依安县土壤盐渍化改良措施探讨

赵文超，王立权，张明月，石金磊

(黑龙江大学 水利电力学院，哈尔滨 150080)

0 引 言

依安县位于黑龙江省西部，处于大兴安岭南麓、小兴安岭西南麓、松嫩平原北缘，属低丘波状平原。依安县土壤类型较多，依据土壤的调查结果显示，在全县范围内具有46个土种以及21个土属。不仅如此，还包含6种土质，16种亚类土质，如盐土碱土、黑钙土、沼泽土、草甸土、黑土。

依安县土壤水平分布属小兴安岭山前台地的黑土向平原黑钙土过渡地带，垂直分布因地势起伏甚小，土壤立体差异只反映在土壤组合特点上，由于中小地形和相应的水文地质条件的变化，引起土壤组合规律的变化。依安县土壤表土容重较轻的是黑土，最重的是盐土和碱土，其次是碳酸盐黑钙土和碳酸盐草甸土。

土壤盐渍化是困扰人类的五大土壤问题之一[1]。依安县长期以来使用的耕作栽培制度和土壤类型对涝灾的形成有直接关系。影响盐碱土生成的主要单项因子有水、盐、植被和遗留的有机质[2]。

特别是几年来，由于翻地次数少、浅且不及时，增加了荒、硬田块，表面团粒结构遭到破坏，形成不透水的隔水层，渗水、保水能力不强，既不抗旱又不抗涝；加之依安县土壤表层多为黑土，碱土、草甸土、质地黏重，透水性小，其下部又有黄黏土垫层，保水、透水能力不强，在雨水多的夏季易成涝灾；作物比例安排不当，施用的有机肥料减少，造成土壤板结、透水力弱，也是受涝原因之一。盐胁迫是抑制植物生长、降低农作物产量的主要环境因素之一[3]。

1 全县土壤盐渍化概况

依安县土壤有27%以上呈碱性反应，各乡镇土壤都有不同程度的盐化、碱化现象。西南涝区的盐碱土主要分布在双阳河北岸。

盐渍化土壤的含盐量在0.05%～0.12%之间，面积占耕地的1/5左右，其盐分随季节变化，有增有减，土质较差，产量较低。造成土壤次生盐渍化的原因有：①双阳河北岸的沼泽地，由于常年积水，过去没有排水工程，造成土壤次生盐渍化；②无限度的盲目开荒，导致形成的草原面积锐减，草原草质退化，草原覆被率降低，土壤的蒸发量增强，使土壤干旱、板结、坚硬，从而使草原土壤的盐化程度增加。盐土常分布在低河-湖漫滩的冲积和湖积物体上，农民称之为“明碱”，呈小片或斑状分布[4]。黑钙土在部分一级阶地水分条件较好的地方，发育成草甸黑钙土，在高河漫滩上分布着盐化草黑钙土及甸土，低洼处有沼泽土和草甸碱土[5]。

2 土壤盐渍化形成原因

土壤盐碱化作为一种有害的土壤演化过程，极其不利于土壤的生长。理论上说，这个过程中存在两种现象：①土壤里的盐成分增加；②土壤与可溶性盐分离；之后在土壤表层发生积聚，使土壤的理化性质有所改变。 根据程度的不同，将土壤盐渍化分为初级和次级两类。其中，那些人类影响不到的土壤盐渍化过程是盐渍化发生的主要形式，而受人类影响的土壤盐渍化是次要形式。土壤盐渍化的存在严重阻碍农业的生产和发展，严重影响各种林业项目的进程，如全国各地的盐碱地改良以及沿海地区的防护林建造等。

2.1 自然条件

盐随水移动，土壤和地下水都含有一定量的盐，因此土壤水的移动对土壤中盐分的积累具有重要影响。地下水越浅，蒸发越强，则更有可能导致盐分在地表堆积。可以看出，地下水的深度在一定程度上影响了土壤盐碱化。另外，地下水本身的矿化度也会影响土壤的盐渍化进程。这种关系是正向的，也就是说矿化度越高，地下水就有越多的盐提供给土壤。气候条件不同，水本身的流动性也就不同。地表水和地下水的主要来源都是大气降水。同时在大气水蒸发的过程中，土壤水能直接朝上运动。可以看出，气候条件是土壤盐渍化的重要前提。我国北部属于温带季风性气候，因此就存在一些干旱以及半干旱地区，在这些地方由于蒸发失去的水分远大于降雨，蒸发的过程中土壤盐分随水一起朝上移动，造成土壤表面累积了大量盐分。如果此过程重复很长时间，将会导致土壤盐碱化。

