時間:2023-12-01 09:55:00
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一、新和縣地理位置介紹
新和縣位于新疆維吾爾自治區天山南麓,塔里木盆地北緣,東隔渭干河與庫車縣相望,北隔勤格山與拜城縣相鄰,南連沙雅縣。地勢北高南低,東北部尖,西南部寬,呈三角狀。分東北部渭干河沖積平原和西南部洪積平原兩部分。主要水源來自渭干河。屬溫帶大陸性干旱氣候,光照充足,熱量豐富,氣候干燥,降水稀少。夏季炎熱,冬天干冷。年均氣溫10.5℃,年均降水54毫米。
二、灌區土壤鹽漬化的危害
(一)降低作物產量,形成低產田
土壤鹽堿化對農作物最直接的影響是導致產量降低,甚至顆粒無收鹽堿對作物的危害是通過土壤溶液直接危害作物細胞,影響作物正常的吸收和代謝機能。
(二)造成綠洲野生植物的破壞
在灌區內,人們為了減輕耕地土層中的鹽分,往往進行大水壓鹽灌溉,使地下水礦化度提高,而灌區內的夾荒地由于沒有灌溉只有蒸發作用,耕地中的鹽分轉移到荒地中,形成所謂的干排或旱排現象,荒地中自然植被隨著土壤含鹽量增加而遭受破壞。
(三)危害人類健康
鹽隨水來,鹽隨水去,水是鹽分運動的載體,又是鹽分寄存的場所灌區在引水過程中,鹽分也隨地表水源源不斷地輸送到農區如果沒有完善的排水系統,則引入灌區的鹽分就會積在耕地土壤和通過淋洗進入淺層地下水中,長期發展下去地下水礦化度提高,水質逐步惡化,對地下水環境造成惡劣影響。
(四)危害人類社會環境
土壤鹽堿化還危害人類社會環境土壤鹽堿化嚴重的地區,居民房屋倒塌,自然植被減少,土地日趨荒漠化,風沙大,生態環境極其惡劣。
(五)農區耕地土壤退化
土壤次生鹽漬化對耕作土壤的物理性質及肥力均可產生不良影響,鹽堿化嚴重的地區可導致土壤退化,甚至被迫棄耕,最終導致土地荒漠化。
按照阿克蘇地區鹽堿地實際情況以及新和縣地理位置分析,筆者認為所進行的鹽堿地改良措施應當按照流域作為一個整體,并且將生態環境治理以及鹽堿地治理相互結合共同治理。所以筆者建議:
(一)通過水利對土壤鹽堿化進行改良治理,效果突出
根據相關的改良結果看來,通過水利進行改良的方式,對于降低土壤鹽堿化程度有著較好的效果。因為地下水位的太高,導致土壤鹽堿化程度加深,但是,通過排鹽以及排水等一系列水利工作可以將地下水位實現有效地降低,并且此類的降低方法多種多樣,一般包括有豎井灌排,明排以及暗排等等多種方式。對于新和縣的鹽堿地而言,其大多數都處于地下水,并且這種地下水的礦化程度較高,按照相關的調查結果分析表明,中度礦化的地下水,一般情況下在地下埋深的深度保持在
(二)通過節水技術的應用,可以使得地下水位得到適當的降低,同時節約水資源
通過將先進的水資源技術應用到土壤的灌溉工程中,可以使得土壤本身的鹽堿化程度最大限度的降低,同時對于水資源的合理使用而言,有著十分重要的作用。同時,一般情況下主要采用的節水技術包括有噴灌、低壓管道灌以及膜下滴灌等技術,都屬于高效率的水資源節約技術,在制定向相應的節水技術的同時,可以根據土壤的實際情況以及相關的灌溉制度進行選擇以及制定,一般情況下所選擇的便是一方面保證灌溉物只接收到生長所需要的用水,但是同時又可以使得在生長所需水的使用過程中,并不對地下水進行補充,從而使得整個地下水會隨著土壤在不斷地高溫蒸發的過程中,降低地下水的水位,這樣做便可以有效地降低因為地下水水位增高而導致的土壤鹽堿化的問題。所以,在一些條件比較充足的地區,按照實際要求采取相應的節水措施,以及對相關的節水配套措施進行加強,可以有效地降低農業用水,同時將水資源過度使用所帶來的矛盾問題一定程度的降低,使得最終收取到的經濟效益最大限度的增加,使得土壤的鹽堿化程度最大限度的降低。
(三)通過化學的應用進行土壤鹽堿度改良質量
所謂的化學手段,便是通過化學性能對土壤的鹽堿程度進行一定程度的優化概念,其主要針對的便是蘇打鹽土以及堿土的一種特殊的改良手段,并且經過大量的實際驗證結果表明,通過生物改良、農業改良以及水利改良等相關的改良措施,對于土壤堿化而言,有著極為突出的改善效果。尤其是針對中度鹽堿度以及輕度鹽堿度、蘇打鹽化土壤而言,有著極為突出的改良效果,但是對于一些鹽堿程度較為強烈、堿性土壤程度突出以及蘇打鹽土的改良而言,還應該通過化學添加劑的方式進行配合使用,才能從真真意義上的對眼見土壤進行有效的改良,真正做到綠色概念。
(四)對鹽堿土壤進行農業改良
所謂的農業改良,對于已經完全鹽堿化或者尚未完全鹽堿化的土壤而言,改良的效果十分突出,對于一些鹽堿程度較高的農田而言,可以有效地加快鹽堿土壤的治理效果,而對于一些鹽堿化尚未發生的土壤而言,也有極為突出的預防效果。在目標土壤進行土地平整,并且通過一系列合理的栽培技術以及土壤耕作技術,對地力進行科學的培肥,可以使得土壤逐漸恢復正常,并且成為高產的土壤田地。對于一些地下水位較高以及地勢相對比較低的土壤而言,一般選擇稻早輪作的方法,并且采用洗鹽的方式進行改良質量,一般在2年或者3年以后,土壤的鹽堿程度將會得到一定程度的降低。
四、結束語
對于土壤而言,其鹽堿化將直接導致耕地的減產甚至是無法適合耕種,從此成為一片廢土,同時對于人類的日常生活而言能產生極為重要的影響。只有對土壤的鹽堿化進行合理并且科學的改良治理,并且對土壤的鹽堿化進行一定的遏制,才能真正的使得土壤恢復活力以及生機。對于該類的改良治理而言,還有許許多多的辦法,筆者只是將其中較為常見以及作用比較突出的幾種改良治理方法進行簡單的說明,希望可供相關研究人員進行借鑒以及分析。
參考文獻:
1.潘多鋒 申忠寶 王建麗 高超 李道明 張瑞博 邸桂俐.紫花苜蓿與無芒雀麥混播對松嫩平原鹽堿化草地土壤改良效果研究[J].黑龍江農業科學,2012(10):127-131.
中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)11-0277-03
1 土壤鹽堿化現狀及其危害
由圖1可知,渭干河灌區中度以上鹽堿化面積占到灌區面積的50.91%;塔河灌區中度以上鹽堿化面積占到灌區面積的60.21%。灌區土壤的鹽堿化不僅危害作物賴以生存的土壤條件、禍及作物的生長、造成作物缺苗減產或死亡,降低了土地的產出率和農業綜合生產能力,而且對該地區的社會和諧穩定、經濟可持續發展也產生了不利影響。改良鹽堿地和防治土壤次生鹽堿化,成為沙雅縣農業生產中的一項重要而緊迫的任務。
2 灌區土壤鹽堿化成因分析
沙雅縣的鹽堿土屬于內陸鹽堿土,分原生鹽堿土和次生鹽堿土2類。前者伴隨土壤長期自然演化過程而形成,后者則因自然條件或人為因素造成積鹽,由非鹽化土逐步演化為鹽化土和鹽土。目前,沙雅縣灌區土壤原生鹽堿土和次生鹽堿土并存,以次生鹽堿土為主。原生鹽堿土與次生鹽堿土的形成條件不同,但積鹽過程和機理是一致的。灌區土壤鹽堿化的影響因素很多,主要與土壤條件、灌溉水水質、氣候、地下水水位、地形條件等自然因素和渠系、水庫滲漏、灌排設計與管理以及農田林網化程度等人為因素有關。其中,土壤條件和灌溉水水質是鹽堿土形成的基礎,干旱的氣候條件是灌區積鹽的動力,地下水水位及地形條件是土壤鹽堿化的發展因子,人為因素則是灌區鹽堿化的催化劑。
2.1 土壤條件和灌溉水水質影響
沙雅縣前山丘陵分布有第三紀雜色含鹽泥巖和砂巖,這些母巖風化物和其析出的鹽分隨徑流和地下水搬運至山前傾斜平原,成為平原土壤母質鹽分的主要來源。蒸發強烈的干熱氣候條件下伴隨著土壤形成過程使得土壤中殘存有相當數量的無機鹽類。高山冰川及積雪融化的河水在匯集的過程中溶解并攜帶了山區及沿程土壤中的可溶鹽,通過滲流進入當地的地下水而帶入灌區。此外,還有風、降水等天氣情況帶入的少量鹽分。沙雅縣的土壤條件和多途徑的鹽分來源使得灌溉水水質較差、礦化度較高,水中所攜帶的易溶鹽類就會隨之進入灌區,這是沙雅縣灌區土壤鹽堿化的物質基礎。
2.2 氣候條件影響
沙雅縣地處亞歐大陸腹地,降水稀少,蒸發強烈,年降雨量平均僅86.8 mm,而蒸發量達到2 001.3 mm,為年均降雨量的23倍。強烈的蒸發使土壤及地下水中的鹽分向土壤表層積聚,特別是地下水埋藏深度不大時,毛細水將地下水源源不斷地推向地表,為灌區鹽堿土的形成提供不竭的動力。
