王明亮1，马 旭2，徐 猛1
（1.新疆兵团技术市场办公室，新疆 乌鲁木齐 830002；2.新疆兵团第六师土肥站）
摘要：新疆31.1％的耕地面积受到盐碱危害，耕地盐化面积达1.229 × 106 hm2。盐碱土种类较多，南北疆分布特征各异，区域流域特征比较明显。自滴灌技术在新疆推广应用以来，虽然减轻了传统大水漫灌导致的地下水位抬升形成的次生盐渍化，但由于目前水资源调用难度加大、农田排碱设施废弃及滴灌造成的盐分在耕层底部聚集等，使盐碱土治理面临更大的挑战。本试验立足于滴灌条件下的盐碱土治理技术，选取4种土壤改良剂进行大田试验示范，取得了较好效果。在土壤盐分含量1.5 g/kg情况下，棉花单产提高18% ~ 34%。
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关键词 ：滴灌；盐碱土改良剂；应用效果
1 新疆盐碱土分布情况
盐碱土是盐土和碱土的统称。据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全球盐碱土面积已达9.5 × 108 hm2，且以每年1.0 × 106 ~ 1.5 × 106 hm2的速度增长。中国盐碱土面积为3.7 × 107 hm2，遍布全国各地[1]。土壤盐碱化不仅导致土壤生产力降低，而且引发诸多生态环境问题。随着土地资源的紧张，必须寻求有效措施防治和改良盐碱土壤。
新疆是我国重要的农垦地区，占新疆土地总面积4.27％的绿洲承载着全疆95％以上的人口，是新疆经济、资源、人口综合作用的载体，绿洲农业是干旱区人类生存与发展的基本命脉。干旱的气候条件造就了新疆为土壤盐渍化大区，盐碱土种类多，被称为世界盐碱土的博物馆。新疆盐碱土总面积约8.476 × 106 hm2，现有耕地中，31.1％的面积受到盐碱危害[2]。据统计，新疆已开垦荒地3.333 × 106 hm2，由于过度开垦，水资源紧张，沙漠和绿洲间的过渡带遭到破坏，现已有40％ ~ 50％新垦地因次生盐渍化危害而弃耕，耕地土壤盐化面积达1.229 × 106 hm2[3]。新疆盐碱土分布具有以下特点：（1）土壤盐碱化普遍，积盐程度高，分布面积广；（2）盐土的组成复杂，主要有氯化物、硫酸盐、苏打和硝酸盐；（3）盐分的聚集速度快、积累强度大，在南疆地区由于极强干旱蒸发呈现出较强的表聚性；（4）积盐时间长，除现代积盐外，还大面积的存在残余的盐碱化土壤；（5）积盐类型和强度南北疆不同，北疆积盐轻，以硫酸盐为主，南疆积盐重，以氯化物为主；（6）受土壤母质普遍含盐和灌区地下水含有不同程度盐碱的影响，一旦灌排失调，很容易引起次生盐碱化，即使治理好的土地也易导致重新返盐[4]。
2 新疆土壤盐碱化演变
历史上由于农业耕作粗放、土地不平整、水利工程不配套等，一般除农作物生育期灌水外，常常还利用洪水和夏季高温期进行压盐及进行秋冬灌，灌水定额极高，产生了过量的深层渗漏，使地下水位达到临界水位，导致土壤次生盐碱化的大面积发生。且长期的大水灌溉压盐方式，也加剧了土壤碱化和肥力下降的过程。应用滴灌等先进的灌溉技术，通过减小灌溉定额和井灌井排来降低地下水位是防止土壤次生盐碱化的有效途径。膜下滴灌技术在新疆应用以来，滴灌面积已超过2.0 × 106 hm2，滴灌使地下水位降低，部分灌区原有的排水渠疏于维护甚至废弃，在这种情况下，灌区处于逐渐积盐过程[4]。膜下滴水后，在棉花根系密集区，土壤盐分被水溶解向湿润区边缘运动，同时在重力的作用下向深层土壤渗透，易溶盐浓度降低，棉花主根区的盐分被淡化，使棉花根区土壤的盐碱化程度降低。但随着滴灌年限的增长，棉田中的土壤盐分积累呈增大趋势，在40 ~ 60 cm处土壤积盐量达到最大，在棉田耕作层底部形成了一个重盐区[3]。但近年来通过对膜下滴灌技术13年的农田跟踪研究发现：膜下滴灌技术使用初期，田间土壤盐分含量明显下降，随后其下降幅度减小；随着膜下滴灌年限的延长，田间土壤盐分含量稳定在某一水平范围内，并且土壤湿润锋处的盐分积累现象不会造成整个土层的盐分含量增高，长期膜下滴灌农田土壤耕作层盐分总量呈降低趋势[5]。这为膜下滴灌技术的发展提供了新的理论依据，但该理论有待进一步在更大范围进行验证。
3 当前主要的盐碱土改良措施
3.1 水资源优化利用
以流域为单元优化水土资源利用布局。流域水资源规划应以区域水盐平衡为依据，对水土资源进行综合平衡，合理安排地表水和地下水的开发利用，建立流域完整的排水、排盐系统，贯彻上下游兼顾，既要考虑农田用水、又要兼顾林牧业和生态用水。
3.2 生态治理
