农村水利水电 2019.09中国水利 浅谈西北灌区耕地盐碱化成因及对策 冯保清1,崔静,吴迪,管孝艳²,王少丽 (1.中国灌溉排水发展中心,100054,北京;2.中国水利水电科学研究院,100048,北京) 摘要:灌溉在西北灌区农业生产中起着不可替代的作用,是农业增产增收的基本保障,也是当地生态环境的重 要安全屏障,灌区耕地盐碱化一直是制约西北地区农业发展的重要因素,盐碱地形成既有自然因素,也有人为因 素.
目前,各地在盐碱地治理方面形成许多好的做法,取得明显效果.
分析了内蒙古河套灌区、宁夏引扬黄灌区及 新疆、甘肃等地灌区土壤盐碱化现状、成因,总结各地在盐碱地治理方面的主要经验及做法,提出政府主导、部门 协调,规划先行、动态监测,工程为主、多措并举,科技支撑、培训指导,多元投入、统筹推进的对策及建议.
关键词:西北灌区;盐碱化;成因分析;对策建议 Preliminary studies on causes of salinization and alkalinization in irrigation districts of northwest China and countermeasures/Feng Baoqing Cui Jing Wu Di Guan Xiaoyan Wang Shaoli Abstract;As a basic guarantee for yield increase and safety of eeology and environment irigation plays an irreplaceable role for agricultural peoxduction in irigation districts of thwes China. Being the main constraint for agriculture development salinization and alkalinization are existed in cultivated land of irrigation districts due to both natural and human factors. At present many good practices have been adopted in the treatment of salinealkali land and remarkable results have heen achieved. By analyzing the curent situation and causes of salinization and alkalinization in Hetao irrigation district of Inner Mongolia the Yellow River irigation distriet of Ningxia and districts of Xinjiang and Gansu the main experiences and practices in the treatment of salinealkali land of various regions are summarized and several countemeasures are prposed including strengthening leadership department coordination early planning dynaic monitoring focusing on engineering and projct constuction initiating multiple approachs highlighting science and technology support and training mltichanel investment and integrated aches. Key wods: irigatin districts f nths China; salinization and alkalinzatin; case analyis; countemeass and suggestions 中图分类号:S274TV 文献标识码:B 文章编号 :10001123[2019)09004304 一、耕地盐碱化现状 区耕地盐碱化程度分布情况见表1.
形式存在.
甘肃盐碱化耕地主要分布 河套灌区重度盐碱地主要分布 在疏勒河、黑河、石羊河及沿黄灌区 我国是世界上盐碱地分布较广 在总干、总排干两侧和乌梁素海周 的中东部地区.
宁夏盐碱化耕地主要 的国家之一,目前拥有各类可利用盐 边、地势低洼地带,盐分组成复杂,主 分布在北部引黄灌区和清水河川局 碱地约5.5亿亩(1亩=1/15hm²,下同), 要以硫酸盐盐化土、氯化物盐化士、 部灌区,以银川平原北部尤为严重.
其中具备较好农业开发价值和改良 苏打盐化土、碱化土为主,多以复合 新疆盐碱化耕地主要分布于天山南 利用潜力的面积超过1亿亩.
西北地 区是我国重要生态屏障,在保障国家 表1西北灌区期地盐碱化程度分布情况 生态安全中具有重要的地位和作用, 盐碱化耕地面积(万亩) 分布地区 重座 占比 中度 占比 轻度 受气候变化和人类活动影响,甘肃引 盐碱化 盐碱化 盐碱化 占比 合计 黄灌区、宁蒙河套灌区、新疆内陆灌 内蒙古河套灌区 79.05 16.3% 148.05 30.6% 256.95 53.1% 484.05 区等存在耕地盐碱化现象,主要特点 甘肃河西走廊 及引扬黄灌区 74.85 15.5% 16965 35.1% 239.25 49.4% 483.75 为盐渍土呈连片分布,盐土含盐量 宁夏引扬黄灌区 37.5 16.5% 56.7 24.9% 133.35 58.6% 227.55 高,积盐层厚,盐分组成复杂.
西北灌 新疆地区 110.554.5% 476.25 19.6% 1 843.3575.9%2 430.15 收稿日期;20190325 作者简介:冯保清,农村水利设计研究所所长,救授级高级工程师.
43水 (C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
农村水利水电 CHINA WATER RESOURCES 2019.09 麓山前平原、叶尔羌河流域冲积平 (3)土填母质 不明确,造成现有排水沟清淤不及 原、喀什噶尔河三角洲、阿尔泰山两 土壤母质本身所含的盐分也对 时,淤积阻塞严重,甚至坍竭损毁、被 河流域平原、天山北麓山前平原、博 盐碱化的形成有一定影响.