2.3 地下水水位以及地形條件的影響
渭干河流域平原區內地下水的補給來源主要是渭干河地表水大量滲漏及干渠、支斗渠、農渠等渠道的沿途滲漏補給,其次是有田間入滲補給,少量的降水入滲補給。地形因素影響著地下水動態與土壤母質分布,直接決定鹽分的再分配,受灌區地形因素影響,土壤鹽分在低洼處易聚與易排,造成土壤含鹽量不斷增加,形成地表水體沼澤地及鹽堿地。
2.4 人為因素的影響
人為因素所產生的不良結果在很大程度上加劇了灌區土壤鹽堿化。主要有以下方面:渠系、水庫老化,滲漏嚴重,導致地下水上升,引起次生鹽堿化;因量水設施不配套,灌溉管理落后,常采取大水漫灌、串灌、上排下灌等不合理的灌溉方式,造成過量灌溉,使田間滲漏嚴重,抬高了地下水位,造成土壤鹽堿化;重灌輕排,使得現有排水設施缺乏管理維護,存在淤積嚴重、深度不夠、排水溝塌陷,排水不暢等問題,未能起到降低地下水位、排水治鹽作用;農田規劃不完善,許多耕地沒有排水設施,排水不通暢,造成返鹽;下游沿河平原區農田林網化程度不高,許多地區有林無網,達不到生物排水治鹽效果。
3 灌區土壤鹽堿地改良利用對策
盡管沙雅縣在長期生產和鹽堿地改良實踐中也積累了一些有益的經驗,但因缺乏統籌安排和科學管理,使得各種措施落實并未完全到位,改良效果不佳,目前灌區土壤鹽堿化僅得到初步遏制,地下水多數仍處于高水位狀態,對鹽堿地利用改良存在較大威脅。因此,需在對全縣鹽堿地分布現狀、成因、中低產田面積及現狀以及全面總結以往鹽堿地改良的經驗教訓的基礎上,做好鹽堿地利用改良規劃,制定出符合各區域的社會經濟條件、農牧業發展水平以及鹽堿地危害程度的利用改良措施,形成鹽堿地治理改造良性循環的長效機制。
3.1 總體布局
為實現鹽堿地治理改造良性循環的長效機制,必須首先做好總體布局規劃。依據“以防為主,防治并重;水利先行、綜合治理;統一規劃、因地制宜;改良與利用相結合、工程措施與非工程措施相結合;合理開發地下水”的規劃原則,經充分論證,提出的工程總體布局為:通過明渠等排水措施,把地下水位降至臨界深度以下,以有效排除鹽堿、減小潛水蒸發,防止表土再度積鹽;通過完善配套排水系統及全面實施節水灌溉措施降低地下水位;采用生物防治措施,完善灌區防護林體系,防風固沙、生物排水,改善農田小氣候,減少地面蒸發,抑制土壤返鹽;采用農業防治措施,在農區內部合理耕作、科學培肥,改善土壤物理和化學等性質,不斷提高土壤肥力,建成穩產、高產田。
3.2 水利改良措施
不合理的排水與灌溉是土壤次鹽堿化最主要誘因。水既可以促進鹽分積累,也可變成土壤脫鹽的媒介,關鍵在于能否合理控制土壤中的水鹽運動。因此,預防及治理土壤鹽堿化需水利先行,即通過對地表、地下水的有效控制,來促進土壤的脫鹽,并將鹽分最終排到灌區之外,為其他措施的實行以及效果的提升奠定堅實的基礎。水利改良措施主要包括合理的排水規劃、灌溉規劃,使之滿足水土平衡及水鹽平衡要求。
3.2.1 排水規劃。排水規劃包括排水方案選擇、排水工程模數確定以及骨干排水網規劃等。降低地下水位通常采用明溝、暗管、豎井等方式,3種方案比選見表1。由表1可知,明溝排水造價最低,施工技術最簡單,容易清淤。雖然降深不如豎井、暗排大,效果不如豎井、暗排好,但效果可靠,能滿足基本要求。沙雅縣排水明溝已初具規模,采用明溝排水與原灌區規劃實施情況比較一致,易于與灌區現狀結合,可加速灌區治理速度,減少工程投資,故推薦采用明溝排水結合豎井排灌方案。工程排水模數是排水工程規模的重要指標,直接關系到排水治堿的整體效果。包括地下水臨界水深、防治鹽堿化的排水模數、沖洗改良時的排水模數、設計排水模數、骨干排水溝設計排水流量等參數的選擇。其中,設計排水模數在斗排、農排時取和大者;支排取和的加權值;干排采用;總干排水模數采用乘0.5的系數。
骨干排水網規劃:渭干河灌區支排已經形成比較完善的排水網絡,但缺少統一的布置和規劃而顯得較為零亂,為減少工程量,同時考慮現有排水系統、灌溉系統及條田布局有著不可分割的內在聯系,只能是在盡量利用原有系統的基礎上做部分調整和新建。塔河灌區支排布設不夠完整系統,支排以下排水渠未建成,因此需在原干排系統的框架基礎上,重點對支排進行補充完善。
3.2.2 灌溉規劃。沙雅縣灌溉渠系主要分干、支、斗、農四級,從渠系的布局來看,比較合理,不需要重新規劃,但沙雅縣渠系水利用系數為0.462,渠道防滲率為14.3%,且現有灌溉渠系網比較混亂,許多斗渠直接輸水進入農田,形成大水漫灌的粗放型灌溉。因此,灌溉規劃的主要目標是提高渠系灌溉水的利用率,其主要措施時加強渠道防滲。
干支渠防滲渠道主要采用“塑膜+砼板”雙防結構,斗渠可采用砼板襯砌防滲,斷面采用梯形和“U”形。分近期(2015年)和遠期(2020年),對輸水渠系進行續建配套、防滲改造和高效節水灌溉、推行標準化、規范化節水灌溉技術及更新配套機井等進行規劃。
3.3 鹽堿地的生物改良措施
鹽堿地的生物改良措施包括林業生物改良措施和農業生物改良措施2個方面。
3.3.1 林業生物改良措施。林帶樹冠高大,枝葉繁茂,不僅能擋風蔽蔭,改變小區氣候,而且可降低地下水位,改變了毛細管上升作用,減弱地面和蒸發強度,有效防止返鹽。樹木強大的根系,因蒸發量大可有效降低地下水位;因穿透作用,可使土壤變得疏松,容重變小,孔隙率增大,提高了土壤通透性,改善了鹽堿地物理性狀。因此,植樹造林,營造縱橫成網的防護林帶,是鹽堿地改良利用的一項重大措施。
造林規劃布局應全面規劃、合理布局,分期分片實施;應把植樹造林納入灌區規劃和灌區農田基本建設計劃,使農、林、牧在整體上做到有機結合,統籌安排;應以排灌渠系和道路為基礎,實行渠、溝、路、田統一安排;應把不同林種如農田防護林、護岸林、護渠林、護路林、用材林、經濟林等要有機結合,做到因地制宜,因害設防,互相補充,形成鹽堿地上完整的防護林體系。農田防護林的林帶布局需從林帶方向、林帶結構、林帶寬度、林帶距離、林帶配置、樹種選擇等方面進行合理規劃;此外,還要利用好荒地、棄耕地及零星小片耕地,營造用材片林;利用河灘地、低洼的鹽堿地以及含鹽較重的棄耕地發展好薪炭林。
3.3.2 農業生物改良措施。農業生物措施包括抗鹽育種、牧草輪作,農牧結合等。一是抗鹽育種。耐鹽作物的培育和合理選擇是改良利用鹽堿土的有效措施。利用作物具有適應環境的本能,經人為地創造條件,充分發揮這個特性是提高作物耐鹽能力,培育抗鹽品的基本方法。耐鹽作物的選擇需做好初期先鋒作物選擇、因土種植、輪作配置、沖洗排鹽以及田間耕作管理等工作。二是輪作倒茬。是用地養地結合、加速鹽堿地改良、提高作物產量及培肥地力的有效措施。作物輪作,可增加土壤有機質,改善土壤結構,增強土壤滲水和保水能力;可減少地面蒸發,降低地下水位,抑制土壤返鹽;豆科作物的固氮作用,可提高土壤含氮量;可促進農牧結合。不同作物倒茬,可減少單一作物對土壤養分的片面消耗,可通過各種作物的特性和耕作栽培措施對土壤的影響,提高改土效果,有利于消滅雜草和防治病蟲害。三是農牧結合。這是農業生產的基本方法,也是鹽堿地鞏固脫鹽、抑制返鹽的重要途徑。廣種苜蓿,逐步實現草田輪作,是改良鹽堿土、建立飼料基地、鞏固和提高土壤力、增加農作物產量、發展多種經營的重要措施。
3.4 鹽堿地的農業改良措施
水利改良措施可有效排鹽,但同時也會產生土壤養分大量流失問題,因此必須通過配合農業措施加以解決。脫鹽和培肥是鹽堿地改良利用的2個重要環節。農業措施除上述的抗鹽育種、牧草輪作、農牧結合外,還包括土壤培肥、平整土地、精耕細作等。
3.4.1 土壤培肥。土壤肥力的障礙因素主要有養分貧瘠、鹽堿、沙化、干旱、漏沙層、礫石層、侵蝕地、板結層、薄土層等,而沙雅縣灌區的主要障礙因素為鹽堿、風沙和干旱。因此,在治理灌區土壤鹽堿化過程中,不僅要脫鹽去堿,而且要改善風沙和干旱狀況,從而消除或改善這些主要障礙因素,為培肥土壤提供基礎。鹽堿地培肥需因土培肥。棕漠土的培肥措施應重點放在改善生態環境,合理灌溉,增加土壤有機質含量,改善養分貧瘠狀況,促進耕層熟化;潮土和灌淤土應重點抓排水除鹽,耕作熟化,改善地面生態環境,改善氣、熱,提高氧化過程;風砂土應通過栽種草,防風固沙護土,保持地面覆蓋,從而提高土壤黏粒和有機質含量,增加保肥和供肥能力。鹽堿地培肥必須采用綜合措施,堅持苜蓿、綠肥、農肥、化肥、豆類作物等“五肥”并舉的原則,才能收到穩定的培肥增產效果。
