韓霽昌 ，劉彥隨 ，羅林濤 ，3

（1.陜西省地產(chǎn)開(kāi)發(fā)服務(wù)總公司國(guó)土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710075；2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京100101；3.西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西西安710048）

耕地是人類賴以生存的基礎(chǔ)，保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展必須確保耕地的數(shù)量和質(zhì)量，位于陜、蒙、寧的毛烏素沙地，境內(nèi)砒砂巖和沙廣泛分布，砒砂巖無(wú)水堅(jiān)硬如石、遇水則松軟如泥，而沙子結(jié)構(gòu)松散、漏水漏肥，土地沙漠化和砒砂巖的水土流失并稱“兩害”，嚴(yán)重制約著區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。隨著陜西耕地“占”、“補(bǔ)”工作的開(kāi)展，陜西關(guān)中地區(qū)可開(kāi)發(fā)利用的耕地后備資源日益減少，陜南的土地開(kāi)發(fā)利用難度又很大，增加耕地資源的焦點(diǎn)就轉(zhuǎn)向了具有豐富光熱資源的陜北地區(qū)。陜北地區(qū)毛烏素沙地面積廣，具有巨大的挖掘潛力，但其沙化嚴(yán)重，難以利用。根據(jù)2009年第二次土地全面調(diào)查數(shù)據(jù)匯總結(jié)果顯示，榆林市未利用地占全省未利用地總面積的45.60%，其中沙荒地約530萬(wàn)畝，占榆林未利用地總面積的91.65%。長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)其進(jìn)行了一些探索利用，如黃土客土法。但在毛烏素沙地周邊缺少黃土土源，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成本又很高，加之沿途污染嚴(yán)重，造成治理時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益極差，無(wú)法大面積推廣，致使毛烏素沙地長(zhǎng)期以來(lái)未作為耕地后備資源進(jìn)行有效利用。

目前關(guān)于砒砂巖的研究則主要集中于砒砂巖的性質(zhì)[1-4]、種類[5]和分布[6]、水土流失特征[7-9]和植被治理[10,11]、生態(tài)安全評(píng)價(jià)[12]等方面，對(duì)于砒砂巖的資源化利用也很少見(jiàn)。關(guān)于沙地治理研究主要以防、擋為主[13]，包括植被、工程以及化學(xué)措施，如植被恢復(fù)[14]、防護(hù)林建設(shè)[15,16]、方格沙障[17]、化學(xué)固沙劑[18-22]等，在沙地開(kāi)發(fā)利用方面主要的做法為拉運(yùn)黃土覆蓋法。

基于對(duì)兩種物質(zhì)特性的認(rèn)識(shí)，筆者提出利用“兩害”物理構(gòu)成的互補(bǔ)性，將其復(fù)配成為新型“土壤”，變“兩害”為“一寶”，實(shí)現(xiàn)砒砂巖與沙的資源化利用，使荒漠變良田?；诖?，從2009年開(kāi)始，在榆陽(yáng)區(qū)大紀(jì)汗土地開(kāi)發(fā)示范工程中，從單一化治理向綜合利用的模式轉(zhuǎn)變?nèi)胧?，以增加耕地面積，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用為目標(biāo)，圍繞“砒砂巖與沙物質(zhì)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，復(fù)配后可成為耕作土壤”的發(fā)現(xiàn)，研發(fā)了砒砂巖與沙快速成土的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了砒砂巖與沙的資源化利用，累計(jì)整治規(guī)模0.21萬(wàn)hm2，新增耕地0.16萬(wàn)hm2，新技術(shù)節(jié)支總額約1.57億元，且節(jié)水效果顯著；建成的規(guī)?；?、高標(biāo)準(zhǔn)脫毒馬鈴薯原種繁育基地，對(duì)周邊農(nóng)戶起到了輻射帶動(dòng)作用，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)綜合效益顯著。

