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Research of the comprehensive technologies on transformation and utilization of saline land in arid areas

干旱区盐渍化土地综合治理技术研究



全 文 :第 9卷 第 1期
2 0 01年 3月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.9 NO.1
M arch, 2 0 01
干旱区盐渍化土地综合治理技术研究*
王继和 杨自辉 胡明贵 刘虎俊 纪永福
(甘肃省治沙研究所 武威 733000)
摘 要 干旱区盐溃化土地是我国重要的后备土地资薄。研究了在开挖排水沟使地下水位降至临界水位以下的同
时,对盐渍化土地进行农、林、牧相结台的改良措施,提出了盐渍化土地缘台治理技术一是挖拌水沟及造林,控制地
下水位低干临界水位;二是选育耐盐良种作物.改良盐碱地;三是发展畜牧业,培肥地力。并应用于甘肃省临泽县小
泉子盐渍化土地改良,使土壤含盐量下降.土壤有机质和养分增加,土地利用效率提高,经济效益显著。
关■词 干旱区 盐渍化土地 治理
Research of the comprehensive [eclwologies Om traltsformaflon and utilization of s~ine land in arid arw .
WANG Ji—He,YANG Zi-Hui,HU Ming-Gui,LIU Hu·Jun,Jf Yong—Fu(Gansu Desert Control Research Insti-
tute,Wuwei 733000), EA,2001,9(1):64~ 66
Absl3-act The saline 1and iS a kind of important reserved cultivable 1and resource in China.In this process of the
study·when digging gutterto reduce undergroundwaterleveltothelevellessthan criticallevel,we have usedthe
comprehensive measures of farming,forestry and animal husbandry and have built a systematization pattern for
transforma tion and utilization of saline 1and in arid areas.A set of controlling techniques for saline 1and was put
forward,it includes digging guter and afforestation to control underground water level lower than critical level,se—
lecting salt tolerant crops to improve alkaline soil,and developing animal busbandry to build up fertilizer.Then We
practised it Oil the saline land in Xiaoquanzl of Linze County.As we8 expected,the salinity in the soil decreased
and the organic matter in the soil increased.A8 a result.the land productivity was improved highly and there was
a notable ec0nomic benefit. 、
Key words Arid Bi-ea$,Saline 1and,Transforma tion and utilization
我国干旱地区由于降水少、蒸发大、气候干燥和成土母质及灌溉水等原因形成了大面积的盐演土,总面
积 1 300多万 hm。,河西走廊盐渍化土地 180多万 hm。,占河西走廊总土地面积的 6.4 ,是农牧业发展潜在
的土地资源 ,随着国家西部大开发步伐的加快,盐碱土的改良利用成为当前迫切需要解决的闻题。为此,研究
了利用耐盐优质植物资源及实施工程措施,采用生物链一食物链一产出链方式综合治理盐演化土地,为持续利
用盐渍化土地提供参考依据。
1 研究区域概况
研究区域位于河西走廊中部临泽县境内,地处E99。58 ,N39 13 ,总土地面积 666.7hm ,其中流动秒丘
