天津市大港区盐碱地现状及改良措施适用性分析

厉晓飞 王凯莹 李小华

（华北地质勘查局综合普查大队，河北廊坊 065201）

1 引言

盐碱土也称盐渍土，是在自然和人为作用下土壤盐度与碱度不断增加，超过植物生长耐受程度的现象。盐碱地的共同特点是淡水缺乏、土壤含盐量高、地下水埋深浅、矿化度高、地势平坦，而且土壤质地黏重，透气性不良，次生盐渍化严重。

据全国第二次土壤普查成果，天津市各种盐化潮土和滨海盐土总面积为493 300 hm2，占天津市土地总面积的46.67%，目前，中、轻度盐碱化土绝大部分已经开发利用，但尚未摆脱盐碱危害，生产能力低下，且始终存在次生盐碱化的潜在威胁。

大港区位于天津市的东南部滨海平原，盐碱地面积为68 713.3 hm2，占该区土地总面积的61.69%。该区属季风性气候，全年蒸发量远大于降水量。区内有众多河道，但多处于水位下降或断流状态，地表径流季节分配不均。浅层地下水盐碱度高，水质氯化物含量高，近海地带咸水底界超过200m。

长期以来，国内外学者在盐碱地改良方面做了大量工作。目前，单一的水利工程改良、土壤耕作和化学改良等方法已普遍应用，虽取得了一定成效，但仍存在诸多局限性，如费用高、周期长、淡水资源缺乏、不易于推广等。因此，本文基于天津市大港区的盐碱地现状以及成因，分析研究不同改良措施在该区的适用性，提出可行的盐碱地综合改良措施。

2 盐碱地现状及成因

大港区盐碱地的形成一方面受海相堆积、海水入侵的影响，使原生土壤含盐量高；另一方面由于地下潜水水位埋深浅且矿化度较高，潜水沿毛细管上升到地表，水分强烈蒸发，盐分则保留在土壤中，导致表层土壤进一步积盐［1］。

2.1 气候

大港区属典型的季风性气候，夏热多雨，冬寒晴燥，全年平均气温为11.7℃，全年平均降雨量为420～550mm，多集中于7—8月；蒸发量大，一般年蒸发量为1 500～1 700mm，大于降雨量的3～4倍。强烈的蒸发致使大量盐分在土壤表层积聚，形成盐碱地。气候条件是大港区土壤盐碱化的重要因素之一。

2.2 土壤质地

大港区位于天津滨海地区的东南部，属于海退地，形成陆地仅500～700年，受海相堆积、海水朔河倒灌的影响，原生土壤含盐量极高，为滨海盐碱土，土壤含盐量大于1.0%［2］。此外，由于开垦时间短，土壤盐碱化严重，土壤中有机肥源缺乏，致使土壤团粒结构较差，易板结，透气性及透水性均较差，进一步影响农作物及其他植物的生长，形成恶性循环［3］。土壤原生含盐量高是直接导致大港区盐碱化严重的重要因素。

2.3 地下水

大港区地势低平，排水不畅，地下水水位埋深小于2 m，潜水矿化度高于5 g/L，沿海地区甚至高于40 g/L，海水回渗容易，淡水资源短缺。抛开土壤母质含盐量的影响，表层土壤中盐分的主要来源即地下水中的可溶盐，因此，地下水矿化度的高低以及地下水的埋深将直接影响土壤的含盐量。在土壤母质情况基本相同时，地下水埋深越浅，蒸发的水分越多；且地下水矿化度越高，土壤表层盐分积聚就越多［4］。大港区潜水矿化度高，埋深浅，多年无明显变化，如此高矿化度的地下潜水必然导致表层土壤强烈积盐，形成次生盐碱化土壤。

3 盐碱地改良措施

盐碱地作为后备土地资源，在利用之前需加以改造［5］。盐碱地改良应遵循“因地制宜，综合治理”的原则，筛选出水利工程改良、物理改良、化学改良与生物改良中与地区情况相适宜的综合治理技术，以达到有效治理的目标。

3.1 水利工程改良措施

水利工程改良技术主要包括灌溉洗盐、排盐以及降低地下水位［6］。（1）灌溉洗盐：利用储存的雨水或周边淡水在盐碱地内灌溉洗盐，以加快土壤脱盐速度［7］。（2）明沟排盐：明沟排盐是挖掘深度低于地下水水位的沟渠，将其与灌溉洗盐相结合，土壤盐分随灌溉或降雨下渗、侧渗进入沟渠并排出，从而使地下水水位降至毛细管水最大上升高度以下，实现脱盐的目的［8］。（3）暗管排盐：暗管排盐技术是在地下埋设管道来进行排盐，其埋深、间距以及外包滤料是暗管排盐的关键参数。暗管排盐技术不占用土地，又能有效控制地下水水位，非常符合城市建设的需要［9］。

