黄河流域盐碱地资源与保护利用

关键词：黄河流域；盐碱地；保护利用；土壤改良；策略

黄河是中华民族的母亲河，发源于青海省巴颜喀拉山脉，于山东省东营市流人渤海。黄河流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省区，全长5464km，是我国第二长河。黄河流域面积79.6×104km2，占全国河流流域面积的8.30%，东西跨度大，地势西高东低，分布有冰川、黄土高原、冲积平原等地貌。河源至内蒙古自治区托克托县河口镇为黄河上游，面积为36.5x104km2，河口镇至河南省郑州市桃花峪为中游，面积为40.8x104km2，桃花峪至人海口为下游，面积为2.3×104km2。黄河流域分属于温带、暖温带和寒温带高原气候区，呈东、中、西三级阶梯分布，自西北向东南由冷变暖、降水量递增。黄河流域在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位：①我国重要的经济带，其中黄淮海平原、汾渭平原、河套灌区是农产品主产区，粮食和肉类产量占到全国三分之一左右：②我国重要的生态屏障，它是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道，拥有三江源、祁连山等多个国家公园和国家重点生态功能区。

黄河流域作为我国重要的生态屏障与资源集聚带，其生态环境问题备受关注。长期以来，由于黄河流域生态系统较为脆弱，生态环境承受了巨大压力，植被破坏、水土流失、土地沙化加剧、水源涵养功能减退、土壤盐渍化与次生盐渍化加剧等生态问题严重。黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略。2019年习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出，保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计，治理黄河，重在保护，要在治理。2021年习近平总书记考察黄河三角洲时指出，开展盐碱地综合利用对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要战略意义，盐碱地要用养结合，进行耐盐植物适应性种植。习近平总书记在讲话中把“生态优先、绿色发展”这一原则上升到创造中国式现代化新道路的高度，要求沿黄省区坚定不移地走生态优先、绿色发展的现代化道路。2023年习近平总书记明确要求山东“在推动黄河流域生态保护和高质量发展上走在前”。盐碱地资源的保护利用是黄河流域生态保护和高质量发展的重要组成部分，也是实现“藏粮于地、藏粮于技”的具体行动和抓手，对乡村振兴战略的实施和推进我国生态脆弱区生态文明建设具有重要战略意义。

1黄河流域盐碱地资源概况

黄河流域土壤盐渍化区域主要分布在干旱、半干旱地区的绿洲地带以及沿海地区、大河流域和土壤肥沃的冲积平原。黄河中上游盐渍土区是下游盐分的主要补给区，具有多种盐渍化过程和硫酸盐累积的地球化学特征。

黄河上游盐渍区域主要包括河套平原、黄土高原和鄂尔多斯高原，具有漠境一草原、干草原和森林草原的生物气候区域，盐碱土主要分布在内流河汇集的湖沼边缘、沙丘间的湖盆、涧地和河谷两侧，土壤积盐过程既有残余积盐，又有现代积盐和底层积盐等类型。农田土壤为氯化物一硫酸盐盐土，土壤剖面盐分分布为两种类型，即盐分表面聚集型和通体含盐型。

黄河中游冲积平原主要包括宁夏银川平原及内蒙古自治区的后套和中滩三个黄河冲积平原，在地质构造上属于断裂沉降盆地，沉积了深厚的富含水溶性盐类的湖积物地层，土壤底层盐化，加之早期农业灌溉重灌轻排，导致土壤次生盐渍化严重。宁夏引黄灌区具有大量的盐渍化土壤，尤其以银北地区分布最广．该区域盐渍化耕地面积占50.7%，其中重度盐渍化土壤占10.2%，严重制约了当地农业生产可持续发展。该区域春季盐分离子空间差异性强，春季聚盐过程明显。0～20cm土层土壤主要盐分离子是CI-、Na+、Mg2+，盐渍类型是以氯化型盐渍土为主；20～50cm土层土壤K+、C1-、S04-是主要盐分离子，盐渍土类型是以氯化型盐渍土和硫酸型盐渍土为主。

