宁夏灌区土壤盐渍化治理实践与成效

2023-08-24陆阳，王乐

南方农业 2023年5期

关键词：暗管盐渍化盐碱地

陆阳，王乐

（宁夏回族自治区水利科学研究院，宁夏银川 750021）

宁夏灌区2000 多年的农业灌溉历史也是与土壤盐渍化做斗争的历史。土壤盐渍化影响土壤的环境条件及土壤肥力的改善，从而影响到作物生长及产量的提高，直接关系农业生产能力和粮食生产安全，影响灌区人民赖以生存和发展的环境空间[1]。

防治与改良土壤盐渍化是改善农业生态环境，发展农业生产，提高作物产量的重要措施，是涉及到农业可持续发展和国家粮食安全的大事。盐碱地改良利用，符合国家“藏粮于地、藏粮于技”战略要求，能有效提高耕地生产能力与土地资源利用率。

1 宁夏灌区土壤盐渍化治理与研究的历程

宁夏土壤盐渍化治理与研究已走过了近70年的历史。1955—1962 年，宁夏回族自治区建立灵武农场、平罗前进农场、平罗小兴墩盐碱土改良及灌溉试验站，宁夏水利科技从盐碱地改良起步。1962 年宁夏成立盐碱土改良试验站，1963 年成立宁夏盐碱化防治办公室，工作职责由1959年成立的宁夏水科所承担。

1955—1969 年，宁夏水利科研围绕土壤改良、适盐种植等开展了大量的试验工作。1955—1958 年与水利部、中科院、陕西、甘肃等有关部门协作，在灵武农场、前进农场开展土壤盐碱分布勘察监测，在青铜峡灌区布设地下水观测井570 眼，进行盐碱土冲洗试验、白僵土研究及作物耐盐极限等科研工作；1959 年在同心王团开展苦水灌溉试验；1963 年在贺兰县进行了排水沟排水效益、水稻冲洗、土壤改良等盐碱综合防治试验；1969年粉煤灰改良试验研究。

1976 年后，宁夏水利科研在延续开展土壤改良研究的基础上，研究重心向工程治理技术转移。1976 年开展银北竖井排水降盐试验，建立了8 个竖井排灌试验区；1978—1982 年宁夏建设5000 余眼排水机井、10座电排站。1980年在永宁县建成宁夏第一个暗管排水试验区；1997—1999 年，在永宁、青铜峡、中宁、中卫四县区开展暗管排水效果研究。1999—2004 年大规模建设暗管排水工程，全区建成暗管排水面积近2 万hm2。进入21 世纪，根据新时期灌区发展的需要，将各类改良技术进行集成，因地制宜地加以应用。2010 年开展了北部片区盐碱地综合治理与土地利用研究，2013—2017 年，开展了百万亩盐碱地综合治理措施应用监测与评估，2018 年针对宁夏扬黄灌区逐年显现盐渍化新问题，开展了扬黄灌区盐碱地改良方案专题研究。

2 宁夏灌区土壤盐渍化治理的技术措施

宁夏引黄灌区在两干多年的灌溉农业生产过程中，始终与土壤盐渍化的防治和改良利用相联系，而且处于不断发展演变中。从1956年至今，引黄灌区耕地土壤盐渍化发生演变过程为减轻→加重→减轻→整体减轻与局部加重→减轻。20世纪90年代后期，扬黄灌区投入开发建设，开发前期只有部分地区发生了轻度盐化；随着灌区土地开发面积增加，经过多年灌溉，形成次生盐化[2-4]。

土壤盐渍化演变历程是可逆的动态变化，人为因素在盐渍化发展趋势中起主要作用，受自然条件的改变和人类活动影响而变化。经过多年实践，宁夏土壤盐渍化治理取得了一系列经验与技术成果，形成了水利、农业、物理、化学、生物改良土壤盐渍化的技术体系[5-10]。采取的治理措施主要有排水改良措施[包括沟道（明沟）排水、井渠结合灌排、暗管排水改良]、冲洗改良措施、种稻改良措施、节水灌溉改良措施、物理化学改良措施（包括施用脱硫石膏、土壤调理剂、生化黄腐酸、糠醛渣、醋糟、增施有机肥等化学措施，引洪漫淤、压沙治盐、客土改良等物理改良措施）、农艺改良措施（包括增施有机肥、种植绿肥、秸秆还田、地膜覆盖、秸秆覆盖、起垄种植等）、生物改良措施（主要是种植耐盐碱植物），以及配套的管理改良措施等。

