簸箕李灌区引黄泥沙治理盐碱土地试验研究

［关键词］ 盐碱地；黏质盐土；配沙改良；簸箕李引黄灌区

［摘要］ 为有效改善盐碱土物理力学性质、提升盐碱地农田的农作物产量，利用引黄沉积泥沙对簸箕李引黄灌区黏质盐土进行配沙改良试验。结果表明：利用引黄泥沙中的极细砂粒和粗粉粒可以有效改善黏质盐土的颗粒级配和孔隙分布情况，降低表层土壤的含盐量，提升饱和导水率和农作物产量。虽然引黄泥沙可以有效改善黏质盐土，但是若配沙过多，则可能导致保水、保肥能力降低，因此配沙量宜适量。

［中图分类号］ S278［文献标识码］ A［文章编号］ 1000－0941（2023）06－0061－03

土壤盐碱化是当前全球面临的严重生态问题之一，也是制约农业生产发展的主要原因之一，严重影响土地的可持续发展和粮食安全，因而有必要对盐碱土进行改良研究[1]。土壤物理性质是导致土壤盐碱化的核心因素之一，对土壤功能、质量、肥力和水分运动情况起着关键影响作用。目前而言，对于盐碱土的改良方式主要包括生物改良、物理改良两种，根据改良材料又可分为化学改良、有机改良、无机改良等[2-4]。不同地区盐碱地的改良方法应根据当地的气候、土壤、地形、水文条件综合考虑，在保证改良效果的前提下，还要考虑经济性和改良材料取材便利性等[5-6]。本研究以簸箕李引黄灌区黏质盐土为改良对象，采用灌区引黄泥沙作为改良主材，进行配沙改良试验，以期能为当地盐碱地的改良提供方法借鉴。

1研究区概况

簸箕李引黄灌区位于山东省北部，南起黄河下游左岸，北以漳卫新河为界，设计灌溉面积7.87万hm2。灌区农作物以冬小麦、夏玉米、棉花为主，作物种植比例中冬小麦50%、春作15%、夏玉米50%、棉花35%，复种指数1.50。灌区属暖温带大陆性季风气候区，多年平均降水量567.7 mm，其中6—9月平均降水量457.0 mm，10月至次年5月降水量较少。灌区土壤中的盐分很难向下层淋洗和向外部迁移，土壤积盐严重，盐碱化问题突出，盐碱土主要为黏质盐土和黏土[7-8]。

2试验设计

2.1试验材料

试验材料主要包括灌区黏质盐土和引黄泥沙，将黏质盐土和引黄泥沙按照颗粒组成细分为石砾（粒径1～2 mm）、粗砂粒（粒径0.5～1 mm）、中砂粒（粒径0.25～0.5 mm）、细砂粒（粒径0.1～0.25 mm）、极细砂粒（粒径0.05～0.1 mm）、粗粉粒（粒径0.01～0.05 mm）、细粉粒（粒径0.005～0.01 mm）、粗黏粒（粒径0.002～0.005 mm）和细黏粒（粒径<0.002 mm）等，见表1。从表1中可以看出，黏质盐土以粗粉粒和细黏粒为主，引黄泥沙以极细砂粒和粗粉粒为主。原状黏质盐土总孔隙度为45.74%，其中通气孔隙度、毛管孔隙度和无效孔隙度分别为2.96%、37.62%和5.16%。田间试验种植农作物均为冬小麦。

2.2试验小区

在研究区内选择1块试验田（平均海拔7.2 m），分为6个试验小区，每个小区的规格均为24 m×8 m，共设对照处理（不采取配沙处理，编号N0）、配沙处理1（配沙量10 kg/m2，编号N1）和配沙处理2（配沙量20 kg/m2，编号N2）3种处理方式，每种方式间隔重复2次，试验小区布置方式见图1。配沙处理小区（N1、N2）是在冬小麦播种前将引黄泥沙均匀地洒在土壤表面，利用旋耕犁来回翻耕4次，直至0～20 cm深度范围内的黏质盐土和引黄泥沙充分搅拌均匀，之后播种冬小麦，直到小麦成熟收获，种植方式与当地小麦种植方式完全一致。不采取配沙处理小区（N0）作为对照。

2.3测定项目

（1）土壤颗粒组成。采用湿筛—吸管法对配沙改良后的土壤颗粒组成进行测定，粒径大于0.1 mm的颗粒采用湿筛法测定， 孙蓬蓬：簸箕李灌区引黄泥沙治理盐碱土地试验研究粒径小于0.1 mm的颗粒采用沉降法测定。

（2）土壤孔隙度。土壤孔隙包括毛管孔隙、通气孔隙和无效孔隙。利用Hood Infiltrometer入渗仪测定饱和导水率，每个小区测试3次（不同的测试点），每次用不同的水头压力，每个小区所用的水头压力保持一致，取3次试验的平均值。

（3）土壤含盐量。将过1 mm筛的田间土与水按照1∶5的比例混合，再将混合物充分震荡，取其浸提液，然后将浸提液过滤，最后利用电导率仪来测试过滤液的电导率，从而得到土壤含盐量。