黄河下游区域主要包括河南部分区域和山东大部分，该区域盐碱地目前主要是黄河三角洲分布的渤海滨海盐渍土，以及零星分布的黄河灌区内陆盐碱土，具有明显的季节性积盐和脱盐的频繁交替过程：盐渍土的分布从内陆向滨海土壤盐分含量逐渐增加，土壤盐分与pH分布趋势整体呈负相关：土壤盐分剖面分布特征整体以均质型为主，局部存在表聚、两端集聚，呈表聚型、均质型、两端集聚型三种类型共存的复杂特征。

黄河流域盐碱地主要分布与类型详见表1。

2黄河流域盐碱地开发利用现状

国家和沿黄省份都非常重视黄河流域盐碱地的改良利用，先后组织实施了一大批重大科技专项，研发示范推广了一批新技术、新产品，取得明显的经济、社会、生态效益。我国于20世纪80年代便在旱涝盐碱综合治理、盐碱农业发展战略以及水盐运动等科学研究方面取得重大进展。通过多年研究，对盐碱土演化过程、形成机理、水盐运移等有了清晰的认识。当然，由于历史和现实问题，黄河流域盐碱地治理依然存在较大阻碍。

2.1黄河流域上游盐碱地开发利用

黄河上游盐碱地开发利用过程中，科研工作者通过长期的试验研究，提出了主要作物耐盐极限与土壤盐渍化分类、地下水位临界值，开展了盐碱土的性质、微量元素背景值及磁化率特性、灌溉回归利用对土壤次生盐碱化等的影响研究，形成了‘淤、灌、肥、翻、轮、松、种、换’的八字农艺技术，建立了明沟为主的灌排体系、竖井强制抽排、竖井和排水沟结合排水洗盐、明沟为主辅以竖井与暗沟的综合水利工程改良技术。例如，黄河上游宁夏回族自治区盐碱地改良取得较大成果：莲湖农场、灵武农场、前进农场经过数十年的艰苦努力，累计改造盐碱地8000hm2，小麦单产由改良之初的300～450kg/hm2提高到6000～7500kg/hm2，使昔日盐碱荒地变为宁夏商品粮生产的重要基地之一，形成了合理规划建立有效的排灌系统、开沟种稻连续洗盐改土、秋耕免灌冬水等技术体系。银北平罗县、贺兰县、惠农县、石嘴山市等地充分利用自治区人民政府宁夏引黄河套区重点开发建设项目的资金支持，从1989年开始，三期工程共投入资金数千万元，改造盐（碱）渍中低产田（包括盐荒地开荒）超过3.33x104hm2，创造了举世瞩目的盐碱地改良业绩。同时，黄河流域上游在盐碱地开发利用过程中也依然存在引黄灌溉用水量过大、灌溉效率低下、地下水开发程度不够和排盐规划缺乏等方面的问题。过量和无序农田灌溉用水使原有生态系统的可用水量减少，打破了自然状态下的平衡，导致生态环境恶化。甘肃省根据盐碱耕地现状及水资源特点，集成建起轻度盐碱地培肥“控”盐、中度盐碱地节水“阻”盐、重度盐碱地灌水“降”盐这三大关键技术模式，达到了“降盐减害”的效果。

2.2黄河中下游盐碱地开发利用

黄河中下游地区是我国重要的农业产区之一，但长期以来受到土壤盐碱化的困扰。为了有效治理和利用盐碱地，该地区已展开大量的科学试验研究和生产实践。在科学试验研究方面，黄河中下游地区通过总结土壤盐碱化正反两方面的经验教训，已共同确认防治土壤盐碱化必须掌握“因地制宜、综合治理”的原则及“水利工程措施与农业生物措施相结合”“排除盐分和提高土壤肥力相结合”“利用和改良相结合”等一系列方针。这些方针为土壤盐碱化防治提供了科学的理论基础和实践指导。在生产实践方面，黄河中下游地区采取了多种富有成效的综合防治措施。例如，结合水利工程措施和农业生物措施，采取排水灌溉、种植耐盐碱植物等措施，有效提高了土壤的排盐能力和改良土壤结构的能力。通过这些努力，盐渍土的面积显著减少，为当地农业生产的可持续发展奠定了良好基础。

