综述:中国盐碱土壤改良措施及其对土壤性质影响的综述

【字体: 时间:2025年06月24日 来源:Agricultural Water Management 5.9

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  这篇综述系统总结了中国盐碱土壤(saline-alkali soils)的改良策略,涵盖灌溉排水工程(DI/SPD)、农艺措施(如深松耕作FT)、化学改良剂(如脱硫石膏FGDG)和生物方法(如耐盐植物与微生物肥料),通过Meta分析证实这些措施可降低盐度(ECe减少7.9–32.6%)、提升作物产量(最高37.4%),为全球盐碱地治理提供"中国方案"。

  

引言

盐碱土壤因高盐含量(ECe ≥ 4 dS m?1)、碱性(pH > 8.5)和贫瘠结构威胁全球10%耕地,中国盐碱地占全球10.1%。自1960年代以来,中国通过区域特异性技术(如滴灌覆膜、排水系统)使盐度降低60%以上,pH从9.5降至8.5以下,形成理论体系与实践结合的"中国方案"。

盐碱土壤特性

成因与分类
盐碱化分自然(矿物风化、海水入侵)与人为(灌溉不当)两类。美国盐度实验室(1954)按ECe、SAR(钠吸附比)和pH分为盐土、碱土和盐碱土;中国分类(1987)则按盐分含量(1–10‰)和ESP(5–20%)划分。中国西部干旱区以硫酸盐-氯化物为主,东部沿海则以Cl-主导。

核心问题
高Na+置换Ca2+导致土壤分散(孔隙度降低40%),有机质(SOC)不足1%影响微生物固氮。26%盐碱地存在SOC匮乏,加剧土地退化。

改良措施

灌溉与排水工程

  • 滴灌(DI):节水30%,但需配合45%淋洗分数(LF)防止二次盐化。
  • 暗管排水(SPD):埋深2米、间距80米时,脱盐率达91%,节省成本7.5万元/5年。
  • 创新技术:冻融废水利用和微咸水(SAR < 8)循环技术提升资源效率。

农艺实践

  • 深松耕作(FT):深度40–60 cm,提高雨水入渗50%,棉花增产21.7%。
  • 覆盖与隔离层:秸秆覆盖降低表层盐分,但塑料地膜存在污染风险;砂质隔离层(20–50 cm)阻断毛细盐上升。

土壤改良剂

  • 钙基材料:脱硫石膏(FGDG)用量1.5%土壤重量时,ESP降低61.2%。
  • 酸性改良剂:铝硫酸盐中和OH-,但需精准调控防酸害。
  • 生物炭:比表面积大(300–500 m2 g?1),使Na+吸附量增加25%。

生物方法

  • 耐盐植物:柽柳(Tamarix spp.)通过叶腺排盐,芦苇(Phragmites australis)根区固盐。
  • 微生物肥料:结合固氮菌(如Azotobacter)使甜高粱增产24%,生物炭载体提升菌群抗逆性。

区域案例与全球适用性

  • 西北干旱区:滴灌覆膜技术推广至200万公顷,适用于中亚。
  • 东北苏打碱土:FGDG+深松+冬灌使水稻增产80%,ESP降至14.6%。
  • 东部沿海:柽柳种植使表层盐分降低50%,适用于孟加拉国等海侵区。

结论

未来需量化淋洗分数(LF)、耕层深度等关键参数,结合电磁探测与AI诊断技术。中国"以种适地"(耐盐作物育种)和"以地适种"(土壤改良)双轨策略,为全球提供可复制的技术框架,尤其适用于气候变化的干旱带与沿海区。

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