1 研究區(qū)域概況及研究思路

1.1 區(qū)域概況

毛烏素沙地位于37°30'—39°20'N，107°20'— 111°30'E，東起陜西省的神木縣，西至寧夏回族自治區(qū)的鹽池縣，南抵長(zhǎng)城，北至鄂爾多斯高中部。海拔1200—1500 m，面積73344 km2。處在戈壁向黃土高原的過(guò)度地帶，植被和土壤反映出過(guò)渡性特點(diǎn)[23-25]。除向西北過(guò)渡為棕鈣土半荒漠地帶外，向西南到鹽池一帶過(guò)渡為灰鈣土半荒漠地帶，向東南過(guò)渡為黃土高原暖溫帶灰褐土森林草原地帶。地下水豐富，埋深較淺，深度不等，在盆谷地部形成堿淖（湖）。陜北地區(qū)毛烏素沙地面積廣，是典型的農(nóng)牧交錯(cuò)生態(tài)脆弱區(qū)，區(qū)域內(nèi)廣泛分布著砒砂巖和沙，水土流失和土地沙化嚴(yán)重，土地利用效率不高，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)條件差，大部分土地常年處于裸露和荒蕪狀態(tài)，亟需探索一條既保護(hù)生態(tài)環(huán)境，治理成本低，又能提高土地利用率的治理模式。

1.2 研究思路

為解決沙地開(kāi)發(fā)利用中的周邊缺少黃土土源，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成本又很高，加之沿途污染嚴(yán)重，造成治理時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益極差，無(wú)法大面積推廣等問(wèn)題。本研究從2009年開(kāi)始，在毛烏素沙漠多次實(shí)地踏查和研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)區(qū)域存在的砒砂巖和沙這兩種主要物質(zhì)特性的研究分析，探索利用砒砂巖和沙進(jìn)行復(fù)配形成耕作土壤來(lái)改造毛烏素沙地的大膽設(shè)想，進(jìn)而取代客土改良沙土的傳統(tǒng)技術(shù)。研究主要包括砒砂巖和沙的特性和復(fù)配機(jī)理研究、實(shí)驗(yàn)分析、田間試驗(yàn)、關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程示范和技術(shù)推廣等一系列階段?？傮w思路見(jiàn)圖1。

圖1 項(xiàng)目研究的總體思路Fig.1 Research approach of the study in this project

2 研究?jī)?nèi)容及分析

2.1 基于其特性互補(bǔ)，復(fù)配成土具有可能性

砒砂巖和沙在毛烏素沙地相對(duì)獨(dú)立存在，砒砂巖成巖程度低、無(wú)水堅(jiān)硬如石，遇水松軟如泥，而沙則孔隙度大、膠結(jié)程度差、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，漏水漏肥，二者性質(zhì)存在互補(bǔ)性，如若將二者混合，是否能兼?zhèn)渫笟馔杆院捅Ｋ７市?，滿足作物需求，從而變“兩害”為“一寶”？為此，對(duì)其物理結(jié)構(gòu)和持水和保水特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定[26]，砒砂巖（樣品）中砂粒、粉粒和粘粒含量分別為19.57%，72.94%和7.49%。按照美國(guó)制質(zhì)地劃分標(biāo)準(zhǔn)，則砒砂巖土的機(jī)械組成達(dá)到粉砂壤土的標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)進(jìn)行砒砂巖和沙的持水性實(shí)驗(yàn)，砒砂巖持水性實(shí)驗(yàn)顯示（圖2），灌水0.5h后，地表明水面消失進(jìn)行第一次取樣，此時(shí)土壤含水率反應(yīng)了土壤的持水能力。0—5cm、5—10cm、10—15 cm三個(gè)分層的土壤含水率隨蒸發(fā)時(shí)間的加長(zhǎng)含水率呈下降趨勢(shì)，表明上層土壤受蒸發(fā)影響明顯，且越靠近大氣層含水率的下降速度越快；5—20 cm分層在第51.5 h含水率有所回升，表明砒砂巖透水性差，具有良好的持水性。沙的持水性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示（圖3），不同土層的的土壤含水率隨時(shí)間變化而快速下降，在前6個(gè)小時(shí)變化最為明顯，表明沙土保水性較差，不能長(zhǎng)期提供并維持作物生長(zhǎng)所需要的水分。

圖2 實(shí)驗(yàn)測(cè)定砒砂巖含水量變化Fig.2 Water content change of soft rock measured in lab

