（下篇）

 

2.3.2作物改良

⑴ 育种抗盐

采用传统和现在的遗传工程方法，培育选择抗盐品种，用各种理化方法，直接提高植物的抗盐能力。

⑵ 引种耐盐

选择引种植物应该首先根据生态因子、引种目的而定，同时还需要考虑植物的适应性、种植资源供应情况等来综合评判。

2.3.3 地下排盐

⑴ 井灌井排

井灌井排，又称垂直排水，是农业常用的方法之一。其原理是利用机井排水，降低地下水位，使其周围的地下水不断地向机井方向移动，从而达到防止土壤返盐的作用。

单井灌排控制地下水的作用不明显，应采用由多井构成的群井系统，并在较大范围内合理布设与正确运用，才能保证有效开发控制地下水，达到井灌井排、防止土壤返盐的目的。

⑵ 暗道排水

采用管式，如陶管、塑料管、混凝土和石砌等；梢捆，如树梢、芦苇、高梁秸等，设置暗道排水。暗道排水，不占耕地，避免坍塌与淤积。

⑶ 阻盐陷阱 

在土壤的一定深度，用砾石和沙子设置一个空隙层，名曰“阻盐陷阱”。此结构，水盐只能下渗，而不能通过毛细吸水返回土壤表面，同时有助抑制水的流失。

2.3.4阻断返盐

  ⑴ 刚性材料

① 石灰土

石灰土，又称灰土或三七灰土，用30%的石灰+70%的土壤混合而成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

② 水泥土

水泥土，又称二八水泥土，用20%的水泥+80%的土壤混合而成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

③ 固化土

固化土名目繁多，一般采用土壤固化剂+石灰（或水泥、石灰+水泥）+土壤混合而成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

④ 混凝土

混凝土，即水泥混凝土，由水泥、沙、石混合而成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

⑵ 柔性材料

① 灰渣层

用灰渣构成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

② 沙层

用沙构成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

③ 有机肥层

用有机肥构成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

④ 秸秆段块层

用秸秆构成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

⑤ 铁尾矿层+秸秆层+生物炭层

用5～10cm铁尾矿层+15～20cm秸秆层+4～8cm生物炭层（总厚度24～38cm）构成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

⑶ 三布两膜

用土工布+塑料薄膜构成，置于耕作层下，阻断积盐层返盐。

2.3.5甘肃省盐碱地治理

近年来，甘肃在治理土地盐碱化方面进行了积极尝试，推出“培肥控盐”“节水阻盐”“灌水降盐”“适种抗盐”四大盐碱地治理技术模式。“节水阻盐”模式利用滴灌水肥一体化，配施生理酸性肥料治理盐碱地；据专家建议，对重度盐碱化土地应以保护为主，可引入耐盐碱植被进行生态恢复，实施适种“抗”盐治理方法，即通过种植耐盐碱作物改善地力；针对中重度盐碱化土地，实施耐盐碱种植生态恢复，同时采取灌水“压”盐方式治理。如玉门市采取工程技术手段，布设暗管排碱。即布设暗管低于地下水位30厘米，上方回填砾石，形成上宽10米、下宽5米的梯形排碱沟，通过漫灌渗水，每两年灌水洗盐一次，析出土壤中的盐碱层，同时施用优质腐熟农家肥、生物有机肥、磷肥和土壤调理剂综合治理；针对中度盐碱化土地，实施“节水阻盐”治理方法。进行为期三年灌水压盐，改用滴灌水肥一体化，配施生理酸性肥料，切断毛管水，防止盐分上升，并采用育苗、移栽、穴施有机肥、水肥一体化模式进行种植改良；针对轻度盐碱化土地，实施 “培肥控盐”方法治理，即采取加深耕层，通过加速淋盐来防止返盐，增强保墒抗旱能力，改良土壤的养分状况。

以上四大技术模式，在理论上应该有些作用，但是否能解决根本问题，还有待实践、时间检验。

盐碱土改良技术，耕作层改良，如客土改良，文章都做在耕作层上，应该还是有一定的效果。但是，不能解决根本问题，无法跨越返盐再次形成盐碱地这道鸿沟。作物改良，简单地说，就是让植物适应盐碱地。然而，盐碱通过植物根茎叶进入花果实，进入人体，或者通过动物，最后进入人体。问题来了，盐碱地的这些果实，对人体究竟有没有害，有相应的实验数据吗？有多长时间的实验数据？实验数据的可信度有多权威？地下排盐，理论上可解决根本问题，但投资成本太大，是问题之一，盐碱排到哪里去了，会不会排到它地继续污染土壤也是问题。阻断返盐，问题更复杂，后有专论。

因此，阻断返盐、盐碱水管理、盐碱结晶管理，是盐碱地治理的三大核心问题。

 

