陜北地區(qū)鹽堿地土地開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐研究

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:導(dǎo)語(yǔ)：土地鹽堿化也叫土壤鹽漬化，中國(guó)鹽漬土或稱(chēng)鹽堿土的分布范圍廣、面積大、類(lèi)型多。土地鹽堿化治理也是當(dāng)前土壤修復(fù)治理的一大難點(diǎn)，本文作者通過(guò)對(duì)陜西省定邊縣堆子梁鎮(zhèn)王灘子、營(yíng)盤(pán)梁鹽堿地土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為例，研究土地鹽堿化治理技術(shù)。

摘要：鹽堿地的整治和改良是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要科學(xué)掌握水鹽運(yùn)移規(guī)律，通過(guò)土地有機(jī)重構(gòu)工程，逐步改良鹽堿。本文以陜西省定邊縣堆子梁鎮(zhèn)王灘子、營(yíng)盤(pán)梁鹽堿地土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為例，從土地開(kāi)發(fā)工程的角度對(duì)鹽堿地治理進(jìn)行研究，通過(guò)分析長(zhǎng)期田間實(shí)驗(yàn)觀測(cè)資料，提出鹽堿地治理的工程措施，并將這種治理模式成功應(yīng)用于定邊縣堆子梁鎮(zhèn)白土崗子、小灘子鹽堿地治理開(kāi)發(fā)中，取得了顯著的改良成效， 為鹽堿地治理及土地開(kāi)發(fā)工程提供系統(tǒng)科學(xué)的模式和思路。

關(guān)鍵詞：鹽堿地治理；水鹽運(yùn)移；土地開(kāi)發(fā)

土地是人類(lèi)重要的資源之一，我國(guó)鹽漬土地面積約有 3 460 hm2 ，耕地鹽堿化約 760 萬(wàn) hm2[1]。鹽堿地的治理和改良，可為國(guó)家提供廣闊的耕地資源儲(chǔ)備， 也可改善生態(tài)環(huán)境，具有十分重大的意義 [2]。近幾十年來(lái)，針對(duì)鹽堿地治理這一難題，國(guó)內(nèi)外在土壤鹽分成因規(guī)律及特征、農(nóng)田節(jié)水灌溉水鹽運(yùn)行機(jī)理、鹽堿地改良利用技術(shù)措施等諸多方面都有新的發(fā)展和突破。目前主要通過(guò)工程措施、生物措施、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施對(duì)鹽堿地進(jìn)行治理 [3]。但在鹽堿地土地開(kāi)發(fā)實(shí)踐中， 人們必須因地制宜，選擇適宜當(dāng)?shù)刈匀粭l件的方法，綜合考慮各項(xiàng)治理措施的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益，結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的基本策略，合理實(shí)施 [4]。 本文鹽堿地治理以土地開(kāi)發(fā)的形式進(jìn)一步推廣， 以陜西省定邊縣堆子梁鎮(zhèn)王灘子、營(yíng)盤(pán)梁村鹽堿地土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為例，從土地開(kāi)發(fā)工程的角度對(duì)鹽堿地治理進(jìn)行研究。通過(guò)分析長(zhǎng)期田間實(shí)驗(yàn)觀測(cè)資料，提出鹽堿地土地開(kāi)發(fā)的工程措施和治理思路，為鹽堿地土地開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐提供系統(tǒng)完整的方法和模式，并將此方法和模式應(yīng)用于堆子梁鎮(zhèn)白土崗子、小灘子鹽堿地土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，使新項(xiàng)目區(qū)鹽堿改良工程在短期內(nèi)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 王灘子、營(yíng)盤(pán)梁鹽堿地治理土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目概況