3.4.2 平整土地。是改善土地宜植性、提高土地使用效率、提高作物產量、保證精量灌溉的有效措施。鹽堿地的土地平整度,直接影響到土壤水分和鹽分的重新分配;土壤含鹽不均勻,關系到農作物的保苗;灌水以后,土地干濕不均勻,影響到機耕和播種質量。一般要求經過平整的土地應達到適合于機械耕作,最大限度發揮農機具的效能,提高機耕質量;灌水均勻,利于壓堿洗鹽;節約用水,減少滲漏。
3.4.3 精耕細作。包括合理土壤耕作和合理栽培技術2個方面。通過耕翻、耕地、鎮壓、中耕等合理土壤耕作,創造良好的土壤表面狀態和耕層構造,達到改善土壤滲水性、通氣性和溫度,促進土壤脫鹽,抑制土壤返鹽,消滅田間雜草,減少土壤蒸發,調節土壤中水、肥、氣、熱狀況,為作物生育創造良好的土壤環境條件。通過諸如選用耐鹽作物和耐鹽品種、種子處理、適時播種、避鹽栽培及田間管理等合理栽培技術措施,調節土壤中的水鹽狀況、改善作物的生長環境和改變其生理代謝類型,達到提高耐鹽能力,促進保苗和豐產。
3.5 其他改良措施
鹽堿地洗鹽,是通過灌水的方法,把土壤中過量的可溶性鹽分淋洗出去,通過排水系統輸送至灌區以外,或者把鹽分壓至底層,以降低耕層土壤含鹽量,達到作物正常生長的要求。采用洗鹽的方法,是直接降低土壤含鹽量行之有效的措施。洗鹽一般包括4種形式:一是洗鹽,即在有排水設施條件下進行的土壤沖洗,脫鹽效果最好;二是壓鹽,也叫無排水壓鹽,只適于地下水埋深大于5 m、地下徑流條件好的地區采用;三是管理性洗鹽,也叫復洗鹽,在排水條件下,為消除耕地土壤年度或季節性積鹽進行的沖洗;四是加大灌水定額壓鹽,鹽堿化程度較輕的耕地,無需專門沖洗,只需結合灌溉加大灌水定額壓鹽,調節耕層鹽分。
4 結語
沙雅縣灌區中度以上鹽堿化面積占到灌區面積的50.91%~60.21%,不僅危害作物賴以生存的土壤條件、禍及作物的生長、造成作物缺苗減產或死亡,降低了土地的產出率和農業綜合生產能力,而且對該地區的社會和諧穩定、經濟可持續發展也產生了不利影響。
灌區土壤鹽堿化誘導因素很多,其中,土壤條件和灌溉水水質是鹽堿土形成的基礎,干旱的氣候條件是灌區積鹽的動力,地下水水位及地形條件是土壤鹽堿化的發展因子,人為因素則是灌區鹽堿化的催化劑。因此,只有統籌安排,在充分調查研究的基礎上,因地制宜,做好鹽堿地利用改良規劃[1-5],并通過科學管理落實好水利、生物、農業、化學等鹽堿地利用改良措施,才能確保沙雅縣灌區鹽堿地的利用改良效果,以產生顯著的經濟效益、社會效益和生態效益。
5 參考文獻
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中圖分類號: S156.4 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2016.20.028
吉林西部是世界第三大蘇打鹽堿化地區,在吉林西部進行鹽堿化土壤改良研究對于吉林農業生產有著重大意義。進行鹽堿化土壤改良對未來白城地區耕地的儲備和生態發展更會起到積極的促進作用。由于土壤鹽堿化直接促成了土壤的荒漠化,國際社會比較重視,并把每年6月16日定為“世界防治荒漠化和干旱化日”。
據1982年土壤普查白城鹽土和堿土類土壤分布狀況數據顯示,鹽土總面積23萬畝、堿土面積363萬畝、鹽堿化黑鈣土25萬畝、鹽堿化淡黑鈣土162萬畝、鹽堿化草甸土330萬畝,總計約903萬畝。白城市實有耕地面積是1198萬畝,鹽堿土和鹽堿化土面積占土地面積很大比例,制約白城農業的發展。但是同時可以看到,如果部分鹽堿土通過土壤改良,達到耕種的基本條件,或者提高現有可耕種的鹽堿土的耕地質量等級,白城的耕地資源方面還是具有很大潛力可以發揮。
目前白城正在實施一些土壤改良項目,在鎮賚和大安等地實施的項目,如白城師院鹽堿地治理工程技術中心和清華大學合作在白城市德順鄉英格爾屯建有120畝鹽堿地改良水稻種植試驗基地,在洮北區高平村建有1000畝鹽堿地改良旱田作物種植試驗基地。相應采取了一些措施進行改良,取得一定效果。
鹽堿土的改良措施有很多種,現在主要采用的技術措施是:
1農業改良技術措施
1.1 種植水稻
在良好水源保障和良好排水的條件下,種植改堿在國內和國際上都是極為成功的,在水稻整個生長期,田內經常保持水層,以水壓堿,將土壤中可溶性鹽分洗出,排出土體,使土壤脫鹽,但千萬注意不要抬高鄰地的潛水位,這樣會產生更大面積的土壤次生鹽漬化。
中科院地理研究所在白城大安進行15年的古河道萬畝鹽堿良試驗。進行種稻改堿試驗,取得了成功,得出的結論是對于中輕度鹽堿土進行過有效的土壤改良可以種植多種作物,能取得顯著的經濟和生態農業等效益。
1.2 耕作措施改良
合理的耕作措施可以改良土壤結構,提高土壤肥力,鞏固土壤改良效果,耕作改良措施主要包括平整土地,深耕深翻,適時耕耙等成功經驗。
1.2.1 平整土地 可使水分均勻下滲,提高降雨淋鹽和灌溉洗鹽的效果,防治土壤斑狀鹽漬化。
1.2.2 深耕深翻 可以疏松土層,加速洗鹽,防治返鹽。
1.2.3 實施輪作、休作等合理耕耙制度 可以使耕作層疏松,減少土壤水和地下水的蒸發,防止底層鹽分積累,此外,還可以結合實際情況,采取合理輪作套種、起堿壓沙、客土等措施,均可以收到明顯的防鹽改堿的效果。
1.3 測土配方施肥和增施有機肥、秸稈還田
測土施肥和增加有機質,是改良和培肥鹽堿類耕地的重要措施,可以改良土壤結構,提高地溫,提高土壤的保蓄性和通透性,加強淋鹽作用。同時可以減少蒸發,防止返鹽。加速土壤有機質分解,使土壤的鈣活化,減輕消除堿害。秸稈還田也是很好的改良鹽堿地的措施,通過秸稈覆蓋,可以抑制地面蒸發,控制返鹽,提高作物的出苗率。
2 生物措施
植樹造林和種植牧草,植樹造林可以改變小氣候,減低風速,增加空氣濕度,減少田面蒸發,又能以強大的根系吸收土壤水分和地下水,使地下水位下降。
3 水利措施
3.1排水
將土壤中過多的鹽分隨水排走,同時降低地下水位,使含鹽的地下水不返至地表,杜絕鹽堿物質的來源,是改良鹽堿地和防止次生鹽漬化的一項根本性措施。排水方法有明暗溝、暗管排水、井灌、井排。豎立井排水適合有豐富低礦化度地下水源地區,既灌溉洗鹽,也可以降低地下水位,使機井起到灌溉排水的雙重作用。
3.2 洗鹽
洗鹽是用灌溉水把鹽分淋洗到底土層,用排水溝把溶解的鹽分排走,洗鹽應在良好的排水條件下進行,并合理掌握沖洗時間和定額,加強洗后的土壤管理。
3.3 防淤壓鹽
把含有泥沙的洪水引入田地,事先筑好田梗和進退水口,淤地造田,可以連年淤土,增加新土層,抬高地面,抑制返鹽。
4 化學改良措施
對于重度鹽堿地,由于pH值太高,一般的水利工程與生物措施難以達到土壤改良的目的,在改良中要配施一些化學物質,一是改變土壤膠體吸附陽離子的組成,減輕ESP改良土壤性狀(ESP土壤表面封閉土壤交換性鈉百分率),二是要形成酸性物質中和土壤堿性。改良劑有石膏、磷石膏等。
中圖分類號:S3434文獻標識碼:A
為本文通訊作者幾十年來,國家和地方投入大量人力、物力和財力研究改造鹽堿地,經歷了從單項措施(20世紀50年代以農業改良措施為主、20世紀60年代以水利措施為主)到綜合措施(20世紀70年代開始農、林、牧、水全面治理工作)、從小范圍試驗到大面積推廣的過程,在土壤鹽分的成因規律和特征、不同灌溉格局下的水鹽運行機理、耐鹽堿植物的篩選、鹽堿地恢復與重建的技術措施等諸多方面,取得了新的進展和突破,收到了較好的治理效果。
1地表覆被
地表覆被可減緩或抑制水分與大氣間直接交流,對表層土壤水分蒸發起到阻隔作用,明顯減少土壤水分的蒸發,抑制鹽分在地表積聚,防止土壤返鹽,從而達到改良目的。地表覆蓋物可以利用枯草層、作物秸稈等。
11枯草法