在强烈的 侵占,又无法根据新情况增设排水 尔塔拉河谷等地区.
从耕地盐碱化 蒸发作用下,盐分聚积于表层土壤 沟,进一步加剧了土地盐碱化程度.
程度来看,以上地区轻度盐碱化耕 内,导致土壤盐碱化.
甘肃白银市大 地占比基本都在50%以上,新疆达 部分灌区成土母质为黄土和红土,含 三、主要经验和做法 75.9%.
盐量较高,风化释放出的可溶性盐分 经过长期实践探素,内蒙古、甘 二、盐碱化成因 无法淋溶,只能随水迁移至排水不畅的 肃、宁夏、新疆等地根据当地实际情 低平地区,内蒙古河套平原地质构造属 况,在各盐碱区采取水利、农业、生物、 气候干旱、地势低洼、地下水水 于河湖相沉积,土壤母质本身就含有较 化学等具有区域特点的盐碱地治理利 位高、地下水矿化度高等自然环境是 多押、钠、钙、镁等盐分、新疆多数灌区 用综合技术,取得较好示范和推广效 西部地区土壤盐碱化形成的重要条 周边的山区岩石和成土母质也含有可 果,在生产实践中,改良盐碱地的方法 件;同时,不合理的人类活动对盐碱 溶性盐分,据南疆沙井子灌区的钻孔 往往不是单一手段的运用,而是综合 化的形成和发展也有重要影响.
资料,地表0.6m内的土壤易溶盐分 的、多样的、复杂改良手段的集成.
1.自然因素 为2 g/kg 2~4 m 为 3 g/kg 4~10 m 为 1水利措施 (1)气候条件 2.5 g/kg 10~15 m 仍可达 1.5 g/kg.
水利措施主要包括排水措施、灌 西北地区大部地处干旱、半干旱 2.人为因素 溉洗盐措施、节水灌溉防盐措施等.
区,降水稀少,蒸发量大,日照时长,干燥 (1)缺乏系统规划 (1)排水措施 多风,这种气候特点为盐分聚集地表、土 盐碱地治理是一项长期、系统性 内蒙古河套灌区主要采取以明沟 壤返盐提供了有利条件.
如内蒙古河套 的工程,目前缺乏统一科学的规划和 为主的田间排水措施,使土地盐碱化 灌区年蒸发量为2000~2400mm,是年 系统的开发利用方案,仍处于“重治 得到一定程度控制;在地下水水质较 降水量的10余倍;甘肃河西走廊大部 轻防,局部治理“的治理模式,不能从 好的地区,采用竖井抽水灌溉降低地 分地区年系发量为2000~3000mm, 根本上解决盐碱化问题,甘肃景电、 下水水位,同时利用浅沟排水;在灌区 是年降水量的10-40倍:宁夏年蒸发量 靖会等高扬程灌区及沿黄自流灌区 下游(东部)地下水矿化度高、土壤盐 为1000~1550mm,是年降水量的5-8 建设初期主要考虑灌溉功能,只建了 碱重、排水条件差的地区,采取竖并排 倍;新疆南疆的年蒸发量为1000-2000 骨干排水沟,而支、斗、农沟配套率较 水或暗管排水,甘肃引黄灌区局部采 mm,是年降水量的7~20倍.
由于蒸 低,排水系统不配套.
取“沟井结合“工程治碱模式,主要是 发强烈,盐分运移活跃,土壤下层或 (2)耕作与温溉管理粗放 在盐碱区疏通排水隧洞、开挖排水沟 地下水的盐分随毛管水上升到地表, 农业生产中大量使用化学肥料 道、结合竖井抽排地下水排碱,宁夏银 水分蒸发后盐分却积存在地表.
增加产量或掠夺式开发、单一式种 北灌区在局部排水困难地区采用暗管 (2)地形地质 植的粗放管理方式,破坏了耕地原有 排水或井灌并排等方式降低地下水水 一般盐碱化严重区域地势低注、 的生态组合,土地营养失调,地力下 位,防治土壤盐碱化,效果良好.
地形盆地特征十分明显,具备陆地上 降,造成土壤板结,影响土壤蓄水保 (2)灌溉洗盐措施 盐分移动和聚集的基本条件,有利于 墙.
