速率。在同一潜水埋深情况下，高矿化地下水的土壤积量大于低矿化水土壤的积盐量。在地下水位和土壤质地基本相同的条件下，地下水矿化度越高，土壤积盐就越多。（一）土壤水盐运动的主要影响因素6.土壤有机质毛管水的上升速度随有机质含量的增加而减慢，潜水蒸发量和表土积盐量则随之降低。有机质含量越高，其抑制水盐上移作用越强。（二）土壤水盐运动规律1.自然条件下的土壤水盐运动规律（1）春季强烈蒸发-积盐阶段（2）夏季降雨淋溶阶段（3）秋季蒸发-积盐阶段（4）冬季相对稳定阶段2.改良利用条件下的土壤水盐运动规律（1）春季灌溉脱盐阶段（2）夏季除涝淋盐阶段（3）秋季不稳定增长阶段（4）冬季相对稳定阶段三、盐碱地的改良措施（一）工程措施（二）农业生物措施（三）林业改良措施（四）化学改良措施（五）其它土壤改良剂的应用（一）工程措施1.井灌井排2.灌水洗盐3.淤积4.开沟排水5.暗管排水6.客土压碱7.压沙治盐8.爆破盐斑（一）工程措施1.井灌井排又称垂直排水。是农业是常用的方法之一。其原理是当利用水泵从机井排水时，地下水位降低，其周围的地下水就不断地向机井的方向侧移，从而降低了地下水位，使地下水呈漏斗状。此措施适用于有丰富的低矿化度地下水资源区，灌排结合，既灌溉淋盐，又降低地下水位。2.灌水洗盐根据“盐随水来，盐随水去”的规律，把水灌到地里，在地面形成一定深度的水层，使土壤中的盐分充分溶解，再从排水沟把溶解的盐分排走，从而降低土壤的含盐量。在水源丰富的盐碱地区常用。3.淤积如果使用的淡水中含有大量泥沙如黄河水，则淋洗同时成为淤积：一层富含丰富营养的新土覆盖在原来上壤表面。在黄河下游地区以前常用此法改良盐碱地。近几年，春季黄河下游常缺水或断流，无水可用，此法也失之效用。

（一）工程措施4.开沟排水在盐碱较重，地下水位高，排水有出路的地区，可建立排水系统。如挖沟、垫高地面等，可以降低地下水位，有利于脱盐和防止返盐。明排护坡技术主要采取垫草皮、打桩、栽种乔灌木等方法来解决，有效地控制了排阴沟滑坡淤积。（一）工程措施5.暗管排水其所用的料物不同，有管式（陶管，塑料管，混凝土客等）、梢捆（树梢、芦苇、高梁秸等）和石砌等。暗管排水的好处是，一不占耕地，二是避免明沟排水的坍塌淤积。实施暗管排水，就是利用透水管的吸水和集水管排水作用。有效地降低地下水位至作物根系适宜的埋深以下，使作物免除渍害。

（一）工程措施6.客土压碱客土就是换土。客土能改善盐碱地的物理性质，有抑盐、淋盐、压碱和增加土壤肥力的作用，可使土壤含盐量降低到不致危害作物生长的程度。7.压沙治盐我国北方地区有采用以沙压碱的方法．在播种前铺沙5cm左右，压碱保苗。埃及在其滨海滩盐土地上采用先铺0．5m厚的沙子，再铺0．1～0．15m厚的有机肥．然后再铺0．5m厚的沙子；上面种植适于当地生长的蕃石榴和椰枣树．在树行之间开沟引附近的湖水灌溉，改良效果较好。8.爆破盐斑主要采取中层爆破的方法来解决，即在秋季，根据盐斑位置、大小和深度确定爆破点的区域、分布、深度和装药量进行爆破。一般2-5平方米设一爆破点、用药量为0.45一0.60千克。（二）农业生物措施1.平整土地2.深耕细耙3.修条台田4.遗传育种5.种植绿肥6.秸秆覆盖与免耕（二）农业生物措施1.平整土地

