盐碱地

盐碱地
土壤類型
处理、缓解或管理途径	土壤改良劑、​盐碱地池塘养殖

盐碱地，又称卤地，指的是那些盐分含量高，pH大于8.5^[1]，难以生长植物尤其是农作物的土壤。根据所含盐分和碱分的多少，还可进一步分为轻度（0.1%～0.25%）、中度（0.25%～0.5%）、重度盐碱地（0.5%～0.6%）。

据联合国粮农组织（FAO）等统计，全世界约有8亿至14亿公顷盐碱地^[2][3]；而截至2023年，全球用于生产农作物的可耕地总共仅有约16亿公顷。^[4] 2021年，FAO发布全球盐碱土壤地图（GSASmap），基于118个国家逾25万个采样点，估算全球表层土（0–30 cm）受盐碱影响的面积逾4.24亿公顷，深层土（30–100 cm）逾8.33亿公顷，其中逾三分之二分布于干旱和半干旱气候带。^[5]

根据FAO/UNESCO世界土壤地图和2021年GSASmap数据，盐碱土壤在全球各区域的分布差异显著，如右边表格所示。^[5][6]

GSASmap同时显示，全球盐碱土中85%为盐土（Saline soil），10%为碱土（Sodic soil），5%为盐碱混合土；其中37%分布于干旱荒漠气候带，27%分布于干旱草原气候带。盐碱化每年导致的全球农业生产力损失估算为273至310亿美元。^[7] 这一世界性难题为传统农业进一步发展带来了严峻挑战。

经过多年探索，目前盐碱地治理利用主要有两大技术路线：传统上从“改土”入手的“以地适种”^{[註 1]}和从“改种”入手的“以种适地” ^{[註 2]}。改良措施则可分为工程措施、农艺措施、化学措施和生物措施。^[11] 盐碱地综合开发利用的关键动力和根本出路是科技创新。^[12]

盐碱地的形成往往是多方面共同作用的结果。土壤本身如果含有较多的矿物质，这些矿物质风化后便容易成为盐碱聚集的来源。地下水作用也很大，地下水中总是带有盐分。当地下水水位较高而该地区较为干旱时，地下水会因为毛细现象的作用而蒸发，盐分便残留在土壤之中，如果得不到足够的水分补充，该地区的土壤便会成为盐碱地。^[13] 如果土壤为壤质成分，地下水上升得更快，高度更高。砂质土和粘土则比较缓慢。在夏季降雨较多的地区，大量的降水会将盐分冲入深层土壤或是流入地表径流。这时会出现季节性的脱盐。土壤表层积聚过多盐碱成分，会对农作物的根直接产生毒害，并提高土壤溶液的浓度，使作物吸收不到所需的水分、有机质和养分。如果土壤位于地下水位相对较高的低洼地区，也会导致周围的含盐地下水向该处聚集而盐碱化。人力影响同样可以造成土壤盐碱化，比如在采用漫灌的农产区，地下水位的上升会造成盐碱化。这一过程称为次生盐渍化。地表植被的减少会使水分蒸发率上升，也容易产生土地盐碱化，因此过度砍伐、过度放牧也是造成次生盐渍化的诱因^[14]。

如前所述，目前改良与利用盐碱地的两大技术路线之一是从“改土”入手的土壤改良（土壤适应），侧重于以物理、化学、生物及水管理方法改变土壤的物理和化学特性，使其适合常规农作物生长。另一条技术路线是从“改种”入手的“以种适地”。而“以种适地”的目标产品选择包括两大类：耐盐碱农作物或陆生植物，以及养殖鱼类、虾蟹等水产品。^[15][16]

改良灌溉手段杜绝漫灌，引入水源冲洗盐碱地使可溶性盐溶解下渗。平整土地以利于水流下渗、洗盐，^[17]建立排水沟降低地下水水位。这样的方式在有足够淡水资源时很有效。、