山西省在防治土壤盐碱化方面主要采取了以下措施：利用井灌井排、灌溉洗盐等方法降碱；利用秸秆深埋、耕翻、地膜覆盖等方法压碱压盐（表2）；种植需水并且耐盐碱的作物；利用农艺措施改良土壤、降盐碱；利用土壤改良剂降碱。据报道，通过上述措施，山西省取得显著成效。耕作层厚度大于20cm，土壤含盐量小于0.2%，pH值下降到8.5以下，且土地平整，能灌能排。粮食产量由之前的3000～4500kg/hm2提高到7500～9000kg/hm2，平均增收3000元以上。

陕西省在治理卤泊滩盐碱地过程中采取了多项综合措施，包括挖沟排水、平整土地、营造农田林网、深耕晒垡、引淡淋盐、增施有机肥、适时播种、深播浅盖、生物改良土壤、构建网状水系、保护耕层有机质等，取得显著效果。这些措施使得卤泊滩盐碱地的系统抗逆性得到提高，生态环境得到显著改善。治理前土壤有机质平均含量为0.70%，全盐含量平均为0.77m，pH值平均为9.33：治理后盐碱地成为农田，有机质含量提高至0.92%，含盐量降到0.085%，土壤pH值降至8.3左右。粮食单产由825kg/hm2提高到6000kg/hm2，棉花单产由360kg/hm2提高到2355kg/hm2。

针对黄河三角洲区域水资源短缺和水土资源配置不平衡的现状和问题，提出了水土资源高效可持续利用与均衡配置策略。黄河中下游盐碱化土壤开发利用过程也存在一些尚未完全解决的问题，主要是盐碱地整治项目前期投入较大、灌排系统不完善、盐碱地整治措施不到位影响改良效果、盐碱地治理后期管护制度体系不健全和缺乏建成后持久发挥占补平衡资源的数量、质量、生态三方面效应的运行机制等。

综上，黄河中下游地区在治理盐碱地方面采取了多种综合措施，取得显著效果。然而，仍需进一步加强研究，提出更加科学的治理策略，为当地农业的可持续发展提供更多的支持和保障。

2.3黄河三角洲盐碱地开发利用

黄河三角洲盐碱地是我国重要的后备耕地资源。几十年来，国内学者在土壤盐渍化发生过程与机理、改良与利用等诸多方面深入开展了大量研究工作，总结形成了一批经验性改良技术模式．取得阶段性丰硕成果。

大量科研单位和高校的学者以国家科技重大专项、国家公益性行业科研专项、渤海粮仓科技示范工程、国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省重点研发计划等项目为依托，在盐碱地水盐调控、改良培肥技术及耐盐植物修复技术等方面积累了雄厚的研究基础，揭示了“作物一土壤一微生物”共同体耐盐机理，明确了滨海盐碱地水盐运移规律，构建了滨海盐碱地粮经饲作物承载力估算模型，形成了“排一抑一控”水盐综合调控技术、滨海盐碱地养分高效综合利用技术、滨海盐碱地粮经饲增产增效技术，筛选出适宜滨海盐碱地种植的粮经饲系列作物品种，研发出多种盐碱地改良剂和调理剂、增效复混肥料和菌肥等产品。同时，综合现代遥感信息技术手段实时和定点长期监测黄河三角洲滨海盐渍土水盐动态规律监测、集成秸秆覆盖免耕等农艺措施和上农下渔台田（图1）、深沟条田、暗管改碱等改良与开发利用综合改良技术体系，构建了多种滨海盐碱地改良利用与作物提质增效技术模式。这使得中轻、中度盐碱地耕层土壤含盐量降低10.3%～22.5%．首年耕层土壤盐分下降到0.3%以下，次年下降到0.2%以下，pH值控制在8.5以下，小麦增产11%～63%：重度盐碱地土壤含盐量降低55.3%～70.9%，小麦666.7m2产量由原来的50kg提高到266kg以上。黄河流域盐碱地治理进行了不断的探索，在盐碱地开发利用方面取得长足进步和发展，但由于形成的技术存在实时监测困难、过程复杂、成本高、轻简化程度不够等问题，造成盐碱地治理的长效性和可持续性不足，难以持续维持较高的地力水平。因此，黄河三角洲地区应坚持生态保护、农业产业、社会发展三位一体方略，将盐碱地作为一种宝贵资源进行可持续利用，统筹生态建设、国家粮食安全、产业发展，培育“一二三”产业融合的盐碱耕地农业产业链，同时充分发挥政府和市场作用建立多元化的投入机制，协调农业生产与土地盐碱化治理关系，提升水土资源利用效率，实现盐碱地农业生态系统的良性循环。

