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近二十年新疆灌区盐碱地变化情况分析和对策研究

2020-07-09

水资源开发与管理 2020年6期
关键词:盐渍化盐碱地节水

张 龙

(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)

1 概 况

新疆地处干旱半干旱地区,降水稀少,蒸发强烈,盐碱土地面积大、分布广,一些地区耕地、草地等盐碱化程度严重,并有加重趋势。新疆(包括兵团)灌区耕地总面积为9267.7万亩,盐渍化耕地为3496.0万亩,占灌区耕地总面积的37.7%。近年来,受最严格水资源管理制度“三条红线”控制指标的落实、农业高效节水灌溉面积的快速发展和部分区域不同程度的地下水超采等因素的影响,灌区盐碱地的分布、性态和发展产生了较大的变化。根据盐碱地的历史演变,制定改良原则,针对性地提出改良措施,对新疆保护耕地资源、保障粮食安全和重要农产品有效供给、促进生态文明建设发展具有十分重要的意义。

2 近二十年新疆灌区盐碱地变化情况分析

2.1 新疆盐渍土概况和分区

新疆地形地貌复杂,类型多样,南高北低,西高东低。山脉与盆地相间排列,盆地被高山环抱,形成“三山夹两盆”的地貌格局,北为阿尔泰山,南为昆仑山,中部为天山山脉,把新疆分为南北两半,南部是塔里木盆地,北部是准噶尔盆地。气候干旱,降水稀少,地形封闭,是土壤盐渍化形成的有利环境,各类盐渍化土壤均有发育。其中:氯化-硫酸盐型、硫酸-氯化盐型、硫酸盐型和苏打-硫酸盐型盐渍化耕地占比较高。

新疆灌区盐渍化土壤主要分布在北疆大区和南疆大区。北疆大区为准噶尔盆地北缘区、准噶尔盆地南缘区和伊犁河谷平原区,包括乌鲁木齐市、石河子市、克拉玛依市、阿勒泰地区、塔城地区、博州、昌吉州和伊犁州8个地州。南疆大区为吐哈盆地区、塔里木盆地东北缘区、塔里木盆地西缘区和塔里木盆地南缘区,包括吐鲁番市、哈密市、克州、喀什地区、阿克苏地区、巴州和和田地区7个地州。各分区灌区土壤盐渍化变化情况见表1。

表1 新疆各分区灌区土壤盐渍化变化情况统计 单位:万亩

2.2 灌区耕地土壤盐的现状评估

据统计调查,目前新疆天山南麓山前平原、叶尔羌河流域冲积平原和喀什河三角洲等区域灌区的土壤盐渍化比例最高,中、重度盐渍化面积最大,耕地盐渍化的危害也最严重。全区盐渍化耕地为3496.0万亩,其中轻度、中度和重度盐渍化耕地分别为2675.0万亩、715.7万亩和105.3万亩,分别占耕地总面积的28.9%、7.7%和1.1%。北疆大区和南疆大区盐渍化耕地分别为1140.8万亩和2355.2万亩,分别占耕地面积的25.2%和49.6%。按北疆和南疆大区分类的灌区土壤盐渍化情况见表2。

表2 新疆灌区土壤盐渍化面积统计情况 单位:万亩

巴州、喀什地区和克拉玛依市灌区盐渍化面积占耕地总面积的比例超过50%;阿克苏地区、阿勒泰地区的比例在40%~50%;昌吉州和和田地区的比例在30%~40%。按行政区划分类的灌区土壤盐渍化情况见表3。

表3 新疆各地州灌区土壤盐渍化面积统计情况 单位:万亩

2.3 土壤盐渍化演变情况和治理效果评估分析

a.长期以来,新疆重视灌区盐碱地治理工作,通过流域综合治理、水盐调控等治理以及盐土高效利用等措施,土壤盐渍化治理取得一定实效。当前,灌区土壤盐渍化主要发生在绿洲前缘的农田中低产田和荒漠过渡带之间以及灌溉方式发生变化的区域。

b.大中小型灌区续建配套与节水改造工程的建设、农业高效节水技术的广泛推广,使新疆老灌区内部耕地盐渍化程度明显减轻,盐碱地治理成效显著;新开垦的灌区多在绿洲周边或下游地区,水、土等自然条件恶劣,土壤盐渍化情况普遍且严重,成为盐碱地治理的重点区域[1]。

c.人类活动促进了盐渍化发展由中心向流域中下游移动。灌区局部因灌溉方式的改变,耕作层表面容易产生新的盐渍化类型。

d.节水灌溉等工程措施对灌区盐渍化的影响。近些年,灌区的农业灌溉方式发生了较大变化,大量的农渠、农排随着膜下滴灌节水灌溉技术的快速推广逐渐被废弃,末级渠系仅用于农田冬灌或灌区周边防护林灌溉,使用效率较低,农民用水合作组织对末级渠系防渗、维修的积极性明显减弱。据统计,滴灌盐渍化耕地面积约占滴灌耕地总面积的50%以上,滴灌成为盐渍化耕地的首选灌溉方式。短期内,高效节水农业的实施减少了灌溉用水量,减少了由灌溉水带入土壤的盐分,并防止了因灌溉水渗漏损失、农业技术不合理引起的地下水位的抬高,从而抑制了地下水和土壤中下层土体中盐分向上层的积累。但长期来看,水盐平衡关系随灌溉方式的改变而改变,从漫灌到渠灌再到滴灌,灌溉局部水体带来的盐分和土壤下部盐分产生了积盐现象,灌区耕地盐渍化程度逐渐加强,并产生新的盐碱类型[2]。由于高效节水灌溉引发的耕地盐渍化问题成为盐碱地治理的新问题,应予以高度关注。