枯草混入土壤中,增加了土壤孔隙度,不斷釋放營養元素,改善了土壤結構和營養狀況,使水鹽運動發生改變,降低了土壤鹽分。枯草在分解過程中釋放出大量有機酸,起到了酸堿中和作用[1,2]。在枯草層實驗區和光堿斑對照區內,播種了羊草和野大麥,播種量為75kg/hm2,播種時間為6月末。7月10日測得枯草層實驗區羊草出苗數為66株/m2,野大麥出苗數為69株/m2;光堿斑對照區羊草出苗數為12株/m2,野大麥出苗數為16株/m2。枯草層實驗區的羊草和野大麥出苗率分別為光堿斑對照區的46倍和43倍。到了9月20日枯草層實驗區的羊草存留株數為17株/m2,野大麥為20株/m2;而光堿斑對照區的羊草僅存1株/m2,野大麥為3株/m2。有枯草層的羊草和野大麥的保留率分別為光堿斑的85倍和66倍[1]。維持枯草層是草地資源可持續發展和利用的必要條件之一。
12秸稈法
在裸堿地上扦插和平埋玉米秸稈,可以使土壤理化性質各項指標有所改善,土壤表層可溶性鹽分明顯下降,土壤有機質含量提高,土壤pH值降低。同時,秸稈可以有效地截留一定量的耐鹽堿植物的種子,尤其是虎尾草種子[3]。吳泠等(2001)在約05hm2的裸堿斑上,把直徑約2cm的玉米秸稈切成25cm長的片段,進行扦插和平埋處理。扦插的行距和列距均為40cm,扦插深度為5~10cm,秸稈的施用量為350g/m2;平埋處理行距為25cm,平埋深度為1~2cm,施用量為320g/m2。實驗一年后,兩種處理方式都取得了良好的改良效果,其中扦插處理比平埋處理的效果更好。扦插玉米秸稈可顯著提高土壤種子庫,改良區土壤種子數量為402 010±177 316粒/m2,次生光堿斑土壤種子庫為1 010±3 116粒/m2,被截留的種子為植被恢復提供了種源。虎尾草能在玉米秸稈周圍存活,每個玉米秸稈周圍可生長319±212株,產量可達68 164±38 172g/m2 [3,4]。使用秸稈法,不需要購買大量化學藥品和大規模的機械和人力投入,技術相對簡單、成本較低[3]。
2植被重建
21羊草
羊草廣布于我國東北和內蒙古的草原區,營養價值高、適口性強,同時耐寒、耐旱、耐鹽堿、耐踐踏,適于調制各種干草,是抗逆性最強、適應性最廣的野生優良牧草之一。目前羊草已成為我國北方鹽堿化草地改良的主要優良品種之一[2]。播種后羊草形成繁茂的單優群落,主要靠根莖進行營養繁殖,播種后2~3年內應禁止任何利用,以使羊草群體獲得充分繁殖生息的時間,增加羊草與其他雜類草競爭的能力。羊草根莖主要分布在土層5~10cm深處,根莖縱橫交錯,其上又生長較多的細根,地表又被植被覆蓋,使土壤深層鹽堿不能上返,表層的鹽堿還會被羊草的活動所中和或下移,形成新的表土層,植物群落得以穩定。
22星星草
星星草為典型鹽生植物,在平原主要生長在堿湖周圍和低濕的鹽堿斑上,屬C3植物。以星星草為優勢形成的草地,分布廣、數量多,可用于割草又可用于放牧,是鹽堿化草地上優良的牧草之一。由于星星草分蘗多,生長郁閉,可以積累、保持土壤的腐殖質,特別是地下的須根系,改善堿土的物理結構,土壤有機質、全氮、全磷含量增加,土壤全鈉、全鈣、全鎂含量不同程度降低,土壤含鹽堿量下降,從而達到改良堿斑的作用[5]。種植星星草三年的地塊,0~10cm土層的pH值由1078降至875[6]。3年后可作適度放牧利用,并可作為割草場。
23野大麥
野大麥營養價值高,適口性好,抗逆性較強,在pH值85~95的堿性土壤中生長良好,先后在吉林、內蒙古、河北、甘肅、新疆、青海等省區都有栽培。野大麥草叢茂密,葉量大,較長的營養枝上可達86~134片葉。播種第2年后,每年可刈割兩次,第1次在6月下旬為宜,第2次在8月下旬為宜。如果刈割后有條件施肥灌水,可大幅度提高產量[2]。
3基因工程
近年來,植物耐鹽基因工程研究越來越受到關注,一些與植物耐鹽性有關的基因相繼被克隆,不同程度地提高了轉基因植物的耐鹽能力。應用于植物基因工程的耐鹽基因主要有:滲透保護性物質合成基因、與水分脅迫相關的功能蛋白編碼基因、與信號傳遞和基因表達相關的調控基因、與細胞排毒抗氧化能力相關的酶基因等[7-9]。
4小結
鹽堿化草地恢復是一項長期的、復雜的、系統的、涉及多學科的綜合治理工程,也是一個循序漸進、逐步顯效的過程,經過多年攻關,該領域研究已取得很大進展。物理、化學、水利等措施易受條件限制,成本高,難度大。相比之下,生物措施成本低、見效快、易推廣,能從根本上解決草地鹽堿化問題,是鹽堿化草地恢復技術的發展方向[10]。在理論和方法創新的支持下,將會不斷出現鹽堿地恢復的新材料、新方法和新技術,實現草地生態系統的可持續發展。
參考文獻
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[2]鄭慧瑩,李建東.松嫩平原鹽生植物與鹽堿化草地的恢復[M].北京:科學出版社,1999:72-114.
[3]吳泠,何念鵬,周道瑋.玉米秸稈改良松嫩鹽堿地的初步研究[J].中國草地,2001,23(06):34-38.
[4]何念鵬,吳泠,姜世成,等.扦插玉米秸稈改良松嫩平原次生光堿斑的研究[J].應用生態學報,2004a,15(06):969-972.
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國內對鹽堿地治理利用經歷了單項措施到農林水綜合措施,從小范圍利用到大面積綜合治理階段。20世紀50年代主要以農業生物措施改良為主,60年代為水改階段,70年代至今開始全面治理工作。吉林省“六五”期間,利用篩選到的耐鹽堿性強的堿茅草改良鹽堿地獲得成功;“七五”期間堿茅草改良鹽堿地適應區域試驗取得了可喜成果,為改良我國內陸鹽堿地探索了一條新路;“八五”、“九五”期間開展更廣泛試驗;“十五”期間生態省建設開始啟動,成功選育創建了耐鹽堿品種――羊草人工移栽新技術快速恢復頂級優勢植被的新方法,這是生物改良鹽堿地又一重大技術突破。
通過近幾年來的理論研究和吉林省生態省建設規劃的實施及西部治堿工程的開展,我們對鹽堿地綜合整治與開發利用方面有了一些新的想法和認識。
一、鹽堿地資源論,即鹽堿地是一種可開發利用的土地資源
鹽堿地是鹽類集積的一個種類,是指土壤里面所含的鹽分影響到作物的正常生長,根據聯合國教科文組織和糧農組織不完全統計,全世界鹽堿地的面積為143.157億畝,其中我國為148695萬畝。鹽堿地在利用過程當中,可以分為輕度、中度和重度3種。
以往不少人認為,鹽堿地寸草不生,種什么也不長,是不可利用的土地,甚至是廢棄的土地。治理鹽堿地也只是為了改善生態環境。
隨著科學技術的發展,不應該只看到鹽堿地不利的一面,更應該把它看成是很珍貴的土地資源,因為有許多生物包括植物、微生物,都可以適應這一環境。
1、鹽堿地是珍貴的后備土地資源。根據1996年吉林省遙感數據資料顯示,吉林省西部鹽堿地面積96.9萬公頃,其中輕度鹽堿地6.1萬公頃,中度鹽堿地46.41萬公頃,重度鹽堿地面積44.4萬公頃。如果這些鹽堿地都能夠得到合理開發和利用就可擴大人均西部面積1886.7平方米,擴大人均全省面積353.3平方米,擴大人均全國面積6.7平方米。除此之外,鹽堿地還是發展草業經濟,擴大建設用地的重要資源。安排建設用地,增加對鹽堿地的覆蓋面積,可以防止土壤風蝕和沙化的發展,有利于改善生態環境。
2、鹽堿地是具有潛在開發價值的土地資源和可以利用的再生資源。第一,可以利用鹽堿地發展生態經濟,變廢為寶,使“寸草不生的鹽堿地”變成可以利用的再生資源;第二,可以利用堿地生物資源,開發堿食品,包括天然堿性大米,天然堿性蔬菜,堿性畜產品(肉,蛋,奶),堿性飲料以及其他保健食品;第三,可以綜合利用鹽堿地,延長產業鏈。利用鹽堿地植物和植物副產物,生產保健用食品、功能性食品以及各種藥物,構建產業鏈條,實現產業化。
3、鹽堿地資源有多種利用途徑。吉林省鹽堿地區域,干旱風大,氣溫晝夜溫差大,天氣炎熱,光照時間長,有利于蛋白質和糖分的積累。這些都是難得的資源,利用這些資源可以進行風能、太陽能的開發利用,生物質能的利用,多樣性動植物保育等。
4、鹽堿地改良后可循環利用。通過生物技術研發和新技術創新,依靠技術扶持、產業拉動,不斷開發適合鹽堿地栽培的新品種、新技術,延長產業鏈,實現循環經濟。如:草牧經濟鏈、新能源產業鏈、功能產品產業鏈、土地
輪耕休閑產業鏈等等。
二、鹽堿地“雙健康”理論是開發利用鹽堿地新理念的理論基礎