3黄河流域盐碱地保护利用策略

3.1黄河流域盐碱地保护利用的基本原理与思路

为高效安全利用黄河流域盐碱耕地，除“盐随水来、盐随水去和春返盐、夏淋盐、根系层脱盐”的基本原理外（图2），盐害的主要机理（渗透效应、特殊离子效应）、植物耐盐机理（渗透调节、离子排泄和分隔、抗氧化防御、遗传适应等）、增碳抑盐机理（增加土壤有机质，改善土壤理化性质）、种植模式提升地力原理（增加土壤覆盖度、活化土壤微生物、改善小气候等）等均是制定科学合理的盐碱耕地保护利用策略的重要依据。近年来提出了盐碱地“根际适生微域”原理与技术，该技术以缓控释肥料为核心辅以抗盐、促生和其他生物强化因子，调控根际微域建立植物适生环境，可在中度以上盐碱地上达到理想产能。基于相关原理，形成了黄河流域盐碱地保护利用的基本思路——“一个核心三类六策”。以土壤有机碳的管理为核心，充分利用有限的外源碳，提高秸秆还田有机质的转化率。针对轻度、中度、重度盐碱地，遵循“分类施策、用养结合”的原则，外部有机碳施人和内部循环提质相结合，依据土壤盐碱程度选种与之相适应的耐盐作物，构建分区分类盐碱地综合利用技术模式。六策指的就是，实施六方面的基本措施：①高效利用作物秸秆，采用合理的方式将秸秆还田：②研发并充分利用各类盐碱地化学、有机改良剂和调理剂；③综合应用生物强化，比如抗盐促生微生物菌剂、有机小分子抗盐促生剂等；④多水资源精准调控，科学利用地表淡水、微咸水和降水等；⑤耕作和轮间作优化，将深翻、平地、松土、起垄等田间管理措施与间作、轮作、套作、密植等种植模式配套实施；⑥冬季作物绿色覆盖，冬季保持地表最大限度绿色覆盖以减少蒸发。通过采用上述六类基本措施，轻、中、重盐碱地土壤有机质分别提高1.5%、1.2%和1.0%以上，综合产能得到提升，构建出盐碱地种养加全产业链高效循环和高值农业协同互补保护利用的快速发展新格局。

3.2黄河流域盐碱地保护利用的途径与模式

黄河流域盐碱地开发利用要实现经济效益、生态效益、社会效益“三提升”，首先，必须转变思路，从治理盐碱地适应作物，转变为选择耐盐作物适应盐碱地；其次，必须坚持“分类施策、用养结合”原则，外部有机碳施入和内部循环提质相结合，依据土壤盐碱程度选种与之相适应的耐盐作物；在此基础上，综合运用农艺、工程、生物与化学等措施，农机装备以及智能化、信息化技术等手段，发展基于轻简化、机械化的作物生态高效生产技术与盐碱地综合利用技术模式，促进黄河流域盐碱地生态高效农业的发展，为黄河流域生态保护和高质量发展提供示范样板。

对于轻度盐碱耕地，其保护利用模式是以提高秸秆还田质量、加强内循环为主，稳定水利工程排盐、物理化学调理改土、生物生态改良的抑害一培土一增养一促生盐碱地农业种植模式，以及耐盐作物品种优选一农艺措施土壤优化一生物化学盐碱改良的多维治理模式。轻度盐碱耕地应以发展小麦、玉米、大豆、花生等粮油作物为主，坚持“种轮防返”策略，利用粮油作物与耐盐作物周期性轮作、粮油作物宽幅间作轮作，防止返盐，保持地力。黄河三角洲地区成熟的技术模式包括盐碱地快速改良水肥碳技术模式、玉米一油葵一谷子与花生间作增密抑盐技术模式、小麦+玉米／／花生的间套作种植模式、轻度盐碱地粮食作物增产增效技术模式、“一年三作青饲料”种植模式等。