陜西省榆林市定邊縣堆子梁鎮(zhèn)王灘子、營(yíng)盤(pán)梁村鹽堿地土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目區(qū)位于毛烏素沙漠南緣，北接內(nèi)蒙城川鎮(zhèn)，東起堆子梁鎮(zhèn)王灘子村，西至營(yíng)盤(pán)梁村東灘，南至倉(cāng)房梁灌木林地。項(xiàng)目區(qū)海拔 1 351 ～ 1 361 m，區(qū)域地勢(shì)總體平緩開(kāi)闊，地表水資源較為豐富， 淺層地下水較淺，一般埋深 0.3 ～ 2.0 m。項(xiàng)目總規(guī)模 11 194 hm2 ，新增耕地10 011 hm2 ，于2011年5月開(kāi)工建設(shè)， 12 月工程竣工。2012 年春，在項(xiàng)目區(qū)試種 9 hm2 玉米試驗(yàn)田，2013 年春開(kāi)始，每年對(duì)項(xiàng)目區(qū)所有鹽堿地進(jìn)行土壤改良種植，至今已有五年的改良?xì)v程。

1.2 項(xiàng)目區(qū)鹽堿地土壤檢測(cè)結(jié)果

項(xiàng)目區(qū)是 20 世紀(jì) 80 年代的洪水淤積區(qū)，由于毛烏素沙漠邊緣的南移入侵，與南部山丘遙相對(duì)應(yīng)，形成四周高、中間低的槽形封閉式洼地，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地下水位上升，土壤鹽分隨毛管水上升到地面，鹽堿化逐漸嚴(yán)重 [5]。 2011 年，對(duì)項(xiàng)目區(qū)原始土樣定點(diǎn)跟蹤，進(jìn)行送樣檢測(cè)，結(jié)果顯示，王灘子、營(yíng)盤(pán)梁村土壤質(zhì)地中間基本以砂質(zhì)土壤為主，周邊以粉壤土為主。項(xiàng)目區(qū)土壤 pH 大部分在 9 以下（強(qiáng)堿性、堿性），只有南邊一些區(qū)域和西邊零星區(qū)域的土壤 pH 大于 9（極強(qiáng)堿 性）。土壤全鹽量大部分在 0.4% 以下（中度、輕度 鹽堿化），南邊和北邊一些區(qū)域的全鹽量在 0.4% 以上， 部分區(qū)域甚至達(dá)到重度鹽堿化或鹽土的程度。項(xiàng)目區(qū)土壤 pH 值及全鹽量值空間分布如圖 1 所示。

2 鹽堿地開(kāi)發(fā)工程措施

借鑒國(guó)內(nèi)外鹽堿地治理技術(shù)研究成果，結(jié)合該區(qū)域?qū)嶋H狀況，對(duì)改排為蓄模式進(jìn)行了工程實(shí)踐，形成了“改排為蓄、水地共處、和諧生態(tài)”的治理新模 式。根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥佬再|(zhì)，因地制宜，人們可以采取以下鹽堿地土地開(kāi)發(fā)的工程措施。

2.1 土地平整工程

土壤鹽堿化的重要原因之一是土地高低不平， 平整土地可使灌水沖洗或利用降雨沖洗鹽堿時(shí)土壤受水均勻，避免局部洼坑出現(xiàn)積鹽的不利因素，提高降水淋鹽和灌溉洗鹽效果，防治土壤斑狀鹽漬化，提高沖洗脫鹽效果 [6]。為了滿足漫灌、淋鹽、洗堿的要求， 地塊坡度控制在 1:500，田塊之間以排堿溝為界。

2.2 土地深翻曬垡工程

對(duì)項(xiàng)目區(qū)平整好的整塊田地深翻 30 cm，深翻曬垡對(duì)土壤有疏松耕作層、破除犁底層、降低毛管作用， 并能提高土壤透水、保水性能。因此，對(duì)鹽堿地深翻， 可以加速土壤淋鹽，抑制土壤水和地下水的蒸發(fā)，防 止底層鹽分的向上運(yùn)行而導(dǎo)致表層積鹽。

2.3 覆沙工程

覆沙有抑鹽、淋鹽、壓堿和增強(qiáng)滲透力以及土壤肥力的作用，可使土壤含鹽量降低到不致危害作物生長(zhǎng)的程度 [7]。項(xiàng)目區(qū)處于毛烏素沙漠南緣，可以選 擇純凈的流沙沙梁作為沙源。根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物需要的土壤深度，為了驗(yàn)證不同覆沙厚度對(duì)鹽堿地改良的效 果，在項(xiàng)目區(qū)部分區(qū)域覆沙 10 cm、部分區(qū)域覆沙 20cm，并均鋪平、深翻 30 cm，使耕作層土壤大概按照 1:3 的比例摻和，以增大土壤孔隙度、防止返鹽、增加土 壤鹽分的彌散流動(dòng)。