3 宁夏灌区土壤盐渍化治理的实践及成效

近年来，宁夏回族自治区政府各部门积极开展土壤盐渍化治理工作，取得了可喜的治理成效。根据调查结果及遥感影像资料，青铜峡银北灌区盐碱地面积比例从1962 年的72%降低至2019 年的45%，卫宁灌区盐碱地面积比例从1961 年的41%降低至2019 年的15%左右。灌区土壤盐渍化的程度得到了极大改善，目前是灌区历史上盐渍化程度最低时期。

梳理近年来开展的灌区不同试验区盐碱地改良实践，主要包括上宝闸暗管排水改良盐碱地试验示范、蛟龙口暗管排水改良盐碱地试验示范、平罗东风井渠沟结合调控地下水位改良盐碱地实践、不同灌排模式种稻改良盐碱地试验示范、冲洗改良盐碱地实践、平罗县深翻冲洗改良盐碱荒地试验示范、农垦系统盐碱地改良实践、化学措施改良实践等。

3.1 国土开发北部片区盐碱地综合治理

2009—2013 年，实施宁夏中北部土地开发整理重大工程项目，其中北部片区以盐碱地改良为核心的综合治理，涉及平罗县、惠农区、贺兰县、灵武市、永宁县以及农垦系统的29 个乡镇29 个项目片区，总面积9.43 万hm2。项目区盐碱地治理措施主要有3 个方面：1）水利工程措施方面，实施了节水灌溉和排水改良等措施；2）农业改良措施方面，实施了农业种植结构调整、合理耕作、绿肥种植、秸秆培肥、施用有机肥、以渔治碱等；3）化学改良措施方面，包括施用土壤调理剂、燃煤脱硫废弃物改良、腐殖酸类肥料改良、炉渣改良盐碱地等。

2015 年，各市（县、区）通过实施土地整理，耕地面积较2009 年均有扩大，盐渍化面积较2009 年均有减少。其中，惠农区盐渍化面积减少0.53 万hm2，减小比例为24.3%；银川三区（兴庆、金凤、西夏）在耕地面积扩大0.57 万hm2的情况下，盐渍化面积减少0.03 万hm2。轻度盐渍化面积减小幅度相对较大，减小比例为2.1%～18.0%；重度盐渍化面积减小比例为2.4%～4.7%；中度盐渍化面积总体呈下降趋势。各市（县、区）2015 年地下水埋深较2012 年均有所增加，其中2013年增幅较明显，贺兰县年均地下水埋深增幅最大（0.52 m），平罗县年均地下水埋深增幅最小（0.08 m）。

3.2 银北灌区百万亩盐碱地治理

2013—2017 年，实施银北灌区百万亩盐碱地治理重大工程项目，分别由水利、农发、国土三部门完成，其中水利部门主要负责干沟治理和部分支沟治理，农发部门负责支干沟治理和暗管排水工程建设，国土部门负责支沟治理；田间斗农沟清淤工程由各市县分年度实施完成；林业部门负责沟道生物治理措施；农业部门后续开展优化作物布局、秸秆培肥、种植绿肥、机械深松深翻、增施有机肥、土壤调理剂、磷石膏等治理措施。项目区盐碱地治理措施主要有2个方面：1）水利工程措施方面，实施了骨干排水沟道治理；2）农艺改良措施方面，应用了秸秆培肥改良、机械深翻深松、激光平地等技术，以及有机肥、土壤调理剂等产品。