自1950年代起，中国土壤学先驱陈恩凤等在松嫩平原前郭灌区开展了輕-中度盐化草甸土种稻改良试验，得出种稻是改良苏打盐渍土主要途径的重要结论。^[18]他在从事盐碱地土壤改良长期研究中，提出以水、肥为中心改良盐碱土的理论，总结出一套种稻改良东北内陆苏打盐碱土的技术模式。^[19] 这些探索为结合生物或生态方法进一步降低土壤中的盐碱提供了有意义的启示。另外自1970年代初以来，中国科学家对于土壤中水与盐的相互作用，特别是水对于盐碱的淋洗作用，进行了大量的研究。^[20]

此外也可采用化学方法，向土壤中施加石膏等物质也可有利于改善盐碱地。^[21]

增加使用含有氨、尿素或硫的氮肥及酸性肥料，以及有机肥料如绿肥或堆肥，从长远来看对于减少盐碱地的碱性有着很大益处。^[22][23]

有很多种植物乃至药用植物可以在盐碱地中生长，包括草木樨、红叶藜、高碱蓬、盐地碱蓬、榆钱菠菜、盐角草等。^[24]诸如海蓬子、海英菜一类的植物可以耐受海水等级的盐分浓度。其他如红菊苣、黄菾菜、红菾菜、海芹菜、番杏以及特别选育的番茄可以耐受1/3~1/2倍的海水浓度。^[25]

很多种耐盐植物在收获时也会在植株中累积大量的盐分，起到带走盐分的作用。^[26][8]种植植物也可以提高盐碱地的植被覆盖率，降低水分流失。^[9]

1989年11月，李思忠、孙儒泳及姚鸿震^{[註 3]}三人在《中华工商时报》上共同发表文章，建言以挖池养鱼为龙头，与养畜和种植相结合的综合办法，来开垦改良盐碱荒地或洼地。他们建议用挖池起出土壤垫高的陆地种果树及庄稼，养鱼过程中鱼类排泄物或塘泥可作为改善盐碱地种植条件的有机肥料。如此改造治理后，多雨季节或洪水到来时鱼塘可以蓄水，并调解补充地下水源；塘内可以养鱼（养海鱼虾，或半咸水鱼，或淡水鱼）。在高地内还可建淡水蓄水池（雨季及洪期蓄淡水），供人畜食用。深水鱼塘不但能囤水压碱和调济农田旱季用水，还能对微气候起改善作用（如调节气温，美化环境等）。这样改造后，盐碱地就可能变成养鱼、人居和产果粮等的好地方。^[27] 山东省淡水水产研究所亦于1993年发表文章，提出“顺应性改碱”的生态改造方案：采取挖池抬田方法, 开展了池里养鱼、台田种植综合治理的试验。^[28]

大连海洋大学秦克静、姜志强、何志辉2002年发表的一篇论文总结了作者于1980年代及1990年代对中国北方内陆咸水水域所进行的渔业资源系统调查；报告涵盖中国北方内陆有鱼类生存的21个盐水湖，pH 8.20～9.45，共观察到鱼类74种。他们认为淡水鱼类对盐度及pH有很高的适应能力，如四大家鱼及鲤均可在pH 10.2的环境中至少短暂生存；但通常pH 9 ～ pH 9.5 对鱼类就有不良影响^{[註 4][29]}。 雷衍之、董双林、沈成钢等自1980年代起即开始了有关水域盐碱度对鱼类毒性作用的研究^[30]；他们的工作为理解水生动物如何在盐碱环境中生存并繁衍奠定了基础。一般认为 pH 6.5～9 的水域比较适合池塘环境鱼类的繁衍和养殖^[31]；水体 pH 7.5～8.5 被认为是养殖鱼虾更优的环境，因为该数值与其血液和体液的pH值相匹配。^[32]

