土壤盐渍化是全球高度关注的资源和生态问题，是一个世界性的难题。据统计，全球盐渍土面积为10亿hm2，且以每年125亿hm2的速度增长[1]。中国是土壤盐渍化危害比较严重的国家，盐碱地总面积为9900万hm2，约占全国陆地面积的10.3%，主要分布在东北、西北和华北地区，并以每年1.5%的速度增长[2]。盐碱地的开发利用是补充耕地、提高耕地产能，以保障粮食安全和实现农业可持续发展的重要途经。土壤瘠薄、水资源匮乏、盐碱化程度高是盐碱地开发的主要限制因素。土壤水盐运移受气候、土壤质地、农田管理措施等因素的影响。因此，应根据不同区域盐碱土的特征，针对性地采取治理措施。

改良盐碱土是我国面临的主要难题。近年来，国内外开展了大量盐碱土改良方面的研究，并取得了大量成果。盐碱地的合理开发和利用对我国农业的可持续发展、改善生态环境具有重要意义。目前，国内外盐碱地改良主要包括化学、生物和物理改良等治理措施[3]。本文总结了“三北”地区关于盐碱地治理的措施，并比较不同措施的优缺点。

1、“三北”地区盐碱地概况

“三北”地区指东北（黑龙江、吉林、辽宁）、华北（北京、天津、河北、山西、内蒙古）、西北（陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆），横跨东经73°26′～127°50′，北纬33°30′～50°12′，占国土总面积的42.4%。“三北”地区盐碱地面积2984.98万hm2，占全国盐碱地面积的82.2%，轻度、中度、重度盐碱地面积分别占“三北”地区盐碱地面积的48.8%、35.4%、15.8%[4]。甘肃、宁夏和内蒙古盐碱地以硫酸盐为主，新疆和吉林分别以氯化物、碳酸盐为主[5]。20世纪40年代，形成以水利工程为中心改良盐碱地的基本理论，如防渗、灌溉和排水等治理措施[6];50年代提出植物和化学改良盐碱地理念；近年对盐碱的研究向耕作土壤的综合改良与治理方面发展[7]。治理盐碱化土壤，需要建立在改善生态环境条件，良好的农林牧业生态系统之上，因而要因地制宜，以水肥为中心，土、水、作物结合，全面规划，综合治理，把盐碱地区建设成旱涝保收、稳产高产的农牧业生产基地。

2、盐碱地治理的基本措施

因地制宜地选择适宜的改良方法是盐碱地治理成败的关键。目前，我国盐碱地治理有物理、化学和生物等多种途径。“三北”地区盐碱改良方法主要有以下几类。

2.1物理改良技术

2.1.1土壤改良技术。

耕作措施主要包括深松、深翻，可有效减轻盐碱危害，增加作物产量。深翻即土层置换10～12cm能抑制盐碱3～4年，置换13～15cm能抑制10～15年，置换16～20cm能抑制20年左右[8]，表明深翻可有效抑制土壤返盐。目前，农民整地普遍停留在25cm的深度，25～50cm的土壤多年来一直没有得到深松、翻耙，已经形成了严重的板结层，土壤中的盐分得不到有效的冲洗和下沉[9]，形成盐碱土。深松土和浅翻轻耙可有效改善盐碱土黏重、土壤团粒结构和透气、透水性[10,11,12,13]，进而减轻土壤盐渍化。深翻配施有机肥、秸秆、炉渣等不仅提高了作物产量，也可改善土壤的物理性状，提高土壤肥力水平[9,10,11,12]（表1）。

2.1.2水利改良措施。

盐碱地的水利改良措施基于“盐随水来，盐随水去”的水盐运移规律，进行排水或灌溉减盐[12]，主要方法包括引水洗盐、咸水灌溉和引洪淤溉[18]。用含盐浓度在0.7%～2.0%的咸水灌溉，可大大提高多种粮油作物的产量[8]（表2）。

表1不同深度盐碱土置换效果

2.2化学改良方法

2.2.1天然改良剂。

改良剂的原料为草炭、天然沸石、糠醛渣及生物菌等，主要作用是改良土壤结构，提高透气性和可耕性[12]。施沸石3.8t/hm2，产水量5.5t/hm2，比对照增产21.7%。施用沸石后，土壤全盐量由0.240%降至0.179%，即降低25.42%，土壤pH值从9.5降至9.0，碱化度由13.98%降至7.11%,Na+由0.09%降至0.03%,HCO3-由0.12%降至0.06%[21]。