和半固定沙丘 233.Chm ,盐演化土地 233hm 。土壤为盐渍化风秒土和盐化革甸土,土壤有机质0.42 ~
1.62 ,pH值 8.1左右,O~30cm土层土壤平均全盐量 1.49 ,盐结皮高达 3o }该区属北温带干旱荒漠气
候,地下水水位 I.5~2.3m,年降水量 113.4ram,年蒸发量 2341mm,蒸降比为20.7:1,年均气温7.6C;该
区属祁连山冲积洪积扇前缘的地下水溢出带,强烈的蒸发使盐分表聚,表层盐分含量很高,盐分类型以硫酸
盐 为主,土壤溶液浓度过大,造成生理干旱威胁,致使农作物生长受抑。盐化草甸植被主要有芦苇
(Phragmftes communis)、赖草(Leymus secalinus)、盐爪爪(Kalidium foliatum)、多枝柽柳(Tamarix ramosis—
sima)、猪毛菜(Salsola ikonnikovi)、白刺(Nitraria tangutorum)和骆驼刺(Alhagi sparsifolia)等。
2 综合治理方法
2.1 挖排水沟及造林,控制地下水位低于临界水位
· “九五 国家科技攻关项目(96—017-01—01)部分研究内窖
收稿日期{2000-02-17 改回日期:2000—03—06
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第 1期 王继和等:干旱区盐渍化土地综合治理技术研究
根据土壤结构与组成,该区土壤临界地下水水位约为1.6m,因此降低地下水位,减少土壤蒸发所造成的
盐分表聚,是盐碱地改良主要措施,一是建立排水沟体系,降低地下水位。根据甘肃省临泽县小泉子盐渍化土
地地下不透水层位于无限深度、临界地下水水位为 l_6m的情况,确定排水沟深 l_8m,沟底宽 lm;根据以上
条件和土壤渗透系数、土质及降水入渗补给强度,确定排水沟间距为 400~500m。为防止排水沟沟坡下滑,在
沟坡两边距水线 0.5~1m处栽植沙枣护坡林,排水沟运行5年来完好率在 9o 以上。经观测化验,1997年4
~ 11月 1条长 890m的排水沟年排水量为 9.22万ITt ,排出全盐量 250.6 t。控制排水范围宽 450m,面积
4Ohm~的排水沟年排出全盐量 6.26t/hm ,效果十分明显;二是植树造林,增加蒸腾,降低地下水位。在盐碱
地建立农田林网既可防风固沙,又通过树林的蒸腾作用降低地下水位,改良盐碱地。试验区主栽树种是新疆
杨(Populus alba)和沙枣(Elaeagnus angustifolia),据甘肃省民勤治沙站水分平衡场多年观测分析,1株5龄
沙枣 5年蒸腾量为4303.32kg,新疆杨为 2246.6kg,农田林网林带占地面积控制在总耕地的8 以内,网格
300m×lOOm,种植 2行,株行距新疆杨 2m×l_5m,沙枣 2m×3m,每 hm 耕地栽植新疆杨 133株,沙枣 67
株,前 5年总蒸腾量新疆杨达 298.8m ,沙枣达 288.3m。,共计 587.1m。/hm ,相当于降低地下水位 0.059m。
随着树龄的增加,蒸腾量越大,降低地下水位作用越明显。
2.2 选膏种童譬盐良种作物改良盐龋地
为适应产业化发展,通过对大量的作物耐盐J陛试验,采用实地种植和盆栽加盐结皮浸泡液的方法测定植
物的耐盐性 ,供试品种有松科 2个品种,枣树(Ziziphus jujuba)4个品种,牧草苜蓿(Medicago sativa)20个
品种,农作物 1o个品种,药用植物 6个品种,从中初步选育出民勤小枣、樟子松(Pinus sylvestris)、新疆和田
大叶苜蓿、德国耐盐碱苜蓿、甜甘草(Glycyrriza uralensis)、中麻黄(Ephedra intermedia)等耐盐碱性品种,其
中选育出的德国耐盐碱苜蓿与新疆和田大叶苜蓿当年种植产鲜草6t/hm ,2年以上的苜蓿每年刈割3茬可
提供优质千草 22.5~30t/hmz,改良盐碱地。通过对 1~5年龄苜蓿地土壤盐分测定,土壤全盐量随着种植苜
蓿年限的增加而降低,30~60cm土层生长 5年的苜蓿地土壤全盐量降到 0.5 oA以下,比1年龄苜蓿种植地
土壤全盐量降低 76.3 ,0~30cm表土层全盐量降低 40.6 。种植苜蓿可降低土壤容重、提高土壤孔隙度和
增加土壤有机质,经测定 1年龄和 5年龄的首蓿地相比,5年龄苜蓿地 0~20cm土层土壤容重下降5.33 ,
土壤孔隙度提高 4.28 }1年龄苜蓿地 o~30era土层土壤有机质为O.85 ,4年龄苜蓿地则为 1.2 ,增加
了29.2 }养分含量0~30cm土层全N增加 11.7 左右,全P含量变化较小,速效钾有所减少。盐渍化土地
种植优质药材甜甘草和麻黄可改善土壤结构.增加经济收入。甜甘草药与麻黄根系发达,可深入地底层·2年
生甘草主根系可达 lm以下,穿透盐演化土地的硬土隔离层,使土壤水分上下传递迅速,明显改善土壤结构.