2.2 人为活动

人类活动能够影响气候，改变自然条件，而土壤盐碱化程度就受这些因素的影响。 如果灌溉区人为过度灌溉，在排水不畅的情况下，地下水的补给大于排泄，随着地下水位急剧上升，就会增加潜水蒸发的表层土壤中的盐分积累。

3 土壤盐渍化改良方法

1) 需要综合农业举措以及对工程建设进行考量。我国在过去实行的改良农业土质举措有：增施有机肥料、蓄淡压碱、开沟躲碱、起土刮碱，将灌溉系统、排水系统有机结合，实现科学合理的灌排措施。为了有效降低地下水位，需要使用机井灌溉的方式来降低土壤的含盐量，结合井沟渠，将水盐交换的过程加快，淡化土壤盐度。

2) 从物理措施的层面上来说，需要使用土壤改良剂，将黏掺砂、砂掺黏等一类的土壤结构进行改良，由此提升土壤的渗透特性。

3) 通过以下两种化学举措来改善碱土质量:①进行加钙的代还作用，例如使用煤矸石、磷石膏、石灰石、氧化钙以及石膏等；②进行加酸的化学作用，在土质中添加硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸以及硫黄等。进行加酸操作以后，会在土中残留一定的酸，由此导致土壤盐分的增加。

4) 使用生化举措。通过基于生物化学的作用，将有机酸因地制宜释放于一定范围之内，综合考量地理环境来进行治理。

5) 水利改良也是一种很有效的方法。具体做法就是优化排灌系统，按照顺序依次排灌，提升用水效率，地下水保持在合理水位。土壤中的盐分可以利用多种方法去除，如冲洗、调洪以及除淤等。

6) 在土壤中添加有机肥。农作物的生存生长不仅受到盐渍含量的影响，还会受到贫瘠干旱的不利影响，盐渍含量过高，会反过来加重土壤的盐化程度，形成恶性循环。因此，需要采取添加腐殖酸类肥料、翻压绿肥牧草以及秸秆等措施来改善盐碱土，这样就能够为农作物的生长生产提供有力的环境。

7) 推广种植高耐盐属性植物。通常农作物的生长会受到盐渍的制约，然而在一定条件下也会出现耐盐度较好的植物。种植耐盐植物不仅可以防风固土，调节地表径流，改变土壤结构，提高土壤肥力和抑制表面积盐，而且还可以通过蒸发水来降低地下水位和减少表面积盐。 常用的耐盐植物包括甜菜、向日葵、苜蓿、棉花、豆类作物、大麻、地下水果作物、小麦等。

8) 暗管排盐技术。这种技术主要来源于荷兰，现在已在多个国家运用，如埃及、伊朗、日本等。 近年来，在我国山东、宁夏、河北等地也得到广泛推广。 暗管排盐技术必须使用专门的机械设施，将钻过孔的PVC材质波纹管以特定的坡度埋入特定的位置——地下水临界深度之下。那些高度在暗管之上的咸地下水就会流入暗管，再经过排水沟进行排出，这样可以有效降低地下水位。在管道的埋深以下，地下水与耕作层之间的距离增加，盐分无法折返。

暗管排盐技术具有无化学物质污染、易于渗漏沙土区、土地面积少、对耕地机械化生产无影响的特点。 但是，隐蔽的管道材料和管道的直径、方向、间距和坡度必须根据土壤特性和田间排水条件进行设计，并且摊铺、清洁和维护过程中的机械自动化程度和施工精度对工程排盐的效率无影响或者影响很小。

9) 深耕深松：深耕和深松是美国、加拿大和其他国家/地区的主要盐渍土壤改良技术，并且经常配备秸秆覆盖以提高效果。 深层疏松可有效降低土壤容重，并有效改善大体积、致密结构和低渗透性的苏打盐渍土壤。耕作方法：①振动深层松动通过振动使犁板前面的土壤松动，破坏压实层，重塑集料结构，增加土壤中的降雨积聚，并切断向上移动盐分的土壤毛细血管。②全向深度疏松技术可以打破15～20 cm的犁耕底层，增加根系生长空间，并在疏松土壤层的底部形成“鼠洞”结构，从而增加土壤的渗透性和持水能力。