早在1994年，山东东营农民探索出“挖土为塘、注水养鱼，堆土成台、在上耕作”的“上农下渔”模式，并获得改进发展。^[33] 1990年代以来中国水产科学研究院、山东省淡水水产研究所、中国科学院长春地理研究所、中国海洋大学等机构开展了盐碱地渔业开发研究^{[16][34][28][35][36]}；水产科学研究院东海水产研究所于2005年成立了盐碱地渔业工程技术研究中心。经过科研人员多年探索实践、试验示范，建立了“以渔治碱、改土造田、渔农并重、修复生态”的盐碱地渔农综合利用模式。其科学原理就是在荒置盐碱地区开挖鱼塘，使地下水迅速汇集并形成水面，用于水产养殖。鱼塘周围地下水位明显下降，土壤的盐碱成分淋溶或被冲洗到鱼塘中，降低盐碱土中的pH值和盐度，抬高的土壤也可以防止地下水位抬升和土壤返盐，以改良土壤物理性状。同时养殖水产品所产生的有机质，如粪便、多余的饵料等可以作为肥料，在鱼塘边可种植大麦等多种耐盐碱和耐低盐碱植物，可有助实现生态修复。^{[16][37][38][39][36]} “以渔治碱”的核心理念是将水产养殖与盐碱地治理相结合，通过一系列技术手段，实现盐碱地的生态改良和盐碱水的渔业利用；“生物降碱”是“以渔治碱”的核心技术。^[40] 20多年来，在江苏、山东、河北、甘肃、宁夏、吉林、山西、河南等不同类型盐碱区域，开展了盐碱地渔农综合利用模式示范推广，取得显著效果。^{[16][41][42][43][44]}

盐碱地渔农综合利用模式的技术要点为^[16]：

1. 水质分析及改良技术
2. 建盐碱地“台（条）田-浅塘”系统工程
3. 针对不同盐度和水型，选择不同的种植和养殖品种

尽管在不同环境下生物品种选育、基础设施工程与水质调控、标准规范和产业链支撑监管体系、盐碱水资源本底调查和适宜性评价，以及详尽地质、水文、生物资源勘测等方面仍然存在技术局限、较高成本及系统挑战^[45][46][10]，利用盐碱水养殖海鲜被认为已跨出地方性试验阶段、逐渐发展为日趋成熟技术，涵盖了各海鲜品种，包括虾、蟹、青蛤等无脊椎动物及鲈鱼、石斑鱼、罗非鱼等耐盐碱鱼类。^[47][48] 以渔降盐治碱，适用于重度及以上盐碱地，是中国北方极有前景的盐碱地治理模式，既解决了盐碱水排放出路，发展了盐碱水渔业，又能实现盐碱地土壤持续脱盐熟化和高效利用，是把盐土农业与渔业生产相结合的一体化盐碱地治理和利用模式。^[49][50]

中国农业农村部2019年起明确提出“加强盐碱水域资源开发利用，积极发展盐碱水养殖”，指出近年来通过盐碱地水产养殖技术的实施，在盐碱地水产养殖产量和经济效益产出上取得积极或突破性进展。^[51][43] 低洼盐碱地水产养殖的开发、渔业养殖场建设被农业农村部设定为2023至2030年重点实施任务之一^[52]；“以渔降盐治碱”盐碱地渔农综合利用技术自2023年起列为农业农村部重点推广水产养殖技术之一。^[53] 盐碱地水产养殖及盐碱鱼塘生态利用被认为拓展了中国渔业及鱼类养殖发展空间，对推动盐碱地修复、扩大后备耕地资源具有重要的现实意义和长远的发展潜力^[54][55][53]，被列入农业农村部《“十四五”全国农业农村科技发展规划》及助力乡村振兴国家战略的重要组成部分，成为国家层面认可的、兼具食物保障与生态修复意义的战略性产业。^[56][57] 印度旁遮普邦内陆盐碱水养殖业自2007年开始先期试验以后，已有后续发展。^[58] 粮农组织在最近的一份通讯中指出，碱性土地是水产养殖发展创新方法和扩大机会的一个领域。^[59] 盐碱地渔农综合生态种养模式借助水产养殖与盐碱地农田种植相结合，具有稳粮、促渔、提质、增效等特点，为盐碱地区水土一体化利用与生态修复、改良提供了新途径。^[60][49]

“盐碱地以渔降盐治碱综合利用技术创新与应用”项目获第七届中国水产学会范蠡科技进步一等奖。获奖单位包括：中国水产科学研究院东海水产研究所、山东省淡水渔业研究院（原山东省淡水水产研究所）、宁夏回族自治区水产技术推广站、内蒙古自治区农牧业技术推广中心、唐山市水产技术推广站、上海市海丰水产养殖有限公司。^[61]

• 土壤鹽化
• 土壤pH值