高扬程灌区土壤次生盐渍化成因及改良对策探讨

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃 景泰 730499）

甘肃省景泰川电力提灌工程位于甘肃省景泰、古浪、民勤和内蒙古阿左旗4县（旗），工程总体规划面积100万亩。设计流量约28.6m3/s，加大流量33m3/s，属于跨省区、高扬程、多梯级、大流量的大Ⅱ型电力提灌工程。景泰川属于风沙型温带大陆气候，属干旱区，年平均降水量不足200mm。景电工程的兴建对于改变当地干旱面貌和灌溉条件起到积极的作用，但同时也面临土壤次生盐渍化问题。

一、灌区上水前后盐碱状况

灌区上水前坡地、高地含盐量高，低洼地、不浇地和干旱地含盐量低。灌溉之前补给值与排泄值基本相当，处于动态平衡状态。灌区上水后，设计从黄河的年取水量4.76亿m3，入渗补给率为22.3%，产生了地下水逐年上升的情况。可见，灌溉回归水补充地下水储量后，客观上改变了灌区原有地下水径流的动态平衡，同时改变了土壤盐分分布情况[1]。

经过多年灌溉，盆地、槽子地下水位已逐年上升至地表下约2m，最高区域甚至接近地表。“盐随水来，盐随水去”，由于水分蒸发，而水中的盐分不能随之蒸发，使溶于水中的盐分聚积于土壤，构成土壤次生盐渍化。盐渍化后果是耕地颗粒无收。相反高地、坡地的土质状况则由次生盐渍化较重逐年变为好地。总而言之，该地区形成了“高处脱盐、低处积盐”的规律性。

研究发现，不论是自然条件引起的地下潜水，抑或是人类生产活动提高了地下水位，当灌区土壤产生了次生盐渍化的临界水位（地下水埋深小于1.5m），土壤就会开始出现次生盐渍化，造成了粮食减产，直至弃耕等后果。由于串灌、漫灌、大块灌等不尽合理的灌溉方式，重灌轻排，灌溉粗放等原因，容易造成次生盐渍化，甚至沼泽化[2]。

景电灌区的发展方向是农、林、牧、副、渔多方面统筹发展的新型综合粮基地。然而，该地区的盐碱地面积从引黄灌溉之初的1.3万余亩到现在的4万多亩，可以说治理次生盐渍化已经到了十分紧要的阶段，急需对灌区进行综合治理，分步改造。在改造之前，首先应对土壤次生盐渍化成因进行深入分析总结。

二、土壤次生盐渍化成因

通过对上文灌区上水前后盐碱状况的分析，可以看出不合理的耕作方式是形成土壤次生盐渍化的根源。

（一）多次数和灌水不均匀引起局部地区形成盐斑

调查发现，耕地田块一年进行6次左右的大水漫灌、串灌。灌溉水进入农田后，受水的流向影响分布不均，高处淹水浅，低处淹水深，淹水浅之处停灌后最先露出地表土壤，水分蒸发后，临近土壤通过侧向毛细管作用，盐分随水被带至高处，形成盐斑。另一方面，淹水深处水溶解盐分也随水向洼地集聚，蒸发后形成盐斑。

（二）大量施用化肥促进土壤板结及次生盐渍化的形成

有机质能改良土壤有益微生物的种群结构，促进微生物种群的正常维持与繁殖，从而使无机化肥转化利用率得到提升。有机肥施用不足会引发土壤有机质降低。鉴于化肥在各类农作物和林木作物中起关键作用，而促进产量增加，该区化肥投入逐年提高，农家肥比例较逐年降低，甚至不使用有机肥，影响了土壤肥力。由于有机质缺失，致使土壤的团粒结构被改变，严重阻碍了土壤对肥料营养成分的吸收和作物对土壤养分的吸收，作物对氮、磷肥的利用效率不高。发达国家土壤有机质含量大多为25—40g，如果达不到这个标准，会引起地力受损，营养成分不平衡，结构破坏、土料分散，保水保肥能力弱化，加速土壤板结及次生盐渍化的形成。此外，受到污染的地表水就会将原来干净的地下水污染，农作物质量降低，危害人类健康。

（三）土地弃耕加速次生盐渍化

近几年来，由于内陆河水量逐渐减小，地下水位逐年降低，少数农田因没有水灌溉而遭到农民弃耕，在干旱区强力的蒸发作用影响下造成了土壤盐分向上回升，加速了土壤的次生盐渍化。

（四）作物种植密度不适宜导致土壤的次生盐渍化

在以稀植、宽行等为主要作物生长方式的地区，作物苗期的灌区内植被覆盖率非常低，客观上使土壤水分蒸发力比密植地区更高，加速了土壤盐分的积累。另一方面，在套种复种栽培模式下的小灌区夏收后，由于无法及时深翻土地，水分蒸发较迅速，也致使土壤返盐。