3.启培抗疏力盐碱地治理

土壤盐碱化防治，是世界性难题。目前，未见有一套完整的、成熟的土壤盐碱化防治理论和可行实施办法。绝大多数治理工作，没能收到理想的效果，包括客土，过不了多长的时间又被盐化，终点回到起点。

一般的土壤盐碱化防治技术，多停留在土壤耕作层治理，即使有些涉猎阻断返盐的技术，也存在阻断返盐材料的性能问题、治理技术指标问题及排除的水盐处理等问题。总之，目前的土壤盐碱化防治，还没有一套可信的、可行的、全面的、完整的、生态的、安全的、长期有效的防治系统。1979年10月的西德波恩会议至今，近半个世纪即将过去，波恩会议的话好像是昨天说的一样，还是那么耳熟，“世界大部分地区，土壤盐碱化的原因业已查明，但是合理的治理方法尚未确定，至今改良工作耗资巨大，在许多情况下收效甚微。”

要根治土壤盐碱化，阻断积盐层返盐、严控脱盐水外泄、确保耕作层生态，三位一体，缺一不可。否则，治盐、返盐，再治、再返……按下葫芦起来瓢，盐碱地治理将陷于永远也治不完的怪圈。

启培抗疏力土壤盐碱化治理，是一项以生态防渗为主体的土壤盐碱化防治技术体系，由阻断返盐保护耕地、脱盐造地改良土壤、输送水盐保障安全、依托自然分离水盐、密封盐碱防止外泄，五大部分组成，形成治理闭环，并具有投资小、见效快、标本兼职、一劳永逸等特性。

3.1抗疏力土防渗阻断返盐

抗疏力土防渗阻断返盐，是启培抗疏力土壤盐碱化防治技术体系的重要组成部分之一，由99.99%的就地盐碱土+0.01%的启培抗疏力土壤稳定剂构成，阻断土壤毛细吸水，使积盐层中的盐份不能通过水“迁移”，从而阻断“返盐”。

3.1.1理论依据

A.理论依据之一

表3—1 土样试验成果表

 

黄堪公司土样试验成果表数据显示：当粘粒含量为15%左右时，启培可降低渗透量一个数量级左右。换言之，与原状土相比，用启培抗疏力土壤稳定剂处理的土壤可减少渗透量8倍以上。

B.理论依据之二

江河公司《……启培抗疏力应用研究报告》结论：“通过对比高倍电镜下的土颗粒照片，可以发现掺入启培抗疏力土壤稳定剂的土壤颗粒间距变小，减少了水的流动通道”，如图所示：

  

                             图3—1 5000倍微观扫描电镜图          图3—2 10000倍微观扫描电镜图

根据上述理论依据，盐碱土与稳定剂混合而成的抗疏力土防渗阻断返盐层，是完全可以阻断返盐的。

3.1.2类似案例

宁夏银川启培抗疏力实验基地的黑臭水体治理表明：

A. 抗疏力土具有良好的防渗性能；

B. 抗疏力土能阻断黑臭水体“迁移”；

C. 抗疏力土能阻断臭味；

D. 抗疏力土具有净化水质的作用。

3.1.3渗透实验

室内实验表明：盐碱土对稳定剂没有任何影响，降低渗透系数与一般原状土相同。

综上所述，稳定剂与盐碱土构筑的抗疏力土防渗阻断返盐层，能阻断盐碱土的毛细吸水，从而阻断积盐层通过毛细吸水返盐。因此，稳定剂能迅速从根本上治理盐碱土返盐问题，且省钱、省事、省工期。

 