2.2.2化学改良剂。

重度盐碱土改良通常采用化学改良剂与土壤胶体发生化学反应。常用的化学改良剂主要包括含钙物质，如石膏、磷石膏、氯化钙、过磷酸钙等[25]；酸性物质，如硫酸、硫酸亚铁、硫磺、磷酸、盐酸、硫酸铵和风化煤等[26]。施用化学改良剂可提高土壤脱盐率、增加作物产量[27,28]，如施用石膏可使水稻产量脱盐率提高50%，增产16.0%～18.5%；施用磷酸三钠可中和土壤碱性，补充土壤磷素[29]（表3）。

表2不同水利改良措施的效果

表3施用化学改良剂后的土壤脱盐率和产量

2.2.3添加肥料。

施用有机肥可有效提高土壤有机质含量、作物产量和耐盐性[10,21]。50kg腐殖质能吸附约15kgNa+[30]，具有降低土壤电导率的作用[2]。轻度盐碱地施加氮肥，可以提高青贮玉米产量和品质[31]，氮肥总量减少10%，水稻品质有所提高[32]。盐碱地水稻产量受施肥量和肥料种类的影响。有机肥施用量45～60t/hm2，水稻产量较不施肥的处理增加19.1%～21.6%。有机肥施用量15～30t/hm2，产量增加8.5%～17.1%。施用纯氮163.5kg/hm2较低施氮量（101.3kg/hm2）产量提高29.3%[21]。

2.3生物改良方法

植物蒸腾作用强烈，使地下水位下降，减轻次生盐碱发生，可通过植物抗盐、避盐等生物特性改良盐碱地[33]。由于耐盐植物对土壤盐分的大量吸收和体内累积作用，土壤中盐分被植物吸收后，通过收割去除盐分[12]。

2.3.1植树造林。

pH值8.5～9.6的苏打盐碱地可种植小黑杨、旱柳、家榆、白榆、黑杨、糖械、水曲柳、柽柳、沙棘、丁香、沙枣等[34]。柽柳、枸杞可作为重度盐碱地造林的主栽树种，但pH值大于9.5的盐碱地不适宜种植[35]，白榆[36]可作为重度盐碱地造林的参考树种；柽柳、白榆、枸杞可作为中度盐碱地造林的主栽树种[37,38,39]，银中杨、小黑杨可作为参考树种；柽柳、银中杨、糖槭、枸杞[37]、小黑杨、白榆和四翅滨藜[40]可作为轻度盐碱地造林的主栽树种，沙枣、垂柳可作为参考树种[41]（表4）。

2.3.2活性微生物菌肥。

盐碱地施酵素生物菌肥料，采用简塑盘大棚育壮秧，浅翻，洗盐排碱，配施氮、磷、钾、锌肥，综合防治病虫草害等综合栽培措施，水稻产量达到8.5t/hm2[48]。

表4适合盐碱地树木

2.3.3种植绿肥。

绿肥是培养地力的重要物质基础。田菁是北方盐碱改良极有发展前途的重要先锋绿肥[19]。草木樨一年可以固氮75～240kg/hm2，具有生物固氮的效用，也可作饲草[49]。绿肥可选一年生的豆科毛叶苕子、多年生的百脉根和小冠花，毛叶苕子1年可收2茬鲜草，合计产量266.7kg/hm2，折合干物质产量43.3kg/hm2；多年生的百脉根和小冠花，播种后第2年产鲜草200kg/hm2，累计干物质产量大于33.3kg/hm2[50]。

2.3.4种植耐盐碱植物。

碱茅草是改良我国“三北”地区盐渍土的理想牧草[51,52]。碱茅草在土壤含盐量1.5%～2.5%的重度盐碱地生长旺盛，种植1年后0～60cm土壤含盐量由3.8%下降至0.9%,0～40cm土壤有机质增加1000kg/hm2[27]。0～30cm土层，以硫酸盐为主的盐渍土含盐量3.0%～5.0%，以氯化物为主的盐渍土含盐量2.0%～3.0%，以苏打盐为主的盐渍土含盐量1.0%～1.5%，均适宜种植碱茅草[53]。碱茅草在苏打碱土及0～5cm土层的总盐量达3.17%、pH值为10的重盐碱上能生长繁茂；在pH值8.9、总盐含量4.90%的（0～100cm）氯化物盐土上出苗率达100%[54]。碱茅种子出苗期适宜的土壤盐碱度为1.71%，临界盐碱度为3.10%。苗期以后耐盐性逐渐提高，可在2.47%～2.79%的盐碱土正常发育生长，成株的耐盐碱度高达4.25%[55]。