同时,眭田规格大,灌水技术落 内蒙古河套灌区灌溉淋洗分春 盐分累积,甘肃景电灌区地处狭长封 后,渠系和田间渗漏严重,加之排水 灌和秋浇,一般情况下以秋浇为主, 闭盆地内,土壤上层为2-8m的灰钙 不畅,造成灌区内地势低平、区域地 洗盐定额为150~200m/亩;为提高洗 石层,土壤下层为厚度1-4m的第四 下水水位升高,加剧了土壤盐碱化 盐效果并节约用水,除采用睡灌或沟 纪沉积砂层及碎石,下部还有覆盖厚 程度.
灌方式外,还充分根据洗盐季节和 度达100~1000m的第三纪红秒砾岩 [3)缺乏部门协调机制 盐碱土的类型确定不同的洗盐定 不透水层,造成地下排水不畅,灌溉 盐碱地治理涉及水利、农业、环 .
宁夏引黄灌区的灌溉淋洗主要 回归水汇集致使灌区低洼盆地处地 保、自然资源等多个部门,但目前缺 分春洗和冬灌两个阶段,并以冬灌 下水水位持续抬高.
同样,内蒙古河 乏政府主导和多部门协调机制,牵头 为主,洗盐定额为180-250m/亩,可 套灌区也属于半封闭洼地,地势平缓, 部门不明确,未能形成有效合力.
同时满足盐分淋洗和储墙的目的.
地下水径流不畅,水平移动缓侵,天 [4]缺乏长效建管机制 新疆的灌区一般也分冬灌和春灌, 然排水能力低 由于缺乏投入,建设与管理主体 并分别采取不同灌溉方式,如位于 丞44 (C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
农村水利水电 2019.09中国水利 塔里木河上游冲积平原的阿拉尔灌复,种植的各类农作物长势良好,荒 区在棉花全生育期采用滴灌方式,而芜的盐碱区重现生机,生态环境得到 四、对策与建议 在冬季用230-260m/亩,或次年春季有效改善,同时带动了乡村旅游,推 对于西北灌区土地盐碱化治理, 用120-150m亩的定额水量进行压 动美丽乡村建设和产业融合发展.
建议本着“因地制宜、多措并举、节水 盐,将滴灌带来的盐分淋洗到地下.
3.生物措施 优先、远近结合“的原则,在大力推进 (3)节水灌溉防盐措施 生物措施主要是通过选育抗盐 高标准农田建设和农业节水工程建 在具备条件的地方,发展滴灌、 耐盐作物品种、种植抗盐性强的树木 设等好经验好做法的前提下,开展长 喷灌、渗灌等节水灌溉技术.
一方面, 或牧草等,达到改良盐渍土目的.
期的综合规划治理.
节水灌溉可减少灌溉用水量,减少由 内蒙古河套灌区在盐碱化区域 1.加强统筹协调落实地方政府 灌溉水带入土壤中的盐分,同时提高 种植枸杞、油葵、柳、碱蓬等耐盐、 主体责任 水资源的利用效率和效益;另一方面, 喜盐作物,使用微生物菌剂、奢盐菌 ①认真贯得落实习近平总书记 可防止因过量灌溉而引起地下水水位 种:同时,在农田两侧种植林带和树 “绿水青山就是金山银山”的生态保 拾升,从而抑制地下水和下层土体中 木,起到了生物排水、降低地下水水 护理念,切实保护好西北灌区生态环 盐分向上运移,防止盐分积累,新疆盐 位作用,甘肃在新恢复的土地上,通 境.
②落实盐碱地治理的地方政府主 碱区大规模采用棉花膜下滴灌技术, 过调整种植结构,大面积选择种植构 体责任,形成一级抓一级、层层抓落 降低灌水定额,提高了用水效率,棉花 杞、甜菜、文冠果等耐盐碱、低耗水的 实的工作格局;同时,要对盐碱地治 比常规灌溉的生育期提前5天,增产 农作物,逐步恢复地力,切实改善士 理责任落实情况进行督导评价,评价 约20%,同时大大提高了棉花品质.
壤结构,达到高产优质.
宁夏针对盐 结果作为地方人民政府相关领导干 2.农业措施 碱地开展水稻、玉米耐盐品种引进和 部综合评价的重要依据.
③加强盐碱 农业措施主要包括深耕松翻、培 筛选,确定适宜盐碱地推广的优良品 地治理的部门统筹协调,统筹水利、 肥地力、秸秆还田、客土改良、平整土 种.
在较重的盐碱地上,选择耐盐碱 农业、环保、自然资源等部门对盐碱 地、抬高地势等.
