我国盐碱地面积逾1.5亿亩,其中宜稻区约2400万亩,占可垦低洼盐碱地总量60%。“以水压盐”是降低根层盐分最直接的手段,但多灌浪费淡水、少灌返盐减产,灌溉制度长期依赖经验。国家耐盐碱水稻技术创新中心2024年发布模型显示,耕层含盐量0.3%地块,亩产对灌水量的弹性系数达0.68,精准控水成为稳产关键。本文综合环渤海、宁夏平原五年定位试验数据,提出“控深保浅干湿交替”灌溉制度,平均亩产增18%,耕层盐分年降0.3个百分点,为黄河三角洲及西北内陆盐碱稻区提供可复制方案。

一、以水压盐机理:溶解—淋洗—排出三环节
NaCl溶解度随温度升高而增大,30℃时约为36g/100mL。稻田保持3cm水层,可使0~20cm土层盐分浓度由0.45%降至0.25%,渗透压下降0.15MPa,水稻根系吸水速率提高22%。但持续淹水导致土壤还原性增强,Fe²⁺、Mn²⁺累积,需通过“间歇落干”氧化还原交替,既排盐又护根。数据来源:中国农业大学资源与环境学院《盐碱稻田水盐运移规律研究》,2023
二、田间试验:环渤海五年定位,确定“控深保浅”阈值
试验设于山东东营垦利区,土壤初始含盐量0.38%,地下水埋深1.8m。设5个处理:A常规淹灌(8cm)、B控深5cm、C控深3cm、D干湿交替(3-0-3cm)、E控深+间歇。结果表明:
- 控深3cm处理0~20cm脱盐率68%,比淹灌高12个百分点;
- 干湿交替处理氧化还原电位(Eh)维持在-50~150mV,Fe²⁺浓度降低35%;
- 控深+间歇处理亩产647kg,比淹灌增18%,水分生产率提高0.42kg/m³。
据此提出“保浅3cm+干湿交替”为核心参数的灌溉制度。数据来源:国家耐盐碱水稻技术创新中心《渤海滨海盐碱稻节水控盐技术规程》,2024
三、灌溉制度模型:三阶段八节点,精准到日
1. 泡田期:插前7d灌水10cm,溶解耕层盐分,然后快速排水至5cm,防止“浸泡返盐”;
2. 分蘖期:3cm浅水层,自然落干至土表微裂再灌,周期7d,循环4次;
3. 孕穗—抽穗期:敏感期保持3cm水层,高温≥35℃时夜间短时灌水5cm降温;
4. 乳熟期:干湿交替,灌2cm→落干→脚窝无水再灌,周期5d,促根防倒;
5. 黄熟期:停水晒田,土壤含水量降至65%利于机收。
模型配套“盐情速测+智能闸门”,土壤盐分≥0.25%自动补水,<0.15%停止灌水,实现“看盐浇水”。
四、水盐监测:便携式传感器+无人机多光谱
便携式四电极盐分仪3秒读出耕层含盐量,误差≤0.02%;无人机多光谱NDVI与盐分模型R²=0.81,可绘制田块盐分热力图,指导分区灌溉。宁夏平罗示范园应用后,亩均节水80m³,电费节支28元。资料来源:宁夏农林科学院《盐碱稻田水盐遥感监测技术手册》,2024
五、配套农艺:增密减氮+有机替代,协同提效
1. 增密:行距由30cm缩至25cm,亩穴数增10%,弥补落干期分蘖放缓;
2. 减氮:控深灌溉减少氨挥发,纯氮由18kg降至15kg,氮肥利用率提高6.4个百分点;
3. 有机肥:亩施腐熟羊粪1.5t,有机质年增0.8g/kg,土壤团粒增加,渗水速度提升20%,淋盐效果更佳。
六、成本收益:亩节水120方,纯利增加146元
按山东2024年水价0.52元/m³、电价0.75元/kWh计,亩节水120m³、节电15kWh,合计节省支出74元;产量增加78kg,按稻谷2.2元/kg计,增收172元;扣除传感器及闸门折旧100元,亩纯利增加146元,投资回收期1.4年。
七、风险与缓释
连续干旱:地下水埋深>3m区域,需配置浅井补水,保证分蘖期不落干;
极端降雨:降雨>50mm时开启排水口,防止“表面稀释、底层返盐”;
设备故障:传感器每年校准1次,备用手持盐分仪,避免误判。
把“大水漫灌”变成“精准淋盐”
盐碱稻并非“靠天赏饭”,只要抓住“浅水溶解、间歇排出、盐情可视”三大环节,就能把根层盐分稳控在0.2%以下,实现亩产600kg以上且节水20%。让每一滴水先溶解盐分、再滋养稻根,这正是以水压盐走向精准化的现实意义。
(本文试验地点:山东东营垦利区、宁夏平罗县;核心面积:垦利1200亩、平罗800亩;土层监测:0~20 cm、20~40 cm分层采样,每20 m网格1点;传感器样本:盐分仪5重复、无人机3架次)