定边县盐碱土改良路径探讨
2021-10-16孙书伟
孙书伟
(陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075)
1 引言
土壤盐碱化是限制我国陕北地区土地利用和经济发展的重要阻碍因素之一[1]。由于盐碱土壤中含有大量盐碱类物质,会对作物生长造成严重不良影响,不利于植株健康发育和粮食产能的提高[2]。2021年,中央1号文件提出要全面推进乡村振兴加快农业农村现代化,坚决守住18亿亩耕地红线。我国盐碱地面积逐年增加,会造成大量耕地资源退化或闲置,部分地区甚至已经出现了耕地弃荒和撂荒,不利于18亿亩耕地红线的基本国策执行,尤其是定边县缺乏其他产业支撑,基本农田数量和质量以及经济发展的势头必定会因为盐碱土壤的影响受到巨大阻碍[3-4]。盐碱地危害巨大,但也有研究表明,部分盐碱地在各种农艺处理或有机肥施入等措施下也可以被应用于耕种,且具有较好的作物产量。罗佳等[5]研究了施加不同有机肥对盐碱地中盐碱化程度、土壤养分以及棉花产量的影响,结果表明,施加有机肥对盐碱地有机质含量的提高具有显著影响,但不同种类有机肥对棉花产量影响不显著。李金刚等[6]通过大田试验研究了不同灌水下限对盐碱土水盐运移和玉米产量的影响,研究发现,玉米产量随着灌水下限的增加而提高,但对土层深度1 m范围内土壤均造成一定程度的积盐。李小牛[7]研究了秸秆还田条件下土壤盐碱化变化情况以及对玉米产量的影响,研究表明:中度盐碱化土地施加0.9 kg/hm2秸秆,可获得最大的产量,且节水效果最佳。刘社堂等[8]针对陕北地区土壤盐碱化问题,提出了要通过运用工程、生物、化学及水利等土体重构方式,实施保护性覆盖、适应性种植、重视土壤培肥形成耕作土层等耕作改良的综合治理模式。因此,可以看到的是,采取有效合理的改良措施也可以将有害盐碱土壤转变为可利用的耕地资源。本文围绕防治土地盐碱化为核心,采取多方案综合治理盐碱土,为治理土壤盐碱化积累经验,使农民群众感受到国土项目是一项利国利民的事业,促进土地整治工作的全面、长久、深入、顺利发展。
2 研究区简介
定边县位于陕西省西北部,榆林市西端,属陕北黄土高原与内蒙古鄂尔多斯荒漠草原的过渡地带,素有“旱码头”和“三秦要塞”之称,与靖边县、本县安边镇合称“塞上三边”。地理坐标东经107°14′51″~108°22′26″,北纬36°48′58″~37°53′16″之间。定边县位于黄土高原与沙漠草原过渡地带,全县海拔1302~1907 m。定边县气候属半干旱大陆性季风气候区,多年平均气温9.0 ℃,气温分布为北高南低,年极端最高气温37.7 ℃,年极端最低气温-29.4 ℃,无霜期141 d、绝对无霜期110 d。地面开阔平缓低洼,有的积水成湖,因长期盐分积累,形成许多盐湖、盐碱地。
3 土地适宜性分析
项目区属风沙草滩区,地表土壤类型为沙壤土和沙土,土层深厚,结构适中,有机质含量偏低,土壤肥力不足,盐碱含量较大。表层土易受水蚀、风蚀,不过耕性良好,适合于种植各种农作物。在研究区的每个地块共采取了28个土样进行土壤理化性质分析,采样结果见表1。总体土壤比较贫瘠,应通过种草、秸杆还田、增施生物有机肥料等措施,增加有机质含量,培肥地力,土壤结构和养分状况经改良后适于农作物生长,通过耕作熟化可以改变土壤性状。
表1 研究区土壤检测结果
4 盐碱土改善路径
4.1 地表积盐层盐壳剥离工程
