现代水利视角下的盐碱地综合利用与集成示范

Comprehensive Utilization of Saline-alkali Fields from the Perspective of Modern Water Conservancy

摘要

“宁夏兴庆沙质盐碱地精准渗滤节灌控盐产能提升模式示范”是国家重点研发计划“中低产田”专项中“黄河上游河套平原节水控盐产能提升技术模式与应用”项目的专题5-4。通过项目主持人王忠静教授对行业专家田军仓教授的访谈，从现代水利角度，介绍“宁夏兴庆沙质盐碱地精准渗滤节灌控盐产能提升模式示范”成果。主要认识如下：①水利工程是盐碱地综合治理及利用的“基石”；②灌排协同是“水-土-植-生”系统耦合中水利工程的“调控力”与农艺技术的“生物力”深度融合的纽带；③水利工程为生物技术奠基，生物技术协同水利工程增效。访谈认为，盐碱地问题的复杂性决定了其根本出路在于“集成”，绝非技术的简单叠加，而是基于系统科学原理，将工程、农艺、生物、化学与管理措施进行时空优化配置。宁夏兴庆区沙质盐碱地精准渗滤节水控盐综合治理模式，符合盐碱地分区分类治理策略，对沙质盐碱地改良具有模式样板的意义。

Abstract

The “Demonstration of Precision Filtration， Water-Saving Irrigation， and Salt Control for Productivity Enhancement in Sandy Saline-Alkali Soils of Xingqing District， Ningxia” is Topic 5-4 under the project “Water-Saving and Salt Control Technologies for Productivity Enhancement Pattern and Applications in the Hetao Plain of the Upper Yellow River Basin”， part of the National Key R&D Program’s special initiative on “Medium-and Low-Yield Farmland”. This paper presents an introduction to the integrated model and demonstration results for precision seepage and water-saving control in sandy saline-alkali land in Xingqing District， Ningxia， based on an interview with Professor Tian Juncang， the topic lead， conducted by Professor Wang Zhongjing， the project principal. Key insights include： ① Hydraulic engineering serves as the foundation for the comprehensive management and utilization of saline-alkali fields； ② Irrigation synergy acts as the link between the regulatory force of hydraulic engineering and the biological force of agronomic techniques within the coupling of the water-soil-plant-bio system； ③ Hydraulic engineering lays the groundwork for biotechnology， while biotechnology collaborates with hydraulic engineering to enhance efficiency. The interview emphasizes that the complexity of saline-alkali field challenges necessitates an integrated approach， which goes beyond mere technical superposition to include spatio-temporal optimization of engineering， agronomy， biology， chemistry， and management strategies based on principles of system science. The precision seepage water-saving and salt-control comprehensive management model for sandy saline-alkali fields in Xingqing aligns with the zoning and classification governance strategy for saline-alkali fields， serving as a template for the improvement of sandy saline-alkali lands.

关键词

盐碱地 / 综合治理 / 集成模式 / 水利与农艺技术融合 / 水利与生物技术融合 / 技术样板

Key words

saline-alkali fields / governance model / integration of hydraulic and agronomic technologies / integration of hydraulic and bio-technologies / technical demonstration

访谈主持人：

王忠静，教授，博士研究生导师，“十四五”国家重点研发计划项目“黄河上游河套平原节水控盐产能提升技术模式与应用”首席科学家。曾任宁夏大学党委常委、副校长（聘任），宁夏黄河水联网数字治水重点实验室主任。长期从事水文水资源领域研究，主持国家级、省部级重点科技计划项目及国家自然科学基金项目百余项。发表论文300余篇，出版专著16部，获国家科技进步奖二等奖2项，省部级特、一、二级科技奖15项。兼任国际水资源学会中国委员会副主席、亚洲水理事会水联网智慧水利专委会主席，中国水利学会农业水利专业委员会、调水专业委员会副主任，北京水利学会副理事长。

