當前，土壤鹽漬化已經(jīng)成為一個全球性的問題。據(jù)估計，全球的鹽漬土每年以100萬～150萬hm2的速度增長。世界上的鹽漬土廣泛分布于100多個國家，其面積約為9.55億hm2，占全球陸地面積的10%，主要分布在各大洲干旱地區(qū)，集中于歐亞大陸、非洲和美洲西部。我國約有9913萬hm2的鹽漬土，其中現(xiàn)代鹽漬化土壤3693萬hm2，殘余鹽漬化土壤4487萬hm2，潛在鹽漬化土壤1733萬hm2，主要分布于東北、華北、西北內(nèi)陸地區(qū)以及長江以北沿海地帶。
鹽漬土是中國最主要的后備土壤資源，改良利用鹽堿地可以增加耕地面積，緩解人地矛盾。但鹽漬化土壤因較高的鹽分含量不利于農(nóng)作物的正常生長，是限制我國農(nóng)林業(yè)發(fā)展的主要障礙之一，且治理工作十分艱巨。目前為止，我國還有80%左右的鹽漬土尚未開發(fā)利用，所以如何開發(fā)利用鹽漬化土地資源應(yīng)當引起我們的高度重視。
1 土壤鹽漬化形成的原因
土壤鹽漬化是指土壤中的鹽分離子增加或是可溶性鹽分離，然后不斷地向土壤的表層聚集，從而改變了土壤的理化性狀，并對生長的植物有一定危害作用的一種土壤演化過程。土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽堿化兩類。其中不受人為影響，自然發(fā)生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由于人類活動引發(fā)的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。土壤鹽漬化不僅是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的一個主要因子，也是制約濱海地區(qū)鹽堿地改良綠化、沿海防護林營造等林業(yè)項目的重要影響因子。
1.1 自然條件
鹽隨水動，土壤和地下水都含有一定的鹽分，所以土壤水分的運動對于土壤中鹽分累積有重要的影響。地下水越淺，蒸發(fā)作用越強，越易引起地表積鹽，可見，地下水深淺一定程度上影響土壤鹽堿化。同時，地下水礦化度對土壤鹽堿化也有一定的影響，地下水礦化度越高，地下水向土壤中補給的鹽分就越多。氣候條件對水的運動有重要的影響，大氣降水可以對地表水、地下水進行補給，大氣水分蒸發(fā)使土壤水形成向上的運動，可見氣候條件是引發(fā)土壤鹽堿化的重要前提。在我國北方干旱半干旱地區(qū)，土壤蒸發(fā)量大于降雨量，土壤鹽分隨水分的蒸發(fā)向上運動，使鹽分積累在土壤表層，如此過程長期反復(fù)進行，就會造成土壤鹽漬化。
1.2 人為活動
人為活動主要通過改變自然條件來影響土壤鹽堿化程度。如灌區(qū)人為灌溉過量，在排水不暢的條件下，地下水補給量大于排泄量，地下水位大幅度上升，使?jié)撍舭l(fā)表土積鹽加劇。
2 鹽漬土改良措施
國內(nèi)鹽堿地改良常用的方法包括物理改良、化學改良、生物改良和耕作改良措施。
2.1 物理改良措施
2.1.1 平整土地
平整土地可使水分下滲均勻，提高降雨淋鹽和灌溉洗鹽的效果，防止土壤斑狀鹽漬化。
2.1.2 深耕深翻
鹽分在土壤中的分布大致為地表層多，而下層少，經(jīng)過深耕深翻，把表層土壤中的鹽分翻扣到耕層下邊，把含鹽較少的下層土壤翻耕到表面。翻耕既能疏松耕作層，切斷土壤毛細管，又能減弱土壤水分蒸發(fā)，有效地控制土壤返鹽。
2.1.3 抬高地形(臺田模式)