3 灌区盐碱地治理应遵循的原则

3.1 合理确定灌区规模

由于农业用水占比高,新疆供用水总量超过实施最严格水资源管理制度的用水总量红线指标,其根本原因是灌区灌溉规模偏大,解决措施是退减灌溉面积,恢复灌区合理规模。盐碱地的改良治理需要立足于老灌区的治理,提高老灌区耕地质量,优先治理效益显著的轻度、中度盐碱地;在实行最严格水资源管理制度的“三条红线”的前提下,有退地减水要求的地州应优先退减重度盐碱地,即新开垦的耕地;不再对重度盐碱地开展灌区续建配套与节水改造、高效节水项目建设。

3.2 生态优先,防治并重

加强资源节约利用和生态环境保护,实现生产和生态保护相协调。对没有次生盐碱化的灌区,全力预防;对已经产生次生盐碱化的灌区,防治并举;对盐碱地改良取得成效的灌区,巩固提高治理成果,提高经济、社会和生态效益。

3.3 统一规划,分类治理

土壤盐碱地改良应有全局观念,从区域水盐平衡着眼,对水土资源统一规划、综合平衡。正确处理上游与下游、地区与地区、农区生态环境与绿洲边缘生态环境之间的关系,建立流域完整的排水、排盐系统(包括排水出路),综合考虑盐碱地分布地域、类型、成因和土地利用方式等条件差异,突出区域型特点、不同程度盐碱化及农业发展水平的差异。盐碱地治理需因地制宜,与当地自然资源、经济建设和社会发展水平相适应,与当地产业结构和经济建设需求相协调,科学分区、分类治理。

3.4 多措并举,水利先行

坚持“因地制宜、多种措施并举的综合治理”的盐碱地治理措施[3-4],即土壤盐渍化改良利用与水利工程建设、生态环境建设、节水农业灌溉、生物改良应用技术相结合。同时,由于“盐随水来,盐随水去”[5-6],水既是土壤积盐的媒介又是土壤脱盐的动力,因此应将水利改良措施作为其他改良措施的基础,先行开展。

4 主要对策和建议

随着土地利用方式的转变、农业灌溉技术水平的发展,灌区原有水盐平衡遭到破坏。根据新疆灌区盐碱地的变化,结合各地实际,按照新时期贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,提出新疆灌区盐碱地改良的对策和建议。

4.1 建立完善的水利工程体系

以流域和灌区土壤盐渍化分区为整体,建立配套完善的水利工程体系,坚持以水利工程建设为主,生态环境建设、节水农业灌溉技术、灌区盐渍化改良为辅的流域总体治理规划,保障盐渍化改良取得成效。同时,依据流域总体治理规划目标,山区建设控制性水利枢纽;平原区合理开发利用地下水资源,加大地下水超采治理;灌区实施续建配套与节水改造工程,田间以水定地,节约用水。

4.2 建立统一完善的排水排盐系统

着眼于区域性水盐平衡,对水土资源进行统一规划、综合平衡。为了充分发挥渠系排水的作用,应该从全流域进行考虑,地方与兵团、地区与地区之间各行政单位互相配合,统一规划,统筹安排。正确处理上游与下游、地区与地区、农区环境与绿洲边缘环境之间的关系,建立流域完善、完整的排水、排盐系统。以大河流域或盐渍化二级区为单元,建立统一的主排碱渠和次级辅助排碱渠,通过主干渠把盐碱排放到总体规划的地点,特别对跨流域、跨地县的骨干工程,应建立专门机构统一管理和维护,定期进行清淤、整修。

4.3 盐碱地改良与农业产业结构调整相适应

灌区土壤盐渍化改良利用要适应农业产业结构的调整,按总体规划的需求和新疆的区域特点,因地制宜地种植有经济价值的耐盐植物(如水稻、耐盐禾本科牧草苜蓿、木樨等)以及有经济价值或经济价值高的盐生植物,改变种植方式和种植结构,提高生物提盐的作用。做到既有利于生态环境的改变,又有利于农牧民增收,同时减少大水洗盐的水资源投入。

4.4 采用先进的灌溉方式降低土壤次生盐渍化

近年来,高效节水灌溉方式在北疆取得了良好的节水、控水和降低地下水位的作用,但南疆部分灌区灌溉方式落后,灌溉定额居高不下,水资源浪费较严重。在全区推广使用滴灌、喷灌、微灌等先进的灌溉方式,由于适量均匀,无地面径流深层渗漏和地面积水,土壤水盐在一定时间内能基本保持平衡状态,降低耕地的盐渍化。

4.5 建立可规模化推广的综合治理模式

通过改良措施控制地面水和地下水位,将工程治理、植被恢复、农艺改造与盐碱土农业直接利用相结合,综合采取灌溉排水、生态修复、农机农艺、生态化学等有效手段。注重水利改良措施,同时充分利用不同种类作物、牧草和林木的耐盐度的差异性,将不同盐碱地分类治理技术进行优化组合,建立可规模化推广的盐碱地治理与农业开发技术模式。

5 结 语

受多种因素的影响,新疆盐碱地改良存在着顽固性、复杂性、反复性和不稳定性。新疆盐碱地早期依靠“干排积盐”,经过挖排碱渠、“排、灌、平、肥、林”综合改良措施实施,灌区盐碱地得到一定程度的治理。在开展不间断的灌区盐渍化监测的基础上,充分掌握盐碱地的类型、数量、时空分布和成因,“因地制宜、多种措施并举的综合治理”将是灌区土壤盐渍化综合改良利用的有效措施。

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