目前我國的膳食結構以酸性食物為主,酸性比例遠遠大于堿性比例,這對人的健康存在潛在的威脅。提高堿性食品比例,利用鹽堿地資源生產堿食品來改善食品結構,這不僅能改善人們的身體狀況,還能保護生態環境,可謂一舉兩得。這就是“雙健康”理論。
所謂的“雙健康”就是通過對鹽堿地進行綜合治理,使鹽堿地植被恢復,實現土地資源健康;通過對鹽堿草地、鹽堿耕地和鹽堿泡沼資源開發利用,發展鹽堿地農牧業,進行深加工,開發堿性動、植物食品,改變人們的酸性食品結構,增加堿性食品,實現人們的身體健康。
“雙健康”理論的具體內容包括以下兩個方面:
第一,通過生物工程技術和其他措施,恢復鹽堿地植被,實現土地資源健康。目前,吉林省在鹽堿地治理與植被恢復過程中主要采取工程、生物、化學和管理措施。
工程措施就是建設工程圍欄、淺翻、深松和挖溝。對水資源較好的地方,采取修建水利工程、引地表水或打井進行節水灌溉的辦法。
生物措施則是根據鹽堿地的類型,采取對輕、中度退化的鹽堿地建設圍欄和適當補播耐鹽堿的各種草種,對重度退化的鹽堿地則采取人工種植耐鹽堿植被等辦法。
化學措施就是針對不同的地塊,不同的土壤類型和不同的退化程度,采用石膏、石灰石,工業廢棄的酸渣、酸液及生化制劑等,進行少量探索式的試驗治理。
管理措施是采取 “統一管理,集約經營,權屬不變,群眾受益”的原則,公司化、集約化強化管理,采取圍欄、禁牧等措施。
第二,通過發展堿地農牧業和相關加工業,開發堿食品,實現人們的身體健康。所謂堿性食物就是含有鈣、鈉、鉀、鎂等堿性元素的總量較高、在體內氧化后的最終產物呈堿性的食物。正常人血液PH值在7.35-7.45之間,但這部分堿性體質者只占少數,大多數人為酸性體質。與堿性體質者相比,酸性體質者常會感到身體疲乏、記憶力衰退、注意力不集中、腰酸腿痛等,如不注意改善,就會繼續發展成疾病。英國一位病理學家經過長期研究指出:只有“體液呈弱堿性,才能保持人體健康”。
近幾年來,科學家們經過大量的調查和研究,發現堿性食品對于提高智力,緩解疲勞、增強機體免疫力等方面有很好的功效。由于人體血液的酸堿性可以通過飲食來調節,因而科學家建議改善飲食結構,多吃堿性食品。如今,已經有越來越多的人意識到了這一點,因此開發堿食品具有潛在的市場價值。
堿化土壤具有許多獨特的物理特性與化學成分特征,可以挖掘堿地環境生長植物所具有的特殊功能,利用鹽堿地生物資源,開發具有保健、藥用、日用化妝、美容、環境美化等功能的天然綠色植物產品;開發堿食品,包括天然堿性大米,天然堿性蔬菜,堿性畜產品(肉,蛋,奶),堿性飲料以及其他保健食品,構建產業鏈。
進行鹽堿地的開發與整治說到底就是要達到土地資源健康和人們身體健康的目的。因此,鹽堿地的治理就要以“雙健康 ”理論為基礎,圍繞“雙健康”任務,開展一系列的工作,包括開展重大跨學科的綜合研究,研發生態治理關鍵技術和堿地生物資源與機能高效利用途徑,推進堿地特色生態經濟產業化,探索堿地區域生態建設與可持續發展模式;大力發展堿地生態經濟,充分發揮堿地生態經濟產業的引領和拉動作用,緊緊依靠堿地生態科技進步,培育堿地優勢特色產業,推動產業集聚,形成新的產業集群,促進具有循環經濟特征的特色堿地生態經濟發展。
三、鹽堿地生態經濟論,是鹽堿地發展生態經濟“雙健康”理論的實踐活動
發展鹽堿地生態經濟,簡單的說就是要把鹽堿地作為一種土地資源,在治理的同時加以利用。這正符合“雙健康”理論中“對鹽堿地進行綜合治理和開發利用鹽堿地資源”的兩層含義,是對“雙健康”理論的具體實踐。
土地鹽堿化是吉林省西部重大的生態環境問題之一。西部現有草地面積133.3萬公頃,50%以上的草地鹽堿化問題相當嚴重,還有相當數量的耕地,甚至林地也不同程度的存在鹽堿化問題,并有發展擴大的趨勢。土地鹽堿化給西部經濟和社會發展帶來極大障礙,主要表現在:第一,土地鹽堿化加劇了貧困程度。西部是吉林省貧困面較大、貧困發生率較高的地區,全省10個貧困縣有5個在西部。由于鹽堿化加劇了生態環境惡化,每年都有一部分人口重新返貧;第二,土地鹽堿化加重了經濟和社會發展的壓力。土地鹽堿化的加劇,使草地資源銳減,生產能力不足,耕地資源質量下降,土壤中水的涵蓄量減少;第三,土地鹽堿化加劇了自然災害的發生。由于西部鹽堿地面積加大,程度加重,土壤內生物菌群減少,土壤團粒被破壞,毛細現象增強,水分大量散失,土地板結,植被不能正常生長,導致風沙四起,干旱頻繁,洪澇災害也時有發生。這不僅給當地的農牧業生產、人民生活和社會發展帶來壓力,長此下去,對吉林省乃至東北地區的可持續發展也將構成嚴重威脅。因此,綜合治理西部鹽堿地,恢復其生態環境已成為吉林省實施生態省戰略和實現可持續發展的當務之急。
引言:
由于新疆屬內陸干旱地區,降水少,蒸發多,又多荒漠、植被稀少、災害性天氣多,而因為地處內陸封閉環境,豐富的鹽類物質只能在區內循環,致使土壤殘余積鹽和現代積鹽過程都十分強烈。據統計,新疆鹽堿土地面積達11萬平方公里,約占全國鹽堿土地面積的1/3,現有耕地的32.6%已出現次生鹽堿化。新疆除伊犁河谷、阿勒泰地區和塔城部分地區土壤鹽堿化較輕之外,其他地區土壤均有不同程度鹽堿化,天山南麓、塔里木盆地西部各灌區最為嚴重,一些耕地由于次生鹽堿化加重而被迫成為棄耕地。如果土壤鹽堿化蔓延得不到有效控制,勢必會導致生態環境進一步惡化。而要想改善新疆綠洲生態環境,當務之急是加快鹽堿地改良利用進程。
1新疆地區鹽堿地成因及改良的重要性
新疆屬于內陸干旱和半干旱地區,底層土和地下水中所含的鹽分, 由于地面蒸發作用,隨著土壤毛細管作用使所含鹽分的水上升到地表層,水分蒸發后,使鹽分停留在土壤表層,聚積而形成鹽堿地;地形封閉,鹽分無外泄條件,新疆地貌格局為 “三山夾兩盆”,新疆的內陸河從山區淋溶鹽分, 通過地表水和地下水徑流, 不斷向盆地輸送、 累積而不能排出,形成鹽堿地;不合理的灌溉等人為措施也能使地下水位上升,使易溶鹽類在地表層積聚,從而形成次生鹽漬化人為的形成鹽堿地。
根據有關調查顯示,在過去的50年時間里,新疆累計開墾鹽堿荒地5100萬畝,而實際保留面積僅有2800萬畝,有47%的面積因次生鹽堿化而棄耕。鹽堿化制約農村經濟發展,土壤鹽堿化對農作物最直接的影響是導致產量降低,甚至顆粒無收。輕度鹽堿化可減產10%左右,中度鹽堿化減產15%―30%,重度鹽堿化則減產30%―50%。同時土壤鹽堿化造成土地產出率低下,農業綜合生產能力嚴重不足,農民增收困難,農業發展矛盾進一步加劇,制約了我區優質高效農業發展。
鹽堿地是新疆生態環境可持續發展面臨的重要問題,更是影響農業生產、工業發展及基礎設施安全、人類健康的重要因素。根據農業部門的調查,土壤鹽堿化每年使新疆糧食減產約7.2億公斤,約占全年糧食總產量的8.6%;使棉花減產13.05萬擔,約占全年棉花總產量的9%;造成經濟損失約35億元,占全年種植業總產值的8%左右。由此可見,鹽堿地改良的重要性。
2鹽堿地改良措施
國內外鹽堿地改良一般采用的辦法有:水利技術,即以水壓鹽;生物改良,即植樹造林,秸稈還田;利用鹽生植物降鹽,抑制蒸騰;化學改良等。
2. 1 水利措施
2.1.1節水技術
使用先進的灌溉方法對于防止土壤鹽漬化和合理利用水資源十分重要。實施畦灌、溝灌、地膜覆蓋灌等常規節水技術和膜下滴灌、噴灌、 滲灌、低壓管道灌等高效節水技術,制定合理的灌溉制度和采用較先進又切實可行的灌水技術,可以通過控制灌溉使作物只得到生長需水,而不補充地下水,使地下水位隨土壤的不斷蒸發而降低,可解決因灌溉引起地下水位上升形成土壤次生鹽漬化的問題。因此,在新疆有條件的地區,因地制宜地推廣常規節水和高效節水技術,加強以節水為核心的灌區配套建設,不僅可以節約農業用水,緩解水資源矛盾,帶來經濟效益, 還能減少耕地的次生鹽漬化。
2.1.2 排水措施
在地勢低洼的鹽堿地塊和地下水位較高的耕地, 通過開挖排水溝, 排出地面水可以帶走部分土壤鹽分。如果沒有排水溝, 在蒸發強烈的耕地, 會使表層土壤積鹽嚴重, 必須使排水系統配套。
2. 2 農業措施
農業措施能夠對水利措施所取得的成果進行鞏固和進一步的提升,水利措施雖然可以有效排鹽,但同時也產生了土壤養分大量流失的問題,必須通過農業措施加以解決。