访谈专家：

田军仓，教授（二级），博士研究生导师。曾任宁夏大学党委常委、副校长，宁夏回族自治区科学技术协会副主席、旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心主任、宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心主任。扎根西北地区42年，长期致力于干旱风沙区节水灌溉和水资源高效利用及盐碱地综合治理教学和科研工作，建立了干旱风沙区水肥气热盐耦合和精准灌溉理论及技术体系，解决了旱区发展节水农业的一系列关键技术难题，应用推广面积和效益巨大，支撑了宁夏省域节水型社会建设，促进了农民脱贫致富，为黄河不断流作出突出贡献。主持完成国家级和省部级科研项目40 多项。获国家和省部级科技奖17 项，其中国家科技进步奖二等奖1 项（排名1），2006年香港何梁何利基金科学与技术创新奖1项（个人），宁夏科学技术杰出贡献奖1 项（个人），宁夏科技进步奖一等奖3 项（均排名1）、二等奖6项（其中3 项排名1）、三等奖4 项（其中1项排名1），中国科学技术协会创新创业大赛银奖1项（排名1）。获中国科学技术协会遴选计划优秀论文1 篇、《农村水利与小水电》优秀论文一等奖1 篇、《农业机械学报》《灌溉排水学报》优秀论文各1 篇，宁夏自然科学优秀论文一等奖3 项、二等奖8 项、三等奖10 项。获得授权专利50 件，出版著作5 部、图集1 部，发表论文300 余篇，软件著作权20 多件，制定技术标准14 项。主持创建宁夏第1个工科（水利水电工程学科）硕士点、博士点、重点学科、教育部创新团队。培养128 名硕士和21 名博士/博士后。被评为国家“百千万人才工程”第一、二层次人选，享受国务院政府特殊津贴。获宝钢优秀教师奖、宁夏教学成果一等奖、三等奖各1 项（均排名1）。获全国五一劳动奖章、全国优秀科技工作者、国家第五届高等学校教学名师奖、宁夏50年影响力人物、100 位为宁夏建设作出突出贡献英雄模范人物、宁夏塞上英才奖、宁夏首届创新争先奖等荣誉。先后7 次成为中国工程院院士增选有效候选人，其中2 次进入增选第2 轮评选。现兼任教育部高等学校水利类专业教学指导委员会委员、中国水利教育协会常务理事、中国高等教育学会常务理事、中国水利学会水资源专业委员会副主任委员、宁夏水力发电工程学会理事长、《农业工程学报》《灌溉排水学报》《排灌工程机械学报》《农业科学研究（中英文）》等期刊编委、银川市高质量发展智库特聘专家。曾任中国水力发电工程学会理事、中国农业水土工程专业委员会副主任委员、《西北工程技术学报（中英文）》（原《宁夏工程技术》）主编。

访谈主题：

全球盐碱地总面积（8.33 亿hm²）约占全球总面积的7.2%^[1]，全球约33%的灌溉农业用地和20%的耕地因盐碱化导致生产力显著下降^[2]。中国盐渍土总面积（约0.991 3 亿hm²，含滨海滩涂）约占国土面积的10%，拥有约0.37 亿hm²可利用盐碱地。西北地区盐碱地面积占全国总量的69.03%，被誉为“世界盐碱地博物馆”^[3]。宁夏盐碱化耕地面积可达17.5万 hm²，主要集中于银北的引黄灌区，引黄灌区内耕地盐碱化面积占比超60%^[4]。兴庆区月牙湖乡地下水位高且矿化度高，地势低洼，排水不畅导致盐分在局部地区积聚，加剧土壤盐碱化程度。针对盐碱地治理问题，国家与宁夏回族自治区出台了多项政策。2024年中央一号文件明确提出，分区分类开展盐碱耕地治理改良，支持盐碱地综合利用试点。习近平总书记在河北、宁夏等地考察时多次强调，打好黄河“几字弯”攻坚战，统筹推进森林、草原、湿地、荒漠生态保护修复和盐碱地综合治理。2024年国务院政府工作报告要求，严守耕地红线，加强盐碱地综合治理。2025年中央一号文件进一步要求，强化耕地保护和质量提升，稳步推进盐碱地综合利用试点。

盐碱地改良措施主要包括工程、农艺、生物、化学等措施。盐碱地问题的复杂性决定了其根本出路在于“集成”。这绝非技术的简单叠加，而是基于系统科学原理，将工程、农艺、生物、化学、管理措施进行时空优化配置，构建具有内在协同效应的技术体系。“宁夏兴庆沙质盐碱地精准渗滤节灌抑盐产能提升模式示范”是国家重点研发计划重点专项“黄河上游河套平原节水控盐产能提升技术模式与应用”的课题5“黄河上游河套平原灌区节水控盐产能提升技术典型模式示范”的1个专题。本专题负责人及团队立足银川市兴庆区通贵乡和月牙湖乡，经过5年的研究与示范，针对兴庆区沙质盐碱地“易费水、易渗漏、易返盐”和节水-增产-提质-增效与生态矛盾的痼疾，基于水-盐-土-生（生态）-产（产业）一体化系统治理和节（水）-控（盐）-改（土）-用（资源化）协同推进的机理，建立了“工程-农艺-生物-管理”四位一体协同治理的系统集成模式，促进了机理-机制-模式-应用联动。以下是项目主持人王忠静教授对专题主持人田军仓教授的访谈，以期对“宁夏兴庆沙质盐碱地精准渗滤节灌抑盐产能提升集成模式及示范”成果进行进一步推广。

