新疆兵团盐渍化农田现状与防治对策

郑飞敏，贾志峰,2,3，梁 飞，马 旭

（1长安大学水与发展研究院，西安 710054；2长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，西安 710054；3长安大学水利与环境学院，西安 710054；4新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所，新疆石河子 832000；5新疆兵团第六师农业技术推广站，新疆五家渠 831300）

0 引言

农田是农业生产的基本要素，是人类赖以生存和发展的基础。新疆是中国最严重的干旱区之一，其土地资源丰富、光热条件充足，但水资源匮乏，生态环境脆弱。干旱、风沙、盐渍的荒漠环境成为其主体景观[1]。新疆“三山夹二盆”的地形与特殊气候格局使得岩相地貌带中的盐分随着河流由山区向盆地汇集，而平原区处于干旱气候带，降水稀少，蒸发强烈[2]，水分在盆地低洼处蒸发使其所携带的易溶盐积聚于土壤中[3-5]。新疆平原区土壤盐渍化分布广泛，且积盐历史悠久，加之成土母质大多含有盐渍和不合理的灌溉耕作，土壤处于较为严重的积盐状态，已引发了一系列的环境生态问题。如重灌轻排，大定额灌溉，引起潜水位上升，在强烈的蒸发条件下，水去盐存，引起耕地土壤次生盐渍化；引用泄入河、湖、水库的高矿化度农田排水及城市废水进行农业灌溉，更是加重了土壤次生盐渍化；盲目垦荒，破坏了荒地生态，削弱了土壤抗御风水灾害的能力，改变了土壤盐分的去向等[6-7]。

近年来，兵团大面积推广膜下滴灌技术，起到了节水、增产的显著效果。然而，膜下滴灌是小定额的连续供水，属浅层灌溉，灌溉水没有深层渗漏，难以利用灌溉水淋洗盐分到地下水中去，盐分只在土层中转移而无法消除，再加上灌溉水矿化度较高，土壤水分因蒸散消耗，致使水去盐留，土壤处于较严重的积盐状态[8-9]。土壤次生盐渍化是限制农业可持续发展的重要因素，开展土壤盐渍化土壤调查与治理研究日益受到重视。吐尔逊江· 伊布拉尹[10]对新疆伊犁河谷灌区土壤次生盐渍化的现状调查发现，该灌区土壤已呈现碱化状态；文军[11]对新疆巴楚县土壤次生盐渍化现状分析发现，该地区农田土壤次生盐渍化程度严重,分布面积大，其生态环境极其脆弱；赵凯等[12]对新疆阿拉尔地区土壤盐渍化特征进行分析发现，该地区不同深度的土壤盐渍化特征不同，浅层土壤以中等盐渍化为主，深层土壤以轻度盐渍化为主，整体上轻度盐渍化面积不断增加；李保峰[13]对新疆尉犁县盐渍化土壤进行调查发现，该地区盐碱地主要分布在绿洲和沙漠之间的交错带，地表水和地下水的补给成为了盐碱地形成的主要驱动力。

尽管众多学者对新疆地区土壤盐渍化问题开展了大量的研究工作，但新疆地区面积大，不同地区土壤盐渍化类型及程度有所不同，治理措施也有区别。本研究通过对新疆各团场盐渍化农田分布、利用现状和改良措施等进行调查，分析兵团土壤盐渍化现状，以期为全兵团乃至全疆开展盐渍化农田治理，提升耕地质量及其相关政策的制定提供数据支撑。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

新疆生产建设兵团地处中国西北地区，属于干旱的温带大陆性气候。按地理位置的不同，可以分为3种类型。北疆西北部的第四、五、九、十师，属于中温带半干旱区气候；北疆准噶尔盆地的第六、七、八、十一、十二师，属于中温带干旱区气候；南疆的第一、二、三、十四师和东疆的第十三师，属于暖温带干旱区气候。主要气候特点是干燥少雨、冬寒夏热、日温差大和日照丰富。夏季高温，高山冰雪融水丰富，有利于农作物的生长。北疆植物生长期平均180 多天，南疆200 天以上，西北疆160多天，全疆都可种植农作物。新疆兵团拥有耕地面积120.2万hm2，东西和南北相距各1500 km。新疆兵团中除了十一师为建筑工程师，其他13个师均为农业师，共管辖139个农牧团场，长期以来兵团肩负屯垦戍边的使命，在巩固边防、稳定边疆、促进民族团结和发展地方经济中，发挥着不可替代的作用[14-15]。

1.2 数据来源及处理

为了统计兵团土壤盐渍化现状，按照新疆盐碱地划分标准[16]设计了盐碱地分类面积表、盐碱地化学类型表、不同程度盐碱地生产状况表和盐碱地改良状况表等4 份调查表，2015—2017 年通过兵团科技和农业主管部门将调查问卷和盐碱土划分标准发放到各团场，然后由各团场主管农业的副团长或者农业科长对照团场耕地质量评价数据和团场相关的土壤现状数据统一填写。针对139个团场共发放调查问卷139套，收回139 套，收回率100%。本研究采用Excel 2007 软件对数据进行统计与处理。