恢复绿洲与沙漠间的过渡带，建设绿洲防护林体系是最为有效的生态防护措施。准葛尔南缘实施的“三区两带一网”理想模式可以为全疆生态防护提供有益借鉴。其由沙漠至绿洲防护林体系建设的格局为：一般封育区→重点封育区→无灌溉造林区→防沙阻沙带→基干防护林带→农田防护林网，可在一定程度上解决温带干旱荒漠区绿洲防护林体系生态功能不稳定、建设成本高、防护林经济效益差的问题。
优化绿洲灌区土地利用，建立农、林、牧、草混合农业体系，优化种植制度结构，推行草田轮作。由盐碱化引起退化的土地（弃耕地），可以先引种耐干旱、耐盐碱的绿肥先锋作物，再过渡到草田轮作，因地制宜地发展粮肥间作；对盐碱化严重的土地，可以种植经济价值较高的耐盐植物，如大米草、碱茅草、芨芨草等。近些年，我国科技工作者利用耐盐基因培育出了杨树等耐盐新树种及耐盐植物，有报道称新培育的转耐盐基因西红柿可在相当于海水盐度1/3的环境下正常生长，为盐碱化生态治理提供了新的机遇和手段。
3.3 农业工程及滴灌节水
随着平原水库数量减少和库容缩减，及近年来大力实施输水渠防渗工程，兵团斗渠以上防渗率已达56.60%以上，渠系水利用系数已达到0.65。这些措施可防止地下水位上升，是防止土壤次生盐碱化的根本手段。
灌排结合，完善节水灌溉技术。排水不仅是改良与利用新垦盐碱地的先决条件，也是防止灌区土壤次生盐碱化的基本条件。根据各区的水文地质条件，不同的灌区可具体选择明排、暗管排水与竖井排水模式。优化滴灌节水方案，建立合理的灌溉制度，小额多次，并每隔5 ~ 6年进行1次大水漫灌，可有效缓解滴灌造成的耕层以下积盐问题[6]。
3.4 土壤改良剂
传统的土壤改良方法包括秸秆覆盖或还田、施用牛羊粪等有机肥。化学土壤改良剂具有效率高、周期短、投入低等优点。目前常用的化学改良剂主要有两类，一是含钙物质，如石膏、磷石膏、亚硫酸钙，通过溶解性钙离子置换钠离子以方便淋洗移除；另一类是酸性物质，如黑矾、风化煤、糠酫渣等[7]。
4 盐碱土改良剂应用效果对比
近年来，人们开发出一些新的改良剂。特别是配合滴灌节水技术应用的随水灌施的液态改良剂，具有使用方便，可逐户小范围使用亦可单井全系统应用，并能根据土壤情况和产品特点在播前、出苗、苗期、生长期等各个环节灵活施入。2013年，我们从目前市场上应用的主要改良剂产品中选择了4种代表型制剂进行了大田应用效果对比试验。4种改良剂均在增加出苗、促进生长发育、促进产量形成和提高单产方面取得了理想效果。
4.1 产品类型
产品1（代码SD）：生物菌与微量元素复合制剂； 产品2（代码TM）：有机无机多元络合酸性制剂；产品3（代码JK）：生物菌氨基酸有机复合制剂；产品4（代码GH）：生物菌有机质多元复合制剂。
4.2 试验方法
试验设在共青团农场和新湖农场，种植作物为棉花新陆早48号，壤土，膜下滴灌。其中，新湖农场试验点土壤含盐量15 ~ 16 g/kg，前茬棉花；共青团农场试验点土壤含盐量15 g/kg左右，前茬小麦。该试验每个试点设4个制剂处理和1个对照，每个处理3.33 hm2。采用随水滴施，滴水一半时加入改良剂，用法见表1。
4.3 效果对比分析
生育期进行调查，9月底测产，取2个试点的平均值。结果表明，各处理在苗期效果均显著，在促进出苗、形成全苗方面有直观效果，但各处理在不同生育期表现不尽相同。其中SD、TM在形成全苗方面尤为突出，但后期GH、JK在促进生长和产量形成方面效果较好，这可能与不同产品类型及使用方法有关。以腐殖酸为主要成分的TM在中和盐碱、提供适宜苗期生长环境方面效果显著，以生物菌为主成分的其它3种制剂在后期作用表现明显，特别是生育期使用次数多、使用总量大的制剂，增产作用明显（见表2）。
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参考文献
[1]王利民，陈金林， 梁珍海，等.盐碱土改良利用技术研究进展[J].浙江林学院学报， 2010，27（1）：143-148.
[2]田长彦， 周宏飞， 刘国庆.21世纪新疆土壤盐渍化调控与农业持续发展研究建议[J].干旱区地理，2000，23（2）：177-181.
[3]张伟， 李鲁华， 殷波，等.膜下滴灌新疆棉田土壤盐分的运移规律[J].石河子大学学报（自然科学版），2008，26（6）：682-685.
[4]陈小兵， 杨劲松， 刘春卿，等.大农业条件下新疆土壤盐碱化及其调控对策[J].土壤，2007，39（3）：347-353.
[5]李明思，刘洪光，郑旭荣.长期膜下滴灌农田土壤盐分时空变化[J].农业工程学报，2012，28（22）：82-87.
[6]牟洪臣， 虎胆·吐马尔白， 苏里坦，等.干旱地区棉田膜下滴灌盐分运移规律[J].农业工程学报， 2011，27（7）：18-22.
[7]李志杰， 孙文彦，马卫萍，等.盐碱土改良技术回顾与展望[J].山东农业科学， 2010（2）：73-77.