河北省盐碱土防治与综合利用
2015-04-07王磊
王 磊
(河北省邢台水文水资源勘测局,河北 邢台054000)
1 盐碱土分布
河北平原的盐碱土主要分布在渤海滨海平原和固安—辛集—邯郸一线以东的中部冲积湖积平原,总面积77.47万hm2,约占平原区耕地面积的10.8%,其中,重度盐碱土地面积39.93万hm2,占盐碱土总面积的51%,呈大面积片状分布于滨海平原及宁晋泊东侧,中度盐碱土面积约7.93万hm2,轻度盐碱土面积12.87万hm2,分别占盐碱土面积的10%和17%,呈北东-北北东向展布的条带状、链状、不规则碟状及零星斑状[1]。分布于中部冲湖积平原的河流背河洼地、渠道两侧、交接洼地、河间洼地、决口扇前缘、湖沼洼地四周。
2 盐碱土形成的条件
河北平原的盐碱土是在气候、水文、地形、地貌、水文地质、海侵等多种因素和人类活动的综合影响下形成、发展和变化的。
河北平原地处暖温带半干旱—半湿润季风气候区,多年来,蒸发强度大约是降水量的3~4倍,在季风气候的影响下,形成旱季和雨季更替出现,同时也使土壤与潜水中的水盐循环系统,在垂直方向上明显地表现为季节性上行和下行。当积盐强度大于脱盐强度时,积以时日就形成了盐碱土壤[2]。
河北平原上的河流曾发生多次的泛滥改道,将所携带的大量泥沙和被河水溶解的盐分堆积在平原之上,这些盐分随地下水垂直向上运行,并在上午强烈蒸发的季风气候条件下,使表层土壤发生不同层度的盐碱化。
盐碱土的形成与土层所处的地形、地貌有十分密切的关系,在山前冲洪积扇的扇上洼地及边缘坡平地、冲洪积扇前缘与中部冲湖积平原的交接洼地,中部冲湖积平原的低平地、湖沼低平洼地等地势较低处,因地势低平,有时形成暂时积水,其中大部分补给地下水,抬高地下水位。又由于地表水与地下水径流缓慢,地下水以垂直循环为主,形成明显的季节性积盐和脱盐过程,最容易导致土壤盐碱化的产生。
水文地质条件和水文地球化学作用是决定土壤是否发生盐碱化非常重要的因素。其中地层岩性、地下水径流条件、水位埋深及地下水水质是影响盐碱土发生、发展的主要水文地质条件。土壤的渗透系数愈小,地下水矿化度愈高,土壤的全盐量愈大。潜水位的深浅是地下水中盐分能否转变为土壤中盐分的一个决定因素,一般将不至于引起土壤容根层发生盐碱化的潜水面最小深度,称为地下水的临界深度,这个深度与气候条件、包气带岩性、潜水矿化度、土地耕作技术及排水条件等一系列因素有关。河北平原的地下水临界深度为1.8~2.8m。
3 盐碱土对农作物的危害
3.1 盐害对农作物的危害
(1)影响作物对水分的吸收。土壤中的可融性盐使土壤溶液浓度增高,作物吸水困难,当其超过植物体内细胞液的浓度时,会使植物体内的水分反渗出来,造成植物“生理干旱”而死亡。
(2)土壤中所含氯离子过量时,会使植物体内的叶绿素降低,影响光合作用,降低作物的产量。
(3)土壤中盐分过多,影响植物根系对水分的吸收,也影响植物对养分和元素的吸收,使作物营养不良,生长失去平衡,发育不正常而减产。
(4)土壤中盐类过量,会影响微生物的活动,使土中的养分不能有效转化,降低作物产量。距测定,当土壤中NaCL或Na2SO4含量达0.1%时,其氨化作用就会大大降低;含量达0.2%时,氨化作用便几乎全被抑制;硝化细菌的活动受盐危害更大[3]。
3.2 碱害对农作物的危害
(1)饱含钠离子的土壤,完全丧失团粒结构,土壤高度分散,孔隙度减少,降雨时土壤泥泞难以耕作,干燥时土地板结,通风、透气性差,不能保肥保墒,影响作物根系的呼吸和对养分的吸收,危害作物的生长发育。
(2)碱土中的苏打、小苏打含量高,二者皆易水解,产生游离的氢氧根离子,游离的氢氧根离子会抑制作物内蛋白质的合成,并且作物根系在碱性溶液中被粘液覆盖,破坏各种霉,影响新陈代谢,使作物停止生长,趋于死亡。
(3)碱性物质过量存在,会腐蚀作物的根系和嫩芽,直接损坏作物。
(4)作物生长不可缺少的钙、锰、磷、铁等元素,在碱土中容易被固定而不能被作物吸收,影响作物生长发育。
4 盐碱土的防治与综合利用措施
4.1 建立大型排洪排涝措施
通过开挖疏浚骨干排水河道,降低了河道两岸及其控制范围内的地下水位,从而较好地解决了平原排咸水的出路问题,大大缩小了盐碱地面积[4]。在盐碱重、地下水矿化度高、地下水位浅、沥涝威胁大的低洼地区,配合修筑与排沟相通的条田或台田,其脱盐率可达60%~80%。
4.2 井灌井排
在浅层地下淡水发育的地区,宜采用建立机井群,大力开发利用浅层地下淡水的措施,改良盐碱地并达到综合治理“旱、涝、碱、咸”之目的。
4.3 建立井沟渠排灌系统
为了有效治理盐碱地,应开挖配套的排灌沟渠,建立井沟渠排灌系统,尤其是在既缺乏地表水源,浅层淡水又不发育的盐碱土分区,更需要采取此种措施。
4.4 大定额洗盐、排碱
在地表水资源比较充分的盐碱土分布区,可以建立沟渠排水配套工程,对盐碱地采取大定额洗盐排碱改良措施。通过河渠把大定额淡水灌到盐碱地里,使土壤中的可溶性盐类溶解水中,然后由排水沟排出去,达到改良土壤的目的[5]。
[1]陈望和.河北地下水[M].北京:地震出版社,1999.
[2]王巧平.河北省京津以南平原区地面沉陷预测研究[J].南水北调与水利科技,2002(2):27-30.
[3]张光辉.海河流域中东部平原地下水补给与释水机制探讨[J].水文,2002(3):5-9.
[4]海河水利委员会.海河流域综合规划[M].北京:中国水利出版社,2002.
[5]张光辉.海河流域中东部平原地下水补给与释水机制探讨[J].水文,2002(3).