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摘要 采用野外调查与试验分析相结合的方法，对陕北风沙滩区王滩子村、白土岗子村、小滩子村3个地区典型盐碱地进行初步研究。通过调查研究和分析该区土壤盐碱化概况、成因及危害，提出相应的改良措施，有针对性地进行治理和利用，进而为该区域盐碱地资源的开发治理及次生盐碱地的改良提供基础参考。
关键词 土壤盐碱化；调查；治理；风沙滩区；陕北地区
中图分类号 S156.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0222-02
Abstract Combining the method of field investigation and experiment analysis，a preliminary study was carried out on the three typical saline-alkali land of Wangtanzi village，Baitugangzi village，Xiaotanzi village in blown-sand region of Northern Shaanxi.Through the investigation and analysis of the soil salinity，cause and hazard situation，the improvement measures were proposed for a targeted treatment and utilization，and it provided the basis reference for the development and governance of saline-alkali land resources，and the improvement of secondary saline-alkali land.
Key words soil salt-alkalization；investigation；management；blown-sand region；Northern Shaanxi
土壤盐碱化作为一个世界性难题，一直是耕地利用和区域农业发展的主要制约因素之一，全球盐碱地面积约为9.55亿hm2[1]。目前，随着全球暖化趋势的日益加剧，包括中国在内的中低纬度区域土壤盐碱化问题将日益显著[2]。我国盐碱地面积约为1亿hm2，并有逐年扩大的趋势[3-4]。其中，陕西的盐碱化问题也相当严重，以关中渭南和陕北榆林的盐碱地为主，约占全省总土地面积的7%[5]。榆林盐碱地集中分布于定边、靖边、神木等县，地形多为河滩低洼地带[6]。定边县地处黄土高原与荒漠草原过渡地带，风沙滩区内分布约4.3万hm2的盐碱地[7-8]，盐碱地分布面积远高于榆林地区其他各县。作为农牧业的过渡带，该地区生态环境十分脆弱，土地盐碱化已成为当地区域农牧业发展和土地开发利用的重要障碍因素。同时，随着工业化、城镇化的快速发展，省内耕地面积不断缩减，耕地占补平衡实现难度日益增大。如何合理开发利用定边县盐碱地资源，进而补充耕地解决陕西省异地占补平衡供需矛盾，对保障该省粮食安全及农业经济发展意义重大。
1 盐碱化概况
1.1 调查区概况
定边县地处毛乌素沙地南缘，位于陕西西北部的陕、甘、宁、蒙四省交界区，地理位置为北纬36°49′～37°53′，东经107°15′～108°22′。海拔1 303～1 907 m，属温带半干旱大陆性季风气候。年平均气温7.9 ℃，昼夜温差大。年平均降水量约320 mm，主要集中于7—9月，占全年降水量的61.3%。年平均蒸发量约2 490 mm。日照充足，年平均日照约2 700 h。春季多风沙天气，夏季干旱炎热，秋季时有阴雨天气，冬季寒冷干燥。此外，定边土地资源面积名列陕西第三，人均占有量远高于全省和全国人均水平，土地利用类型以林草为主，其次是种植业。采样区位于定边北部的风沙滩区，地势平缓开阔，且呈波状起伏。红柳、旱柳、碱蒿等植被零星分布。
1.2 盐碱化程度
