大安市蘇打鹽堿地土壤生態(tài)改良及水稻種植建議

高 亮 孟憲東 潘修強(qiáng)

（1大安市中科佰澳格霖農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，吉林大安 131300；2濰坊加濰生物科技有限公司，山東濰坊 261041）

大安市位于吉林省西北部的松嫩平原，是全省鹽堿地最集中的地區(qū)之一，全市耕地面積13.5萬hm2，其中鹽堿地面積達(dá)11.6萬hm2。松嫩平原蘇打鹽堿地地處中緯度歐亞大陸東緣，是世界上三大蘇打鹽堿地分布區(qū)之一，也是我國蘇打鹽堿地主要分布區(qū)域[1]。大安市中科佰澳格霖農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司（以下簡稱中科佰澳公司）致力于鹽堿地改良和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)，承擔(dān)了“大安市土地開發(fā)整理項目后續(xù)土壤培肥及改良技術(shù)服務(wù)項目”，5年來已成功改造鹽堿地4 333.3 hm2。部分媒體[2]對中科佰澳公司鹽堿地改良工作進(jìn)行了報道。截至2021年6月5日，4個鹽堿地改良種植水稻項目區(qū)進(jìn)展順利，已全部完成插秧，預(yù)計種植鹽堿地水稻2 000 hm2，增產(chǎn)稻米15萬t。目前，大安市已投資148 189萬元，完成了叉干鎮(zhèn)民樂村、龍沼鎮(zhèn)、牛心套保葦場等8個鹽堿地整治項目，入庫新增耕地面積2 863 hm2。2021年，大安市繼續(xù)加大鹽堿地治理，計劃入庫新增耕地面積2 409 hm2。蘇打鹽堿地土壤改良是一項系統(tǒng)工程，主要包括土壤改良和地力培肥兩部分。土壤改良要依托蘇打鹽堿地專用土壤改良劑，同時配合泡田、洗田、旋耕、水平、打漿等農(nóng)藝措施。鹽堿地土壤改良包括物理改良、化學(xué)改良、生物改良等，并延伸出鹽堿地土壤表層淡化、亞耕層培育技術(shù)、鹽堿地土壤蓄水技術(shù)、水稻促根保苗增產(chǎn)技術(shù)等?，F(xiàn)將蘇打鹽堿地改良流程和水稻種植注意事項介紹如下。

1 大安市蘇打鹽堿土的特點

大安市蘇打鹽堿地土壤中的鹽分主要是Na2CO3和NaHCO3，其突出特點：一是堿化度高，一般為10%～45%，最高可達(dá)80%以上；二是強(qiáng)堿反應(yīng)，土壤顆粒分散，土壤膨脹，降低了土壤中水分的傳導(dǎo)性能，水分散失慢；三是元素失調(diào)，鹽堿土中某些元素溶解度加大，導(dǎo)致氟、硼、鉬等元素富集，鋅、鈣等被固定，容易造成植物缺素癥狀[3]；四是pH值高，由于土壤中CaCO3含量高，土壤pH值下降困難；五是土壤膠體含量豐富，蘇打鹽堿地中含有蒙脫石，造成土壤的可塑性和黏結(jié)性大，不利于耕作[4]；六是植被稀少，多為一年生、多年生草本植物，樹木栽種不易成活。趙蘭坡等[5]對鹽堿土剖面研究表明，對于蘇打鹽堿地范圍內(nèi)的圍欄草原（圍欄20年以上）、旱田（主要種植向日葵、玉米、糜子等）、新水田（開墾3年）以及老水田（開墾20年以上），其可溶性鹽含量均表現(xiàn)為剖面中部（土層深度30～50 cm）最高，上部和下部相對較低，呈現(xiàn)“橢圓球”或“橄欖”形分布特點。蘇打鹽堿地土壤可溶性鹽分組成中陽離子主要為Na+（約占70%）、K+，陰離子主要為 HCO3-和 CO32-。

2 蘇打鹽堿地改良原則

蘇打鹽堿地改良的途徑和措施很多，任何單獨一項技術(shù)措施均難以從根本上實現(xiàn)鹽堿地生態(tài)改良，綜合治理是將鹽堿地變成基本耕地的重要技術(shù)措施[6]。在鹽堿地改良實踐中，要遵循以下原則。

2.1 近遠(yuǎn)結(jié)合，科學(xué)規(guī)劃

蘇打鹽堿地改良耗時長。一方面，要有近期鹽堿地改良切實可行的措施、技術(shù)方案和實施細(xì)則。從經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益出發(fā)，先改良輕度蘇打鹽堿地，使之在短時間內(nèi)能夠達(dá)到滿足糧食和經(jīng)濟(jì)作物種植的立地條件，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益后，再逐步向中度蘇打鹽堿地改良發(fā)展。另一方面，要有遠(yuǎn)期可預(yù)見的方向和目標(biāo)，防止蘇打鹽堿地出現(xiàn)次生鹽漬化、棄耕等反復(fù)現(xiàn)象。只有近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合，才能保證蘇打鹽堿地綜合改良和利用的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 因地制宜，統(tǒng)一設(shè)計