圖3 實(shí)驗(yàn)測(cè)定沙的含水量變化Fig.3 Water content change of sand measured in lab

綜上，砒砂巖有豐富的粉粒，具有良好的持水性，與沙性質(zhì)互補(bǔ)，若與沙進(jìn)行復(fù)配，存在成土的可能性。

2.2 基于系統(tǒng)室內(nèi)配比實(shí)驗(yàn)，合理配比可滿足作物的生長(zhǎng)要求

根據(jù)砒砂巖與沙具有成土可能性將砒砂巖與沙按照不同比例（1∶0、5∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶5、0∶1）混合進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定其機(jī)械組成、毛管孔隙度、飽和導(dǎo)水率和有機(jī)質(zhì)等理化性質(zhì)（表1），比較不同配比下復(fù)配土壤的各個(gè)理化性狀可以發(fā)現(xiàn)：

（1）機(jī)械組成：隨著復(fù)配土壤中砒砂巖比例的增大，復(fù)配土壤質(zhì)地隨之發(fā)生變化，1∶5（砒砂巖∶沙，下同）是質(zhì)地由沙土成為砂壤的臨界點(diǎn)，比例為2∶1時(shí)土壤質(zhì)地變?yōu)榉廴馈?/p>

（2）飽和導(dǎo)水率[26]：砒砂巖在與沙混合后飽和導(dǎo)水率顯著下降。砒砂巖與沙混合比例1∶5—1∶2是混合樣品的飽和導(dǎo)水率下降趨勢(shì)由快到慢的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，該比例范圍是較為理想的導(dǎo)水范圍。

（3）有機(jī)質(zhì)含量：由于砒砂巖與沙有機(jī)質(zhì)含量本底值均較低，混合后仍屬于全國(guó)耕地土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中有機(jī)質(zhì)分級(jí)的6級(jí)（<0.6%），需進(jìn)一步通過(guò)施用有機(jī)肥、種植綠肥、秸稈還田等措施來(lái)提高土壤肥力。

（4）持水性：隨著復(fù)配土壤中砒砂巖比例的增大，毛管孔隙度不斷增加，有效含水量開(kāi)始提升，混合土壤的持水性能在逐漸增強(qiáng)。另外經(jīng)過(guò)研究不同顆粒級(jí)配下砒砂巖的持水保水性，可以發(fā)現(xiàn)且2—4 cm粒徑的砒砂巖巖塊是最有利于水分的吸收和保持的粒徑范圍。

綜上分析，利用2—4cm粒徑的砒砂巖，與沙以1∶2—1∶5比例混合后，能獲得具有良好質(zhì)地、通透性、以及保水保肥性能的復(fù)配土壤，滿足作物生長(zhǎng)需求。

2.3 經(jīng)田間配方試種，獲取了適宜不同作物生長(zhǎng)需求的配方比

在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，依據(jù)復(fù)配成土的配方技術(shù)，開(kāi)展田間試驗(yàn)研究，對(duì)砒砂巖與沙復(fù)配土壤的基本理化性質(zhì)、作物產(chǎn)量、相關(guān)農(nóng)藝性狀等進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)不同作物在復(fù)配土壤上的種植適宜性。

以砒砂巖與沙按1∶1、1∶2、1∶5、全沙等不同比例建設(shè)試驗(yàn)小區(qū)，通過(guò)對(duì)2010—2011連續(xù)兩年四季作物的試種，研究結(jié)果表明：

表1 不同配比下模擬復(fù)配土壤理化性質(zhì)Tab.1 Properties of remixed soils by different ratioes

（1）土壤質(zhì)地變化：隨著作物種植年限的增加，土壤剖面中粉粒和粘粒均有下移趨勢(shì)。從不同砒砂巖與沙的混合比例來(lái)看，1∶1的復(fù)配土壤中的砒砂巖比例較高，其表層土壤中的粉粒含量要顯著高于其他比例的含量，其大小關(guān)系大致是 1∶1>1∶2>1∶5>全沙。

（2）有機(jī)質(zhì)含量變化：土壤有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)出隨作物種植季數(shù)增加而增加的趨勢(shì)。從砒砂巖與沙混合比例角度看：1∶5、1∶2和1∶1的復(fù)配土壤的有機(jī)質(zhì)含量經(jīng)過(guò)兩季作物后平均分別提高了0.095%、0.046%和0.208%，砒砂巖與沙組合后形成的土壤具有較好的保肥性能。

