北方平原地区盐碱地改良利用研究
2018-06-14许永德
许永德
(吉林省松原灌区工程建设有限公司,吉林 松原 138000)
盐碱土,即指土壤中含有可溶盐且浓度较高、对植物生长产生危害的土壤。我国盐碱地具有分布广、面积大、类型复杂等特点,其中又以北方平原(华北平原与东北平原)为甚,主要覆盖包括山东、河北、辽宁、吉林等省。盐碱地是我国重要的土地资源,据第二次全国土壤普查统计,我国盐渍土覆盖面积约为5.2亿亩(不含滨海滩涂),其中盐土约2.1亿亩,碱土约0.1亿亩,其他各类盐、碱土约2.7亿亩,但其中仅有1亿亩已得到合理开发利用[1]。我国是一个农业大国,因此,对盐碱地区的积极改良和利用,是未来农业、工业以及绿色发展不可避免的话题。
针对盐碱地的开发利用,国内外众多学者、农学家与生态学家等做出了各方面的研究。孔涛、杨海霞等[2- 3]从盐碱地土壤微生物生态特征的角度提出盐碱地的改良方法;吕晓、王斌等[4- 5]综合研究探讨了盐碱地对农业可持续发展的影响和利用;王丽琴、朱虹等[6- 8]对耐盐碱植物和对盐碱土进行改造的讨论。文章将根据个人在松嫩平原长期从事盐碱土的改良、利用工作经验,深刻探讨我国北方平原地区盐碱地的综合治理与开发利用。
1 区域环境
松嫩平原是东北平原的最大组成部分,占地面积约10.32万km2。从地图上看,松嫩平原略呈菱形,由松花江、嫩江冲积而形成。松嫩平原耕地总覆盖面积约559万hm2,地处黑龙江省西南部,北至小兴安岭山脉,南接松辽分水岭,东卧东部山地区域,西望大兴安岭山林。土质肥沃,盛产小麦、大豆、玉米、甜菜、水稻、亚麻、马铃薯等,是重要的商品粮、原材料生产基地。此外,松嫩平原北方平原草场集中,畜牧业发达。温带大陆半干旱、半湿润性气候,生态环境脆弱;处于嫩江、松花江的低级阶地和高台地的内流区,地势平顺,排水不畅。
松嫩平原地理位置示意图如图1所示。
2 区域治理现状
区域内现有盐碱土地面积约362万hm2,并且以每年1.5%左右的速率不断扩展增大,盐碱化程度不断加剧,造成大量农耕地低产、退化甚至废弃[9- 10]。地区盐碱地以苏打型盐碱地为主,治理工作艰巨。
20世纪60年代,处于农业发展需要与对未来的展望,开始启动对盐碱地的研究与改良利用。其中,松嫩平原的种稻脱盐方法的成功研究标志着我国多途径脱盐研究工作取得重大的技术突破,并逐渐形成了适合中国盐碱土特点的盐碱土治理技术。目前,滨海盐碱区的治理改良研究已经比较成熟,而松嫩平原盐碱地的治改良利用工作与研究却仍处于相对落后状态,尤其是松嫩平原西部地区的盐碱化程度很高,开发起来极其困难。
3 治理措施与成果
笔者将以吉林省西部松原地区某区域的改良利用为具体研究对象,详细描述在治理该地区过程中所采用的综合治理办法。
在对该区域进行野外现场调查、实验的过程中,我们发现:该地区土壤重度盐碱化,地下水位高;地势较平坦盐碱地类型主要为苏打型盐碱地;土壤对植物以及当地农作物影响较大。经过长时间的现场试验、研究探讨,决定采取以种植耐盐碱、抗干旱的植物为主,同时辅以场地土改造、发展节水灌溉措施的治理方法。
3.1 场地整改
由于场地条件限制,首先对场地进行土地平整与深耕工作,以达到疏松地表耕土、增加透水性、阻止盐分随水上升的目的;同时,在地表覆盖秸秆、地膜等物品,可明显减少土壤中水分的蒸发,抑制盐分在地表的积聚。
经过一系列长久的对比试验(同一区域分别用约100m2场地进行对比)和室内对现场土的盐分浓度测定,其中场地A为采取相关方法而场地B未采取任何措施,具体成果见表1。
表1 场地整改效果对比
从表1可看出,从整体上来比较,场地A在长达一年的实验过程中土壤盐占比不断降低;而场地B的土壤盐占比则基本不变(受季节性降雨等因素影响有些许波动)。由此可见,采取一定的物理措施会对降低场地盐碱化程度有良好的效果。
3.2 节水灌溉