在2015年11月底，通过采用野外调查与试验分析相结合的方法，对该县堆子梁镇小滩子村、王滩子村、白土岗子村3个地区具有代表性的原生盐碱地进行初步研究。调查植被、地貌（地形）及气候等，挖掘土壤剖面至地下水位，采集土样和地下水样，用于室内相关指标的测定分析。结果表明：定边县堆子梁镇耕层土壤有机质含量为0.1～8.5 g/kg，全氮含量为0.31 g/kg左右，碱解氮含量为24～34 mg/kg，有效磷含量为3.7～5.2 mg/kg，容重为1.50 g/cm3。3个地区基本盐碱化指标见表1、2。
从表1和表2可以看出，3个地区的土壤质地一致，均为砂壤土，pH值的范围为8.61～9.00，其中白土岗子村>王滩子村>小滩子村；电导率的范围为1.18～2.56 dS/m，平均值为1.76 dS/m；全盐量的范围为0.48%～0.85%，平均为0.65%，其中白土岗子土壤盐分含量最高，可达0.85%。小滩子村、王滩子村、白土岗子村地下水埋深均较浅，分布在1.0～1.5 m之间，且地下水矿化度分别为3.58、4.98和11.81 g/L，平均为6.79 g/L。此外，穿过该区域的八里河水矿化度为4.40 g/L。
耕层土壤可溶性盐离子主要以Na 、Cl-、SO42-、HCO3-为主，比例分别达14.3%、38.9%、29.3%和11.7%，其中Cl-所占比例最高。由以上数据可知，小滩子村、王滩子村、白土岗子村耕层土壤pH值均高于8.5，电导率平均为1.76 dS/m，全盐量分别为0.48%、0.62%和0.85%，其土壤盐碱化类型分别为以氯化盐和硫酸盐为主的轻度盐渍化、中度盐渍化及强盐渍化土壤。除此之外，该地区地下水埋深较浅，且地下水及河水矿化度都较高，超出灌溉水质标准2 g/L。 2 土壤盐碱化成因及危害
2.1 成因
土壤盐碱化是受多种自然因素和人为因素影响下的一种土地退化形式。土壤盐碱化的形成过程和机理比较复杂，是指土壤中的盐分离子增加或可溶性盐分离子不断表聚，改变了土壤理化性质，进而对生长的植物有一定的危害作用的土壤变化过程。土壤盐碱化是在一定的气候、地形、土壤、植被、水文地质等自然条件下形成的，在自然条件下发生的土壤盐碱化属于原生盐碱化，其形成过程一般比较缓慢，主要受气候干旱、土壤排水不畅、地下水位高、矿化度大等重要条件的制约，以及地形、母质、植被等条件综合影响结合所造成的；人为干扰下发生的土壤盐碱化称作次生盐碱化，如破坏原有植被、开挖沟渠蓄水、引水灌概、过度施肥等，也会加速土壤盐碱化过程[9-10]。
该区盐碱土形成受自然因素影响较大，由于这片区域地势低洼，排水不畅，且受古代近代盐湖影响，高处地表蒸发量大于低洼处，表土盐分易发生富集形成大小不一的盐斑。盐类物质主要来源于以砂岩为主夹杂着膏岩层的碎屑岩，由于受风沙地貌、盆地地形以及干旱气候条件的作用，使得该区域易受风蚀和旱灾的危害，故质地以黏重的砂壤土为主。此外，该地区土壤肥力低下，剖面为均质土壤，容重较大，pH值呈强碱性，地下水埋深较浅，径流不畅，蒸发量远大于降水量，使得盐分表聚现象严重。因放牧导致的植被破坏，使得土壤表层裸露，水分蒸腾量降低，地下水位上升明显，也易导致当地次生盐碱化的产生。
2.2 危害
通过调查研究发现，该地区土壤中表层盐分的累积量较大，同时也伴随着土壤一系列理化性状的变化。主要表现为破坏土壤结构，使土壤的通气性差，容重高，土温上升慢，土壤中好气性微生物活动性差，养分释放慢，进而降低土壤肥力，呈现出独有的消化、膨胀、土质分散和特有的结皮与硬壳现象。此外，土壤盐碱化对植物的危害也较严重，由于土壤中含有较多的盐分，降低土壤水势，增大土壤溶液的渗透压，使得植物根系吸水困难，造成植物生理干旱现象。同时，该区蒸发量远大于降水量，土层经常性的干燥、板结抑制土壤导水性，增加植物根系生长的机械阻力，造成植物扎根困难，对根系的呼吸、出苗率及幼苗的生长均构成威胁。该区盐碱土渗透系数低，易引起植物的生理干旱，伤害植物组织，影响植物正常吸收营养及气孔关闭，使得当地自然植被稀少，只有少部分耐盐碱耐旱植物可以生长。
3 盐碱化治理对策