此外 3年生甘草即可采挖,挖掘过程中疏松土壤,改善土壤结构,2年生甜甘草产量达 18t/hm 麻黄作为荒
漠植物资源被^们长期利用,经济价值高,在盐碱地种植其改土作用与甘草相同,3年生中麻黄鲜物产量达
22t/hmz,收入3万元,效益非常可观 对选育种植较耐盐碱的甜菜、向日葵、油葵、小麦、高粱等农作物,实行
秸秆还田,深翻埋压,使其腐烂变质,以增加土壤有机质,提高土壤孔隙度和含水率。土壤中施入 lOOg/m 作
物秸秆,土壤孔隙度增加 3.1 ,当作物秸秆量达 2oog/m 时,土壤孔隙度为62.36 ,土壤通透性得到改善,
秸秆腐烂产生的有机酸对碱性盐类物质起中和作用,使盐分含量下降 。
2.3 发睦畜牧,建立盐演化土地综合治理技术系统模式
盐演化土地改良过程中应注重发展畜牧业,以畜养地,改善单一的农业结构,延长食物链,增加土壤中有
机肥麓入,改善盐渍土结构,提高土壤肥力,稳定农业生产 有机肥的麓入可明显提高土壤有机质,据甘肃省
民勤治沙站试验,施有机肥 37.5t/hm 土壤中有机物增加 21 、速效氨增加 1o ~15 、速效磷增加
0.47 随着有机肥的麓入,土壤入渗率栅陕,淡水洗盐、土壤脱盐率提高}由于土壤有机质含量与土壤蒸发
及土壤耕层盐分呈负相关,施入有机肥可增强土壤保水性,提高含水率,淡化土壤溶液浓度,减少盐渍土含盐
量 同时随着土壤有机质胶体和腐殖质数量增加,其对盐分离子的吸附能力增强,可降低盐渍土中土壤盐分
的活性“]。目前试区引进养殖的西蒙达尔牛、小尾寒羊、澳细毛羊已鬟殖成群,年均出栏 30~50只羊,年产畜
粪150多t,可改良盐碱地3hm 。试验围绕降低土壤含盐量,增加土壤有机质,提高产出这一目标建立了盐渍
化土地综合治理技术系统模式(见图1),该系统分 3个子系统,即第 1个子系统是地下水位控制在临界水位
以下,实施挖排水沟,植树造林建立农田防护林网,采用淡水洗盐,拉沙压碱技术,改善土壤含盐量和土壤结
构,为种植业生产奠定基础;第2个子系统是种植业(生物链),关键是选育耐盐的优良种质材料,试验选育种
植的德国耐盐碱苜蓿、新疆和田大叶苜蓿、甜甘草、中麻黄等经济价值高、水分利用效率高的优质植物均取得
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
良好效益;第3个子系统是养殖业(食物链),利用种
植业所产的牧草、作物秸秆、落叶等发展养殖业,选育
优良畜群品种,迅速壮大种群,取得较高的经济收入
(产出链),这 3个子系统相互制约,相互促进,发展种
植业降低了土壤盐分,发展养殖业增加了土壤有机
质,使盐溃化土地治理开发成效显著并持续发展。
参 考 文 献
1 董报国,鲁全国.黄淮海盐碱土改良技术.生态农业研 究,
1999,7(9)j49~ 49
2 石万昔.俞仁培 ,苗春蓬等.不同物料改良碱化土壤作用的比
较.土壤学报,1997,34(2) 221~224
3 王继和主编.甘肃治抄理论与实殴.兰州t兰州大学出版社,
1999.169~ l74
l 张 锐,严慧竣,魏由庆等.有机肥在改良盐碱土中的作用,土
壤肥料,1997(1),11~14
围1 甘肃省●告泽县小泉子盐蘸他土地治理拉术系统模式
Fig.1 Integrated oQntrol t bnd ca1 system of 8alinL~
landin YJ.aoqua.~ .Ijn Count.C-amsu Province
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