中度盐碱耕地的保护利用模式是，适当施人有机肥，提高秸秆还田质量，内外结合治理盐碱地，形成控盐一改土一适种一促生一增收盐碱地农牧业结合开发利用模式。中度盐碱耕地应坚持“用养结合”策略，合理布局棉花、高梁、油葵、药用植物、饲草、绿肥等耐盐作物，科学配置一熟、两熟种植制度，采用单作、间作、轮作等种植模式，推广应用基于轻简化机械化的耐盐作物生态高效生产模式，特别是通过种植田菁、柽麻、二月兰、饲用油菜等绿肥作物，实现地表周年覆盖。在盐碱地经济作物高效生产的同时，做到用养结合。黄河三角洲地区成熟的技术模式包括小麦一饲用作物种植秸秆直接／过腹还田增碳培肥技术模式、小麦一大豆（谷子）种植秸秆直接还田增收技术模式、饲用玉米一花生间作套种过腹还田生态改良技术模式、耐盐牧草过腹还田持续改良技术模式等。

重度盐碱地的保护利用模式是，以外源有机肥、有机碳输人为主，治理开发利用盐碱地，形成除盐一养土一增能一提效盐碱地农牧业结合开发利用模式。对于重度盐碱耕地，要以生态保护为主，通过发展碱蓬、柽柳等盐生植物复合种植模式，实现地表覆盖，抑制返盐、保护生态，打造景观、提升生态效益。黄河三角洲地区成熟的技术模式包括重度盐碱地强度增碳直播水稻种植模式、重度盐碱地水稻一绿肥轮作模式、重度盐碱地稻一麦一饲种植模式等。

依托国家“十四五”重点研发计划项目“环渤海盐碱地耕地质量与产能提升示范及应用”开展了大量盐碱耕地质量和产能提升研究，揭示了滨海盐碱耕地多源增碳和生物互作增效关键过程和原理，研发出一批有机质快速提升、提质增效综合培肥、多水源安全利用、生物强化耐盐促生等盐碱地耕地质量和产能提升技术，构建起以“耐盐品种+新型产品+捉质增效”为核心的轻中度盐碱耕地提质增效等综合技术模式，实现土壤盐分降低20%以上，综合产能提升10%以上。近年来形成的新型技术模式主要包括重度盐碱地菌菜轮作技术模式、盐碱地光伏电站食用菌露天大田栽培技术模式、盐碱地棉草两熟栽培技术模式、盐碱地柽柳一肉苁蓉林下栽培技术模式等。其中，重度盐碱地菌菜轮作技术模式是一种适用于重度盐碱地大棚设施的新型菌菜轮作模式，该模式结合作物各自的生长特点和当地气温、环境、秸秆、市场等多方面因素，在不增加栽培面积的情况下不断提高单位面积产值和经济效益，有利于改良盐碱地土壤，构建循环栽培模式，减少资源浪费，提高土地利用率，为盐碱地土壤改良提供了有效技术支撑，构建起“当地秸秆栽培海鲜菇一海鲜菇菌渣打包春季袋栽灵芝一灵芝覆土二次栽培一秋季栽培短季蔬菜一杏鲍菇菌渣覆土出菇一菌渣还田栽培番茄”盐碱地设施大棚菌菜轮作模式：盐碱地光伏电站食用菌露天大田栽培技术模式是一种适用于光伏电站菌物一植物高效栽培模式，是太阳能发电与作物种植等相结合的一种新型业态，即“盐碱地+光伏+农业”新模式。在光伏电站现有规模下，利用闲置空间（平面和立体空间）提高单位面积产值和经济效益，盐碱地光伏电站的地面上以及光伏电板与地面之间的空间内种植食药用菌。食药用菌为黑木耳、杏鲍菇、大球盖菌、灵芝等。黑木耳栽培可分为露天栽培和吊袋栽培。这些相关技术与模式构建有望为黄河流域盐碱耕地高效安全利用提供技术支撑。

综上所述，黄河流域肩负着发展高效生态经济重任，土地开发利用必须以保护环渤海和黄河下游生态环境为前提，把生态建设和经济社会发展有机结合起来，促进发展方式根本性转变。以习近平生态文明思想为指导，坚持生态优先、绿色发展，以水而定、量水而行，因地制宜、分类施策，上下游、干支流、左右岸统筹谋划，坚持山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理，协同推进大保护大治理。将黄河流域盐碱地改良治理、利用与保护有机结合，科学分区分类规划治理，兼顾资源环境约束，保障国家食物和生态安全。