主要方法有平整地面、深耕曬垡、客土抬高地面、微區改土及大穴整地等方法。對于平整地面應當注意留一定的坡度, 挖排水溝, 以便灌水洗鹽。凡質地粘重,透水性差的土地,特別是鹽堿荒地,在雨季到來之前要進行翻耕,疏松表土,增強透水性,阻止水鹽上升。四周不具備排水條件的小型綠地,采用客土抬高地面下設隔離層,利用高差排水淋鹽,達到改土的目的。土壤臨界深度減去地下水位深度即為抬高高度。還有就是事先將塑料薄膜隔離袋置入樹穴中添以客土。有時在樹穴內鋪隔鹽層,通過鋪粗沙、爐灰沙及植物秸稈等,然后添以客土,有效控制土壤次生鹽漬化,并通過采取適地適樹、小苗密植、 適時栽植、合理灌溉、及時松土及多施有機肥等一系列栽培措施,改良土壤結構,減少鹽堿和大風對樹木的危害,有效的抑制客土發生次生鹽漬化,從而保證栽培植物正常生長和發育。
2. 3 生物措施
在對鹽堿地的改良工作中, 植樹造林, 形成林網是生物措施的主要方式。林網的形成不僅能夠改良田間小氣候,而且因其耗水量遠遠高于普通作物,所以可以有效降低作物附近的地下水位,獲得生物排水的效果。此外,通過種植耐鹽作物,也是生物改良鹽堿地的重要措施。
采用耐鹽抗鹽作物,通過實踐對新疆鹽生植物的物種多樣性、鹽生植物種子及耐鹽性進行研究,最終證明在鹽堿地種植鹽地堿蓬、鹽角草、野榆樹菠菜等,每年可從土壤中帶走大量鹽分,連續3年左右即可大幅“淡化”土地,使其達到耕種標準。借助這一最新成果,新疆目前已有1000多畝鹽堿地被改良。
同時,新疆擁有豐富的鹽生植物資源,目前已發現的有305種。它們可修復鹽堿土,有效治理土壤原油污染,吸收鉻和銅等重金屬,許多還可用于醫藥、綠化、飼用、食品加工、纖維和化工等領域,具有很大的開發潛力。
2. 4 化學措施
化學措施在鹽堿地的改良中主要是各種化學試劑的使用,利用酸堿中和原理來改良土壤化學性質的方法。 化學改良劑有兩方面的作用:一是改良土壤結構,加速洗鹽排鹽的過程;二是改變可溶性鹽基成分,增加鹽基代換容量,調節土壤酸堿度。化學改良包括施用石膏、 磷石膏、過磷酸鈣、腐植酸、泥炭及醋渣等。例如:通過增施化學酸性肥料過磷酸鈣,可降低 pH 值,提高樹木的抗性。施入適當的礦物化肥,補充土壤中氮、磷、鉀及鐵元素含量,有明顯的改土效果。 施用大量的有機質,如腐葉土、松針、木屑、樹皮、馬糞、泥炭、醋渣及有機垃圾等,可增加土壤有機物質,達到改良土壤的目的。
【分類號】X321;X171.4
一 鹽堿地的概念及形成原因
鹽堿地是一系列受土體中鹽堿成分作用的、包括各種鹽土和堿土以及其他不同程度的鹽化和堿化的土壤類型的總稱,是鹽類集聚土壤的一個種類。
鹽堿土是在一定的自然或者人為條件下形成的,其形成的實質主要是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配,從而使鹽分在集鹽地區的土壤表層逐漸積聚起來。不合理的灌溉等人為措使也能使地下水位上升,使易溶鹽類在地表層積聚,從而形成次生鹽漬化,人為的形成鹽堿地[1]。
二 鹽堿土資源開發利用應遵循的原則
1 適應性原則
首先,鹽堿土的開發利用方向應與鹽堿土資源的土壤特性相適應。在充分認識鹽堿土的成因及其特性的前提下,考慮適宜的利用方向。其次,鹽堿土的開發利用方向要與鹽堿土的自然景觀相適應。在鹽堿地資源的開發利用時,植物或作物物種的選擇應與其自然景觀中的植被的類別相一致。第三,鹽堿地的開發利用方向要與地區的氣候資源、水資源及當地農民的經濟實力等相適應。
2 效益性原則
鹽堿地開發利用必須要同時考慮經濟效益、社會效益及生態效益。要計算產投比,優先考慮產投比高,社會效益和生態效益好的利用方式。只考慮社會效益、環保生態效益,而不計經濟效益的利用方式既不符合國情,也不可能調動當地農民的積極性。因此,不可能得到廣泛推廣。
3 改良利用原則
鹽堿土本身有很多不良性質,不加改良,很難直接利用。鹽堿土資源的開發利用必須走邊改良邊利用的道路。必須在吸收借鑒國內外已有研究成果和經驗的基礎上,確定改良利用方案。
4 規劃性原則
鹽堿地的開發利用要有規劃。應根據鹽堿土資源的特性,結合當地經濟、社會發展現狀和未來發展目標,制定鹽堿地資源開發利用的近期、中期和遠期規劃[2]。
三 曹妃甸區鹽堿地資源開發利用中存在的主要問題
1 鹽堿地資源利用效率低,撂荒地多。鹽堿地資源利用結構不合理。從鹽堿地開發利用方式看,目前鹽堿地開發利用主要集中于鹽堿土,對鹽生植物和鹽堿水等資源開發利用則明顯不足,或不能有效進行綜合開發利用。
2 在思想觀念上,受發展傳統農業觀念制約,通常把鹽堿土、咸水和微咸水等視為農業生產的限制條件,因而過于強調鹽堿地治理與改造,而對如何因地制宜充分利用這些資源則重視不夠。
3 鹽堿地開發對當地生態環境的影響特別是負面影響研究不多。未進行系統的鹽堿地資源開發利用生態風險評價研究。各類鹽堿地開發利用方式對周圍環境的影響機制目前尚不清楚。
四 曹妃甸區鹽堿地資源開發利用對策分析
1 理順鹽堿地治理改造與開發利用的關系
在土壤鹽堿化問題上,首先應理順治理改造與開發利用之間的關系。根據鹽堿地的實際情況,對其進行合理開發利用。鹽堿土是在一定的自然或者人為條件下形成的,自然條件是人力所無法完全改變的,人類活動強度的調控也只能部分緩解鹽堿化的發展。因此,我們主張在土壤鹽堿化問題上,不宜過分強調改良治理,而應以人與自然環境和諧統一為目標,從資源利用角度加強鹽堿地資源可持續利用研究。
2 立足鹽堿環境,發展鹽堿農業,跳出鹽堿地開發治理“怪圈”
曹妃甸區,生態農業的直接體現形式則是立足鹽堿環境,發展鹽堿農業。傳統農業主要依賴于淡水和“淡土”環境,鹽堿環境對其是一種限制性因素,試圖通過治理改造鹽堿地而發展傳統農業。從長遠看常常是花費頗多而又得不償失,特別是在淡水資源短缺的干旱、半干旱地區更是難以有效進行。但長期以來,我們的鹽堿地治理改造與利用似乎走進了一個“怪圈”之中,即人們對于鹽堿地治理改造的目的是為了發展傳統農業生產,而傳統農業卻恰恰容易造成土壤鹽堿化,由此易陷入一種惡性循環。因此,土壤鹽堿化地區的農業發展,應以發展鹽堿農業為目標,充分立足于鹽堿環境,著眼點從鹽堿土轉向鹽生動植物,充分發揮鹽生動植物的作用,發展鹽堿農業。這是一種變不利因素為有利條件,盡快跳出鹽堿地治理的“怪圈”,促進鹽堿地區農業和生態持續健康發展的有效途徑。
3 加強鹽生植物研究,充分挖掘鹽堿地資源潛力
鹽生植物生活在鹽堿生境中,在不斷適應周圍環境的同時,也逐漸使其生境條件發生變化,對鹽堿地會產生極好的改良效果。其作用主要表現為:利用鹽生植物回收鹽堿土壤中的鹽分;減少土壤蒸發,阻止耕層鹽分積累;增加土壤有機質,改善土壤肥力;改善土壤結構和物理性質,增大土壤持水量、通氣性和滲透性能,促進土壤微生物的生長和繁殖,進一步改善土壤物理和化學性狀,形成土壤性狀的良性循環。鹽生植物在鹽堿地改良中具有經濟效益、生態效益和社會效益同步增長的效果。世界各國利用抗鹽野生植物、禾本科與豆科牧草、經濟林木與花卉,以及抗鹽堿農作物品種改良鹽堿地的實踐表明,通過生物技術措施改良鹽堿地,可以取得投資少、見效快、效益高的效果,是開發利用鹽堿地最為有效的技術途徑。曹妃甸區鹽生植物豐富,對于曹妃甸區已有的品種可以直接進行研究開發,沒有的品種可以引進試種。曹妃甸區發展鹽土農業是調整產業結構、建設生態農業、實現可持續發展的有效途徑。
4 發展循環經濟,合理開發利用鹽堿地資源
曹妃甸區應以發展循環經濟的全新觀點進行鹽堿地資源的開發利用工作。循環經濟遵循了自然生態系統的物質循環和能量流動規律,使經濟系統和諧地納入自然生態系統物質能量循環利用過程。傳統經濟模式下的資源開發利用會產生一系列生態和環境問題,使自然資源可持續利用發生困難。循環經濟作為一種可持續的新經濟發展模式,可實現自然資源的持續與永遠利用,并能解決傳統資源開發引起的環境問題。
結論
鹽堿化問題已經成為全球關注的重要問題之一[3]。開發利用鹽堿土對保護人類生態環境,進行國土綜合治理,促進農牧業生產發展將起到積極作用[4]。
我國是土壤鹽堿化問題比較嚴重的國家,土壤鹽堿化問題一直是影響農業生產的一個重要因素[5]。曹妃甸區要合理地開發利用鹽堿化土壤,就必須依據鹽堿土資源開發利用原則,因地制宜的制定鹽堿土開發利用對策,并在長期監測的基礎上,適時地對各種措施加以調整和完善,同時加強對潛在鹽堿化土地的預測和防止方面的研究。將這部分可觀的后備資源,轉變為寶貴的土地資源,為我國的農業可持續發展多做貢獻。