(1)采取以色列滴水灌溉技术和污水再生与回收利用技术对该地区的农作物进行灌溉,有效减少地区水分蒸发,节约灌溉用水,从而减少盐分的积累。
(2)采用水洗淋溶的方法,在试验场地中每隔100m开挖一条底面宽0.2m、高0.5m的排水沟,直接将土壤中的盐分冲走,快速降低地表耕地土壤盐分。
如图2所示,选择两片区域进行对比试验。区域1采取相应处理,而区域2则不采取任何措施。
图2 节水灌溉效果图
3.3 绿化改造
引进和种植耐盐植物是改良盐碱地盐碱程度的重要措施。生物改良措施不仅具有耗费较低成本、带来一点经济收益的特点,效果稳定、影响久远也是其作为综合治理盐碱地最佳方法的原因。
通过当地调查与参考文献查阅(闫桂芹,盐碱地10种园林植物生长情况调查及应用研究,中国园艺文摘,2016(10),53- 57),我们决定在该区域采取以下措施:农田大面积种植水稻,并采取一定范围的人工杨树防护林。我们发现:种植水稻作为松嫩平原西部治理盐碱化的悠久且优良的方法,其不仅具有低成本、高收益的特点,还能积极改良盐碱地盐碱程度。一方面,由于水稻生长环境需要大量的水灌溉,对土壤能够起到很好的“淋洗”效果;另一方面,水稻根部呼吸产生的CO2与水融合产生碳酸进而与苏打盐(主要成分为NaCO3、CaCO3)发生化学作用而降低土壤碱性。
根据以上方法,对当地大面积范围采取综合治理措施,收获了良好的改造利用效果。不仅取得良好的经济效益,获得当地人民的称赞与支持;还大面积绿化当地生活环境。对盐碱地改良效果具体成果见表2。
4 结语
我国是一个农业大国,农业的发展与国民生活水平的提高息息相关。因此,北方平原地区盐碱地的改良利用具有深远的意义。笔者通过对松嫩平原某地区采取野外调查、室内与室外试验相结合、物理措施与绿化改造相统一的办法,取得了良好的收益效果,这对北方地区平原盐碱地改良具有重大的意义。第一,本次得到的工作成果可以作为松嫩平原地区治理盐碱地的规范方法;第二,本次工作所采用的一系列综合的治理措施,我们可以将试验方法应用到北方平原地区各大平原上,这对改良利用各区域盐碱地具有重要的借鉴意义;第三,改良利用工作成果可以用作各区域治理成果对比,从而得到更加优秀的方法。
[1] 李彬, 王志春, 孙志高, 等. 中国盐碱地资源与可持续利用研究[J]. 干旱地区农业研究, 2005(02): 154- 158.
[2] 杨海霞, 郭绍霞, 刘润进. 盐碱地生境中丛枝菌根真菌多样性与功能变化特征[J]. 应用生态学报, 2015, 26(01): 311- 320.
[3] 孔涛, 张德胜, 徐慧, 等. 盐碱地及其改良过程中土壤微生物生态特征研究进展[J]. 土壤, 2014, 46(04): 581- 588.
[4] 吕晓, 徐慧, 李丽, 等. 盐碱地农业可持续利用及其评价[J]. 土壤, 2012, 44(02): 203- 207.
[5] 王斌, 马兴旺, 单娜娜, 等. 新疆盐碱地土壤改良剂的选择与应用[J]. 干旱区资源与环境, 2014, 28(07): 111- 115.
[6] 王丽琴, 李红丽, 董智, 等. 黄河三角洲盐碱地造林对土壤水分特性的影响[J]. 2012, 28(07): 208- 212.
[7] 朱虹, 祖元刚, 王文杰, 等. 盐碱地的植被恢复与盐碱地改良方法的评述[J]. 吉林林业科技, 2007(05): 14- 21, 27.
[8] 刘玲. 盐碱地园林绿化施工方法[J]. 现代园艺, 2014(12): 196.
[9] 李秀军, 李取生, 王志春, 等. 松嫩平原西部盐碱地特点及合理利用研究[J]. 农业现代化研究, 2002(05): 361- 364.
[10] 蔡雨付. 盐碱地综合治理开发利用技术研究[J]. 垦殖与稻作, 2006(S1): 131.