通常来说，对于重度盐渍化土壤，洗盐排盐是最快速有效降低土壤盐碱度的方法，大港区可根据实际情况，建立切实可行的排灌系统，并通过明沟或暗管调节地下水水位，进而改良盐渍化土壤并控制次生盐渍化的发生。

淡水资源缺乏是滨海地区盐碱地改良的重要制约因素。在淡水缺乏的背景下，咸水灌溉可在一定程度上缓解干旱问题［10］。研究表明［11-12］，微咸水灌溉不仅可以实现作物增产，利用得当甚至还可改良盐碱土壤。一般认为［13］，当地下水矿化度小于1 g/L时，基本可作为所有农作物的灌溉用水；当矿化度为4～6 g/L时，若灌溉、排水条件好，可用于灌溉小麦、棉花、水稻、苜蓿等作物。此外，冬季咸水结冰灌溉改良技术与地膜覆盖相结合也可降低盐碱土壤的含盐量，并抑制土壤返盐［14］。

3.2 物理改良措施

物理改良主要是土层的整改，通过改善土壤物理结构来影响土壤中水分和营养物质的运动，使其在土壤中合理分布，从而达到抑制土壤蒸发、提高入渗淋溶效果的目的。常用方式为平整土地、客土、深耕、地面覆盖、防盐碱隔离层铺设等，增多土壤中团粒数量，增强土壤的透气性和透水性，切断毛细管水上升的通道，阻断盐分向表层移动，降低土壤的盐碱度，达到改良盐碱地和控制返盐的目的［15］。但物理改良技术工程量较大，适合于面积较小的重度盐碱化区域。

3.3 化学改良措施

化学改良技术是应用化学改良剂来降低pH值及土壤水溶性盐，促进土壤稳定团粒结构的形成，减小土壤容重，提高土壤的保水能力的技术，适用于中度盐碱化以上的土壤，耗时短、见效快。目前用于盐碱地改良的化学材料主要有两类：一是加钙材料，主要有石膏、磷石膏、脱硫石膏等；另一类是加酸材料，主要有腐殖酸、硫酸铝及酸性肥料等［16］。大港区土壤缺乏氮、磷等土壤矿物质元素及有机质，化学改良剂的添加在改善土壤团粒结构、增强保水能力的同时，可补充土壤中的养分含量，提高作物的产量。

3.4 生物改良措施

生物改良措施最常见的方法是种植耐盐碱植物，其可以增大植物根部的气体分压，替换钠离子，并积聚盐分，通过土地上部植物的收割从而去除盐分，从源头上处理土壤盐分过多的情况。枝叶数量多的植物也可减少表层土的水量散失，防止土壤返盐，其根系进入较深层次，增加土粒的透过性，抑制盐分在土壤表层的积聚，还可以增加有机质和养分比重，并且具有环境生态性。生物改良适用于盐碱化较低的情况，但在短期时间内很难达到改良的效果。大港区临海，海风大，蒸发强烈，在前期风向调研的基础上，得出防风林种植是减缓土壤表层蒸发、防风固沙、减少土壤盐分积聚的有效手段［17］。此外，微生物菌肥的施用也是有效改良盐碱地的方法。微生物菌肥产生的多糖能够促进土壤团粒结构的形成，疏松土壤，阻碍毛细管水的上升，抑制土壤返盐［18］。

4 结论与建议

大港区土壤盐碱重，严重制约着当地的经济发展与城市建设，盐碱地改良是一项复杂的长期工程，单一的改良措施在应用时存在局限性，应根据大港区的盐碱地特点，对水利工程改良、物理改良、化学改良及生物改良进行筛选并有机结合，取长补短，形成合理有效的综合改良措施。

大港区盐碱地含盐量高，水利改良措施可快速冲洗土体中的盐分，并降低地下水水位，但该区淡水资源缺乏是灌溉排盐的制约因素，可考虑以微咸水灌溉或微咸水淡化的方式利用地下水。物理改良方式操作简单，但工程量大，可选择平整土地、深耕晒垡的方式进行辅助改良。化学改良方式见效快、可控性高，能够有效地平衡土壤酸碱度、改善土壤团粒结构及土壤的保水性，同时在一定程度上恢复由于排盐洗盐所流失的土壤养分，应用时可优先选择环境友好型改良剂。生物改良是目前最环保的改良方式，种植耐盐碱植物，不但能防风固沙，减少表层土壤水分的蒸发，还能增强土壤的通透性。此外，将耐盐碱植物进行地面覆盖或打碎还田，既有利于阻断毛细管水的上升途径，又可提高土壤的肥力。

目前，盐碱地改良已渐渐从单一方式向综合措施过渡，在今后的盐碱地治理中，可建立可行的区域水盐预报、监测和评价系统，以便进一步了解土壤水分和盐分的动态变化，更有针对性地改良盐碱化土壤。此外，盐碱地改良可进行不同改良模式探究，改良后的盐碱地不仅可作为农业用地，还可以进一步扩展其用途，作为改善城市生态环境的湿地、林地、草地等。