（4）冬小麦产量。对各试验小区的小麦产量进行单位面积有效穗数统计，根据平均穗粒数、1 000粒穗粒质量，计算小麦产量。

3试验结果分析

3.1颗粒组成

不同配沙改良措施下各试验小区土壤粒径分布情况见图2。由图2可知：各小区>0.1 mm的顆粒占比均极少，几乎可以忽略不计，在其余粒径颗粒中，0.01～0.05 mm粒径颗粒占比最大，N0、N1、N2小区0.01～0.05 mm粒径颗粒占比分别为57.39%、53.69%和52.54%，相比原状黏质盐土，粗粉粒含量略有增加，分别增加了9.34、5.64和4.49个百分点；N0、N1、N2小区的0.05～0.1 mm极细砂粒占比分别为7.22%、9.46%和12.95%，相比原状黏质盐土，极细砂粒比例也有明显增加，分别增加了3.62、5.86和9.35个百分点；0.005 mm以下粒径颗粒占比相比原状黏质盐土变化情况不明显。由此可见，采用引黄泥沙对灌区黏质盐土改良时，主要是利用引黄泥沙中的极细砂粒和粗粉粒对黏质盐土的颗粒级配进行改良，从而达到降低土壤含盐量的目的。

3.2土壤孔隙度

不同配沙改良措施下各试验小区土壤孔隙度见图3。由图3可知，不采取配沙改良（N0）时，翻耕后黏质盐土的总孔隙度为46.10%，相比原状黏质盐土仅增加了0.36个百分点，而配沙改良后N1、N2小区的总孔隙度分别为49.13%和52.54%，相比原状黏质盐土分别增加了3.39和6.80个百分点。从孔隙组成来看，经过配沙改良后N1小区主要降低了无效孔隙的占比，通气孔隙度达到8.96%，相比N0的2.96%增加了6.00个百分点；N2小区主要降低了毛管孔隙的占比，通气孔隙度达到16.7%，相比N0小区增加了13.74个百分点。一般而言农田的总孔隙要求达到50%以上，N2小区经过改良总孔隙度达到了一般农田的标准，毛管孔隙降低、通气孔隙增加，可以有效改善土壤的通气状况，增加农作物产量。

3.3饱和导水率

根据不同配沙改良措施下各试验小区饱和导水率对比可知，不采取配沙改良（N0）时，土壤的饱和导水率仅为3.5×10-7m/s；采用配沙改良后，N1、N2小区的土壤饱和导水率分别达到3×10-6m/s和4.77×10-6m/s，数值均约提升了1个数量级，这主要得益于土壤孔隙度的增加，特别是通气连通孔隙的增加，使水分快速下滲，增加了土壤的渗透速率。但是，土壤渗透速率过大也会产生不利影响，会造成土壤保水、保肥能力下降，因此配沙改良也应该适度，从而将饱和导水率控制在一个合理范围内。

3.4土壤含盐量

不同配沙改良措施下各试验小区不同季节土壤含盐量随土壤深度变化规律见图4。由图4可知：秋季土壤含盐量随土壤深度变化的规律并不明显，春季土壤含盐量随土壤深度增加整体上呈减小的变化趋势，但无论冬季还是春季，相同土壤深度下土壤含盐量均表现为N0>N1>N2小区，说明土壤含盐量随着配沙量的增大而逐渐减小，配沙改良对于表层土壤含盐量的降低发挥了较为显著的作用。此外，经过一季冬小麦的种植，春季土壤中的含盐量相比秋季土壤明显增加，尤其是浅层土壤的含盐量增加较为明显。

3.5冬小麦产量

根据各试验小区冬小麦产量对比可知，不进行配沙改良（N0）时，冬小麦产量仅为4 254.8 kg/hm2，采用配沙改良后冬小麦的产量有较大幅度提升，其中：N1小区冬小麦产量增加至5 657.9 kg/hm2，增幅为33.0%；N2小区冬小麦产量增加至7 174.8 kg/hm2，增幅为68.6%。通过合理的配沙改良，土壤黏质盐土含盐量明显降低，土壤颗粒级配和孔隙得到有效改善，农作物产量也得到了有效提升。4结语

利用引黄泥沙对簸箕李引黄灌区的黏质盐土进行配沙改良试验，得出如下结论：①利用引黄泥沙中的极细砂粒和粗粉粒可以对黏质盐土起到较好的改良作用，通过提升通气孔隙来提升土壤的总孔隙度，大大改善了土壤的通气情况。②通过配沙改良，土壤的饱和导水率提升了约1个数量级，但是为了确保土壤具有较好的保水、保肥能力，配沙量应适量，从而将饱和导水率控制在一个合理范围内。此外，通过配沙改良可显著降低浅层土壤的含盐量，有效改善土壤盐碱情况。③通过配沙改良，黏质盐土农田农作物产量明显提升，相比不采取配沙改良的小区，10 kg/m2和20 kg/m2配沙改良小区冬小麦产量分别增加了33.0%和68.6%。④由于试验周期较长和试验场地有限，因此本研究并未对黏质盐土进行更多配沙量情况下的改良试验，只是为灌区此类土提供一种改良方式，关于最佳配沙量将在未来进一步试验。

[参考文献]

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［作者简介］ 孙蓬蓬（1979—），女，山东惠民人，工程师，学士，主要从事水利研究工作。

［收稿日期］ 2023-04-01

（责任编辑李杨杨）