该地区目前存在的主要问题为地下水位过高，排水不畅。当地人采用最普遍的改良方法是修建排水设施结合灌溉冲洗，依靠水分入渗淋洗一部分可溶性盐。但由于3个地区土壤盐碱化程度不同，需采取相应的技术措施进行有针对性的治理，才能更好地提高改良效果。建议整治方针为先采用水利工程措施洗盐，再通过物理、化学和生物措施进一步改良利用盐碱土壤。一是修建完善的排水灌溉设施是治理的首要任务。根据当地地形、八里河河床及地下水的走向，设计排碱沟的走向，排碱沟坡面为斜面，且保证地块平面高出排碱沟水面2 m以上；并在与河床平行的地方修建截水沟，从源头控制盐分总量。王滩子村、白土岗子村盐碱化程度高，地下水埋深为1.5 m左右，可先利用排碱沟内矿化度低的水通过灌溉设施进行表层盐分离子置换，将耕层盐分降至作物可正常生长的范围内。二是平整土地，铺沙压盐。该地区土地不平整及均质砂壤土是形成盐斑地的重要原因之一。故根据不同地块土壤结构，通过平整后覆沙（15 cm）来消除土壤盐分富集的微域地形，并切断毛管水作用，抑制地下水盐向表层运移，实现土壤脱盐排碱，进而逐渐改良耕层土壤。三是白土岗子部分地块表层土存在遇水即浮流，无水即板结，影响作物出苗的问题，建议定期在地表打适量1 m深的孔，孔内装填炉渣、草炭等，在减少毛管水蒸发的同时，有利于土体中水、肥、气、热等状况的调节。四是通过施用石膏，增加土壤中钙离子含量，对土壤中的钠离子进行适当置换；作物种植施肥时，还可以考虑施用生理酸性肥料来中和土壤碱性，如过磷酸钙来增加土壤养分的有效性，同时结合耕翻、深松、垄沟及覆膜等措施来改善土壤耕层构造，降低盐分表聚。五是根据该地区气候和土壤条件，发展渔业养殖、湿地生产及工业晒盐等，并结合种植耐盐碱的牧草和中药材（苜蓿、甜菜、甘草、枸杞等），综合开发与利用盐碱地资源，在提高经济效益的同时，增加土壤表层植被覆盖，减缓地面径流，既减少水分蒸发又降低地下水位，抑制耕层土壤盐分累积；除此之外，部分作物地上部翻压后，还可增加土壤通气透水性及养分含量，进而不断培肥地力、改善耕层土壤盐分状况。
4 结语
借助典型调查、取样、室内分析等方法，对定边县小滩子村、王滩子村、白土岗子村3个地区典型原生盐碱地块进行分析研究。运用集成技术对该区域盐碱地资源进行综合治理与利用是有效改良土壤盐碱化的根本途径。通过以农田排水、节水灌溉措施为主，因地制宜地将工程措施与物理、化学、生物等改良措施相结合，使盐碱地在治理中利用，利用中不断改良，进而有效地发展耐盐农业，实现区域农业的现代化及经济增长。
5 参考文献
[1] SETIA R，MARSCHNER P，BALDOCK J，et al.Salinity effects on carbon mineralization in soils of varying texture[J].Soil Biology
关键词 土壤盐碱化；调查；治理；风沙滩区；陕北地区
中图分类号 S156.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0222-02
Abstract Combining the method of field investigation and experiment analysis，a preliminary study was carried out on the three typical saline-alkali land of Wangtanzi village，Baitugangzi village，Xiaotanzi village in blown-sand region of Northern Shaanxi.Through the investigation and analysis of the soil salinity，cause and hazard situation，the improvement measures were proposed for a targeted treatment and utilization，and it provided the basis reference for the development and governance of saline-alkali land resources，and the improvement of secondary saline-alkali land.
Key words soil salt-alkalization；investigation；management；blown-sand region；Northern Shaanxi