【參考文獻】
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中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)03-0270-02
鹽堿地是指土壤中含有較多的可溶性鹽類,且鹽分的濃度較高,對植物的生長直接造成抑制或危害的土地[1-4],新疆由于受地理環境和氣候因素的影響,土壤鹽堿化程度較高,據中國科學院新疆生態與地理研究所2006年新疆灌區土壤鹽漬化遙感調查結果,新疆灌區總耕地面積為398.78萬hm2,其中鹽漬化耕地面積為127.9萬hm2,約占總耕地面積總數的32.07%。
瑪納斯新湖灌區自20世紀80年代開始就對鹽堿地進行改良,經過30多年的實踐,已改良鹽堿地面積逾1.33萬hm2,現將其鹽堿地改良治理措施的應用情況介紹如下,以供參考。
1 灌區基本概況
瑪納斯新湖灌區位于天山北麓準噶爾盆地南緣,瑪納斯河流域沖積平原下游。行政區劃隸屬新疆昌吉回族自治州瑪納斯縣。灌區內僅有新湖農場1個單位,下轄6個農業分場,44個農業連隊。地理坐標為東經86°5′54″~86°30′0″,北緯44°19′16″~44°57′9″。土地總面積9.81萬hm2,規劃大田輪作面積4.80萬hm2,已開墾耕地3.79萬hm2,年實際種植面積3.03萬hm2。灌區總人口為36 801人,農業種植結構以經濟作物棉花、番茄、油葵和玉米為主,是兵團和農六師的重要的糧、棉、油生產基地。
灌區處于瑪納斯河、塔西河沖洪積平原下游,地勢東南高,西北低,地形平緩,地形自然坡降平均1‰,海拔高程361.0~434.3 m。
灌區屬中溫帶大陸性干旱荒漠半荒漠氣候,據新湖農場氣象站資料,年平均氣溫6.8 ℃,歷史極端最高氣溫42.3 ℃;歷史極端最低氣溫-39.5 ℃;年平均降水量145.7 mm,平均蒸發量1 479.6 mm。
灌區地表水資源主要來瑪納斯河、塔西河水系。近10年來,新湖灌區從瑪納斯河和塔西河年引地表水15 195萬m3,其中瑪納斯河13 589萬m3,塔西河1 606萬m3。
2 灌區鹽堿地情況
由于灌區地處瑪納斯河、塔西河洪積—沖積扇下游,地勢較低,加之氣候干旱少雨,蒸發量大,以及大水漫灌和上游水庫的影響,灌區內土壤鹽堿化比較嚴重,尤其在南部地區的四分場、六分場和七分場較為嚴重。據新湖農場土壤普查資料,新湖灌區總耕地面積為3.79萬hm2,其中鹽漬化的土地面積2.60萬hm2,占總土地面積的68.62%。在耕地面積中0~100 cm土層鹽化面積占49.4%,其中中強度鹽化面積占26.1%。
3 灌區鹽堿地成因分析
3.1 自然因素
一是地質條件。灌區處于山前沖洪積平原區下游,成土母質由第三系泥巖、砂巖組成,成土母質含鹽量高,并隨河水、暴雨洪水進入灌區。灌區土壤以黏土為主,占耕地面積的48.42%,壤土占耕地面積的41.59%,砂土占耕地面積的9.99 %。灌區內地下水位埋深一般1~5 m,在強烈的蒸發作用下,表層地下水的礦化度增大。在非灌溉期,帶有鹽分的土壤水分沿著毛細管上升到地表,水分被蒸發后,鹽分留在地面,形成土壤鹽堿化。二是氣候因素。灌區屬中溫帶大陸性干旱荒漠半荒漠氣候,氣候干燥,降水稀少,蒸發量大,土壤中的毛細水垂直運動強烈,將土壤下部鹽分帶至土壤表層,形成土壤鹽堿化。三是水文地質因素。灌區處在低洼的沖積平原,地下水徑流緩慢,排水不暢,土壤中水分運動以上升為主,當地下水位上升到臨界深度以上,水分通過土壤毛細作用上升至地表,水分蒸發散失后,將鹽分滯留于土壤表層,形成土壤鹽堿化。
3.2 人為因素
一是灌溉系統不配套,排水不暢,只灌不排或重灌輕排,使大量灌溉水補給了地下水。致使地下水位居高不下,造成灌區土壤鹽漬化程度加重。二是渠道滲漏嚴重,長期引水后,渠道兩側地下水位升高。新湖灌區現有干、支、斗渠261條,全長逾950 km2,由于渠道老化,防滲率低,滲漏十分嚴重。三是排水系統不完善,排水渠道淤積,蘆葦雜草叢生,排水出路不暢,致使地下水位上升。
3.3 水庫影響
由于灌區南部地區分布有大、中、小水庫9座,水庫都是平原注入式水庫,這些水庫對灌區地下水的補給有很大影響,使沿水庫周邊下游地區的地下水位抬升,壩后水位一般均在0.6~1.2 m。
4 鹽堿地改良的方法
4.1 水利改良措施
一是渠道防滲。渠道防滲是為了減少灌溉水滲漏,預防地下水位上升和土壤次生鹽漬化的重要措施,也是改良鹽堿地的手段之一,新湖灌區經過近50年建設,已建成干、支、斗渠道逾950 km2,渠道防滲率達58%。經防滲處理的渠道兩旁地下水位明顯下降,0~100 cm土層含鹽量最多減少達65.9%。二是修建排水系統。20世紀80年代初,新湖灌區就提出“鹽堿不除,挖排不止”的口號,通過挖排堿溝進行排水,降低地下水位。截至2010年底,共計建成排水干、支、斗溝17條,總長度118.23 km2。在靠近水庫較近的南部灌區,地下水含水層埋藏淺,富水性強,水質較好,能用于灌溉,對于新湖南部灌區(主要在六分場鴨洼溝水庫附近、七分場水源地)采取豎井排灌,集中抽取地下水,用于灌溉,取得良好的效果,使這類地區地下水下降十分明顯。沖洗淋鹽即在鹽堿地上采取較大定額灌水,溶解鹽堿地土壤中的鹽分,再通過排水溝將鹽堿地上的灌水排出灌區,反復幾次,即可使土壤中鹽分降低。該辦法是在20世紀90年代以前結合排水系統的主要治堿措施,90年后,由于擴大種植面積,水源相對緊張,一般僅用在少許開荒地和鹽堿特別嚴重的地塊中。三是滴灌措施。自2000年以來,農場進行田間滴灌節水工程技術改造,改變過去的溝、畦等淹灌方式為滴灌方式,不僅可節約用水,提高作物單產,而且對減少地面水的田間入滲、降低地下水位、減少土壤次生鹽漬化起到很好的效果,截至2010年新湖灌區已建成滴灌面積2.28萬hm2。
4.2 農業改良措施
一是造林治堿。通過農田林網化建設,灌區廣植農田防護林、道路林、片林,改善了生態環境,有效地降低了地下水位,控制了土壤鹽漬化發展,對土壤起到一定的改良作用。二是增施有機肥,推廣秸稈還田。灌區重視種養結合,每年將作物秸稈打碎,深翻到土壤中。此外將油渣、人畜糞等有機肥施入土壤中,增加有機質和各種養分含量,改善土壤結構和理化性狀,增加土壤生物活性,極大地減輕了鹽堿對土壤的危害。三是平整土地,精耕細作。通過大面積的深耕、耙地、中耕等田間作業,創造良好的土壤表面狀態和耕層構造,達到促進土壤脫鹽和抑制土壤返鹽的目的,調節了土壤中水、肥、氣、熱狀況,也為作物高產創造了良好的土壤環境條件。四是拉沙改土。將風積沙拉運到鹽堿化嚴重的黏土地塊,通過耕翻使黏土與風積沙進行摻合,改良土壤的通透性,改善土壤的理化性質,對土壤鹽漬化改良能起到良好的促進作用,新湖灌區通過拉沙改土面積在2 000 hm2以上。
5 取得的成效及存在的問題
近年來,新湖灌區比較重視中、低產田改造工作,針對灌區產生次生鹽堿化的原因,堅持“以工程措施為中心,結合農業技術措施和生物措施進行治理”的原則,取得了一定的效果,共改良鹽堿地逾1.33萬hm2,作物產量顯著提高,僅棉花皮棉單產就從1990年的1 155 kg/hm2,提高到2010年的1 857 kg/hm2。通過這些排堿措施的應用,對降低地下水位、改善土壤條件、增加土壤有機質和養分含量都起到了積極的作用,但是還存在很多問題,一是排水系統還很不完善,一些排渠建筑物尚未配套。二是針對水庫附近鹽堿地較重,地下水位較高,進行豎井排灌尚未形成規模,致使地下水位升高較快。三是排堿溝開挖占地面積大,又是溝兩邊堆土,未修建清淤道路,造成維護清淤困難。四是排渠無運行管理費用,后續管理跟不上。針對以上存在的問題,新湖灌區將進一步改進和完善這些改良措施,改善灌區的生態環境,減輕灌區土壤鹽堿化程度,提高灌區的經濟效益、社會效益和生態效益。
6 參考文獻
[1] 新湖總場史志編纂委員會.新湖總場場志[M].烏魯木齊:新疆人民出版社,2003.
