大庆地区盐碱地改良及研究进展综述

赵朋成　李佩东　王　烨　王宏燕*

(1.东北农业大学 资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 150030；2.北大荒垦丰种业股份有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)



大庆地区盐碱地改良及研究进展综述

赵朋成1李佩东2王烨1王宏燕1*

(1.东北农业大学 资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 150030；2.北大荒垦丰种业股份有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

介绍大庆地区盐碱地发展历史及分布现状，大庆地区盐碱地形成的原因，分析盐碱地对大庆地区土地利用的威胁及潜在危害。对现有盐碱地的研究进展加以整合说明，指出各修复办法的优缺点，进一步明确在现有条件下盐碱地改良的研究方向，并针对大庆地区盐碱地的特征给出改良建议。

大庆；盐碱土；改良措施

盐碱土广泛分布于世界各地。据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计,全世界盐渍土面积为9.54×108hm2左右,且呈增长趋势, 每年以1.0×106—1.5×106hm2速度增长，对世界土地资源的有效利用是严重的威胁。我国大约有盐碱地总面积9.91×107hm2,其中包含被称为世界三大盐渍土集中分布区之一的松嫩平原西部，而大庆就位于松嫩平原西部、黑龙江省西南部。

1　大庆地区盐碱地概况

大庆市位于黑龙江省西南部、松嫩平原的西部,地理坐标为123°35′—125°45′E、44°40′—46°N,包括大庆、肇州、肇源、林甸和杜尔伯特蒙古族自治县,土地总面积2 121 900hm2。黑龙江省20世纪80年代第二次土壤普查结果显示,黑龙江省盐渍土面积合计为2.29×106hm2,占全省土壤总面积的5.04%,涉及盐渍土的亚类土壤有10个。在盐渍土的总面积中,草甸盐土、沼泽盐土、碱化盐土及草甸碱土等亚类分别占盐渍土总面积的1.98%、0.57%、3.23%及4.85%,盐化、碱化草甸土分别占21.11%及8.90%,盐化沼泽土占1.24%,盐化、碱化草甸黑钙土分别占0.19%及0.13%,余则为潜在盐渍化的黏质石灰性草甸土,占57.80%。在上述第二次土壤普查的盐渍土面积中,已垦为耕地的面积为1.6×106hm2,占其上述第二次土壤普查盐渍土总面积的69.86%,而占全省耕地总面积1.154×107hm2的13.7%。在盐渍土耕地的构成方面,其盐土的耕垦率仅为0.53%,碱土仅为0.68%,石灰性黑土约占16.06%,而石灰性草甸土则达82.73%[1]。

张树文等人以20世纪50年代中期1∶100 000地形图和2000年Landsat/TM影响为数据，通过技术手段分析了近50年东北地区盐碱地时空变化特征，结果表明，松嫩平原和呼伦贝尔草原是东北盐碱地的主要分布区，50年间盐碱地面积增加了160.8×104hm2，并且总体呈扩展和破碎化的趋势，盐碱程度加重，以中重度盐碱化为主。其中大庆地区盐碱化程度变化明显[2]。

于洋等人利用GIS 的空间叠加分析功能以及LANDSAT TM影像数据和各种地理背景数据，对大庆市土地盐碱化景观特征和发展过程进行分析与研究。结果显示，截至2006年，大庆市土地盐碱化面积统计结果如下：轻度盐碱地面积101 805hm2，中度盐碱地面积54 895hm2，重度盐碱地面积198 675hm2，合计355 375hm2。2001—2006年间盐碱地的年变化率达到了29.85%[3]。面对盐碱地面积逐步增加的趋势，本文主要定位于黑龙江省大庆市，研究采用合理方式改良盐碱地土壤质量，使中低产田增产增收，对我省自然资源利用及生态环境改善具有重大意义。

2　盐碱地成因

2.1自然因素

自然因素主要包括气候、地形、水文地质及冻融作用等。水文地质因素为盐碱化提供了物质基础和发育空间;气候因素决定了盐碱化发生的必然性。 大庆地区为北温带半湿润大陆季风性气候,夏季降雨集中，春季多旱少雨并常年伴随大风。春季蒸降比远大与其他季节，土壤及地下水中的可溶盐类随上升水流蒸发、浓缩,不断累积于地表。

区内地势低平，排水不畅，也使盐分积累过程加速。由于微地形变化复杂，造成土壤水分蒸发不均，在强烈蒸发条件下，高出微地形盐分加重。大庆地区处于季节性冻土区，土壤冻融也促进了土壤盐分的积累。

2.2人为因素

东北地区五六十年代修建了大量灌溉工程，但配套排水设施并不完善，导致多余积水不能及时排出，抬高了地下水位，加剧了土地次生盐碱化的发生。不同土地利用方式都会导致土壤不同程度的次生盐碱化。耕地方面，土地的过度垦殖，放荒开垦，破坏原生植被，大量过度施肥灌溉，而且没有合适的还田培肥措施，导致土壤结构被破坏，土地次生盐碱化加剧。大庆地区油气资源丰富，石油的开采伴随着配套设施的修建，人类的活动加强，破坏了原有草地植被；而石油开采使水资源过度使用，随着地下水位的下降，湖泊面积随之减小，湖泊周围出现积盐现象，在没有足够的水分供给的情况下退化为碱斑。草场过度超载放牧是导致土地次生盐碱化的又一主因，过度放牧导致草地不易恢复，土壤退化。以上种种都是导致大庆地区盐碱地面积不断增加的原因。