访谈内容：

1 水利工程是盐碱地综合治理及利用中的核心“基石”

主持人：

作为水利工程教授，您是如何看待通过水利工程设计与系统调控提供稳定、可控、高效的水盐运移条件在盐碱地治理与利用中的作用和地位的？

专 家：

这个问题切中了盐碱地治理的核心矛盾，也揭示了现代水利工程的角色转型——从单纯的供水排水，升级为整个区域水盐代谢系统的智慧设计与调控者。

我以我们团队在宁夏银川市兴庆区5年的盐碱地综合利用典型示范片区——月牙湖二道墩和通贵乡河滩村为例，具体阐释水利工程作为“杠杆”和“阀门”的作用。

兴庆区的背景与挑战，是宁夏引黄灌区的一个缩影。它得益于黄河水灌溉，但长期以来，耕地分布在通贵乡、掌政镇等低洼地带，土壤含盐量高，易板结且养分含量低，成因包括土壤偏沙性（持水性差导致蒸发返盐）、地下水位高（受黄河顶托影响排水不畅）、灌溉水量不足、排水沟易坍塌而排水不畅。月牙湖乡土壤质地较为松散，颗粒较大，通气性和透水性良好，但保水保肥能力相对较弱，地下水位高，土壤含盐量高。“大引大排”的传统模式导致地下水位（平均1 m）居高不下，在强烈的蒸发作用下，盐分随着毛管水不断向地表累积，形成次生盐碱化。这里的核心矛盾是水与盐的时空错配。

我们的工作，就是通过精准的工程设计与系统调控，重新编程水盐的运移路径与节奏。具体有以下几个方面。

第一，水利工程作为“杠杆”：重塑地下水位，撬动系统根本状态。这里的“杠杆”，指的是那些能够以相对有限的工程投入，改变大面积区域根本水文地质条件的基础性设施。在兴庆区，这个“杠杆”就是深密布设的暗管排盐系统。传统明沟排水，就像在地上划浅痕，易淤积、占地多，对深层水位控制乏力。而暗管排水工程，则是埋设于地下1.3~1.8 m深处的“隐形杠杆”。通过科学规划管网的密度、深度和坡度，使其精确切入到盐分活跃的地下水临界深度以下。在月牙湖乡二道墩暗管排水示范区^[5-6]，暗管排水系统由一级吸水农管（铺管机施工，埋深1.3~1.6 m，打孔波纹管直径80 mm或90 mm，管外包80 g∙m^-2土工布，管周围填埋100 mm厚的粗砂和碎石混合料）→集水管（直径160 mm的PVC管）→闸阀→斗沟组成。在通贵乡河滩村示范区，暗管排水面积262.7 hm²，划分6个排水系统，排水系统由一级吸水农管（铺管机施工，埋深1.3~1.8 m，打孔波纹管直径80 mm，管外包80 g∙m^-2土工布）→集水管（直径160 mm的PVC管，电磁阀）→排水汇于集水井→太阳能光伏泵站抽排组成。当灌溉或降水后，多余的下渗水会迅速被暗管排水网络收集、排出。这直接、高效地压低了区域性地下水位，打破了高水位—强蒸发—盐表聚的恶性循环链。仅此一举，就为根层土壤创造了脱盐的势能基础。这就是“杠杆”之力——用一套地下管网，撬动了整个土体剖面的水盐平衡方向。