2.4 排堿溝工程

綜合考慮項(xiàng)目區(qū)田間排堿、農(nóng)機(jī)作業(yè)、灌溉等要求，開(kāi)挖排堿溝網(wǎng)把項(xiàng)目區(qū)分割成長(zhǎng) 240 m、寬 120 m 的田塊。在整個(gè)項(xiàng)目區(qū)的中部，開(kāi)挖間隔 20 m、 寬 10 m 的排堿主溝，所有的縱向農(nóng)溝、支溝與主溝 相連，形成一個(gè)相互連通的水域。為了保證排堿溝中 水流方向，6 m 排堿溝深 2 m，8 m 排堿溝深 2.2 m， 10 m 主溝深 2.4 m。為保證排堿溝的溝坡穩(wěn)定性，典 型排堿溝坡比控制在 1:1，垮塌嚴(yán)重的區(qū)段坡比控制 在 1.0:1.5 左右 [8]。同時(shí)，再項(xiàng)目區(qū)周邊來(lái)水方向深挖截水溝，以阻止水流繼續(xù)侵蝕項(xiàng)目區(qū)。

2.5 井群開(kāi)鑿工程

根據(jù)多次踏勘，查閱當(dāng)?shù)厮馁Y料和開(kāi)鑿探井情況，對(duì)項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)的地表水做一系列抽樣檢驗(yàn)，最 終把井群選在水質(zhì)鹽堿含量最輕的區(qū)域 - 項(xiàng)目區(qū)北部 毛烏素沙漠南緣，井間距離控制在 120 m 以上。井群 開(kāi)鑿后，對(duì)每口成井井水進(jìn)行化驗(yàn)。結(jié)果表明，送檢水樣 pH 平均值為 8.24，電導(dǎo)率平均值為 983 us/cm， 全鹽量平均值為 599 mg/L，COD 平均值為 0 mg/L，氯化物含量平均值為 80 mg/L。根據(jù)《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 5084-2005），送檢水樣符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 畦灌洗堿工程

經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)工程，田塊成方，水利灌溉設(shè)施基本成型，隨后用土埂將耕地分隔成長(zhǎng)條形的畦田，通 過(guò)機(jī)井水、暴雨水流在畦田上形成薄水層，借重力作用沿畦長(zhǎng)方向流動(dòng)并浸潤(rùn)土壤，從而多次洗堿、淋鹽。

2.7 土壤改良工程

2012 年春，在項(xiàng)目區(qū)試種 9 hm2 玉米試驗(yàn)田，秋季玉米長(zhǎng)成并結(jié)果實(shí)，后秸稈還田。2013 年春，對(duì)項(xiàng)目區(qū)所有鹽堿地進(jìn)行種植工作，主要種植耐鹽堿的玉米、苜蓿、糜子等作物，最后作物出苗率普遍高， 長(zhǎng)勢(shì)迅速，待秋收后進(jìn)行秸稈還田。這樣可明顯減少土壤水分蒸發(fā)，抑制鹽分表聚，改善土壤理化性質(zhì)。

3 鹽堿地土地開(kāi)發(fā)模式成效對(duì)比及推廣實(shí)踐

3.1 成效對(duì)比

自 2011 年起，對(duì)項(xiàng)目區(qū)不同地塊、不同深度， 在不同時(shí)期對(duì)土壤水分、鹽分、pH 值及離子含量等指標(biāo)因素進(jìn)行觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)，從而總結(jié)出其逐年變化規(guī)律。通過(guò)分析試驗(yàn)結(jié)果，王、營(yíng)鹽堿地土地開(kāi)發(fā)中土壤中的鹽分、離子含量得到有效的降低，有機(jī)質(zhì)含量增加，土壤質(zhì)量明顯改善。結(jié)果表明，在這種開(kāi)發(fā)治理模式下，王灘子、營(yíng)盤(pán)梁鹽堿地綜合治理效果顯著。 本次研究主要分別對(duì)覆沙 10 cm 厚度及 20 cm 厚度 下不同地塊逐年進(jìn)行土樣檢測(cè)，設(shè)置 20 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，每 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)每次取 5 個(gè)土樣，取樣深度分別為 10 cm、20 cm、30 cm、40 cm 和 50 cm。不同開(kāi)發(fā)時(shí)期土壤 pH 值 及含鹽量值變化分別如圖 2、圖 3 所示。