3　改良措施研究进展

3.1物理修复方法

盐碱地改良的物理措施主要是通过改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动，从而达到抑制土壤水蒸发、提高入渗淋盐效果的目的[4]。几种常见的物理修复方法如下：(1)深松翻耕。深松是用机械耕作松碎土壤而不翻土，不打乱土层，而打破犁底层的耕作方法。深松能够加深耕层，熟化底土，利于作物根系深扎，是农业中广泛使用的耕作措施之一，尤其适用于东北苏打盐碱土。(2)泡田洗盐。盐碱地开发种稻可以改善西部地区种植业结构,既可解决广大农民吃大米难的问题,又可较大幅度地增加农民收入，可使农民在较短时期脱贫致富，农民认可程度高，愿意投入。所以更多的盐碱地种稻均采用种前泡田洗盐的办法改良土壤。在盐碱土上种稻时的泡田，除了可以建立田面水层之外，也应当满足冲洗盐分的要求，使表层土壤含盐量及脱盐深度符合水稻幼苗生长的需要[5]。张梅等研究了泡田洗盐与水稻生育期排水措施对苏打盐碱土种稻改良的影响。结果表明，前2次泡田洗盐后土壤脱盐率增幅较大，之后幅度减小并趋于稳定；洗盐2次后，土壤含盐量为0.25%、ESP为31.6%、pH值为8.5，达到盐碱土种稻的“淡化表层”建立标准。处理Ⅱ、处理Ⅲ的耕层含盐量均小于0.3%，产量分别是处理Ⅰ的2.04倍和2.06倍；水分生产效率为：处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅰ。泡田排碱2次和水稻生育期内排水1次是提高水稻产量和节水的有效措施[6]。(3)电流法改良。通过电流的作用，使土壤中盐碱成分的阴阳离子定向移动，达到降解土壤中的盐碱含量的方法。李春林等人研究发现通过电流配合饱和水进行水平淋洗的方法，进行室内模拟试验，结果表明，通电时间7天左右是土壤酸化的最佳时间，酸化土壤结构得到改善，养分变化不大[7]。Ahmed Abou-Shady开发了一种被称为PCPSS的电流修复方法，对埃及地区盐碱土进行了实验，结果显示Mg2+、Na2+、K+、Ca2+都有相应减少，减少了大量的土壤中的Cl-[8]。(4)掺沙。蔺亚莉对河套平原黏性碱化盐土进行了土壤耕层(0—20cm)掺砂的土壤改良试验，结果表明，土壤掺沙可以降低土壤容重，改变土壤机械组成，增加土壤通气孔隙度，降低了土壤全盐量和碱化度，并提高了玉米产量[9]。(5)覆膜种植。妥德宝等在内蒙古河套地区盐碱地进行了全覆膜和半覆膜对向日葵及土壤相关性质的研究，结果表明，在中重度盐碱地上全覆膜较半覆膜和不覆膜提高了土壤耕层脱盐率，提高了向日葵出苗率和产量[10]。(6)咸水结冰灌溉。冬季利用当地地下咸水灌溉盐碱地，在低温作用下，咸水形成冰层，由于不同含盐量咸水冰的冰点不同，融化时先融化的高含盐量咸水先入渗，后融化的微咸水和淡水入渗对土壤盐分具有淋洗作用。李宪等研究了不同矿化度咸水结冰灌溉对滨海盐碱土的改良作用。结果表明，灌溉用水矿化度越低对土壤的脱盐效果越好[11]。郭凯连续3年对滨海地区盐碱土进行了咸水结冰灌溉同覆膜相结合的改良办法，对比发现相较于单一咸水结冰灌溉，咸水结冰灌溉结合地膜覆盖土壤脱盐效果最好[12]。

3.2化学修复方法

化学修复方法一般是指在盐碱土壤中施加适量的改良物质，以达到改良土壤理化性质的目的。这一方法也是现今研究人员比较关注的方法。化学修复方法其原理在于与土壤中的化学物质发生化学反应，降解原盐碱土壤的盐碱成分和其他化学成分，从而达到对盐碱土壤修复的目的。如李旭霖等在黄河三角洲进行了盐碱地的改良试验，选用禾康、磷石膏、微生物菌肥、土生、药肥和有机肥等几种物质进行了对比，结果显示，几种物质均能明显改良盐碱土物理、化学及生物性质。其中磷石膏和禾康能有效改善盐碱土壤化学性质，有机肥及有机肥菌肥混施处理能较好地改善盐碱地土壤肥力，提高棉花产量[13]。宁晓光等对滨海盐碱土进行了改良实验，在滨海盐碱地对高粱施用过磷酸钙，结果显示，施用适量过磷酸钙对高粱有增产的作用，且过磷酸钙可以为盐碱土提供磷素营养[14]。