3.2 脱盐造地

本体系通过耕作层开沟排水，除去盐碱土中的盐碱成份，还原土壤的自然生态属性，主要有自然降水除盐、灌溉淋洗除盐、脱盐分离剂除盐和灌水浸泡除盐四种方法。

3.2.1自然降水除盐

依靠自然降水，逐步排除盐碱土中的盐碱成分。随着水量的增加，盐碱土中的盐碱逐步减少，直至彻底排完，盐碱土变为良田。

3.2.2灌溉淋洗除盐

采用灌溉淋洗，一次性排除盐碱土中的盐碱成分，使盐碱土变为良田。机械灌溉淋洗除盐，能迅速见效。

3.2.3脱盐分离剂除盐

采用脱盐分离剂除盐，不但能一次性排除盐碱土中的盐碱成分，使盐碱土变为良田，而且，对土壤的肥力有所提高。

3.2.4灌水浸泡除盐

⑴ 造田除盐

第一步：平整盐碱地，然后旋耕、喷洒稳定剂、再次旋耕、拌和、找平、压实，得到稳定剂改良土壤层，其厚度≥设计犁底层厚度+耕作层厚度；

第二步：旋耕稳定剂改良土壤层，厚度≥设计耕作层厚度，用旋耕得到的土壤，构筑田埂，然后找平旋耕土壤，完成造田；

第三步，加脱盐分离剂，灌水浸泡盐碱田。浸泡12小时后，放水除盐，反复浸泡、放水，直至脱盐完成，如图所示：

⑵ 除盐造田

也可采用集中盐碱土，采用饮用水脱盐或分离剂脱盐。将脱盐后的土壤，摊铺在生态防渗阻断返盐层上，找平、压实，其压实厚度≥设计耕作层厚度。然后，在压实的耕作层上造田。

采用上述方法改良的稻田，除不会再次被盐碱化外，其田埂极其稳定，抗冲击能力极强，一般短时强降雨是冲不垮的。而且，与一般土壤相比，稳定剂+盐碱土构筑的生态防渗阻断返盐结构，用作犁底层，能减少水和肥水的渗漏量8倍以上。

3.3盐碱水安全输送

脱盐后的盐碱水必须得到有效的处理，否则，会给环境带来污染，造成更多的盐碱地。处理的第一步，应该选用有效的防范措施，确保盐碱水在输送途中不外泄。

抗疏力土水沟，其土的自然属性不变，能自然生长植被；密实度高、稳定性强，不因浸泡、冲刷而垮塌；渗透系数可达1×10^-6以下 ，疏导盐碱水，不因渗透而盐碱外泄。

抗疏力土水沟，采用现场土+稳定剂，通过喷洒、拌和、整形、压实、机开而成。“机开”意为机械开沟。

机开抗疏力土水沟与夯实抗疏力土水沟相比，具有更多的技术、经济、速度优势。

3.4盐碱水分离

3.4.1盐碱水分离装置

将盐碱地脱盐后的盐碱水，通过具有防渗功能的抗疏力土水沟、管道或其它类似设备，引入具有防渗功能的池塘或容器。然后，采用塑料薄膜或玻璃等类似物质建棚，罩住装有盐碱水的水塘。在棚内，设置高度可上下移动、角度可调整的房型或伞型集水盖。

集水盖上设有小孔，受日照等因素的影响，棚内所贮存的盐碱水会产生蒸发。由于盐、碱的沸点远远高于水，水蒸发或沸腾时，盐、碱与水分离。水变成了水蒸气上升，盐碱则留下来形成结晶。

水蒸气粒径小于水珠，水蒸气上升时，一部分会附着在集水盖下面，而更多的会穿过集水盖上的孔而达到棚的顶部，然后再形成水珠掉落到集水盖的上面。随着集水盖上水量的增加，在重力的作用下，这些水会顺着集水盖设置的路线，下流到蓄水罐内，可循环使用或作它用。

3.4.2盐碱水分离装置原理

依托自然能分离盐碱水的装置，正是利用水蒸气颗粒直径（0.01到10微米之间）＜水滴直径（≥0.3毫米）这一原理，在集水布上设置水蒸气能通过、而水滴不能通过的网眼，来回收分离水。

3.4.3盐碱水蒸发速度

因蒸发的速度与环境温度、液面面积、空气流速的关系密切，所以，改变这三个条件，就会改变蒸发的速度。

⑴ 环境温度的影响

液面周围的温度越高，水分子的平均动能越大，将导致更多的水分子飞出液面成为气体分子，从而使蒸发速率加快。因此，大棚选用白色材料构建，能更有效地接受日光；棚内设施选用黑色材料，能更有效地吸热，以提高棚内的温度。

⑵ 液面面积的影响

液体表面积的大小，决定液体表面积的分子多少，影响同一时间内飞出的分子数量。面积大飞出多，面积小飞出少。因此，想加快蒸发速率，尽量扩大液体面积，反之，缩小液体面积。

⑶ 空气流速的影响

液面上的空气流动速度，会影响分子重新返回液面中的概率。如果液面上方空气流动较快，分子被气流带回液面的可能性减少，从而使蒸发过程加速。有条件的地区，可在棚内设置吹风设备。

综上所述，蒸发速率受到环境温度、液面面积和空气流速三个因素的影响。为了快速回收脱盐用的水，应提高棚内温度、扩大液体面积和设法使液面上空气流动，以加速蒸发。

3.4.4 治土、治水、治气候

水蒸气颗粒直径，是指水分子在水蒸气状态下形成的小颗粒的直径。这些颗粒的大小，可以影响大气中云的形成和天气的变化。水蒸气颗粒直径，一般在0.01到10微米之间，这些微小的颗粒，可以通过大气层的对流和扩散运动在空气中传播。当这些微小颗粒逐渐汇聚在一起时，它们就会形成水滴，进而形成云和雨。因此，可利用这一原理，改变盐碱地地区的气候。