（3）水穩(wěn)性分析：比較試驗(yàn)小區(qū)種植前和兩次作物收獲后的土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量，所有小區(qū)>0.25 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量三次都是砒砂巖與沙比例為1∶1>1∶2>1∶5>全沙，全沙的土壤結(jié)構(gòu)性最差，隨著復(fù)配土壤中砒砂巖含量的增加，結(jié)構(gòu)性越來(lái)越好。隨著作物種植年限的增加，所有小區(qū)>0.25 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量都呈增加的趨勢(shì)。其中，砒砂巖與沙混合比例為1∶1、1∶2、1∶5和全沙的>0.25 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量分別達(dá)到了29.33%、22.82%、20.82%和18.92%，分別比砒砂巖與沙混合種植前的含量提高了1.33%、1.38%、2.44%和0.79%。而且，土壤團(tuán)聚體粒徑分布更為均勻，土壤結(jié)構(gòu)逐漸改善。

（4）作物種植的適宜性分析：選取當(dāng)?shù)刈魑镌诖筇?、溫室大棚、花盆先后成功試種玉米、大豆、小麥、馬鈴薯、油菜、韭菜、蒜苗、菠菜、雞冠花、吊蘭、蒿子梅等，在試種過(guò)程中監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)果表明，作物長(zhǎng)勢(shì)良好，砒砂巖與沙復(fù)配土壤能滿足作物生長(zhǎng)需求。

（5）復(fù)配比例對(duì)作物產(chǎn)量的影響：田間試驗(yàn)種植小麥、玉米、大豆、馬鈴薯4種作物，結(jié)果表明：在砒砂巖與沙比例分別為1∶1、1∶2和1∶5時(shí)，馬鈴薯在砒砂巖與沙混合1∶5時(shí)產(chǎn)量最高，達(dá)3.5萬(wàn) kg/hm2，小麥、玉米和大豆在砒砂巖與沙混合1∶2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高，分別為8205 kg/hm2、9900 kg/hm2、4605 kg/hm2。

田間試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）砒砂巖與沙復(fù)配土壤經(jīng)過(guò)作物種植，土壤剖面的粉粒和粘粒下移，形成一層防滲層，防治水分滲漏；同時(shí)，土壤的有機(jī)質(zhì)含量不斷提高，土壤結(jié)構(gòu)逐步改善，表明砒砂巖與沙復(fù)配土壤具有可持續(xù)利用性，并隨著種植年限延長(zhǎng)，土壤熟化成土提高。（2）砒砂巖與沙復(fù)配土壤能夠適宜多種植物的生長(zhǎng)，具有廣泛性和適宜性。其中，玉米、大豆、小麥都是在砒砂巖與沙1∶2混合比例的復(fù)配土壤中表現(xiàn)最好，馬鈴薯則在砒砂巖與沙1∶5混合比例的復(fù)配土壤中表現(xiàn)最好。

2.4 通過(guò)機(jī)理分析，明確了砒砂巖與沙復(fù)配土特性機(jī)理

大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和田間試驗(yàn)表明，復(fù)配土壤可以滿足作物的生長(zhǎng)需求。課題組進(jìn)一步探討了砒砂巖與沙復(fù)配成土的機(jī)理，認(rèn)為砒砂巖與沙在性質(zhì)上的交互作用是復(fù)配成土的關(guān)鍵前提。砒砂巖在沙作用下，孔隙度增大，滲透性增強(qiáng)；沙在砒砂巖作用下，毛管孔隙度增大，保水保肥能力提高。研究分析其作用機(jī)理主要包括以下幾個(gè)方面[27-28]：

（1）物理合成：砒砂巖與沙經(jīng)物理混合后，砂粒間的非毛管孔隙易被砒砂巖的粉粒所填充，增加了毛管孔隙度，降低了沙的滲漏性。顆粒在毛細(xì)壓力作用下相互吸附而粘聚，形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。