第二，水利工程作为“阀门”：实现精准调控，调度每一方水盐。仅有“杠杆”奠定基础还不够，更需要精细的“阀门”来控制进程。这里的“阀门”，就是灌排一体化的智能控制设施与监测网络。在兴庆区的月牙湖二道墩和通贵乡河滩村的现代化治理示范区，构建了一个“天-空-地”立体感知与智能调控系统。感知网络：在田间布设土壤盐分、湿度传感器和地下水位监测井，实时传回数据。智能“阀门”：将传统的农渠口闸门改造为测控一体闸，并与田间滴灌系统联动。在月牙湖乡二道墩滴灌示范区^[7]，滴灌系统由蓄水池→首部枢纽→主管→干管→分干管（电磁阀）→支管→滴灌带组成。在通贵乡河滩村示范区，滴灌系统首部控制灌溉260.7 hm²，单系统设计灌溉面积83.9~89.9 hm²，滴灌系统由蓄水池（6 万m³）→首部枢纽（包括施肥控制装置+自动反冲洗砂石+自动反冲洗接片组合过滤器及控制装置+水表/压力表计量装置）→主管→干管→分干管（太阳能电磁阀控制装置）→支管→滴灌带组成；自动化信息化系统由中央灌溉控制中心（工作站）→首部泵站自动化系统（泵站自动化信息控制器+液位传感器）→田间灌溉系统自动化测控设备（太阳能无线灌溉控制终端单元+减压调压电磁阀）→信息化软件平台组成。滴灌制度：滴灌流量1.38 L∙h^-1，工作压力=0.1 MPa，轮灌组1 次灌水延续时间为7 h，灌水周期为5 d。调控逻辑：基于实时数据和作物需水模型，系统可以作出最优化决策。例如，作物需水关键期，系统会指令“阀门”开启，进行定额灌溉；当传感器预警（或人工观测）根层盐分临近阈值时，系统则会启动“控制性排水”模式，即通过暗管系统主动将含盐地下水排出，降低水位至安全线以下。灌溉是“进阀门”，排水是“出阀门”，而智慧系统就是指挥这些阀门协同工作的“大脑”。它实现了从“粗放漫灌”到“按需补灌、按标排盐”的飞跃，让每一方水都承载着洗盐或保湿的精确任务。

第三，服务于多元化利用目标的系统产出。当“杠杆”与“阀门”协同工作，一个稳定、可控的水盐运移条件就被创造出来，这直接解锁了多元化的高价值利用场景。支撑高标准农业生产：稳定的脱盐环境使得优质水稻、饲草玉米的规模化、标准化种植成为可能，产量和品质显著提升。催生“稻渔共生”生态模式：市外淘园和通北村示范区通过精准控制田间水位（比如，长期保持一定深度的水层20 cm抑制返盐），为发展“水稻+螃蟹/鱼”综合种养提供了完美条件。水盐调控工程在这里不仅服务于作物，还支撑了一个内部循环的微型生态系统，实现了“一水两用、一地双收”。赋能盐碱地生态旅游与碳汇功能：市外淘园示范区在重度盐碱区边缘，通过水利工程营造出可控的水面与湿地，设置垂钓中心，发展生态旅游。同时，健康的土壤微生物环境和植被恢复，也提升了土壤固碳能力。水利工程在这里，成为了“生态设计师”的工具。

总体而言，从兴庆区的实践可以看到：现代水利工程已超越土木工程结构的范畴，演进为一个集成了物理基础设施（杠杆）、智能控制设备（阀门）和数字决策系统（大脑）的“系统调控器”。它通过工程设计设定系统边界，再通过智能调控优化系统内部流程，最终目的已不再是单纯的治盐，而是为整个盐碱地生态系统的高质量、多元化发展，提供一种基础性的、可调控的水土环境公共服务。这就是水利工程学科在新时代赋予盐碱地治理的独特视角和核心价值：不只提供水，更提供一套关于水与盐的、可持续的秩序。

2 灌排协同是“水-土-植-生”系统耦合中水利工程的“调控力”与农艺技术的“生物力”深度融合的纽带

主持人：

您刚才谈了水利工程的“基石”作用，能否再深入讲一讲水利工程是如何连接农艺措施的，以及这种连接需达到怎样的水平才能实现盐碱地有效治理的目的？

专 家：

您提出的这个问题，精准地触及了现代盐碱地农业系统工程的精髓。水利工程专家的核心价值正是在于用系统工程的思维和水动力学的工具，去理解、设计和调控“水-土-植-生”这个生命耦合系统的物质与能量流动。

核心理念：“水-土-植-生”系统耦合——水利工程是调控中枢。在传统的农艺视角中，水、土、植物、动物（微生物）常被作为独立或简单叠加的要素进行管理。而水利工程的系统视角要求将这四者视为一个动态反馈、互为边界条件的有机整体。“水”是驱动者与载体，它驱动盐分、养分运移，是连接其他三者的物理介质。“土”是反应器与存储器，其结构、化学和生物特性决定了水、盐、养分的转化、保持与释放速度。“植”是引擎与调控者，根系吸收水分养分，改变根区微环境；蒸腾作用驱动土壤水盐上行流；植株生长反馈系统状态。“生”是催化剂与平衡器，土壤微生物、动物（如稻田中的蟹、鱼）的活动深刻影响着有机质分解、养分形态转化、土壤结构以及水环境。水利工程的深度融合角色，就在于通过工程设施与智能调度，为这个耦合系统的良性运转创造最优的水力驱动条件。它不是被动地响应农艺需求，而是主动地设计和维持整个系统所需要的水盐代谢节律。