“上農(nóng)(棉、糧)下漁”模式是在鹽堿地上新開挖或?qū)⒃锌犹粮脑鞛槌靥?，進行漁業(yè)養(yǎng)殖;挖池產(chǎn)生的土方堆筑臺田，經(jīng)淡水或降雨壓堿改造后進行農(nóng)林種植的立體生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)模式，該模式對于地勢低洼、地下水位高、土質(zhì)黏重、透氣透水性差、土壤貧瘠、含鹽量1%左右的重度鹽堿地較為適宜。
在“上農(nóng)(棉、糧)下漁”模式開發(fā)中，要做到與骨干水利工程和農(nóng)田基本建設(shè)工程相結(jié)合，按流域、灌區(qū)對山、水、林、田、路進行統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局，綜合治理，形成“旱能澆、澇能排、田成方、塘成網(wǎng)、樹成行、渠相連、路相通”的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)漁業(yè)綜合園區(qū)，實現(xiàn)漁農(nóng)良性循環(huán)，最大限度地發(fā)揮模式綜合效益。
2.1.4 微區(qū)改土
深翻改土是把鹽堿土就地挖溝深翻，表層含鹽量高的熟土墊在溝底，挖出的深層土放在地表。該辦法可以有效地降，低土壤鹽分，但用工量大，維持的時間有限，適用于小面積集，約經(jīng)營的土地。換土是把鹽堿土運走，換上一層好土，或者運走一部分，鹽堿土，把好土與留下的鹽堿土混合。這樣也能有效地降低，土壤含鹽量，但需要的好土量大，來源和運輸都成問題，因而，生產(chǎn)成本較高，只適用于特殊的土地利用。
2.1.5 隔層阻鹽
隔層阻鹽措施指通過設(shè)置隔鹽層來破壞土體原來的毛管系統(tǒng)，增加土壤孔隙度，利用地上降雨、灌溉水對隔層以上土壤淋洗鹽分或通過隔層切斷土壤的毛細作用，阻隔地下水向上層運動引發(fā)返鹽。同時，隔層還能通過降低土壤累計蒸發(fā)量來降低土壤積鹽量，達到改良鹽堿的目的。隔鹽材料應(yīng)用較多且降鹽控鹽效果較為理想的有河沙、爐渣、陶粒、沸石、蛭石、玉米秸稈等，在鹽堿地刺槐造林中采用沸石、陶粒和河沙作為隔鹽層材料均有助于土壤保墑控鹽、改善刺槐光合特性以及促進刺槐生長，其中以沸石作為隔鹽材料效果最佳。
2.1.6 暗管排鹽
暗管排鹽技術(shù)起源于荷蘭，在埃及、伊朗、美國、俄羅斯、日本等國家均有廣泛應(yīng)用，近年在我國山東、寧夏、河北濱海等地也有大面積推廣。暗管排鹽技術(shù)是利用專用機械將帶孔PVC波紋管按照一定坡度埋設(shè)在地下水臨界深度以下，高于暗管的含鹽地下水流入暗管后從排水溝集中排走，使地下水位降低至暗管埋深以下，拉大地下水與耕層距離，抑制地表蒸發(fā)引發(fā)的嚴重返鹽。同時，通過降雨或灌溉水對高鹽土壤的不斷淋洗，降低暗管之上土壤層的含鹽量。
暗管排鹽技術(shù)具有無化學材料污染、易滲水沙壤區(qū)效果明顯、占地面積少、對耕地的機械化耕作無影響等特點，但暗管材料與管徑、方向、間距、坡度均需按照土壤特性及田間排水條件進行設(shè)計，鋪設(shè)與清洗維護時的機械自動化程度與施工精度對工程排鹽效率有很大影響。
2.1.7 灌水洗鹽
灌水洗鹽在水源豐富的鹽堿地區(qū)常用。一般是在土壤表層鹽分含量高時，用淡水漫灌，使鹽分隨水分下滲到土壤深層。
2.2 化學改良措施