（五）渠道渗漏补给地下水致使土壤次生盐渍化

灌溉渠道利用输水设施在长年和定期输水过程中，当渗漏水量及较高水头的静水高于地下水时，就会补给两侧地下水，提升了两侧地下水位，致使灌区土壤次生盐渍化。

三、改良对策

（一）工程措施

该地区大力实施农田基础设施建设，打造小水利工程，采用明渠输水。低洼地、槽子地、坡角地由于没有排水设施，仅改造后采用以斗排为主的明排或明排与暗管相结合的综合性排水措施，加强对渠道维护和渠道保养，避免水体的蒸发与下渗，疏通地下水，降低地下水位。如灌区的兰炼农场、马鞍山等地下水位高的碱区根据地形特点，采取了排水工程后，次生盐碱地得到了改良，实施效果较好，小麦单产到250kg以上。

（二）灌溉措施

总体方案是降低传统灌溉方式的应用，实施以节水为核心的喷灌等高科技的灌溉技术。建立综合喷灌实验区，试验中，小麦生育期喷灌10次左右，灌水定额均值为5223m3/hm2，灌溉水利用率达90%；漫灌4次，灌水定额均值为12451m3/hm2，灌溉水利用率达40%；用喷灌方式灌溉后小麦增产630kg/hm2，增产9.5%，推广喷灌、滴灌、垄灌、隔垄交替灌等节水灌溉技术，可以有效改变水盐动态。大力发展农业节水技术的好处是每公顷节约水资源45%～55%，使因缺水而弃耕的影响降到最低。严格控制灌水定额，杜绝串灌、漫灌、深灌、大块灌，以最低限度的用水量获得最大的产量和收益。以喷灌为例，采用喷灌入渗的供水强度低，运移速度慢，孔隙水流速度小，入渗结束后养分浓度集中于土壤表层作用影响的主根区以内，能够促进作物吸收和利用，起到节水、保肥、提效、降盐的作用。

（三）土地措施

总体方案是平整土地，发展小畦灌溉。小畦灌溉水流程短，灌水均匀度高，不易形成深层渗漏，可以减轻土地次生盐渍化。当地试验证明，当灌溉地块保持在0.6亩时最节水。技术先进的管灌、滴灌和喷灌等技术由于条件和场地限制不能大范围推广的情况下，可以先以小畦灌溉进行分区灌溉，减少串灌，提高灌溉效率和水分的利用率，消灭零星盐斑。

（四）制度措施

总体方案是完善土地管理制度，提高土地流转效率和耕地利用率，最大限度地降低弃耕地的数量。由于城镇化进程的加快，水资源的缺失，撂荒地在当地的数量越来越多，加之土地流转效率低下等原因，出现了大量的弃耕地。因此，也应加强对土地的管理制度，加速土地的流转，打造新型现代化土地管理制度，充分利用弃耕地进行集约化经营，科学合理灌溉和农耕，防止土地次生盐渍化[3]。

总体方案是增大有机肥的施用量，增加水、肥利用效率。资料显示，长久利用单一肥进行施肥容易引起土体紧实，物理性能降低。而通过无机肥和有机肥的混合利用，可以使地表硬度和耕层紧实度降低，土壤容重下降，土壤保水量和有效水含量显著提高，使地表水分入渗水平和降水利用明显增加，改善了土壤结构和物理性状，增强了土壤肥力。因此，降低无机肥，增加有机肥的施用量，可以使盐渍化的速度放缓，对改良土壤物理性质和微生物群落合理分布效果显著。根据当地的实际情况，可以适当调整产业结构，农林牧副渔多产业相结合，发展绿肥，采用生物改良也是一项行之有效的措施。将牲畜产生粪便还田，植树造林，在渠旁、路旁栽植杨等耐盐树种也可以实现排碱效果，从而有效防止土壤次生盐渍化。

四、结语

本文详细探讨了高扬程灌区土壤次生盐渍化成因及改良对策。具体而言，灌区土壤次生盐渍化成因主要有：多次数和灌水不均匀引起局部地区形成盐斑，大量施用化肥导致土壤板结及次生盐渍化的形成，土地弃耕加速次生盐渍化，作物种植密度不适宜加速土壤的次生盐渍化，渠道渗漏补给地下水致使土壤次生盐渍化。通过工程措施、灌溉措施、土地措施、制度措施以及施肥措施等，对于改良灌区土壤次生盐渍化，提升土壤的供肥能力取得了良好的效果。

[1]杨业凤,顾介明,周超英.设施土壤次生盐渍化改良试验与示范[J].上海农业科技,2014,06.

[2]李朝阳,郑旭荣,王振华,等.滴灌年限对土壤盐分分布及棉花的影响[J].节水灌溉,2012,(8):39-43.

[3]陈艳梅,王少丽,高占义,等.不同灌溉制度对根层土壤盐分影响的模拟[J].排灌机械工程学报,2014,32(3):263-270.