实践场景：水利工程作为纽带的具体体现有以下几个方面。①在稻旱轮作模式中^[8-9]，实施水旱交替的创造性胁迫，稻旱轮作是经典的生物洗盐和破结皮措施。水利工程的深度在于精确控制干湿交替的时机、强度与节奏。耦合调控：水稻收割后，利用冬灌进行蓄水淋盐，让盐分充分溶解。春季旱作（如玉米）播种前，通过精准的暗管排水或明沟强排，在短期内将地下水位降至临界深度以下，为旱作物创造低盐的播种层。在旱作生长季，采用滴灌提供限水助盐的微环境，即供给作物必需水，但保持根区一定的盐分胁迫以锻炼作物耐性，同时避免盐分上窜至表土。这里的灌溉排水制度，是衔接两种截然不同的作物生态位、实现洗盐-控盐-用盐动态平衡的转换纽带。如在月牙湖乡二道墩中轻度盐碱示范区，采取水稻1年-旱作滴灌玉米1年的稻旱轮作制度。②在稻蟹/稻鱼结合模式中^[10-12]，创造并维持共生水位窗口，在农艺上稻田养蟹需保持一定水深，但水利工程的慧眼在于量化并动态控制这一水深的生态意义。耦合调控：不是简单地灌水，而是通过控制进水闸和排水闸，精准维持一个对水稻分蘖和螃蟹脱壳都适宜且能有效抑制杂草和底层返盐的生态水位（例如，分蘖期浅水促蘖，蟹生长期缓加深水）。排水时，通过设置在田间的可调式溢水口，缓慢排水以避免环境剧变引起蟹、鱼的应激。此时，灌溉排水制度就是衔接水稻生理需水与水产生存环境的生命纽带。如在市外淘园示范区，共生水位一般维持在20 cm左右。③在有机无机肥配施与土壤改良中^[13-15]，驱动快速反应与长效培肥，增施有机肥、钙/硅肥是改良土壤结构的关键。但若水分管理不当，有机肥矿化慢，钙离子无法有效置换钠离子。耦合调控：在施用有机肥和石膏后，会设计一套激发灌溉制度，即采用小定额、高频率的滴灌或微喷灌，维持土壤处于最佳田间持水量一段时间。这如同为微生物活动和化学反应提供了“恒温摇床”，极大加速了有机质腐殖化和脱硫石膏的溶解-置换反应。此时，灌溉制度成为了激活和桥接外源输入物质与土壤内部生化过程的反应纽带。如在月牙湖乡二道墩、通贵乡河滩村中轻度盐碱示范区，采用有机无机肥配方以及自主研发的脱硫石膏-有机硅-矿源黄腐酸钾配方。

技术核心：滴灌系统下的水-肥-盐协同调控正是纽带作用在微观尺度的集中体现。通过精准灌溉系统，实现对根区微环境的“外科手术式”调控。①以水控盐，创造安全生育空间：在播种或移栽前，进行定额洗盐灌溉，将根层初始盐分压至作物耐受阈值以下。作物生长期间，通过高频、少量的滴灌，在根区周围形成一个持续低盐、高湿的盐分稀释区，像保护罩一样将高盐的土体推离活跃根区。②以水调肥，实现营养精准供给：将氮、磷、钾及钙、硅等中微量元素，根据作物不同生育期的需求，预制为不同配比的母液。通过灌溉系统（水肥一体化），在作物最需要的时刻将养分直接送达根区。例如，在分蘖期提高氮比例；孕穗期提高钾和硅的比例（硅能增强水稻细胞壁，抗盐抗倒伏）；在改良初期或盐分胁迫期，额外增加钙肥输入，以拮抗钠离子毒害，稳定细胞膜。③动态监测，实现反馈式智能调控：系统整合土壤溶液盐分传感器、土壤湿度传感器和作物茎流计。当传感器监测到根区盐分浓度逼近设定阈值时，系统可自动启动1次排盐灌溉（稍大定额），将盐分淋洗至深层。随后，根据作物耗水情况，自动切换到营养灌溉模式，补充水分和养分。这实现了从固定程序灌溉到基于植物生理需求和土壤环境反馈的智能响应灌溉的飞跃。