由圖 2、圖 3 可知，經(jīng)過(guò) 5 年鹽堿地治理，項(xiàng)目區(qū)土壤 pH 值、含鹽量均有了明顯的變化，土壤質(zhì)量隨時(shí)間推移逐步提高。 同時(shí)，相比覆沙 10 cm，覆沙厚度 20 cm 對(duì)土壤 pH 及含 鹽量的變化更為顯著，鹽堿地改良效果更為顯著。

3.2 鹽堿地土地開(kāi)發(fā)模式推廣及實(shí)踐

對(duì)于堆子梁鎮(zhèn)王灘子、營(yíng)盤(pán)梁鹽堿地土地開(kāi)發(fā)治理改模式，經(jīng)過(guò)五年系統(tǒng)實(shí)踐及長(zhǎng)期數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的驗(yàn)證， 土壤質(zhì)量逐年提高，改良效果日益顯現(xiàn)，這為陜北地區(qū)鹽堿地治理及土地開(kāi)發(fā)提供了系統(tǒng)科學(xué)的治理模式及思路。應(yīng)用此鹽堿地治理模式，2013 年 7 月，開(kāi) 始對(duì)定邊縣堆子梁鎮(zhèn)白土崗子、小灘子項(xiàng)目區(qū)鹽堿地 土地進(jìn)行開(kāi)發(fā)治理。該項(xiàng)目總建設(shè)規(guī)模 202.68 hm2， 鹽堿治理的主要工程措施包括：土地平整工程、土地深翻曬垡工程、覆沙工程（項(xiàng)目區(qū)全部覆沙 20 cm）、 排堿溝工程、流沙井開(kāi)鑿工程、畦灌洗堿工程及土壤改良種植工程。

同時(shí)，分別對(duì)白土崗子、小灘子項(xiàng)目區(qū)土壤進(jìn)行取樣檢測(cè)，設(shè)置 8 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)取樣 5 個(gè)，取樣深度分別為 10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm。不同深度的土壤 pH 值及全鹽含量分別如圖 4、 圖 5 所示。

結(jié)果顯示，在短短的一年鹽堿地改良中， 項(xiàng)目區(qū)土壤 pH 值略有下降，全鹽含量下降趨勢(shì)非常 明顯。

4 結(jié)論

鹽堿地土地開(kāi)發(fā)，是一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷見(jiàn)效的過(guò)程，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)期系統(tǒng)的遞進(jìn)周期。定邊縣堆子梁鎮(zhèn)王灘子、營(yíng)盤(pán)梁鹽堿地開(kāi)發(fā)整治工程鹽堿地 改良工程，主要是通過(guò)土地有機(jī)重構(gòu)等工程技術(shù)措施， 使得鹽堿地在治理中應(yīng)用，在應(yīng)用中改良。同時(shí)，將該治理模式推廣到定邊縣堆子梁鎮(zhèn)白土崗子、小灘子項(xiàng)目區(qū)鹽堿地土地改良中，在短期內(nèi)使得項(xiàng)目區(qū)土壤 pH 值略有下降，全鹽含量明顯下降，對(duì)于鹽堿地治理和改良取得了顯著的成效。在今后的鹽堿地治理中， 人們應(yīng)當(dāng)建立健全監(jiān)測(cè)機(jī)制，根據(jù)隨時(shí)變化的客觀因素及監(jiān)測(cè)結(jié)果，適時(shí)地對(duì)改良措施加以調(diào)整和完善， 從而更加系統(tǒng)科學(xué)地開(kāi)展鹽堿地土地開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐。

原標(biāo)題:陜北地區(qū)鹽堿地土地開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐研究