项目区降雨稀少,土壤的压盐过程极其微弱,相反,气候干燥、风速大,土壤水分蒸发量极大,盐分在地表的积累量高。项目区局部地面已经形成了具有数公分厚的积盐层或盐结壳。在实施项目治理工程初期,若不剔除地表积盐层,将会增加耗水量和治理成本,也必将威胁工程质量。结合项目区土壤含盐量空间分布图,对项目区返盐较严重,地表产生坚硬盐壳的区域进行表盐剥离,剥离厚度10 cm。刮除的盐壳,在项目区低洼处进行深埋,埋至设计田面2 m以下,后期洗盐时通过水流将盐分带至项目区外,通过机械压盐和水流冲盐相结合,以解决项目区刮除的盐壳。
4.2 土壤质量改善工程
项目区实施完土地平整后,用探地雷达再进行土体构型的全面普探,彻底查清项目区各个区段土层的分布情况,以及断面存在的坚硬不透水障碍性土层,探测出各障碍性土层的具体埋藏深度以及厚度。再利用相关技术对项目区土壤进行改善。
4.2.1 土壤质地改良
项目区存在沙土区段,成条带状分布,不利于农作物的生长。为了给作物创造良好的生长环境,对于该区段,需要进行土壤质地改良。在项目区风沙带周围对表土进行剥离,将剥离的表土与沙土混合,改良土壤性质,有利于农作物的生长。
4.2.2 土壤断面改良
依据土地平整以后探地雷达普探结果,分区段进行剖面改造,消除威胁洗盐、根系延伸的坚硬、通透性极差的物理性障碍土层。对于障碍土层埋藏浅的区段,实施机械深翻,打破该障碍土层;对于埋藏深的区段,在实施深翻松土的基础上,利用打孔技术,打通该障碍性土层,在该区域打钻孔,钻孔直径20 cm,间距3~5 m,深度直至打破该土层,在钻孔中回填透水性强的沙子,然后再覆土,企图给盐分深层移动创造通道,为根系向深层延伸提供通道。
4.2.3 土壤化学改良
主要针对局部的黑碱土,为了降低土壤ESP(钠离子饱和度)、土壤pH值,提高盐碱化土壤改良效果,采用化学改良技术手段。拟采用钙制剂和酸制剂进行化学改良,或采用泥炭、草炭、糠醛渣(当地资源)以及甜菜渣等其他有机改良剂进行改良。
4.3 生土快速熟化及土壤肥力提升工程
项目区属于未利用土地,自然肥力瘠薄,盐碱化问题严重,土壤生物系统脆弱,需要对新增耕地进行有机化培肥。在土地平整以后,在项目区种植盐地碱蓬、沙蓬、沙蒿、沙柳、侧柏、花棒、紫穗槐、锦鸡儿、胡枝子等吸盐植物,这些植物可以从土壤中带走大量盐分,可以大幅“淡化”土地;在洗盐之后,可在项目区种植绿肥、毛苕子等耐盐的养地植物进行密植,减少地面蒸发、防止返盐,并可在后期种植农作物时,作为有机肥料。依据当地资源情况,重施动物有机肥,实施化学肥料与有机肥料配合施用,施肥方案需要依据土地平整和洗盐以后,土壤肥力水平检测结果、农作物类型目标产量等信息再科学确定。土壤培肥途径也可以利用当地的其他有机物资源。
5 结论
盐碱土是我国陕北地区广泛存在的一种资源,土壤盐碱化程度的不断加剧,极大阻碍了定边县土地综合利用和粮食产能的提高,不利于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化,坚决守住18亿亩耕地红线政策的有效执行,但可以看到的是,对盐碱土进行综合有效的改造利用,也可以变废为宝,使其成为具备可利用条件的耕地资源。本文围绕防治土地盐碱化为核心,从现有盐碱土耕地适宜性分析出发,采取地表积盐层盐壳剥离、土壤质地改良、土壤断面改良、土壤化学改良以及生土快速熟化及土壤肥力提升等措施综合治理盐碱土,为治理土壤盐碱化积累一定经验。