蘇打鹽堿地地勢平坦，地下水位高，透水性差，地表積水嚴(yán)重，樹木稀少，植被多為一年生或多年生草本植物。蘇打鹽堿地改良首先要勘探地表水和地下水。土壤中水的運(yùn)動受地表水和地下水支配。要因地制宜，從鹽堿地所處的嫩江流域和水系著眼，在工程改良設(shè)計上要參考地形地貌、水土資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，建立區(qū)域內(nèi)水稻種植區(qū)塊及水鹽運(yùn)動平衡季節(jié)性變化的大數(shù)據(jù)，綜合設(shè)計水、路走向，合理布局路網(wǎng)、水網(wǎng)，科學(xué)制定地表水和地下水的開發(fā)利用方案，建立全流域或區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)和水網(wǎng)的排灌水、排鹽和輸導(dǎo)系統(tǒng)。

2.3 科學(xué)布局，水利先行

蘇打鹽堿地改良的經(jīng)驗是“鹽隨水來，鹽隨水去”。水是土壤鹽分積累和堿化的媒介，也是土壤脫鹽和脫堿的動力。調(diào)控排灌淡水是鹽堿地改良的關(guān)鍵。可通過建立排灌系統(tǒng)來控制地面水和地下水，使蘇打鹽堿地土壤中的下行水流大于上行水流，實現(xiàn)土壤脫鹽，為其他改良措施打好基礎(chǔ)。

2.4 培肥地力，保護(hù)耕層

針對蘇打鹽堿土中碳酸鈉、碳酸氫鈉含量高的實際情況，大量使用含腐殖酸的土壤調(diào)理劑，通過水解作用和離子交換，將土壤中大量的Na+溶解置換出來，再通過淡水洗田，排出過量Na+，降低土壤pH值和堿化度。增施大量有機(jī)肥料，尤其是利用褐煤制備的腐殖酸有機(jī)肥料，以快速提高土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖酸含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，保持耕層生產(chǎn)水平，為作物種植創(chuàng)造條件。

2.5 科學(xué)施肥，綜合調(diào)控

蘇打鹽堿地土壤養(yǎng)分溶解度有很大偏差，易造成缺鈣、缺鋅、缺鐵等現(xiàn)象。當(dāng)種植作物時，除了保證有機(jī)肥料、腐殖酸復(fù)合肥料足量施用以外，對于大中微量元素等速效養(yǎng)分應(yīng)遵循“寧少勿多”的原則，少量多次使用；結(jié)合測土配方或植物功能葉營養(yǎng)診斷調(diào)控施肥，效果更佳。

3 蘇打鹽堿地生態(tài)改良工藝流程

3.1 規(guī)劃設(shè)計，完善施工程序

針對蘇打鹽堿地區(qū)域特點，進(jìn)行總體規(guī)劃設(shè)計，完善田間基礎(chǔ)設(shè)施。對于干支線道路、涵洞、橋梁及水利設(shè)施，要充分考慮近期規(guī)劃和遠(yuǎn)期目標(biāo)。田間渠道走向與水稻種植網(wǎng)格協(xié)調(diào)配套，灌渠和排渠設(shè)計合理。水稻栽培池大小要適宜，一般栽培池規(guī)格為40 m×40 m，也可放大到40 m×100 m。水稻栽培池過大不利于找準(zhǔn)地面水平，過小則會造成農(nóng)機(jī)操作效率低。采用條田種植，以長度500～1 000 m、寬度20～25 m為宜。施工時，要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)操作，避免破壞表層土壤結(jié)構(gòu)。

3.2 無水平整土地

用推土機(jī)剝離表層耕作土壤，找平后將耕作土回填，多次平整并壓實。前期旱地整平和后期水田整平相結(jié)合，旱地整平要旱耙，塹溝可客土找平。

3.3 旋耕、翻耕土地

新開墾土地采用翻耕和旋耕相結(jié)合的方式，耕翻深度18～20 cm，不宜過深，以翻1年、松旋耕2年的周期為宜。對施用土壤改良劑、有機(jī)肥的水田進(jìn)行土壤旋耕，可促進(jìn)土壤改良劑、有機(jī)肥與土壤充分混勻，提高土壤改良效果。

3.4 構(gòu)筑水稻栽培池或條田，完善灌渠和排渠

在蘇打鹽堿地改良區(qū)域內(nèi)構(gòu)筑網(wǎng)格狀水稻栽培池或條田。外運(yùn)土石方鑄造進(jìn)水溝渠（灌渠地勢顯著高于排渠）進(jìn)入栽培池，排水溝渠采用挖方開溝方式。放水找平，保持栽培畦面水平。日常巡查，保證排灌設(shè)施設(shè)備正常運(yùn)行。保持水稻栽培畦面水平，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時測量，人工或機(jī)械放坡找平。日常巡查斗渠、農(nóng)渠和支渠，全面排查和修補(bǔ)。各節(jié)點安裝自動檢測儀器、監(jiān)控和傳輸設(shè)備。