（2）化學(xué)合成：野外及實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果均表明，砒砂巖中富含碳酸鹽等礦物，當(dāng)砒砂巖與沙混合后，在碳酸鹽礦物等的膠結(jié)作用下，砂粒、粉粒之間可以膠結(jié)形成團(tuán)聚體，有利于土壤結(jié)構(gòu)的形成，這種作用力強(qiáng)度大而穩(wěn)定，不易破壞。

（3）生物合成：土壤中生物活動(dòng)對(duì)砒砂巖與沙的成土過(guò)程同樣產(chǎn)生重要作用。如植物根系伸展和動(dòng)物活動(dòng)促進(jìn)了砒砂巖與沙的混合，有利于形成良好的質(zhì)地結(jié)構(gòu)；動(dòng)物糞便、植物根系和微生物分泌物等增加了土壤有機(jī)質(zhì)，提供了更多的土壤膠結(jié)劑，有利于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成；以及人為活動(dòng)對(duì)成土的促進(jìn)或擾動(dòng)作用。

綜上，砒砂巖與沙復(fù)配成土的主要作用機(jī)制包括由毛細(xì)管孔隙間不飽和水的表面張力產(chǎn)生的毛細(xì)壓力、由砒砂巖中碳酸鹽礦物作為膠結(jié)物產(chǎn)生的膠結(jié)作用、生物活動(dòng)及其分泌物對(duì)土壤的作用，以及人為活動(dòng)的影響。

2.5 集成開(kāi)發(fā)系列技術(shù)，形成砒砂巖與沙復(fù)配土造田的技術(shù)體系

在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、田間試驗(yàn)基礎(chǔ)上，研發(fā)了砒砂巖與沙復(fù)配成土的配方技術(shù)，并應(yīng)用于工程實(shí)踐，同時(shí)依托毛烏素沙地的造田工程，針對(duì)該地區(qū)地形地貌、生態(tài)環(huán)境、耕作方式、電力及水資源等條件集成凝練了適宜于當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)、快速造田技術(shù)和水土耦合技術(shù)，形成了毛烏素沙地砒砂巖與沙復(fù)配成土的技術(shù)體系（圖4）。

在適宜沙地開(kāi)發(fā)整治機(jī)井設(shè)計(jì)方面，無(wú)論關(guān)中沙苑地區(qū)還是榆林毛烏素地區(qū)，單口機(jī)井控制面積50畝已經(jīng)成為成熟的規(guī)范做法，經(jīng)應(yīng)用砒砂巖與沙復(fù)配成土技術(shù)后，毛烏素沙地整治工程機(jī)井灌溉面積由原來(lái)每眼50畝增加到150—200畝。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，在毛烏素沙區(qū)，同等灌水量和蒸發(fā)量的情況下，復(fù)配土保水時(shí)間為3—7天，普通沙地為1—2天。由此得出，砒砂巖與沙復(fù)配土壤具有高效節(jié)水和保水性能，利用砒砂巖與沙復(fù)配成土技術(shù)體系整治的土地成功實(shí)現(xiàn)了水資源高效利用，為水資源相對(duì)匱乏的毛烏素沙地增加水澆農(nóng)田面積提供了技術(shù)支持。

圖4 砒砂巖與沙復(fù)配成土技術(shù)體系Fig.4 Technical system of remixed soil with soft rock and sand

綜上，研發(fā)的砒砂巖與沙復(fù)配成土的配方技術(shù)、田間配置技術(shù)、規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)、規(guī)模化快速造田技術(shù)和水土耦合技術(shù)，形成了一套砒砂巖與沙復(fù)配成土技術(shù)體系，對(duì)于指導(dǎo)工程實(shí)踐、促進(jìn)土地可持續(xù)利用具有重要作用。

3 成果應(yīng)用及工程示范

研究成果經(jīng)在榆陽(yáng)區(qū)小紀(jì)汗鄉(xiāng)大紀(jì)汗村一期土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)了砒砂巖與沙的資源化利用，新造“土壤”完全達(dá)到作物的生長(zhǎng)需求，新增耕地153 hm2，當(dāng)年馬鈴薯畝產(chǎn)達(dá)到2000—2500 kg，節(jié)水效果顯著，生態(tài)環(huán)境治理明顯，使昔日的沙丘荒漠變成了現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，取得了顯著效果。