2 结果与分析

2.1 新疆兵团盐渍化耕地现状分析

2.1.1 新疆兵团各师农田盐渍化 根据统计全兵团播种面积约为120.2万hm2，其中中低产田面积约为67.1万hm2，约占播种面积的56%。盐渍化农田面积约为53.1 万hm2，占全兵团播种面积的44%，其中重度盐渍化农田面积约为23.3 万hm2，占到全兵团播种面积的19.4%（见表1），盐渍化已经成为中低产田的关键制约因素。

目前南疆4个师的播种面积约为全兵团播种面积的32.8%，而盐渍化耕地面积占兵团盐渍化农田面积的47.1%，其中，二师和三师的中重度盐渍土面积均超过全师播种面积的30%。北疆的四、六、九、十、十二师和东疆的十三师的中度以上盐渍土的比例较低，其他3个师的中重度盐渍土面积均占到兵团盐渍化农田的18%以上，成为制约区域耕地质量提升的关键因素。目前全兵团53.1万hm2盐渍化农田中，耕地约为74%，园地约为21%，牧草地不足5%。其中，南疆4 个师和东疆的十三师中盐渍化园地所占的比例接近30%，牧草地所占比例超过5%，北疆的8个师中盐渍化农田中以耕地为主，另外，盐土中弃耕地超过60%。

2.1.2 新疆兵团土壤盐渍化类型分析 新疆兵团土壤盐渍化按照其形成过程主要分为原生盐渍化土壤和次生盐渍化土壤2类。原生盐渍化土壤是指在盐土、碱土、盐化土、碱化土上开垦的土地，从开发利用（耕种）以来，尽管进行了洗盐、排盐等一系列土壤改良措施，但由于土壤质地粘重或具有粘化等障碍层或地下水位过高、排水排盐不畅、资金投入不足等问题，土壤始终没有完全脱盐。次生盐渍化土壤是指在盐土、碱土、盐化土、碱化土上开垦的土地，土地开发耕种以后，经过洗盐、排盐等一系列土壤改良措施，土壤曾经（已经）脱盐（成为非盐渍化土壤），但由于后期灌溉水量过大，地下水位上升使土壤重新积盐或因排水渠道淤塞，土壤排盐变为积盐，形成次生的土壤盐渍化。目前兵团盐渍化耕地中原生盐渍化农田面积约为12.3 万hm2，次生盐渍化农田面积为40.8 万hm2，分别占兵团盐渍化农田的23.2%和76.8%，二师、六师原生盐渍化耕地面积均超过全兵团原生盐渍化耕地的25%，且呈现出以原生盐渍化耕地为主的趋势；八师的原生盐渍化耕地占到全兵团原生盐渍化耕地的20%，全师盐渍化农田的30%。在40.8万hm2次生盐渍化耕地中，南疆的3个师占51.1%。

新疆兵团土壤盐分形成过程比较复杂，盐分组成多样。通常情况下，土壤盐渍化类型是以盐分阴离子组分进行划分，新疆土壤盐渍化类型可分为纯苏打、苏打、氯化物、硫酸盐-氯化物、氯化物-硫酸盐、硫酸盐等6种类型，且6种类型在新疆各兵团都有分布。本次调查结合兵团实际分为硫酸盐型、氯化物型、苏打型和碱土型4类，如图1所示，其面积分别为16.19万、5.85万、20.65万、10.41万hm2，所占比例分别为30.5%、11.0%、38.9%、19.6%。整体上讲，全兵团盐渍化耕地中主要为硫酸盐型和苏打型盐碱土。另外，目前南疆3 个师盐渍化类型主要为氯化物型、苏打型和碱土型3 类均超过全兵团的1/2 以上，北疆主要以硫酸盐型盐渍土为主。