化學改良就是應(yīng)用一些酸性鹽類物質(zhì)來改良鹽堿地的性質(zhì)，降低土壤的酸堿度和含鹽量，增強土壤中微生物和酶的活性，促進植物根系生長。化學改良鹽堿土壤的作用方式：一是凝聚土壤顆粒，改善土壤結(jié)構(gòu)。改良劑多有膨脹性、分散性、黏著性等特性，能夠使因鹽堿而分散的土壤顆粒聚結(jié)從而改變土壤的孔隙度，提高土壤通透性，改善土壤結(jié)構(gòu);二是置換土壤Na+，促進鹽分淋洗。含鈣制劑(如石膏、煤矸石、氧化鈣、石灰石、磷石膏等)和酸性物質(zhì)(如硫磺、硫酸鋁、硫酸、硫酸亞鐵等)是較常用的鹽堿土壤改良劑?；瘜W改良劑一般成本較高，所以鹽堿土改良劑選擇各類工業(yè)副產(chǎn)品或固體廢棄物既可以降低成本，也能緩解廢棄物對環(huán)境造成的壓力，故沼(礦)渣、粉煤灰、海灣泥、磷石膏等具有較好的應(yīng)用前景。另外，化學改良劑要將不同類型的改良劑聯(lián)合使用，取長補短，以強化改良劑的應(yīng)用效果。
2.3 生物改良措施
2.3.1 種植耐鹽植物
種植耐鹽性的植物不但可以防風固土，調(diào)節(jié)地表徑流，改變土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，抑制表面積鹽，而且植物可以通過蒸發(fā)水分，降低地下水位，減輕表面積鹽。常用的耐鹽植物包括甜菜、向日葵、苜蓿、棉花、豆科作物、麻類、地下結(jié)實作物、麥類等。
2.3.2 施用微生物菌肥
微生物的活動與植物關(guān)系密切，微生物的吸附富集作用、氧化還原作用、淋濾作用、成礦沉淀作用和協(xié)同效應(yīng)等可用來改良鹽漬土。施用活性微生物菌肥后，不僅能夠改善土壤性質(zhì)，還能夠增加作物產(chǎn)量。
2.4 耕作改良措施
耕作措施是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要部分，在鹽堿地采取正確適時的耕作措施是減輕鹽堿危害，增加作物產(chǎn)量的有效措施，主要包括深耕深松，種植綠肥、秸稈覆蓋還田、施用有機肥培肥土壤等。
2.4.1 深耕深松
深耕深松是美國、加拿大等國主要的鹽堿地改良技術(shù)，并多配以秸稈覆蓋來增加效果，深松可有效降低土壤容重，是改良容重大、結(jié)構(gòu)緊實、滲透性差的蘇打鹽堿土的有效耕作方式。振動深松在深松的同時可以通過振動將犁板前的土壤松動，打破板結(jié)層，重塑團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤對降雨的積蓄，同時切斷鹽分上移的土壤毛細管。全方位深松技術(shù)可以打破15～20 cm的犁底層，根系生長空間增大，同時在松土層底部形成增加土壤滲透性和持水量的“鼠洞”結(jié)構(gòu)。
2.4.2 秸稈覆蓋還田
地表覆蓋指利用生物質(zhì)類或其他覆蓋材料通過吸收的降水在下滲過程淋洗耕層鹽堿或切斷土壤毛管，減少土壤表層蒸發(fā)來抑制返鹽。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的覆蓋材料為秸稈和地膜，地膜具有透光增溫、保水保肥、增產(chǎn)早熟、質(zhì)輕耐久等特性;秸稈覆蓋可作為緩沖層，增加水分入滲時間，減少地表徑流，調(diào)節(jié)土壤水分、土壤容重和孔隙狀況，還可作為良好的隔熱層，調(diào)節(jié)土壤與大氣之間熱量交換，其他覆蓋材料還包括河沙、水泥殼等。利用桔稈覆蓋還田，既能抑制土壤水分的蒸發(fā)、防止地表積鹽，還可以增加土壤中氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，促進灌溉脫鹽。可作為改土培肥材料施入土壤的秸稈主要有玉米秸、水稻秸稈、豆秸、棉花秸稈等，秸稈覆蓋還田在改善生態(tài)環(huán)境，培肥地力，提高資源利用效率和增產(chǎn)增收方面發(fā)揮著重要的作用。