通过水资源治理盐碱土，依托大自然分离盐碱水，利用抗疏力土水塘群的蒸发效应，改变区域生态环境，即治土、治水、治气候。

蒸发回收，节约资源；蒸发效应，治理气候；环保填埋，以待开发。

 

3.5密封盐碱防治外泄

用稳定剂+现场土壤（土壤粘粒含量≥15%），通过混合、压实而得到的抗疏力土，其防渗系数可达≤1×10^-6～-8 ，所以，将盐碱结晶作为待开发物质，置于抗疏力土（厚度≥ 1000mm）的包围之中贮存起来，以备今后使用。因抗疏力土具有防渗性，可确保地下水无法通过毛细作用，雨水及外来水不能通过渗透形式，进入盐碱结晶储存处，致使盐碱结晶不因溶解而外泄。因抗疏力土没有老化期，并随着时间的推移，其密度、强度、防渗性、稳定性会进一步提高，所以，抗疏力土不会因老化而失去保存盐碱结晶的作用。 

在填埋层上，回填耕作土，不会被盐化，不影响农作物的生长和品质，还不占用土地使用面积。

 

3.6技术对比

启培抗疏力盐碱地治理的核心技术是，在生态防渗阻断返盐盐碱地治理技术体系中，阻断返盐、安全输盐、环保闭盐，都离不开抗疏力土，用于农业可称为抗疏力改良土，用于建筑业可成为抗疏力改性土。因此，抗疏力土的性质就成为与其它技术对比的焦点。

对盐碱地治理，本文划分为：耕作层治理、植物改良、阻断返盐和地下排盐。本文认为，单纯的耕作层治理，没有阻断返盐配合，治标不治本，返盐只是时间问题，前景堪忧，徒劳无益，不在对比之列；盐碱地植物改良，涉及人类健康问题，前景不明，本文不便评论，不在对比之列；地下排盐，造价高、收效低，与抗疏力土不在同一治理理念，且未见对盐碱水处理措施，不在对比之列。

本文就阻断盐碱土返盐技术，收集了具有典型代表意义的十项技术，其中1～4为刚性材料，6～10为柔性材料，5为特殊材料，与抗疏力土进行了12项性能对比，具体内容如下表3—2所示：

表3—2 阻断返盐保护耕地不被再次盐化结构

抗疏力土阻断返盐结构与其它阻断返盐结构对比

序号

项目

对比体

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

抗疏力土

石灰土

水泥土

固化土

混凝土

三布两膜

灰渣层

沙层

有机肥层

秸秆段块层

铁尾矿层+秸秆层+生物炭层

1

渗透系数

<1x10-6

无法达到抗疏力土数据

能达此数据

能达此数据

阻断返盐效果差，距离抗疏力土数据甚远

无法达到抗疏力土数据

2

主要材料

土壤稳定剂+土

石灰+土

水泥+土

水泥+固化剂+土

水泥+沙+石

土工布+塑料薄膜

灰渣

沙

有机肥

秸秆

尾矿+秸秆+碳灰

3

工作原理

自身内聚

外力粘合

物理阻断

松散结构

4

土体属性

柔性

刚性

柔性

柔性

5

实施时限

无

有

不能暴晒

无

6

工程养生

无需

需要

无需

无需

7

长期性质

逐步增强

逐渐衰退

易损、老化

逐步失效（土壤进入，毛细吸水上升、失去阻断作用）

8

变化性质

物理变化

化学变化

物理变化

化学变化

物理变化

化学变化

9

生态环保

净化土壤

污染土壤

不生态

污染土壤

生态

污染土壤

10

损坏修复

自行愈合

不能自行愈合

即无自身内聚，也无外力粘合，不存在自愈问题

11

施工难易

工艺简单

工艺相对高

施工难度大

工艺简单

材料困难   施工难度大

12

工程造价

造价低

造价高

造价低

造价高

说明（1）返盐是通过毛细吸水来实现的，所以，阻断返盐层的渗透系数是衡量阻断返盐层功效的重要指标。

（2）盐碱土中排除的盐碱水必须按设定的线路运动，进入规定容器，且不得在输送过程中渗漏和管理失控。否则，从A地排除盐碱就会去B地继续污染土壤。

（3）盐碱土中排除的盐碱必须得到有效处理，不得外泄，再次污染土壤。处理办法，本文认为填埋为佳，构建填埋密闭舱需谨慎，因为密闭舱所用材料老化、地质运动、人为因素都可能造成密闭舱损害，盐碱外泄。

（4）5-10cm铁尾矿层+15-20cm秸秆层+4-8cm生物炭层（总厚度24—38）系专利技术，防渗系数不明确，无水盐输送措施，更无处理措施，且污染土壤、材料便宜运输远、施工流程复杂、造价必定高。