3.5 泡田和洗田

大安市蘇打鹽堿地改良種植水稻，通常在一年中泡田、洗田2次。于5月上旬在施完土壤改良劑后放水泡田，保持田面水層，降低土壤表層鹽濃度。

3.6 水平和打漿

結(jié)合泡田打好池埂，水田整地在水稻播種前5～7 d進(jìn)行，整平耙細(xì)。整地前再次清理、維修好灌渠和排水渠，保證過水順暢。放水打漿，帶水作業(yè)除了保證田塊更加平整外，還可使土壤改良劑與土壤充分反應(yīng)，從而置換出土壤膠體中的Na+。共分2次進(jìn)行：第一次為水平和打漿相結(jié)合，第二次充分打漿。

3.7 增施有機(jī)肥和腐殖酸肥

在打漿的同時施用有機(jī)肥、腐殖酸肥，快速提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，尤其是腐殖酸含量，改善土壤理化性狀，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和孔隙度，增強(qiáng)土體滲透性[6]，快速建立微生物群落，減少輕鹽堿地“鹽”“堿”“瘦”“板”“涼”的障礙。

3.8 科學(xué)規(guī)范種植鹽堿地水稻

選用抗鹽堿、生育期適合的優(yōu)良水稻品種；采用大棚設(shè)施集中培育健壯水稻秧苗；水稻插秧后追施黃棕腐殖酸鉀、聚谷氨酸等促根壯苗和促進(jìn)早緩苗；科學(xué)施肥，保持有效分蘗；全程植物保護(hù)，減少病蟲危害；及時收獲，保證產(chǎn)量和“弱堿性”高品質(zhì)稻米。

4 水稻種植建議

4.1 保證排水順暢

健全農(nóng)田溝渠，加大排水溝渠深度，使排水溝深度達(dá)1.0 m以下，溝間距在50 m以內(nèi)，便于排出土壤內(nèi)部和地表的鹽分。田間末級建設(shè)固定排水溝渠，溝深1.2 m左右。

4.2 合理開展旱耕曬垡和精耕細(xì)作

對于新整理的稻田，在雨季到來之前進(jìn)行翻地，熟化土壤，淋洗鹽堿。水稻收獲后，及時翻地，并增施有機(jī)肥、微生物肥，促進(jìn)秸稈腐熟。第1年翻耕深度為18～20 cm，以后逐年加深至20～25 cm。旱耕曬垡，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化。精耕細(xì)作是保障。鹽堿地稻田的田面越平整越好，有利于排鹽壓堿。為了更準(zhǔn)確地平整田面，要借助測繪儀器，削高填低，高低差控制在3 cm之內(nèi)。

4.3 科學(xué)調(diào)控水鹽平衡

在鹽堿地水稻種植過程中，土壤鹽分在水的攜帶下發(fā)生三維運(yùn)移。在水稻葉片蒸騰、地面蒸發(fā)以及土壤水勢梯度的共同作用下，土壤鹽分隨著灌溉水的引入重新分布，土壤中的大量鹽分被淋洗到根系層以下且穩(wěn)定地處于較低水平，較好地抑制了鹽分運(yùn)移。水稻不同生育期，如分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期和乳熟期，土壤鹽分變化也不相同。在水稻分蘗期，土壤上層保持較高的鹽分水平，隨著土壤深度的增加，土壤鹽分有所下降。這是由于水稻灌溉前土壤中沒有水分滲入，主要依靠水稻苗期的儲水灌溉。隨著氣溫不斷升高，地表蒸發(fā)加大，加之水稻葉片的蒸騰作用，根系活動區(qū)域較小且下扎淺，吸水范圍小，在相關(guān)力的作用下，土壤鹽分逐漸從深層向表層運(yùn)移，使土壤表層鹽分變多。因此，水稻分蘗期土壤鹽分含量較高，可通過葉面噴施黃腐酸等減少水稻蒸騰作用，提高植株抗鹽性。在拔節(jié)孕穗期和抽穗開花期，水稻葉面積增大，葉片蒸騰作用強(qiáng)烈，但地表被植株遮蔽覆蓋，地表蒸發(fā)變小，此時水稻處于需水關(guān)鍵期，灌溉頻率和需水量變大。在灌溉水的作用下，土壤含鹽量明顯減少，可追施含腐殖酸水溶肥快速補(bǔ)充植株營養(yǎng)。水稻進(jìn)入乳熟期后，灌溉頻率和灌水量逐漸減少，此時氣溫仍較高，根系吸水作用和蒸騰作用較強(qiáng)，土壤鹽分隨著水分逐漸向表層根系區(qū)域運(yùn)移聚集，土壤含鹽量小幅增加，可葉面噴施磷酸二氫鉀，促進(jìn)籽粒飽滿。在蠟熟階段，停止灌水，此時白天氣溫仍較高，植株蒸騰作用比較強(qiáng)，根系吸水較旺盛，土壤鹽分在地表累積，但由于土壤含水量不大，鹽分運(yùn)移不如分蘗期和拔節(jié)孕穗期，因而土壤鹽分含量低于水稻生長前期。