2.4.3 有機肥
增施有機肥在培肥土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)、增強土壤保水保肥能力的同時也能夠減少水分蒸發(fā)，促進淋鹽，抑制返鹽，加速脫鹽;此外有機肥中的有機質(zhì)可以與鈉離子結(jié)合，減少鈉離子毒害作用。在鹽堿地上施用的有機肥，特別是來源廣、價低易得的畜禽糞施入土壤，如雞糞、羊糞、豬糞、腐植酸、糠醛渣、秸稈、有機廢棄物等均能不同程度改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力。
2.4.4 綠肥
種植綠肥能有效改善土壤的理化性質(zhì)，提高脫鹽效果，培肥土壤;種植綠肥還可以有效降低地表徑流和沖刷。綠肥刈割還田能明顯增加土壤中養(yǎng)分含量，并在微生物作用下產(chǎn)生各種有機酸，對土壤堿度進行中和。綠肥植物對鹽堿地的改良途徑包括：1)綠肥植物莖葉繁茂，可有效降低土表水分蒸發(fā)，抑制土壤返鹽;2)根系發(fā)達可伸入土壤深層，提高土壤的透水性和保水力;3)抑制土壤鹽分表聚，并降低地下水位，加速土壤脫鹽。
3 鹽漬土分區(qū)改良利用的主要技術(shù)
國內(nèi)外在鹽漬土改良技術(shù)方面已經(jīng)取得了許多成功的經(jīng)驗，然而由于各地土壤、氣候、生態(tài)環(huán)境、地下水位等因素的不同，改良效果差異很大。
3.1.1 東部季風區(qū)
根據(jù)東部季風區(qū)的鹽漬土成因以及當?shù)貤l件，東部季風區(qū)主要以豎井開采淺層地下水灌溉為主，并與渠灌相結(jié)合的措施治理該區(qū)域鹽漬土。東北平原鹽堿地蘇打鹽漬化嚴重，土壤改良除水利措施外，應(yīng)大量增施有機肥和種植綠肥，還要考慮采取化學改良措施。
3.1.2 內(nèi)陸區(qū)
建立排水系統(tǒng)，降低地下水位，并排出洗鹽后的高礦化水，保證土壤穩(wěn)定脫鹽，這是該地區(qū)治理鹽堿地的基本措施。實施節(jié)水灌溉，精細灌溉，并配合使用秸稈覆蓋、客土、增施有機肥、化學改良等措施。
3.1.3 濱海區(qū)
先修筑堤壩，建設(shè)閘門，防止海潮的浸漬，然后完善排水河道以及田間排灌工程，做到洪澇分排，排灌分開。深溝排鹽，對不能自流排水入海的河溝，需設(shè)置提排設(shè)施;土質(zhì)粘重的地區(qū)可采取淺密排溝。引水蓄水，擴大灌溉面積，進行人工洗鹽或種植水稻。由于沿海地區(qū)降水量較多，開挖排堿溝，可利用夏季自然降雨，蓄淡淋鹽，加速土壤脫鹽。深耕細耙，平整土地，可以防止土壤板結(jié)，增強透水透氣性，改良土壤性狀。
展望
鹽漬土資源作為中國重要的后備土壤資源，其利用和管理更是鹽漬土研究工作的重點。今后對于鹽漬土改良利用的研究，還應(yīng)該立足于長期監(jiān)測的基礎(chǔ)上，以發(fā)展的眼光，因時、因地對各種措施不斷加以調(diào)整和完善。同時，還要運用綜合管理技術(shù)措施，對鹽漬土壤的水鹽與肥力狀況進行優(yōu)化調(diào)控，提高土壤質(zhì)量，防范次生鹽漬化的發(fā)生，提高國內(nèi)鹽漬土資源的利用效率。
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來源:中國生態(tài)修復(fù)網(wǎng) 作者:胡忠旭
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