黄骅市盐碱地开发限制因子与工程类型对应分析

田 超 段红磊

（华北地质勘查局五一九大队，河北保定 071000）

随着国家经济的发展，人口与土地供应出现矛盾，改变土地利用结构和提高土地利用效率尤为重要。盐碱地作为耕地后备资源，将其开发为耕地势在必行[1]。根据黄骅市2013年行政区规划，黄骅市共有盐碱地29 986.77 hm2，其中宜耕面积21 845.30 hm2。黄骅市宜耕盐碱地盐渍化程度由西向东逐渐加重，土壤物理性状不良，表现出有机质含量低、土壤肥力状况差、土壤板结、通透性差、微生物种类少、作物生长状况差和土壤温度偏低等特征，主要表现为“瘦、板、生、冷”4个方面。其中：“瘦”主要指黄骅市部分土壤中有机质含量低，土壤肥力状况差；“板”指黄骅市土壤结构不良，如土壤板结、通透性差；“生”指黄骅市盐碱地生物性差，微生物种类少，作物生长状况差；“冷”指黄骅市部分土壤的温度偏低，尤其是春季地温上升较慢。这4个特征是黄骅市盐碱地开发面临的主要难题。针对黄骅市盐碱地4个主要特征，必须采用有效的工程措施改善土壤状况，使未利用盐碱地达到耕种水平，从而提高土地资源的利用程度，发挥盐碱地在增加粮食总产量方面的潜力，缓解国家粮食安全问题[2]。

1 限制因子与工程类型对应分析

黄骅市全市范围内均有盐碱地分布，土壤特性因地理位置不同而不同，并存在一定的规律性[3]。掌握这种规律性是开发治理盐碱地的基础。对黄骅市盐碱地9种限制因子进行分析可知，无法根据某一种限制因子确定科学的工程类型，而应由多种限制因子相互制约确定不同的组合类型。对9种限制因子对应的工程类型进行整理分类，可对应出4种主要工程类型，分别为水利工程、土地平整工程、培肥工程和道路工程。其中，地下水埋深、地下水矿化度、水源条件、排水条件和土壤含盐量等5个限制因子对应工程为水利工程，表土质地和土体构型2个限制因子对应工程为土地平整工程，有机质含量限制因子对应工程为培肥工程，道路条件对应工程为道路工程。通过对研究区4种工程类型进行统计，利用ArcGIS软件进行处理，得到其数量状况（表1）。

表1 限制因子对应工程统计情况

由表1可知，水利工程是研究区内必须采用的工程类型，其面积为21 845.30 hm2，为研究区全域面积；采用土地平整工程类型的区域面积最少，为3 831.03 hm2，占研究区总面积的17.54%；培肥工程类型面积为7 464.47 hm2，占总面积的34.17%；采用道路工程类型的区域面积为8 484.62 hm2，占总面积的38.84%。实施相应工程类型之后，研究区内的限制因子限制程度降低，可使盐碱地达到耕种作物的要求，增加耕地面积，提高土地利用率。

2 工程措施适用条件分析

2.1 水利工程

黄骅市宜耕盐碱地普遍存在土壤盐渍化的情况，土壤含盐量高造成作物无法耕种，因而宜耕开发时需要对所有的宜耕盐碱地进行降盐处理[4]。具体的水利措施应由地下水埋深、地下水矿化度、土壤含盐量、排水条件和水源条件等5种限制因子共同决定，5种限制因子既相互限制又相互利用。

2.1.1 水源工程措施类型的筛选及适用条件分析。根据《土地整理工程设计》和黄骅市盐碱地实际情况，水源工程的选择主要有3种。一是地下水，考虑到研究区的矿化度均在2 g/L以下[5]，并且深层地下水有开采限制，只能开采浅层地下水区域。二是地表水，黄骅市地表水全部位于22条河道内，并且河流水位和灌溉要求水位相差较大，因而只能运用引水灌溉的方法[6]。引水灌溉是在灌溉区附近的河流岸边修建抽水站，根据工程实施的经验，一般在距离水源1 000 m以内最为适合。三是自然降水，若前2种水源均不适用，则可采用自然降水灌溉方式。