土壤盐碱化作为一个世界性难题，一直是耕地利用和区域农业发展的主要制约因素之一，全球盐碱地面积约为9.55亿hm2[1]。目前，随着全球暖化趋势的日益加剧，包括中国在内的中低纬度区域土壤盐碱化问题将日益显著[2]。我国盐碱地面积约为1亿hm2，并有逐年扩大的趋势[3-4]。其中，陕西的盐碱化问题也相当严重，以关中渭南和陕北榆林的盐碱地为主，约占全省总土地面积的7%[5]。榆林盐碱地集中分布于定边、靖边、神木等县，地形多为河滩低洼地带[6]。定边县地处黄土高原与荒漠草原过渡地带，风沙滩区内分布约4.3万hm2的盐碱地[7-8]，盐碱地分布面积远高于榆林地区其他各县。作为农牧业的过渡带，该地区生态环境十分脆弱，土地盐碱化已成为当地区域农牧业发展和土地开发利用的重要障碍因素。同时，随着工业化、城镇化的快速发展，省内耕地面积不断缩减，耕地占补平衡实现难度日益增大。如何合理开发利用定边县盐碱地资源，进而补充耕地解决陕西省异地占补平衡供需矛盾，对保障该省粮食安全及农业经济发展意义重大。
1 盐碱化概况
1.1 调查区概况
定边县地处毛乌素沙地南缘，位于陕西西北部的陕、甘、宁、蒙四省交界区，地理位置为北纬36°49′～37°53′，东经107°15′～108°22′。海拔1 303～1 907 m，属温带半干旱大陆性季风气候。年平均气温7.9 ℃，昼夜温差大。年平均降水量约320 mm，主要集中于7—9月，占全年降水量的61.3%。年平均蒸发量约2 490 mm。日照充足，年平均日照约2 700 h。春季多风沙天气，夏季干旱炎热，秋季时有阴雨天气，冬季寒冷干燥。此外，定边土地资源面积名列陕西第三，人均占有量远高于全省和全国人均水平，土地利用类型以林草为主，其次是种植业。采样区位于定边北部的风沙滩区，地势平缓开阔，且呈波状起伏。红柳、旱柳、碱蒿等植被零星分布。
1.2 盐碱化程度
在2015年11月底，通过采用野外调查与试验分析相结合的方法，对该县堆子梁镇小滩子村、王滩子村、白土岗子村3个地区具有代表性的原生盐碱地进行初步研究。调查植被、地貌（地形）及气候等，挖掘土壤剖面至地下水位，采集土样和地下水样，用于室内相关指标的测定分析。结果表明：定边县堆子梁镇耕层土壤有机质含量为0.1～8.5 g/kg，全氮含量为0.31 g/kg左右，碱解氮含量为24～34 mg/kg，有效磷含量为3.7～5.2 mg/kg，容重为1.50 g/cm3。3个地区基本盐碱化指标见表1、2。
从表1和表2可以看出，3个地区的土壤质地一致，均为砂壤土，pH值的范围为8.61～9.00，其中白土岗子村>王滩子村>小滩子村；电导率的范围为1.18～2.56 dS/m，平均值为1.76 dS/m；全盐量的范围为0.48%～0.85%，平均为0.65%，其中白土岗子土壤盐分含量最高，可达0.85%。小滩子村、王滩子村、白土岗子村地下水埋深均较浅，分布在1.0～1.5 m之间，且地下水矿化度分别为3.58、4.98和11.81 g/L，平均为6.79 g/L。此外，穿过该区域的八里河水矿化度为4.40 g/L。
耕层土壤可溶性盐离子主要以Na 、Cl-、SO42-、HCO3-为主，比例分别达14.3%、38.9%、29.3%和11.7%，其中Cl-所占比例最高。由以上数据可知，小滩子村、王滩子村、白土岗子村耕层土壤pH值均高于8.5，电导率平均为1.76 dS/m，全盐量分别为0.48%、0.62%和0.85%，其土壤盐碱化类型分别为以氯化盐和硫酸盐为主的轻度盐渍化、中度盐渍化及强盐渍化土壤。除此之外，该地区地下水埋深较浅，且地下水及河水矿化度都较高，超出灌溉水质标准2 g/L。 2 土壤盐碱化成因及危害
2.1 成因
土壤盐碱化是受多种自然因素和人为因素影响下的一种土地退化形式。土壤盐碱化的形成过程和机理比较复杂，是指土壤中的盐分离子增加或可溶性盐分离子不断表聚，改变了土壤理化性质，进而对生长的植物有一定的危害作用的土壤变化过程。土壤盐碱化是在一定的气候、地形、土壤、植被、水文地质等自然条件下形成的，在自然条件下发生的土壤盐碱化属于原生盐碱化，其形成过程一般比较缓慢，主要受气候干旱、土壤排水不畅、地下水位高、矿化度大等重要条件的制约，以及地形、母质、植被等条件综合影响结合所造成的；人为干扰下发生的土壤盐碱化称作次生盐碱化，如破坏原有植被、开挖沟渠蓄水、引水灌概、过度施肥等，也会加速土壤盐碱化过程[9-10]。