（1）大凹穴状整地（2）沟垄整地（3）高台整地（4）全面整地

（二）农业生物措施2.深耕细耙深耕细耙可以防止土壤板结，改善土壤团粒结构，增强透水透气性，改良土壤性状，保水保肥，降低盐分危害。有利于土壤微生物的活动，从而提高土壤肥力，抑制盐分积累。3.兴修条台田降低水位在盐碱地区兴修条台田，挖排水沟和截水沟，有利于防止盐分积累和加速脱盐。4.遗传育种包括用传统的和现在的遗传工程方法培育选择抗盐品种，用各种物理化学方法直接提高植物的抗盐能力。（二）农业生物措施5.种植绿肥种植绿肥作物绿肥作物有大量有机体，可增加地面覆盖度，减少土壤蒸发，抑制返盐；利用叶面蒸腾作用降低地下水位；可增减土壤有机质含量，疏松土壤；促进盐分淋洗，中和碱性。6.秸秆覆盖与免耕法秸秆覆盖与免耕法也是一项盐碱土改良的有效措施。研究表明，最适覆盖量(9000kg/hm2)下，不仅免除土壤结构的破坏，而且土壤蒸发量减少49%~57%，上壤脱盐率达18%一44%，同时增加了地表水的入渗，保持了水分，提高肥力，促进了作物及自然植被的生长，是滨海盐渍上区一种经济实惠而又行之有效的技术措施之一。（三）林业改良措施1.造林前整地：对滨海直碱地造林多采用台田、条田和大坑整地方法；对内陆直碱地造林多采用机耕全面整地、沟垄和高台整地方法；对平原花碱上造林采用防盐躲盐，沟垄整地方法。2.密植和混交造林：对直碱地采用合理密植和混交造林.可使林分提早郁闭.增加地表覆盖.减少地而蒸发.防止上壤返盐，对幼林的成活和生长均有促进作用。密植造林一般采取大行距、小株距措施.如:采用速生杨树大苗造林.株行距1.5mX3m或2mX3m。混交造林多采取乔灌混交类型.如：采用杨树大苗和紫穗槐或杨树大苗和沙棘混交造林。3.过磷酸钙泥浆\生根粉蘸根：春季裸根植树使用过磷酸钙泥浆\生根粉蘸根能刺激新根迅速增多.能使新植的树木生长叶盛。4.采用有机物在树穴底部作隔盐层把锯沫和炉灰放在树穴底部.一方面能有效控制返盐，另一方面能增强上壤肥力。（三）林业改良措施5.使用化学改良剂化学改良剂是一种新型的矿质特种专用肥料，其特征是既可改良土壤、降低土壤酸碱度，提高土壤肥力，又可给土壤增加铁、钾、锰、铜等微量元素。6.种植绿肥在重盐碱地上，不能直接造林，一般采取先种植耐直碱绿肥，以改良盐碱地。如：山东寿光林场在修好的台田上连种2年田箐，而后密植紫穗槐。这样经过4年后即可进行乔木造林。（三）林业改良措施7.耐盐树种的引进选择引种植物应该首先根据生态因子、引种目的而定，同时还需要考虑植物的适应性、种质资源供应情况等来综合评判。（四）化学改良措施1..石膏改土最好用的是硬石膏。可以直接粉碎施用。通过钙离子和土壤中的游离的重碳酸钠的作用，生成碳酸钙，重碳酸钙和硫酸钠，降低土壤碱性，消除碳酸钠及重碳酸钠对作物的毒害。钙离子可以换土壤胶体上的代换性钠离子，使钠粘土变为钙粘土。2..黑矾又叫皂矾。主要化学成分为硫酸亚铁。硫酸亚铁和水作用可生成硫酸，所生成的硫酸，可直接起中和作用。降低土壤的碱性，如果在石灰性土壤中，又可和土壤中的石灰起作用。生成石膏，起石膏的改良效果。