崔媛研究了重度苏打盐化土施加不同量的脱硫石膏后土壤不同层次主要盐离子的累积规律，结果表明，22g/kg脱硫石膏用量的改良淋洗效果较好[15]。毛玉梅等实验室条件下评估了烟气脱硫石膏不同施用量对上海南汇滩涂盐碱土化学性质及对植物生长的影响，结果表明，适量的烟气脱硫石膏可有效降低滩涂土壤盐碱型，但是过量烟气脱硫石膏明显对植物生长不利[16]。马献发研究了腐植酸类物质对大庆盐碱土地区草场的改良效果，实验表明，腐植酸类物质能明显改善大庆地区盐碱土pH值，降低全盐量和碱化度，使碱土区牧草增产[17]。生物炭(Biochar)是农林废弃物等生物质在缺氧条件下热裂解形成的稳定的富碳产物[18]。生物炭具有多种优良性状，目前生物炭应用与各种类型土壤的改良研究有很多。郑悦等研究了生物炭与秸秆还田对大庆地区盐碱地的改良对比，结果显示，生物炭与秸秆还田全生育期间各指标达到最佳时的还田量分别为16 500kg/hm2与7 500kg/hm2，水稻各方面形状指标相对于对照均有不同程度的提高。土壤养分得到改善，pH值降低[19]。张芙蓉研究了生物炭与有机肥对比，对上海地区盐渍土的改良，结果显示，与施用有机肥相比，生物炭显著降低了盐渍土壤的电导率，提高了甜瓜的产量[20]。

木醋液以酸类及酚类为主，还含有较少量、种类复杂的酮类、酯类、醛类和醇类等化合物。木醋液的来源分布广泛，易得且成本低。木醋液的生产及应用都对环境友好，对人畜无毒害作用，在中国有很大的发展前景[21]。木醋液由于其pH值低等多种优点，在改良盐碱土方向也有较多研究。张亚兰应用木醋液在新疆塔里木地区针对当地盐碱土进行了改良研究，结论为，在处理不同深度土壤时应采用不同浓度木醋液，处理时间一般为一周最好[22]。

李杰等在对大庆地区棚室土壤盐渍化的改良研究中，采用了多种改良剂同时施用的研究方法，结果表明，施用纯腐植酸1 050kg/hm2+石膏1 050kg/hm2+硫酸铝22.5kg/hm2+食用菌菌渣30 000kg/hm2这一组处理可以使土壤全盐量较试验前降低48.9%，pH值由9.32降低至8.35，并且可以提高番茄产量。为大庆地区棚室土壤的改良提供了有益参考[23]。

3.3生物治理方法

近年来关于盐碱土改良的研究多集中在物理修复和化学修复方面，利用生物改良盐碱土的研究很少。伍玉鹏在施用了牛粪的土壤中接种了蚯蚓，以不接种蚯蚓为对照，研究了蚯蚓对盐碱土养分、土壤生物量及植被的影响，结果表明，接种蚯蚓显著增加了土壤养分含量，增加了土壤微生物量。接种蚯蚓是改良盐碱土的有效措施[24]。吴晓卫筛选了几种在盐碱环境下生长的微生物，经过处理复配后作为功能菌发酵有机肥，施用于盐碱土壤中，与对照相比改良效果显著，并且在改良的盐碱土中种植的紫花苜蓿产量等指标均有不同程度增加[25]。在盐碱地种植耐盐植物也是改良方法的一种。肖克飙等在宁夏银北地区以盐碱荒地为对照，选取了几种有代表性的耐盐植物，研究种植耐盐植物对盐碱土壤的改良效果，结果表明，耐盐植物对土壤物理性质、土壤微生物环境、土壤全盐含量有较明显改良效果[26]。

3.4综合措施治理

唐让云以甘肃秦王川引大灌区盐渍化土壤为背景，以当地5种耐盐植物为材料，采用根袋法盆栽试验动态研究了淋洗结合植物种植对盐渍化土壤改良的效应。结果表明，淋洗结合种植的脱盐效果要优于单纯的淋洗，且土壤中主要盐分离子Na+、Cl+含量降低幅度最大，其他种类离子亦有所降低[27]。

4　建议

综上所述，合理耕作制度，浅翻深松、科学种植适量施肥、合理灌溉保护耕地种植耐盐植物等方法是改良盐碱地的有效方法。当前改良盐碱地的主要问题是研究实验虽多，但离具体采用实施距离还很远，农民看不到经济效益，合作的积极性不高，政府推广力度不大，因此合适的推广宣传就变得十分重要。

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责任编辑：富春凯

10.3969/j.issn.1674-6341.2016.05.002

2016-07-12

赵朋成(1992—)，男，黑龙江哈尔滨人，在读硕士研究生。研究方向：土壤生态学。*为通讯作者。

S156.4

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1674-6341(2016)05-0004-03