2.1.2 排水工程措施类型的筛选及适用条件分析。目前，适用于黄骅市盐碱地开发的主要排水工程措施有明沟排水、暗管排水、明沟排水和暗管排水结合、深沟条田和井排。其中，明沟排水主要对研究区内的盐碱地进行挖沟处理，通过排水将土壤中的盐分运到排水沟中，从而达到降盐的目的。目前，采用明沟排水冲洗改良的盐碱地多为中、重度盐碱地，适用于土壤表层积盐严重且地下水位浅、排水有出路的地区[7-8]。暗管排水，即按照盐溶于水的原理，灌溉水或雨水溶解土壤中的盐分，渗入埋在地下的暗管中排走，使土壤达到脱盐的效果。当使用暗管排水时，尽量选择水源比较近的地方。深沟条田适用于低洼易涝、地下水位浅的盐碱地地区。井排的适用范围相对较广，可利用降雨改良盐碱地。因此，黄骅市宜耕盐碱地除前几种水利措施外，还可以采取井排措施。

2.2 土地平整工程

黄骅市宜耕盐碱地的表土质地和土体构型可以反映出是否需要土地平整工程，研究区表土质地类型有壤土、沙土和黏土，土体构型有通体壤、壤/黏/壤、壤/黏/黏和通体黏等。由障碍度的计算可知，沙土和黏土2种表土质地以及壤/黏/黏、沙/黏/黏和通体黏等构型限制盐碱地开发为耕地。因此，需要针对这2种限制因子采取工程整治措施。目前，土地平整工程主要有客土和深耕平底。根据表土质地状况，壤土质量较好，无须工程措施；沙土无法通过耕作、施肥等技术改善土壤状况，只能通过客土的方法改善土壤；黏土质地较硬、渗透性差，需要深耕平底；壤/黏/黏和沙/黏/黏均不是最好的土体结构，需要深耕平底，以打破犁底层，提高土壤通透性。开沟躲盐一般结合灌水压盐，根据土壤水盐运动规律采取耕作保苗措施，较为适合土壤性状差且有灌溉工程的区域。

2.3 培肥工程

有机质含量能够反映土壤肥力，尤其是有机质在土壤中扮演矿物集合体的角色。研究区有机质含量为3～20 g/kg。根据有机质分级标准，有机质含量为10～20 g/kg的盐碱地可以通过秸秆还田达到耕种要求；有机质含量＜10 g/kg的盐碱地需要增施有机物，并结合作物秸秆还田。此外，还可以种植绿肥，因为种植绿肥和种植作物相冲突，所以只选择盐碱程度高、土壤肥力差的区域种植绿肥，并通过轮作的方式改善土壤状况。总而言之，培肥措施主要有秸秆还田、有机物+秸秆还田和种植绿肥。

2.4 道路工程

目前，盐碱地开发治理工程措施多为机械化操作，而研究区仍有部分盐碱地交通不便，无法通行机动车或仅能通人行走，因而在盐碱地开发的同时有必要开展道路工程。道路工程主要是修建道路，可为农业生产服务。

3 结语

根据项目区盐碱地开发的9种限制因子，可分析整理出4种主要工程类型，分别为水利工程、土地平整工程、培肥工程和道路工程。通过对研究区4种工程类型统计可知，项目区内需要采用水利工程的面积最大，为21 845.30 hm2，为项目区全部面积；需要采用土地平整工程的面积最少，为3 831.03 hm2，占研究区总面积的17.54%。实施相应工程之后，研究区内的限制因子限制程度降低。为提高工程措施的准确性，建议进一步对4种工程类型进行细化分析。