性强的田菁、紫穗槐等:在轻度和中 地治理的管理与投入,把盐碱地治理 “十三五“以来,宁夏北部各市县 度盐碱地种植草木机、紫花首著、苕 作为保障地区生态环境的重要抓手, 围绕“改、培、保、控“四字要领,加大 子、黑麦草等,取得了良好效果,通过 建立盐碱地治理政策保障体系.
盐碱地农艺改良培肥技术的试验研 3-5年的改良,土壤含盐量可下降到 2.开展监测与调查评价编制 究和推广力度,重点实施秸秆培肥改 0.4%左右,效果显著, 盐碱地治理专项规划 良、有机肥和土壤调理剂施用、绿肥 4.化学措施 长期以来,我国缺乏对盐碱地资 培肥、以渔治碱等综合集成配套技 化学措施主要途径和原理可以 源及开发利用情况的整体掌握,盐碱 术,强化技术储备,提升管理水平,拓 归纳为两个方面:一是改变土填胶体 地资源的开发利用缺乏统一规划,治 宽应用成效.
通过治理,银北地区盐 吸附性阳离子的组成,如以钙离子取 理分散,没有形成合力.
①开展灌区 碱化耕地减少40余万亩,主要粮食 代土壤胶体上吸附的钠离子,使亲水 盐碱地资源及利用状况全面调查评 作物种植面积稳定在150万亩,实现 胶体变成疏水胶体,从而促进团粒结 价,摸清灌区土地盐碱化及开发利用 粮食总产量74.05万:,水稻产量提高 构形成,改善土壤通透性,加速土体 家底.
②及时总结各地盐碱地治理的 4.5%~22.7%,玉米亩均产量提高50kg 脱盐,防止返盐.
二是调节土壤酸碱 好经验好做法,改变传统的单一排盐 以上,耕地土壤有机质平均提高9.8%.
度,改变土壤溶液酸碱动态平衡,改 治理方式,探索应用排控结合的盐 甘肃靖远县采用秸秆还田、增施 善营养状况,防止碱害.
碱地治理模式;同时,结合遥感技 商品有机肥、测土配方施肥等措施以 甘肃靖远县推广应用土填调理 术,加强盐碱地面积、盐碱化程度变 及种植构杞等耐盐碱作物,达到了培 剂结合施用商品有机肥,不仅改善了 化跟踪监测,③充分考虑区域水盐 肥地力、疏松土壤、减少盐分危害的 盐碱地土壤结构,还明显降低了盐碱 平衡,按照“尊重自然、生态优先,因 效果:景泰县提出了“挖塘降水、抬土 危害,土填全盐量有所降低,各类农 地制宜、分类治理,整体推进、分布实 造田、渔农并重、修复生态“的新思 作物也大幅度增产.
内蒙古河套灌区 施,多措并举、防治结合”,以及灌区、 路,大力推广低碳高效池塘循环流水 采用土壤保水剂、改良剂、调理剂等 流域和区域统一规划的原则做好顶 养殖、稻蟹鱼生态种养模式.
通过开 措施,如在冲洗、排水条件下,施用脱 层设计,打破行政区域界线,综合考 挖水域,发展渔农产业,抬田耕作层 硫石膏和磷石膏进行小面积化学改 虑现代农业体系和高标准农田建 盐度明显下降,周边耕地地力逐步恢 良,均取得较好效果.
设,制定适合我国国情的盐碱地资 45水 (C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net
农村水利水电 CHINA WATER RESOURCES 2019.09 源开发利用专项规划,并做好与乡 粮食安全、生态安全为导向,开展西 引导和鼓励社会资本参与盐碱地治 村振兴规划和相关水利规划、土地 北灌区盐碱地退化与防控机理、节水理,推进盐碱地资源的产业化开发, 整治规划、农业发展规划、农村公路 减排控盐多目标土壤水盐调控技术、 形成主体多元、投入多元、合力推进 建设规划的衔接.
排水沟边坡防增塌技术,不同土壤类 的可持续盐碱地治理格局.
3.以水利工程建设为主,多措 型暗管排碱技术、工程与农业措施相 参考文献: 并举推进综合治理 结合的综合防控技术,以及节水型盐 [1]杨劲松,姚荣江.我国盐碱地的治理 以完善灌区灌排设施建设为主, 碱地治理设备研发:加快制定灌区盐 与农业高效利用J中国科学院院刊, 其他措施为辅,多措并举推进盐碱地 碱地治理的相关技术标准,形成我国 2015 30(Z1). 综合治理.
①综合考虑盐碱地分布 盐碱地分类治理与水土资源高效利 [2]刘伟平,构建一道国家生态安全屏 地域、盐碱成因及类型、盐碱程度和 用的基础理论体系与关键技术体系.