总体而言，作为水利工程专家，我们强调将每一种农艺措施，都解读为对“水-土-植-生”系统的一种特定扰动；将每一次灌溉排水，都设计为一种引导系统向预期目标演进的精准调控信号。精准灌溉排水制度，就是这样一条将水利工程的“调控力”与农艺技术的“生物力”拧成一股绳的纽带，共同驱动盐碱地农业系统走向高产、高效、高韧性的可持续发展之路。

3 水利工程为生物技术奠基，生物技术为水利工程增效

主持人：

您刚才谈了盐碱地治理与利用中水利工程与农艺措施的关系，请再谈谈水利工程与生物措施的关系。

专 家：

水利工程与生物技术是“骨与肉”的关系，水利工程构建了系统的物理骨架与水盐代谢通道，而生物技术则赋予系统生命活力和自维持能力。二者协同，方能实现水-盐-微生物-植物系统的智能、高效与可持续运行。

水利工程与生物技术的协同：从单向支撑到双向赋能，协同实践遵循“奠基-减负-增效-智能”的闭环路径。

水利工程为生物技术奠基：提供生存与生效的物理前提。关键实践：在施用任何微生物菌剂或种植耐盐作物前，首先实施精准水力压盐。例如，通过控制性沟灌或滴灌，将耕层土壤盐分在短期内降至目标微生物或作物品种的耐受阈值之内。这相当于为生物技术创造了可工作的初始环境。系统意义：没有这一水利奠基，功能微生物无法定殖，耐盐作物种子难以萌发。水利工程在此扮演了生命孵化器的角色。

生物技术为水利工程减负与增效^[16-17]：形成良性循环。减负实例：在暗管排水区使用特定功能菌剂，其代谢产物能有效胶结土壤颗粒，降低细颗粒随水流进入和堵塞暗管的速度。监测数据显示，这可使暗管系统的维护周期延长，降低工程运维的人力与成本负担。增效实例：在滴灌系统中，将菌根真菌接种剂与灌溉水同步施用。真菌菌丝网络延伸了根系的吸收范围，使作物对水分的利用效率（WUE）提升，对磷等惰性养分的吸收率提升。这意味着，在相同产量目标下，可减少灌溉与施肥的绝对投入，直接提升水利与生物措施的效率。

迈向“水-盐-微生物-植物”协同智能调控。我们的探索：在智慧农业示范区，构建了集成土壤多参数传感器、作物生理传感器和微型气象站的物联网络。智能调控逻辑：系统算法不仅分析水盐数据，还引入微生物活性间接指标（如土壤呼吸强度、酶活性）。例如，当系统监测到根区盐分轻微上升且土壤呼吸减弱时，会判断为微生物功能受抑。此时，系统可能自动执行：①启动1 次微咸水滴灌以稳定水盐环境；②通过滴灌系统注入低浓度的液态微生物激活剂或维持型菌剂。这实现了水盐管理响应生物状态，生物状态反馈调控决策的动态耦合。

生物菌剂的实践评价与动态精准管理策略效果评价^[18-20]：机遇与局限并存。效果显著但高度依赖前置条件：在经过水利措施初步改良的中轻度盐碱地，针对性地施用功能菌剂（如固氮、解磷、产酸菌），配合有机肥，通常可在1~2 个生长季后观察到土壤团聚体增加、pH微降、作物长势改善等效果，增产幅度在5%~15%。然而，在未经改良的重度盐碱地或水盐条件剧烈波动的环境中，菌剂效果极不稳定，甚至无效。菌剂功能趋于专业化：市场正从全能型向功能专一型转变。例如，针对苏打盐碱土的产酸降碱菌剂，针对贫瘠盐碱土的溶磷解钾菌剂等，其针对性效果远优于复合菌剂。实践表明，“对症下菌”比“广谱施用”更经济有效。动态精准管理策略：从“套餐”到“处方”。补充策略基于状态触发：我们摒弃了固定的春秋两季施用模式，转而采用关键时期补充+胁迫响应补充策略。关键时期：在作物移栽定植期、分蘖拔节期等根系快速发育阶段，通过灌溉系统滴入促生菌剂，帮助建立优势根际菌群。胁迫响应：当出现水淹、干旱或施肥不当等可能导致微生物群落紊乱的事件后，及时补充相应功能的菌剂进行“修复”。种植方案的协同调整：实施养地作物-经济作物轮作，并配套不同的菌剂策略。例如，在种植田菁等绿肥翻压时，配合施用固氮、腐解菌剂，加速养分释放与土壤培肥；后茬种植经济作物时，则转为施用促生、抗病菌剂，最大化菌剂的接力效益。