10) 秸秆覆盖还田：这种方式是利用一些材料将地表覆盖，而这些材料能够吸收降水，并在下渗过程中去除耕层的盐碱或是破坏土壤毛管，用降低土壤表层蒸发的方式阻碍返盐。农业生产中的覆盖材料有很多，如秸秆、地膜、河沙以及水泥壳等。其中，地膜由于诸多优势应用略为广泛，它经久耐用，透光和保水性能极好，便于增温、保肥、增产等。而秸秆覆盖可以视为一个缓冲层，让水分一层一层地入渗，减少地表径流，使土壤水分、容重以及孔隙得到有效调节，此外它还是效果良好的隔热层，可有效调节土壤与大气的热量交换。秸秆覆盖还田是一种效用极好的方式，使土壤水分缓慢蒸发、地表积盐现象有效缓解、土壤中的氮磷钾等元素大幅度提升，灌溉脱盐效果更好。生活中有诸多改土培肥材料，它们主要以秸秆的形式存在，如玉米秸杆、小麦秸秆、棉花秸秆等。秸秆覆盖还田能够很大程度上改善生态环境，极大地提升土壤肥力，促进农作物增产增收，同时也是一种资源的再利用。

4 依安县治理盐渍化的实施办法

依安县内盐碱地分布较为集中连片，且面积较大，主要分布在双阳河两岸。为了防止土壤盐渍化，排水不仅排除灌溉余水，还要排除或降低潜水，应以深排为主，深浅结合。临界深度以1.3～1.7 m为宜，排水沟以1.8～2.0 m为宜，之间合理间距大约为200 m。

1) 碳酸盐草甸在进行非盐渍化的实施下含有的黑钙土。其土质是碳酸盐草甸黑钙土，表层含盐低于0.1%，一般在0.04%～0.08%，渗透系数0.2～0.5 m/d，矿化度0.58～1.0 g/L，pH8.0～9.0，黑土层厚25～30 cm，腐植质含量3%～5%，为中壤～重壤土，土壤肥力较高，此区多为耕地和天然草源。这类土壤可发展水田灌溉，灌溉时解决排水、防止盐渍化和沼泽化。

2) 在草甸黑钙土得到碱化的同时苏打盐土区。该地区所含有的土质大部分是碱化草甸黑钙土，剩余一部分是盐化或没有盐化的草甸黑钙土。表层含盐量0.05%～0.19%，碱化土壤表层含盐量不高，但30 cm以下含盐量较高。渗透系数0.05～0.5 m/d，黑土层厚20～30 cm，腐植质含量3%～4%，pH为8.5～9.65，质地为重壤土～轻黏土，这种土壤可着重发展旱田渠灌和井灌，但必须注意地下水位抬高，防止盐渍化。

3) 将草甸黑钙土、草甸土、苏打盐土区三者都进行盐化碱化。呈零散分布，零星全斑点状与其他土壤类型呈复区分布，且面积较小，主要土壤为草甸黑钙土、黑钙土、碱化土、盐化土、草甸土。其中，苏打盐土，可溶盐总量在0.05%～0.19%，1 m以下可溶盐含量0.6%～1.0%，其中寸草不生，不具有良好的渗透性。渠灌成效甚微，井灌效果更好。

4) 生物缓解能够有效的改良土壤，具体做法就是植树造林、栽种耐盐植物等。在土壤中添加有机肥。农作物的生存生长不仅受到盐渍含量的影响，还会受到贫瘠干旱的不利影响，盐渍含量过高，会反过来加重土壤的盐化程度，形成恶性循环。培肥熟化的土质，其有机质的含量在位于表层10～20 cm的位置处会提升到大约1.5%，总孔隙度的数值会增长至>55%，所具有的非毛管孔隙度数值含量超过15%，团粒当中含有直径>0.25 mm占比超过2.5%，其中容重不超过1.25 m3，可有效防止土壤返盐。根据相关资料，在添加了1 500 kg有机肥以后，和施肥之前的土壤相比，其脱盐率达到11.6%，而且还能增加50%～80%的产量。深入研究分级植物的抗盐原理，能够有效种植抗盐经济植物，并带来较好的经济效益。

5 结 论

位于双阳河两岸周边范围内的农业产量和发展均受到土壤盐渍化的威胁，解决该问题成为提升农业种植效率的重要举措。影响依安县土壤盐渍化主要因素为地下水位上升，因此控制地下水位上升是防治依安县土壤盐渍化的主要手段。所以，要整体性、系统性地研究涝区所含土壤逐渐盐渍化的解决方案，以改善和提升农业生产的经济效益。

目前，我国盐渍土资源的利用率不高，但它却是极其珍贵的后备土壤资源，有关盐渍土的利用和管理工作将会是接下来的研究重点。关于盐渍土的研究工作，必须以长期监测为基础，坚持辩证的眼光，因地制宜优化各种措施。此外，综合技术和管理措施也极其重要，高度关注盐渍土壤的水盐情况以及肥力状况，优化土壤质量，防范于未然。