障求是,2014(5). 区域水资源条件与承载能力,以实施 ②建立健全盐碱地治理的服务体系, [3]魏博斓.中国盐碱土的分布与成因 排碱工程建设为主,积极推动明暗结 加强盐碱地治理技术培训和普及推 分析旧水土保持应用技术,2012(6) 合排碱工程建设,有效控制灌区地下 广,广泛深入宣传高效节水,握弃租 [4]郭世乾,崔增团,刘好,等.甘肃省盐 水水位.
②将灌溉排水与农业、生物、 放式灌溉与管理方式,提升基层农技 碱地改良技术模式试验研究门农业科 化学等措施相结合,优化耕作制度、 人员技术素质和管理水平,提高农民 技与信息,2013(14). 灌排制度和农业种植结构布局,加快 节约用水意识.
[5]王林霞,胡明芳,田长彦、等.新疆盐 选育耐盐碱、抗性强的作物品种,因 5.加大支持力度构建盐碱地 碱地成因及改良措施研究进展[1西 地制宜发展耐旱、耐盐碱、耐瘠薄的 治理的多元投入机制 北农林科技大学学报(自然科学版), 作物种植,推动实施盐碱地分类综合 坚持政府与市场相结合,多渠道 2012 40(10). 治理,③根据用水总量控制指标,制定 增加盐碱地治理投入.
①设立盐碱地 [6]杨会峰.次生盐渍化地区包气带水 西北灌区农业用水总量控制、定额管 治理专项资金,或结合灌区续建配套 盐运移试验及地下水位动态调控研究 理和农业用水效率控制指标.
④统筹 与节水改造、小型农田水利设施建 [D]北京:中国地质科学院,2011. 推进农业水价综合改革,健全科学的 设、高标准农田建设、农业综合开发、 [7]郑祥乐.浅析新疆灌区盐碱地成因 农业水价形成机制,全力落实精准补 土地整治等项目,明确盐碱地治理内 分析及治理描施门水土保持应用技术, 贴和节水奖励政策,全面推进农业节 客,加大对盐碱地治理的投入力度.
2014(2)- 水设施产权制度改革和管护机制创 ②地方政府用好“从土地出让收益中 [8]丁晓妹.甘肃省秦王川灌区土壤盐 新,落实管护责任、主体和经费.
计提10%用于农田水利建设“和“宽 分特征变化分析[D]兰州:兰州大学, 4.强化科技支撑加强技术培 困县财政涉农资金整合“政策,加大 2011. 训指导 盐碱地治理的地方财政投入力度.
[9]李重阳,宋豫秦,宁夏银北灌区土壤 加强灌区盐碱地动态监测分析、 ③创新盐碱地治理的投融资机制,地 盐渍化时空分布特征[]人民黄河, 基础研究和技术指导工作,为盐碱地 方政府可出台相关优惠政策,建立 2014 36(8). 治理提供科技支撑,①以资源安全、 “谁投资,谁受益“的利益分配机制, 责任编辑张瑜洪 (上接第54页)利用全面实施河长制 用水工作的重要内容.
用设施建设规划[R].2016. 湖长制契机,由党政一把手牵头落实, 3.做好舆论宣传工作 [3]谭雪,石晶,陈卓现,等.基于全国 破除原有的体制机制障碍.
开展相关宣传工作,通过权威媒 227个样本的城镇污水处理厂治理全 2.完善法律法规建设 体向公众阐明实施城乡一体化水污染 成本分析.给水排水,2015(5). 修订城镇排水与污水处理条 控排的安全性、科学性、必要性,说清 [4]间敬.从水价、成本、税费谈再生水 例》,强制工业排水与城镇生活排水 “肥水“灌溉与“污水灌溉“的不同,扫除 行业的鼓励与扶持[刀纳税,2018(3). 分类收集、分类处理,城镇生活排水 “污水灌溉“曾经带来的负面影喃.
■ [5]方玉东.我国农田污水灌斑现状、危 有条件用于农业灌溉的严禁直排入 参考文献: 害及防治对策研究们农业环境与发展, 河;修订《农田水利条例》,将经达标 示[1生态环境部,全国环境统计公报 2011(5). 处理的-肥水“列为灌溉优先使用水(2015年)[R]2015. [6]万立国,张丽君,王怀章,污水灌溉对 源;出台《节约用水条例),将城镇生[2)国家发展改革委,住房城乡建设部 环境的影响[刀安微农业科学,2011(10) 活排水单独收集、处理作为城镇节约 “十三五“全国城镇污水处理及再生利 责任编辑杨轶 水46 (C)1994-2019 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. .cnki.net