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盐碱地的危害及改良方法综述

2021-12-06张宝强

湖北农机化 2021年13期
关键词:改良剂盐分盐碱地

张宝强 王 娜

(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075;2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西 西安 710021;3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西 西安 710021;4.陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西 西安 710021;5.自然资源部土地工程技术创新中心,陕西 西安 710021)

0 引言

盐碱地是一种由自然原因或人为原因而形成的,土质干旱、蒸发量强,含盐分的土壤对作物的正常生长产生了影响[1]。盐碱地在我国分布较为广泛,主要分布在我国的东北、华北、西北以及东部沿海地区,面积约为9.913×107hm2[2]。我国人口较多,土地较少,耕地资源紧张,人均耕地面积仅为0.092 hm2,不到世界平均水平的40%。因此,为了解决我国人多地少,粮食不足的问题,迫切需要补充耕地资源,对盐碱地进行改良利用,使得我国的生态农业得到高效发展[3]。

1 盐碱地的分类

盐碱地的形成主要有2种,一类是由气候、地理位置等因素下形成的盐碱地,另一类是由于人为因素而形成的盐碱地[4]。土壤中的可溶性盐在水平方向和垂直两个方向运动且不断地向土壤表层累积形成原生盐碱,直到超过土壤盐分含量的正常水平,其主要是由于水文、地质、气候、地形和植被等因素的影响。次生盐碱地是由于人类的活动以及对自然资源的不合理利用,从而使得土壤的盐碱化现象出现。

2 盐碱地的现状

盐碱地在其表层很容易发生土壤板结,导致土壤的透气透水性变差,使得土壤中的养分含量降低,而对作物有害的离子含量变高,因此在盐碱地中生长的作物很难存活。不同的环境会形成不同类型的盐碱地,会对区域内的农、牧、林及环境造成不良的影响。苏联的学者们通过对工业生产产生的大量废渣进行研究,发现这些废渣在盐碱地的改良中具有一定的作用,并在该研究中取得了显著的效果。随后,美国和澳大利亚的研究者们将含有石膏、腐殖酸以及含钙的物质用作改良剂,取得了很大的成果。

土壤的盐碱化变得日益严重,使得我国越来越多的土壤不能被合理利用,严重影响了农民的收入,土壤的板结现象也越来越为明显,土壤盐碱化的改良是目前面临的严重土壤问题。为此,国内的学者们为盐碱地的改良治理进行了大量研究,并取得了显著成效。

3 盐碱地的危害

土壤盐碱化是由于水资源条件、气候条件、气候条件以及人来对农作物的不合理灌溉所引起。盐碱地的土壤透气性和通气性较差,增加了土壤的板结程度,会对土壤的酶活性和理化性质产生影响,引起土壤的养分含量降低,使得农作物产量受到影响。另一方面,由于土壤盐碱化引起的土壤理化性质改变,使得部分地区的土壤出现溶陷和盐胀等现象,也会对工程施工形成不良影响,从而产生巨大损失。此外,由于盐碱地中盐分离子浓度较高,作物很难吸收土壤水分,导致植物水分缺失,使得植物的生长机能受到破坏,植物的正常生长受到了抑制,进一步恶化后会出现植物的大面积死亡现象,加剧了土壤的荒漠化,破坏了原有的生态环境[5]。

4 改良盐碱地的方法

改良后的盐碱地不仅能够改善土壤环境,还会增加农作物的产量,解决粮食短缺问题,从而提高人们的生活质量[6]。学者们对盐碱地的修复治理进行了大量的研究,对于不同程度的盐碱地,提出了针对性的措施。盐碱地改良技术可分为物理改良、化学改良、生物改良和工程改良。

4.1 物理改良方法

盐碱地的物理改良是将土壤的物理结构进行改善并调控其水盐的运移,采取不同的改良措施降低盐碱地中土壤盐分的浓度或将盐碱土隔离,使得盐碱化土壤得到改良。优化土壤的结构可以减少水分蒸发量、使得土壤中的盐分得到充分淋洗。改良的物理方法主要有客土法、地表膜覆盖、土地平整等方法[7]。