根据2018年调查资料显示，银北地区非盐渍化耕地面积从工程实施前8.10万hm2增加至9.40万hm2，增幅16.1%，占总耕地面积比例由47.24% 提高至54.86%；盐渍化面积从工程实施前9.04 万hm2减少至7.74 万hm2，减幅14.4%，占总耕地面积比例由52.76%减少至45.14%；其中轻度盐渍化耕地面积从工程实施前4.69 万hm2增加至5.02 万hm2，增幅7.2%，占总耕地面积比例由27.33%提高至29.3%；中度盐渍化耕地面积从工程实施前2.95万hm2增加至2.11万hm2，减幅28.5%，占总耕地面积比例由17.2% 减少至12.3%；重度盐渍化耕地面积从工程实施前1.41万hm2减少至0.61 万hm2，减幅57%，占总耕地面积比例由8.23%减少至3.54%。2017 年较2012 年4 月地下水埋深1.0～2.2 m 面积从1596 km2减少至1590 km2，减少6 km2；2.2～3.0m面积从994 km2增加至1117 km2，增123 km2；3.0 m以上的面积从922 km2减少至805 km2，减少117 km2。

3.3 扬黄灌区土壤盐渍化治理

2016 年7 月，宁夏回族自治区党委提出启动实施银南地区盐碱地改良工作，把扬黄灌区盐碱地治理和扶贫开发、高效节水灌溉结合，同步治理。2016—2020 年，实施了宁夏银南地区盐碱地治理工程，涉及银南地区的永宁县、灵武市、青铜峡市、利通区、沙坡头区、盐池县、同心县、红寺堡区共9个县（区）及农垦系统5个国营农场。受益面积13.38万hm2，改良盐碱地面积3.59 万hm2，其中银南引黄灌区2.69 万hm2，银南扬黄灌区0.90万hm2。

扬黄灌区2018年实施盐渍化改良面积1328.07 hm2，2019 年实施面积1521.40 hm2。进行抽样监测，非盐碱占总抽样数的80%、轻度盐碱化占总抽样数的10%、中度盐碱化占总抽样数的5%、重度盐碱化占总抽样数的5%，较工程实施前，非盐化面积占比增加65%，轻度盐化面积占比减少59%，中度盐化面积占比减少7%，盐碱地分布面积明显降低。

4 宁夏灌区土壤盐渍化治理的模式集成总结

根据灌区土壤盐渍化成因，针对形成盐渍化的关键因素和治理的关键环节，以研究取得的核心技术措施为重点，按照模式集成的原则、方法，将高效节水灌溉改良、排水改良、农业改良、物理化学改良、管理技术进行有机配套组装。根据灌区特点，组装集成了2个技术模式：1）渠灌、井、沟、站、暗管排水改良模式，包括“渠道防渗衬砌+节水灌溉+明沟排水+农业改良技术+管理技术”“渠道防渗衬砌+节水灌溉+暗管排水+明沟排水+农业改良技术+管理技术”“渠道防渗衬砌+井渠结合+沟道排水+农业改良技术+管理技术”“渠道防渗衬砌+节水灌溉+沟道+电排站联合排水+农业改良技术+管理技术”等；2）节水灌溉、井、沟排水改良模式，包括“机井水+节水灌溉+农业改良技术+管理技术”“黄河水+节水灌溉+骨干沟道排水+农业改良技术+管理技术”等。

5 完善宁夏灌区土壤盐渍化治理的思路及建议

5.1 思路

盐渍化治理过程缓慢、长期，应采取“因地制宜，综合治理”的原则，综合运用排、灌、平、肥、林，使盐渍土改良走向良性循环。总结多年土壤盐渍化治理经验，宁夏灌区盐碱地综合治理的核心在于控制灌区地下水位埋深、减少潜水蒸发，关键在于加强排水工程、节水工程、农业、生物、化学和管理措施相结合。因此，治理思路建议坚持以节水为中心，改变传统排灌方式，合理开发灌区内地下水资源，发挥重视排水设施作用，应用综合治理措施；推动农业水价、小型农田水利产权、工程管理体制改革，转变重建轻管为建管并重[11-12]。