不同牧草及其品种对盐碱地改良效果和耐盐性存在明显差异[56]。如禾本科牧草林肯无芒雀麦、奥比特高冰草和北美雀麦等为耐盐品种（盐胁迫适宜值0.41%，盐胁迫临界值0.77%）。紫花苜蓿适合在轻度和中度盐碱地种植，虎尾草、马蔺可在重度盐碱地种植，具有改善土壤物理性状和减少盐分的作用（表5）。因此，在盐碱地改良的过程中，要考虑初始土壤盐碱含量、牧草种类及其品种。

表5不同品种对盐碱地改良的效果

此外，黑龙江省种植水稻可以有效改良土壤盐碱地[19,70,71,72,73,74,75,76,77,78]。但盐碱地水稻种植需要保温旱育苗[79]，配合化肥深施可明显提高水稻产量[80]。1984年之前吉林盐碱地水稻产量由原来的4.3t/hm2[22]增至5.6～6.0t/hm2[81]。盐分含量0.3%的中度盐碱土壤种植水稻，3年平均产量可达到7.5t/hm2[82]。盐碱井灌稻区水稻产量为7.68t/hm2，比旱育苗人工插苗提高8.8%，且提早5d成熟[83]。

3、盐碱地改良建议

3.1培育壮苗，旱育稀植，抛秧种稻

pH值6.5～7.0旱地育苗，提高幼苗对盐碱地的适应性，促进水稻根系发育，育苗成功后带营养土向稻田上空抛撒方式种稻[16]，通过对插秧前四叶期苗情调查，抛苗平均茎粗0.3cm，根长6.0cm，根数18～22条；常规育苗平均茎粗为0.25cm，根长4.0cm，根数13～15条[22]。吉林水稻壮苗稀植平均产量7.5t/hm2[84]。

3.2实行高效种植模式

小麦套种草木樨，玉米间种草木樨[16]，加拿大小麦与三叶草、雀麦草和紫花苜蓿轮作8年后，0～30cm土层电导率下降了55%[8]。星星草与羊草混播的覆盖率最高，覆盖率达90%，是紫花苜蓿的6倍[9]。pH值8.68的盐碱土种植水稻可以获得较高的产量。水稻田每昼夜渗漏1cm水层、施用有机肥750kg/hm2的处理产量较无渗漏、单施化肥的处理极显著增产，分别增加0.19、1.02t/hm2[85]。1969—1973年，粮草轮作区（草木樨-草木樨-高粱-谷子-玉米）5年粮食总产量4.8t/hm2和粮食轮作区（玉米-谷子-高粱-谷子-玉米）5年粮食总产量4.1t/hm2比较，增产0.7t/hm2[49]。吉林鱼麦轮作模式减轻了土壤次生盐碱化的危害[86]。向日葵耐盐碱适应性强[87]，可与草木樨和紫花苜蓿套种，此种模式下苜蓿地上部分鲜重可达1.5t/hm2[88]。

3.3覆盖免耕控盐

秸秆覆盖、地膜覆盖、水泥硬壳覆盖和沥青覆盖[89]都可应用到改良盐碱地。裸碱地上扦插和平埋玉米秸秆可使土壤表层可溶性盐分明显下降[12]，扦插玉米秸秆对重盐碱地改良有良好的效果。免耕盐碱地覆盖秸秆，农田土壤含水量增加1.37%～5.24%，脱盐率达到40%～70%，增产44.2%～94.1%[8]，大豆比常规措施增产21.5%。农作物秸秆还田还具有增加腐殖质、降低盐碱度和提高Ca活度等作用[25]。

3.4合理植物配置

弱盐碱地，杨柳科2种（新疆杨、银白杨）；豆科1种（紫穗槐）；菊科2种（菊芋、波斯菊）；鸢尾科1种（马蔺）。轻盐碱地，菊科2种（菊芋、波斯菊）；鸢尾科1种（马蔺）；豆科1种（紫穗槐）；藜科1种（碱蓬）。重盐碱地，菊科1种（菊芋）；鸢尾科1种（马蔺）[90]。

3.5综合防治

重盐碱地通过洗盐碱或置换土层，洗盐碱废水调低盐碱度后可再次灌溉，置换的重盐碱土层可用于构建温棚。经过洗盐碱洗碱或暗管排盐降低土壤盐碱含量，通过施加有机肥和细沙可进一步降低盐碱地对植物的毒害作用，用柽柳和枸杞将盐碱地分割成小面积土地后，可种植马蔺、虎尾草和碱茅等，化肥引路，选取酸性化肥如硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾，秸秆还田，适量施用磷肥[91]。2年后可种植苜蓿和草木樨等，3年可恢复农田生产。

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基金:河北省重点研发(201503122);国家自然基金(41807404).