气候变暖加剧了土壤水分蒸发,带动土壤盐分向上移动,引起耕作层土壤盐分增加,导致土壤盐碱危害加剧。研究表明随着全球变暖,宁夏引黄灌区土壤全盐含量成明显的增加趋势。当温度增加0.5~3.0℃时,宁夏引黄灌区轻盐化土壤、中盐化土壤和重盐化土壤淋洗土壤增加盐分所需的灌水量分别增加8.2%~9.1%、8.2%~8.7%和8.3%~8.8%,总灌水量增加1.29-1.40亿m3。

此研究报告刊登于《农业工程学报》2010年第6期,题为“气候变暖对宁夏引黄灌区土壤盐分及其灌水量的影响”,第一作者为宁夏大学肖国举博士。本研究结论为应对气候变化,恢复和重建退化土壤,提高土壤质量,合理分配水资源具有重要参考价值。

全球盐碱土壤面积约为9.6亿公顷,我国约有1.0亿公顷。黄河河套地区有灌溉农田100万公顷,但1/3以上存在不同程度的土壤盐渍化问题。宁夏引黄灌区有耕地42.21万公顷,其中盐化土壤面积20.96万公顷,占耕地总面积的49.7%。土壤盐渍化已经严重影响和制约该地区的生态环境和农业可持续发展。

IPCC(政府间气候变化专门委员会)第四次评估报告指出,近100年(1906-2005年)全球平均地表温度上升了0.7℃;到21世纪末,全球地表平均增温1.1~6.4℃。中国近百年增暖的幅度为0.5~0.8℃;21世纪中国将继续变暖,尤以冬季明显,变暖幅度为3~5℃/100年。气候变暖使得土壤水分蒸发加剧,带动了土壤盐分向上移动,引起土壤盐分增加,导致土壤盐渍化。我们知道盐碱土壤中的作物比非盐碱土壤中的作物需要消耗更多的能量从土壤中吸取水分或进行作物细胞内部的生物化学调整,因此根区土壤过多的盐分总的来说会降低作物的生长速率和作物产量。盐分在土壤中的存在降低了土壤的渗透势,从而减小了作物根系内外部的水势差,降低了土壤水分的可利用性。当土壤中如果某些离子浓度或活度过大,将会引起作物营养元素的比例失调或缺乏。在许多盐碱土中,钠或氯等离子的浓度过高,相对于其他离子的比例相当大,从而会导致一些低浓度营养元素的缺乏。高的钠浓度可引起钙和镁元素的缺乏,氯离子和硫酸根离子大量存在可减少作物对硝酸根的吸收。

为应对气候变化,宁夏大学、中国气象局兰州干旱气象研究所等单位组成的科研团队,针对西北干旱半干旱地区展开了气候变化对作物生长发育、作物种植结构调整、作物病虫害、土壤理化性质、农业水资源等方面影响的广泛研究,并提出了相应的技术对策,为我国农业生产应对气候变化提供了重要的理论依据和技术对策。