（五）其它土壤改良剂的应用1.纳米技术的应用2.煤矸石的利用3.粉煤灰4.腐植酸5.草炭6.风化煤和泥炭（五）其它土壤改良剂的应用1.纳米技术的应用这项技术主要是以纳米技术制造的盐碱地改良剂——

“纳米碳液”，兑水后喷洒在盐碱地上，通过纳米离子的有机活动，吸附土壤中的盐、碱离子，形成疏松透气、PH值为中性的隔离层，从而达到有效改良盐碱地的目的。2.煤矸石的利用由于煤矸石中含有硫酸铁、硫磺、硫酸铝和游离的硫酸等物质，所以煤矸石可以就近取材作为改土之用。

3.粉煤灰采用粉煤灰、磷肥隔离层阻碱法造林，可大大提高盐碱地的造林成活率。造林后前两年树木生长良好，高生长量较常规客土造林有很大提高，并有效地阻止了盐碱的上升，能止树木根系周围盐碱的积累，可有效地解决盐碱地客土造林后返盐返碱的问题。隔离层铺设在试验行的每个植树穴内，均匀铺一层粉煤灰，约2kg，然后在粉煤灰层上施一层磷肥，约o．4kg。

（五）其它土壤改良剂的应用4.腐植酸配方设计采用腐植酸钠离子吸咐剂、活性促根剂、化学改良剂、土壤酸化剂、基础酸性化肥等多原料制成。内含一定比例的氮磷钾和多种微量元素，有机改良剂和无机改良剂结合，速效与迟效相绪合，利用酸碱中和反应、离子交换、盐类转化等原理，使盐碱土壤的理化性状得到改善。使花木在盐碱地得到正常生长。5.草炭草炭具有较大的离子交换容量，易促进土壤团聚体的形成，对土壤良好结构的形成具有积极的作用。（五）其它土壤改良剂的应用6.风化煤泥炭泥炭和风化煤具有提高土壤孔隙度、降低pH值、激活离子、增加养分和增强酶生物学活性等效果。在盐碱土中施入泥炭和风化煤能够提高水稻根系活力，增加了水稻根系的茎液流速度，提高水稻收获时的生长和产量指标。炭和风化煤的施入，各时期水稻根系的活力都表现为不同程度的提高了，从试验结果来看，泥炭改良后的盐碱土的水稻根系活力在分蘖期、拔节期和结实期比对照依次提高了106．63％、11．86％和88．21％；风化煤依次为54．89％、8．87％和38．87％。四、滨海盐碱地造林实例

——以河北沧州市黄骅实验基地研究为例（一）树种选择和造林技术1.树种选择（1）室内苗木实验（2）实地造林试验（3）现有林木观测盐穗木盐节木盐爪爪芦苇芦苇移植苗造林实生苗造林无性繁殖苗造林种子处理铺膜生根粉泡根2.造林技术阻盐层设置灰渣层有机肥层沙层秸秆段块层表面防蒸技术覆沙层覆地膜层覆无纺布层覆秸秆层（二）滨海盐碱地综合配套造林技术模式与效果1.阻盐防蒸集雨造林模式模式构建：（1）开沟筑背，修建集雨床。（2）设置集雨面（3）挖树穴，设置隔盐层；（4）树种选择及栽植：造林宜选用具有一定耐盐性的树种，春季或秋季大苗造林，土球苗为宜，裸根苗造林时，栽植前根部要用生根粉处理；栽植时按照“三埋二踩一提苗”技术要领进行。（5）设置表面覆盖层，灌足底水。效果：在大于2mm降雨量时，集雨林地单位面积集水量是降雨量的7.5～8.7倍,集雨措施显著提高降雨的利用效率；同时集雨措施明显抑制了表层土壤（0～10cm）的积盐和返盐；并且在没有持续大雨的情况下，集雨处理的可保持0～40cm土层盐分变化平稳；集雨处理还抑制了降雨和蒸发对土壤剖面水盐运动的强烈影响。成活率从65~70%提高到85~90%。（二）滨海盐碱地综合配套造林技术模式与效果2.