节水耐盐水稻品种的试验示范评价^[21-22]：在多个生态区进行的品比试验表明，以种适地是盐碱地利用最经济的策略，但其效果必须与水利工程深度绑定。品种类型与适应性梯队：①耐盐先锋型，以海稻86等为代表，耐盐性强（苗期耐受4‰~6‰盐分），可在中重度盐碱地实现垦殖从“0到1”的突破，但产量潜力中等，米质通常一般，主要用于生态拓荒与产能兜底。②节水优质型，以宁粳56、乐稻111等改良品种为代表，在轻度盐碱地（盐分<3‰）或微咸水灌溉下，能保持与常规品种相近的产量和优良食味品质，同时节水效率突出（节水15%~30%），这是当前高产优质盐碱稻田的主力品种。③水肥高效型，如宁粳56号、宁粳51号、宁大6号、秋优88共4 个品种，这类品种对水肥管理要求高，但产量潜力大，必须与精准灌溉施肥系统配套，适用于水利设施完备、管理精细化的现代化农场。效果评价与工程耦合的必要性：品种效果有“天花板”：再优秀的品种，其耐盐节水能力也有生理极限。长期稳定的高产优质，必须依靠水利工程将根区水盐环境控制在品种的最佳耐受窗口之内。品种是“运动员”，水利工程是“场地维护师”和“裁判员”，共同决定了比赛成绩。“品种-水策”必须精准匹配，我们为每个主推品种都制订了推荐灌溉制度图。例如，对于耐盐但蒸腾量大的先锋型品种，推荐浅湿交替灌溉；对于优质节水型品种，则严格采用控盐控制湿润灌溉，确保其整个生育期根区盐分稳定在最优区间。未来方向：从适应到设计，水利适配型筛育品种将是新方向^[23-24]，培育筛选根系构型更利于滴灌水分扩散，更易与菌根真菌共生，且在不同水盐胁迫下产量与品质更稳定的设计型水稻品种。这标志着从被动选种到主动造种的跨越，是水-种协同的高级形态。

总体而言，我们的研究与示范深刻揭示：盐碱地综合利用的突破，依赖于水利工程（调控环境）、生物技术（活化地力）与筛育品种（挖掘潜能）三者的系统性融合与迭代优化。水利工程不仅是提供水盐调控的“基础设施”，更是整合多学科技术、驱动整个系统向高阶演进的“系统集成平台”与“智能调控中枢”。未来，通过更深入的跨学科合作与数据驱动，有望构建出真正智能、自适应、高产高效的盐碱地农业生态系统。

4 建立盐碱地精准渗滤节水控盐综合治理集成模式及分区分类治理策略

主持人：

沙质盐碱地是盐碱地中的一种特殊形态，请您根据您所主持的专题的情况，谈谈盐碱地分区治理策略背后的逻辑。

专 家：

历经5年时间，我们专题团队围绕兴庆区沙质盐碱地“易费水、易渗漏、易返盐”和节水-增产-提质-增效与生态矛盾的痼疾，带领24名硕士生和博士生，根据土地盐碱程度的不同，采取不同技术措施的组合进行土壤改良，建成了月牙湖百亩（1 亩=667 m²）核心示范区、市外淘园千亩示范区和通贵万亩规模区，开创性地建立了“工程（节水滴灌+暗管排水）-农艺（稻旱轮作+土壤改良）-生物（以种适地）-管理（灌排协同）”四位一体协同治理的系统集成模式^[25]，形成节水滴灌+暗管排水+稻旱轮作+土壤改良+以种适地的盐碱地精准渗滤节水控盐综合治理^[26]特色，促进了机理-机制-模式-应用联动，实现了技术突破。该集成模式科学体系：通过铺设滴灌管网和暗管排水调控系统，像“精密血管”一样实现对水分的按需供给和盐分的高效淋排，从根源上将地下水位控制在临界深度以下。同时，推行水旱轮作、平衡施肥、高茬翻埋、增施有机肥和自主研发的土壤改良剂等农艺措施，有效改善土壤结构，抑制盐分上升，提升土地“免疫力”。在此基础上，筛选种植耐盐碱作物品种，如玉米品种先玉1225，水稻品种宁粳56、乐稻111，以种适地，配合功能菌肥，让作物在盐碱环境中“强身健体”，稳定产能。最后，建立基于典型水文年的智能灌排制度和水肥盐协同调控策略，实现智慧精准管理。该模式系统解决了沙质盐碱地节水控盐产能提升等问题，从而帮助土地恢复健康。