在示范項(xiàng)目成功基礎(chǔ)上，在榆林市榆陽(yáng)區(qū)大紀(jì)汗土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目二期以及孟家灣土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行應(yīng)用推廣，效果顯著。應(yīng)用該技術(shù)治理沙地累積總規(guī)模0.21萬(wàn)hm2，實(shí)現(xiàn)新增耕地0.16萬(wàn)hm2，新技術(shù)節(jié)支總額約1.57億元。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中建立健全了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利工程設(shè)施，種植防護(hù)林木，建成了高標(biāo)準(zhǔn)脫毒種薯種植基地，形成種植業(yè)、畜牧業(yè)、原料加工業(yè)、旅游業(yè)等相輔相成、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的一體化經(jīng)營(yíng)模式，增加了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。項(xiàng)目建設(shè)采用噴灌式節(jié)水灌溉建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，提高了水資源利用效率。同時(shí)，經(jīng)過(guò)技術(shù)應(yīng)用和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，項(xiàng)目區(qū)的沙塵現(xiàn)象有大幅度減少，生態(tài)環(huán)境得到改善，促進(jìn)了生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，綜合效益顯著。

通過(guò)土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式相對(duì)接，引進(jìn)現(xiàn)代高新農(nóng)業(yè)專業(yè)公司對(duì)土地進(jìn)行承包經(jīng)營(yíng)，建成了高標(biāo)準(zhǔn)脫毒種薯種植基地。項(xiàng)目區(qū)采用噴灌式節(jié)水灌溉設(shè)施，大大提高了水資源利用率，現(xiàn)已成為陜北干旱缺水地區(qū)實(shí)施節(jié)水農(nóng)業(yè)的示范工程。

4 結(jié)論

通過(guò)研究分析和工程示范，結(jié)果表明：（1）合理的砒砂巖和沙配比，可以替代傳統(tǒng)的客土（黃土）造田技術(shù)，同時(shí)可大大降低建設(shè)成本和生態(tài)環(huán)境成本；（2）復(fù)配成土技術(shù)應(yīng)用推廣，可以達(dá)到砒砂巖和沙資源化利用并使荒漠變?yōu)榱继?；?）復(fù)配土在農(nóng)耕利用中，節(jié)水效果明顯，對(duì)于干旱區(qū)開(kāi)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)意義重大；（4）改變了傳統(tǒng)的砒砂巖和沙防、擋為主的治理理念，使砒砂巖和沙“兩害”變?yōu)椤耙粚殹?，達(dá)到既利用又治理的效果，使毛烏素沙地的綜合開(kāi)發(fā)利用成為現(xiàn)實(shí)。

經(jīng)過(guò)規(guī)?；痉锻茝V，陜西省境內(nèi)的毛烏素沙地面積約35萬(wàn)hm2，經(jīng)過(guò)合理規(guī)劃和布局后，預(yù)計(jì)今后每年均可為陜西提供0.3—0.5萬(wàn)hm2補(bǔ)充耕地指標(biāo)，基本上解決了未來(lái)5—10年陜西經(jīng)濟(jì)建設(shè)占用耕地補(bǔ)充指標(biāo)來(lái)源的難題；同時(shí)整個(gè)毛烏素沙區(qū)約7.84萬(wàn)km2，占全國(guó)沙區(qū)的4.25%，其中荒漠化面積約6.07 km2，推廣應(yīng)用前景廣闊。但是在生態(tài)脆弱區(qū)開(kāi)展土地整治是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，該理論還需要不斷完善和發(fā)展，對(duì)成土的機(jī)理和不同作物的水土耦合研究還要深入，對(duì)推廣和應(yīng)用還需要在更大范圍有計(jì)劃地展開(kāi)，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)荒漠化區(qū)域高效、有序、低危害的開(kāi)發(fā)新模式進(jìn)行系統(tǒng)研究，并進(jìn)而從深層次解釋如何實(shí)現(xiàn)人類活動(dòng)和荒漠化區(qū)域自然資源開(kāi)發(fā)之間的協(xié)調(diào)、平衡，使砒砂巖和沙復(fù)配成土技術(shù)更加科學(xué)完善，并有利于推廣。

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