2.1.3 新疆兵团土壤盐渍化农田生产状况 盐渍化是垦区中低产田的主要障碍因子，是影响农业可持续发展的重要因素。盐分聚集地表，严重危害农业生产，使其农作物不能正常吸收水分和营养，重者使植株死亡，轻者植株生长受到抑制，农作物产量降低。由图2～3 可知，目前盐渍化普遍造成作物减产，肥料投入成本增加，而且随着盐渍化程度加剧，作物减产幅度和肥料投入成本增加。轻、中、重度盐渍化农田的棉花产量分别降低7%、13%、22%，而有机肥投入量增加32%、75%、53%；中、重度盐渍化农田的化肥成本增加8%和11%。轻、中、重度盐渍化农田的小麦产量分别降低6%、21%、40%，而有机肥投入量增加30%、25%、79%。轻、中、重度盐渍化农田的玉米产量分别降低6%、12%、272%，而有机肥投入量增加6%、101%、108%；中、重度盐渍化农田的化肥成本增加18%和56%。对于水稻来讲，只有重度盐碱土对其产量有较大影响，其他方面影响不明显。对于加工番茄来讲，轻、中、重度盐渍化农田产量分别降低13%、14%、28%，而有机肥投入量增加25%、32%、76%；中、重度盐渍化农田的化肥成本增加14%和26%。对于辣椒来讲，轻、中、重度盐渍化农田产量分别降低9%、15%、23%，而有机肥投入量增加25%、50%、150%，化肥投入量变化不大。盐渍化严重制约着红枣产量的提升，轻、中、重度盐渍化农田的红枣产量分别降低12.5%、21%、27%，而肥料投入量变化较小。

表1 新疆生产建设兵团土壤盐渍化状况 ×104 hm2

2.2 新疆兵团土壤盐渍化农田改良现状

盐碱耕地治理必须因地制宜，采用水利与农业、灌溉与排水、治标与治本等多种措施，目前兵团盐碱地治理通用的方法有水利改良、农业改良、生物治理和化学改良等。

由表2可见，水利措施改良盐渍化农田20.25万hm2，占到全部盐渍化农田的38%，水利改良中排水渠是普遍做法，改良面积约为15.15 万hm2，占到水利改良的75%，竖井排灌和其他水利措施分别为20%和5%。水利改良中约31%取得良好效果，63%取得较好效果，只有6%的改良不佳。农业措施改良盐渍化农田20.83万hm2，占到全部盐渍化农田的39%。农业改良中改变耕作方式和平整土地是普遍做法，改良面积分别为13.91万和5.4万hm2，分别占到农业改良的67%和26%，其他农业措施为7%。农业改良中约42%取得良好效果，49%取得较好效果，但是有超过9%的改良不佳。生物措施改良盐渍化农田8.36 万hm2，占到全部盐渍化农田的16%。生物改良中种植防护林是最普遍做法，改良面积约为6.91万hm2，占到生物改良的83%，其他生物措施的面积均不足1.5 万hm2。生物改良中约27%取得良好效果，60%取得较好效果，超过13%的改良不佳。化学措施改良盐渍化农田3.65 万hm2，占到全部盐渍化农田的7%。化学改良中最普遍做法是采用商品改良剂，但化学改良中只有约35%取得良好效果，27%取得较好效果，38%以上的改良效果不佳。整体上分析，水利改良和农业改良措施效果较好。

表2 新疆兵团盐渍化不同措施改良效果 ×104 hm2

3 建议与对策

（1）进一步开展兵团土壤盐渍化及耕地质量调查，建立兵团耕地质量数据库[17-19]。根据盐渍化强度对作物长势的抑制度（缺苗程度与作物长势）和地下水埋深等因素，利用遥感影像结合地面调查，构建新疆兵团土壤盐渍化空间数据库，编绘农田盐渍化现状图，建立盐渍化农田预警和风险评估体制。

（2）建立兵团盐渍化农田综合治理领导小组[20-22]。一是成立由兵团领导担任组长的领导小组，兵团科技局、水利局、农业局、发改委、兵团及疆内外相关研究机构等单位主管领导和专家担任领导小组成员，并设立秘书处，领导小组共同组织协调落实督促土壤盐渍化整体防控工作；二是成立技术顾问委员会，邀请疆内外本领域的专家共同组成顾问委员会；三是举办“盐碱地防治理论研究及防治经验交流研修班”，在总结交流兵团各团场盐改经验的同时，吸纳国内研究成果。

（3）联合疆内外高校共同开展技术攻关与技术集成[23-25]。根据兵团不同生态区的土壤、气候特点，通过现代节水农业前沿技术与实用技术融合，将工程技术、农艺技术、生物技术、管理技术优化集成，形成兵团绿洲农业高效安全配套生产技术模式；将竖井排水、暗管排盐、灌溉控盐以及生物治盐相结合，建立盐渍化土地—作物—生态和谐发展的调控技术体系，构建盐渍化农田综合防治技术模式。

4 结论

土壤盐渍化是新疆兵团灌区生态环境的一个突出问题，并已成为中低产田的关键制约因素，尤其是南疆地区。盐渍化一直制约兵团主要农作物产量的提升和肥料利用率的提高。目前，兵团盐渍化农田改良措施中，水利措施和农业措施效果较好。建议在未来采用水利与农业、灌溉与排水、治标与治本等多种措施相结合的方式进行盐渍化耕地治理。应结合兵团现状成立相应的领导小组，组织开展多部门联合技术攻关与技术集成，构建兵团耕地质量数据库及盐渍化农田综合防治技术模式。