该区盐碱土形成受自然因素影响较大，由于这片区域地势低洼，排水不畅，且受古代近代盐湖影响，高处地表蒸发量大于低洼处，表土盐分易发生富集形成大小不一的盐斑。盐类物质主要来源于以砂岩为主夹杂着膏岩层的碎屑岩，由于受风沙地貌、盆地地形以及干旱气候条件的作用，使得该区域易受风蚀和旱灾的危害，故质地以黏重的砂壤土为主。此外，该地区土壤肥力低下，剖面为均质土壤，容重较大，pH值呈强碱性，地下水埋深较浅，径流不畅，蒸发量远大于降水量，使得盐分表聚现象严重。因放牧导致的植被破坏，使得土壤表层裸露，水分蒸腾量降低，地下水位上升明显，也易导致当地次生盐碱化的产生。
2.2 危害
通过调查研究发现，该地区土壤中表层盐分的累积量较大，同时也伴随着土壤一系列理化性状的变化。主要表现为破坏土壤结构，使土壤的通气性差，容重高，土温上升慢，土壤中好气性微生物活动性差，养分释放慢，进而降低土壤肥力，呈现出独有的消化、膨胀、土质分散和特有的结皮与硬壳现象。此外，土壤盐碱化对植物的危害也较严重，由于土壤中含有较多的盐分，降低土壤水势，增大土壤溶液的渗透压，使得植物根系吸水困难，造成植物生理干旱现象。同时，该区蒸发量远大于降水量，土层经常性的干燥、板结抑制土壤导水性，增加植物根系生长的机械阻力，造成植物扎根困难，对根系的呼吸、出苗率及幼苗的生长均构成威胁。该区盐碱土渗透系数低，易引起植物的生理干旱，伤害植物组织，影响植物正常吸收营养及气孔关闭，使得当地自然植被稀少，只有少部分耐盐碱耐旱植物可以生长。
3 盐碱化治理对策
该地区目前存在的主要问题为地下水位过高，排水不畅。当地人采用最普遍的改良方法是修建排水设施结合灌溉冲洗，依靠水分入渗淋洗一部分可溶性盐。但由于3个地区土壤盐碱化程度不同，需采取相应的技术措施进行有针对性的治理，才能更好地提高改良效果。建议整治方针为先采用水利工程措施洗盐，再通过物理、化学和生物措施进一步改良利用盐碱土壤。一是修建完善的排水灌溉设施是治理的首要任务。根据当地地形、八里河河床及地下水的走向，设计排碱沟的走向，排碱沟坡面为斜面，且保证地块平面高出排碱沟水面2 m以上；并在与河床平行的地方修建截水沟，从源头控制盐分总量。王滩子村、白土岗子村盐碱化程度高，地下水埋深为1.5 m左右，可先利用排碱沟内矿化度低的水通过灌溉设施进行表层盐分离子置换，将耕层盐分降至作物可正常生长的范围内。二是平整土地，铺沙压盐。该地区土地不平整及均质砂壤土是形成盐斑地的重要原因之一。故根据不同地块土壤结构，通过平整后覆沙（15 cm）来消除土壤盐分富集的微域地形，并切断毛管水作用，抑制地下水盐向表层运移，实现土壤脱盐排碱，进而逐渐改良耕层土壤。三是白土岗子部分地块表层土存在遇水即浮流，无水即板结，影响作物出苗的问题，建议定期在地表打适量1 m深的孔，孔内装填炉渣、草炭等，在减少毛管水蒸发的同时，有利于土体中水、肥、气、热等状况的调节。四是通过施用石膏，增加土壤中钙离子含量，对土壤中的钠离子进行适当置换；作物种植施肥时，还可以考虑施用生理酸性肥料来中和土壤碱性，如过磷酸钙来增加土壤养分的有效性，同时结合耕翻、深松、垄沟及覆膜等措施来改善土壤耕层构造，降低盐分表聚。五是根据该地区气候和土壤条件，发展渔业养殖、湿地生产及工业晒盐等，并结合种植耐盐碱的牧草和中药材（苜蓿、甜菜、甘草、枸杞等），综合开发与利用盐碱地资源，在提高经济效益的同时，增加土壤表层植被覆盖，减缓地面径流，既减少水分蒸发又降低地下水位，抑制耕层土壤盐分累积；除此之外，部分作物地上部翻压后，还可增加土壤通气透水性及养分含量，进而不断培肥地力、改善耕层土壤盐分状况。
4 结语
借助典型调查、取样、室内分析等方法，对定边县小滩子村、王滩子村、白土岗子村3个地区典型原生盐碱地块进行分析研究。运用集成技术对该区域盐碱地资源进行综合治理与利用是有效改良土壤盐碱化的根本途径。通过以农田排水、节水灌溉措施为主，因地制宜地将工程措施与物理、化学、生物等改良措施相结合，使盐碱地在治理中利用，利用中不断改良，进而有效地发展耐盐农业，实现区域农业的现代化及经济增长。
5 参考文献
[1] SETIA R，MARSCHNER P，BALDOCK J，et al.Salinity effects on carbon mineralization in soils of varying texture[J].Soil Biology