该集成模式还根据盐碱程度、不同作物，开创性地建立了4 类分区分类治理策略：①沙质盐碱地玉米水肥一体化精准渗滤节水控盐产能提升模式^[27-31]；②沙质盐碱地小麦水肥一体化精准渗滤节水控盐产能提升模式；③沙质盐碱地灌排协同的水稻精准渗滤节水控盐产能提升模式^[32-33]；④沙质低洼盐碱地上农下渔式稻蟹/鱼结合的精准渗滤节水控盐产能提升模式^[34]。对轻度盐碱地（EC：2~4 dS∙m^-1）所有6个乡镇，主攻方向是农艺提质+高效节灌：预防为主，高产稳产；隔年冬灌；1年稻-3年旱轮作；产量水平：水稻700 kg∙667^-1m^-2以上，滴灌玉米900~1 000 kg∙667^-1m^-2，滴灌小麦500~600 kg∙667^-1m^-2；高产灌排定额。对硫酸盐型中轻度（EC：4~8 dS∙m^–1，SO₄^2-/Cl^->1）的通贵乡司家桥村、通南村、通贵村，主攻方向是排水+培肥：1年稻-1年旱轮作；冬灌；洗盐灌排定额；产量水平：水稻600~700 kg∙667^-1m^-2，滴灌玉米700~800 kg∙667^-1m^-2，滴灌小麦450~550 kg∙667^-1m^-2。对氯化物型重度（EC：>8 dS∙m^-1，Cl^-/SO₄^2->1）的通贵乡通北村，掌政镇洼路村，主攻方向是强排+抑盐：控盐保苗，发展稻渔结合、饲草、油葵；冬灌；3年稻渔结合-1年旱轮作；洗盐灌排定额；产量水平：水稻500~600 kg∙667^-1m^-2，滴灌玉米600~700 kg∙667^-1m^-2，滴灌小麦400~450 kg∙667^-1m^-2。对碱化土（pH>8.5，ESP>15%）的掌政镇镇河村，主攻方向是改碱+活土：降低pH/ESP，恢复地力；脱硫石膏等改良剂；1年稻-1年旱轮作；冬灌；洗盐灌排定额；产量水平：水稻450~500 kg∙667^-1m^-2，滴灌玉米550~600 kg∙667^-1m^-2，滴灌小麦350~400 kg∙667^-1m^-2。

通过5年盐碱地综合治理，千亩、万亩示范区重度盐渍化土壤盐分分别下降了70.2%和39.0%，地力分别提升了1.9 个和1.2 个等级，籽粒玉米产量分别提高46.9%和25.7%，水分利用效率分别提高了72.2%和22.1%；小麦产量较2021年分别提高了43.0%和24.0%，水分利用效率较2021年分别提高了99.0%和23.1%；水稻产量较2021年分别提高了22.1%和22.4%，水分利用效率较2021年分别提高了50.6%和24.8%。总之，盐碱地精准渗滤节水控盐综合治理模式及示范区为全国沙质盐碱地改良提供了可复制的技术样板^[35]。

主持人总结：

黄河上游河套平原盐碱地改良与综合利用，是黄河流域生态保护与高质量发展的重要任务之一，更是黄河“几字弯”攻坚战的主要战场^[36]。从“黄河上游河套平原节水控盐产能提升技术模式与应用”成果在宁夏、内蒙古河套灌区盐碱地改良与综合利用的示范与推广成效来看，盐碱地治理绝不是某一技术包打天下，也不是单项技术的简单堆叠，而是要基于“机理-机制-模式-应用联动”的逻辑，进行系统治理。从盐碱地的成因夯实盐碱地改良的基石，从农业的命脉穿起盐碱地利用的纽带，从土肥地力的机制加强盐碱地治理生物技术，从综合集成的技术本源建立盐碱地分区分类治理策略。

“宁夏兴庆沙质盐碱地精准渗滤节灌控盐产能提升模式示范”专题通过54个月的试验示范建立沙质盐碱地节水控盐综合治理模式（集），符合当地实际，应用效果显著，可为全国同类型沙质盐碱地改良提供模式样板与技术参考，意义明显。

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基金资助

国家重点研发计划项目专题(2021YFD1900605-4)

国家重点研发计划项目课题(2021YFD1900601)

宁夏高等学校一流学科建设（水利工程）项目(NXYLXK2021A03)