中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2011)12-0282-01
所謂鹽堿地,是指土壤中含有過量可溶性鹽類的土地,不適合植物尤其是農作物的生長。根據土壤中所含鹽分和堿分的多少,還可進一步將鹽堿地劃分為輕度(0.10%~0.25%)、中度(0.25%~0.50%)和重度(0.50%~0.60%)。根據聯合國教科文組織和糧農組織的不完全統計,各種鹽堿地往往是在一定的自然條件下,由多方面因素共同作用而造成的。其中,影響鹽堿地形成的主要因素有氣候條件、地理條件、土壤質地條件、地下水以及河流和海水的影響等。全世界鹽堿地的面積為9.543 8億hm2,其中我國鹽堿地的面積為9 913萬hm2。
人們對于鹽堿地改良的研究由來已久,在長期的生產生活實踐中,已經逐步形成了很多行之有效的技術措施。對鹽堿地進行改良,一方面是排除已經積累在土壤中的鹽分,另一方面是防止鹽分進一步積累到土壤中(即返鹽)[1]。但是鹽堿地的發生與發展是一個極其復雜的過程,既受自然條件,如地貌、地形、土壤、氣候及水文地質等方面因素的影響,又受人類活動,如土地利用方式、農業耕作方式、水利工程設施等因素的影響[2]。由于各地的自然條件不同,土壤中的含鹽量與鹽分的組成也有差異。因此,為了達到改良鹽堿地的目的,應該根據各地的自然經濟特征,因地制宜地進行綜合治理。
1 改良前準備工作
應該在治理之前先做2項準備工作:一是要組織大量人力、物力對鹽堿地做全面的調查分析,特別是要做好對于鹽堿地土壤情況的調查,如了解土壤鹽漬化的起因、現狀和未來的發展趨勢。二是要對鹽堿地土壤的演變規律有一個正確的認識,并在此基礎上來利用規律指導實踐。由于鹽堿地土壤的類型繁雜,發生程度不一,土壤情況各異,其中最活躍的因素是土壤中水分、鹽分的運動[1],給改良鹽堿地增加了一定難度。筆者對各種鹽堿地改良技術措施進行歸納,包括整地法、深耕深翻法、鋤地法、填沙法、排水洗鹽法、有機肥料法、化學改良法以及生物改良法等,以期提高土壤質量。
2 改良方法
2.1 整地法
削高墊底,平整土地,可以使從降雨和灌溉過程中獲得的水分均勻下滲,提高沖洗土壤中鹽分的效果,也可以防止土壤斑狀鹽漬化,減輕鹽堿危害。
2.2 深耕深翻法
鹽分在土壤中的分布規律:土地表層鹽分聚集多,越到下層就會越少。經過深耕深翻,可以把土壤表層中的鹽分翻到土壤的下層,同時把下層含有鹽分較少的土壤重新翻到土壤的表層。通過深耕曬垡能夠切斷土壤毛細管,減弱土壤水分蒸發,提高土壤活性以及肥力,增強土壤的通透性能,從而能夠有效地起到控制土壤返鹽的作用[3]。這一做法有利于耕作蓄水。鹽堿地深耕深翻的時間最好是在春季和秋季,因為春、秋季是土壤一年中返鹽較重的季節。但在深翻鹽堿地的時候,春宜遲,秋宜早,以保作物全苗。特別是在秋季耕翻,尤其有利于殺死病蟲卵和清除雜草。
2.3 鋤地法
鋤地可以疏松表層土壤,切斷土壤的毛細管。當鹽堿地作物出現滯長現象時,不宜平鋤、淺鋤,而應早鋤,適當深鋤;適時鋤地,淺春耕,搶伏耕,早秋耕,耕干不耕濕。這樣可以降低鹽堿地的危害程度,促進農作物正常生長和發育。
2.4 填沙法
對于鹽堿化程度較輕的土地,可以把含有較細顆粒度泥沙的河水引入地塊,從而使泥沙沉淀下來,也可以使土壤中的鹽分充分溶解、便于淋洗。之后再通過排水系統將溶解的鹽分排出。而對于鹽堿化程度比較重的土地,最好可以按照實際的行距、株距挖坑,將坑內的鹽堿化土壤挖出,再填入適量沙土,待降雨或者灌溉后方可進行播種[4]。因為泥沙中含有豐富的有機物質和礦物養分,所以填充泥沙能夠增加土壤的肥力,從而達到改良土壤的目的。使用此方法一定要預先進行專門的規劃和設計,并且要注意加強灌溉管理,防止泥沙淤積河道。
2.5 排水洗鹽法
通過建立水利工程設施,在鹽堿地上采用較大定額的灌溉,以充分溶解土壤鹽分表層土壤中的可溶性鹽堿經下滲排到深層土壤中或者被直接淋洗[1]。對含有鹽分的大量水可以通過排水溝加以排除。排水洗鹽法可以起到淋鹽洗堿的作用。在整個過程中排水是保證沖洗效果的關鍵措施,無排水的沖洗,應盡量避免。
2.6 多施有機肥料,合理施用化肥
鹽堿化土地一般都具有低溫、土瘦、結構差的特點[1]。因此,可以在鹽堿地中大量投入人糞尿、綠肥、餅肥、畜禽糞便、秸稈、麥草肥以及混合制成的肥料等有機肥。有機肥料經過微生物的分解會轉化形成腐殖質,而分解過程中又會產生大量有機酸,一方面可以中和土壤的堿性,另一方面可以加速分解養分,促進養分的轉化,提高磷的有效性[1]。
通過施用有機肥料,可增加土壤中有機物質含量,由此提高土壤肥力,促進作物生長,抑制鹽類對植物的不良影響,提高作物耐鹽力。同時,有機肥料中含有大量有機質,對土壤中的有害陰、陽離子起到緩沖作用。因此,使用有機化肥能夠提高土壤緩沖能力,改善土壤物理性狀和鹽分組成,降低土壤堿性。同時,腐殖質可以使土壤透水性增強,使用化肥可以加強淋溶作用,減少水分蒸發和抑制土壤返鹽。
此外,無機肥料也可增加作物的產量,要擴大有機肥源。如果施肥的同時配合灌溉洗鹽,改良的效果會更加顯著。
然而,鹽堿地在施用化肥時要避免再施用堿性肥料,如鈣鎂磷肥、氨水等,宜施入中性和酸性的肥料,以施有機肥料和高效復合肥為主,并注意控制低濃度化肥的施用。高濃度復合肥無效成分少,殘留少。其中,硫酸鉀復合肥是微酸性肥料,比較適合施用于鹽堿地,且具有改良鹽堿地的良好作用。但是化肥每次用量不宜過多,以避免加重土壤的次生鹽漬化[1]。
2.7 化學改良方法
鹽堿地因為其含有堿性鹽類如重碳酸鈉、碳酸鈉,會破壞土壤的結構,降低通透性,直接危害作物的生長,需進行化學改良。最常用的方法是施用石膏(即硫酸鈣),再灌溉沖洗,即可達到改良的效果[5]。每年在鹽堿地上施石膏1 125 kg/hm2,3年后鹽堿化程度會明顯下降。有些地方施用麥糠,也取得一定的效果。
2.8 生物改良方法
可以選用抗堿作物種植在鹽堿地,如棉花、苜蓿、油葵、高粱、大豆、玉米、葡萄等抗堿作物品種,從而減輕鹽堿危害,確保作物增產豐收。也可以選種水稻,是中國改良并利用鹽堿地的一個重要方法。在插秧之前先進行排水洗鹽,在水稻的生長期淹灌以及大量排水換水,就可以沖洗和排走土壤中多余的鹽分,能夠較快地起到改良鹽堿地的作用。要想通過種植水稻來達到改良鹽堿地的效果,就必須要有健全的灌排水利工程系統,從而保證按時按量的供水、排鹽和控制地下水位。在水旱輪作區,為了減輕淹灌對旱作區的不良影響,必須在水稻田的周圍挖很多排水溝,將地下水位控制在臨界深度以下。因此,在不適于旱作的廣大地區推廣種植水稻改良鹽堿地的方法,更容易取得良好的效果,既可以減少鹽堿危害,改良鹽堿化土地,又可以收獲水稻,此方法值得大力推廣。
3 參考文獻
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土壤特別是包氣帶土壤,作為水—土系統的載體,隨著水資源的污染,其污染是顯而易見的。土壤污染的污染物多集中于土壤上部,一般不超過耕植層,易被農作物吸收,對人體造成危害。污染源主要為化肥和農藥。化肥吸收量只有30%左右,農藥僅有1%接觸到害蟲,其余大部分化學物質都殘留在土壤、農作物和大氣中。
土壤侵蝕
土壤侵蝕是造成水土流失的主要原因,同時也會造成土壤肥力下降和生態環境惡化。中國是世界上土壤侵蝕最嚴重的國家之一。20 世紀50年代,中國土壤侵蝕的總面積為1.5×106平方公里。而現在已增長到1.7×106平方公里,約占全國土地面積的六分之一。
造成土壤侵蝕的原因除了自然營力外,人為不合理的耕作方式及亂墾濫伐,也是加劇土壤侵蝕的一個重要因素。研究表明,南方地區土壤侵蝕加劇多數是由于森林植被遭到破壞。黃河中游的黃土高原一帶是我國土壤侵蝕最嚴重的地區,面積達403×105平方公里,每平方公里土壤侵蝕量達3000噸,溝渠密度每平方公里達1.3~8.1公里。
年平均輸送到黃河下游的泥沙達1.6×109噸,嚴重的土壤侵蝕使黃土高原支離破碎、溝渠縱橫,地貌類型復雜多樣。對于農田,防止土壤侵蝕最有效的辦法是秸桿留地,采用最小耕作法以及栽種綠肥牧草等增加覆蓋度。
土地沙化
土地沙化的直接原因是風的吹揚作用帶走了土壤中的有機質和營養成份,使土壤失去了保水保肥能力,致使風力推動沙丘淹沒農田及村鎮,而間接原因則在于地表植被的人為破壞。多年來,國家一直致力于防沙固沙,如三北防護林建設,對減緩風沙南侵起了重要作用。但是,由于我國人多地少,人口對土地資源的壓力日益增大,沙進人退、土地沙漠化擴大和沙漠地區自然環境惡化的趨勢并沒有從根本上扭轉。
土地鹽堿化
通常指由于人為灌溉造成的土壤次生鹽堿化。在中國,現代鹽化過程造成的鹽堿化化土壤有3.69×105平方公里。其中受鹽堿化影響的耕地主要分布在黃淮海平原、東北平原西部、黃河河套地區、西北內陸地區等,東部沿海地區也有小面積的分布,總面積達6.24×104平方公里,約占全國土地總面積的7%。干旱與半干旱地區耕地的鹽堿化主要是人為灌溉所致。
通過有效合理的灌溉工程措施和生物工程措施,黃淮海平原鹽堿化土壤已得到有效得控制;新疆、黃河河套地區的土壤鹽堿化問題卻日趨嚴重。
土地非農業利用及農業地質災害