盐碱化的土壤中土壤质地的粘度较大,改良措施是客土铺砂法,该方法可以起到有效的盐碱地改良作用,随着客土铺砂的厚度增加盐碱地的改良效果也在不断提升[8]。客土铺砂在增加土壤覆盖厚度的同时还能提高土壤水分的利用效率,减少水分的损失,使得土壤表层聚集的盐分减少。地表膜覆盖是在盐碱土壤上覆盖生物秸秆、地膜等,土壤中的盐分含量有效降低,阻止土壤水分的散失,抑制了盐分在地表的聚集[9]。土地平整法是因地制宜,在保持熟土层不被破坏的情况下,进行岩斑平整,对于土壤盐碱化程度较为严重的情况,先刮掉盐层皮,然后再进行平整[7]。在种植作物前深耕土壤是所谓的深耕法,对表层土壤进行深层次的疏松,有效提高了土壤的通透性。深耕土壤有效切断了土壤毛细管,有效减少了水分的蒸发,导致土壤深层的盐分离子迁移受到影响[10]。

盐碱地的工程改良也是物理改良的一种,是通过修建一个排洪灌溉系统,利用该系统内的水源将土壤内的盐分进行冲洗,使得原土壤中的盐分含量降低[11]。曾玉霞等在低洼盐碱地下设置不同埋深的暗沟,结果表明:在铺设暗沟的低洼盐碱地中土壤水溶性盐分含量得到了有效降低,使得作物的生长环境得到改善,提高了作物产量[12]。

4.2 化学改良方法

化学改良方法是将化学改良剂或矿质化肥施加在土壤盐渍化严重的土壤,以此来改善土壤的理化性状,对土壤中的盐碱成分进行转化、吸附或固定,使得土壤的盐渍化现象得到改善。通过研究发现,腐殖酸、硫酸亚铁及含钙物质等都可作为盐碱地的改良剂[13]。该改良方法是目前国内改良盐碱地的重要措施之一,但是不同的改良剂还有不同的有效成分,因此改良原理及效果也存在差异,对土壤的pH值、全盐含量、离子组成变化也存在一定的影响[14]。

王倩姿等研究发现,腐植酸对盐碱地的改良也有一定的效果,试验结果表明,与单施化肥的对照相比,将腐殖酸类物质增施在盐碱地上对土壤pH的影响不明显,但增施腐植酸类物质后土壤电导率、水溶性盐均表现出了一定的降低,影响深度均达0~40 cm土层[15]。范定慷等研究了脱硫石膏、硫酸亚铁、硫磺、硫酸铝4种改良剂对土壤pH值、电导率(EC)和生物量的影响。研究表明,脱硫石膏降低pH值效果最好,其对土壤pH值降低范围在0.71~1.25,最大降低幅度达到12.4%;其次是硫酸亚铁;硫磺和硫酸铝对pH值的降低效果不显著[16]。宁晓光等的研究表明,在土壤盐分较高的条件下,增施适量的过磷酸钙会使得高粱产量明显增加,增产幅度可达8.1%。通过试验证实,过磷酸钙可为土壤提供充足的养分,提高土壤质量,因此,可将其作为盐碱地的有效改良剂[17]。李夕梅等研究表明,增施过磷酸钙和有机肥使得盐碱地冬小麦的产量提高[18]。

4.3 生物改良方法

生物改良主要是植物修复和微生物修复,植物修复为主要的修复手段。植物修复是将筛选出的耐盐碱植物在盐碱地进行种植,以此改良修复盐碱地;微生物修复是在盐碱地施加微生物肥料进行改良[19]。生物改良主要是利用将植物的耐盐性、微生物菌肥等合理利用来改良土壤的盐碱化问题使生物改良,主要是通过植物或者微生物的自我调节功能对土壤的结构做出改善,使得土体内的孔隙度增大,并提高了土壤中的养分含量,从而较好地调节了土壤的理化性质[20]。

目前,国内外在盐碱地的改良治理中选种耐盐植物的措施较为普遍,该方法对盐碱土资源进行了合理的利用,促进了农业长期有效的生产,是盐碱地改良的优选方法。王丹等通过微生物菌肥对盐碱地枸杞土壤改良及细菌群落的影响研究表明,施加不同种类的微生物菌肥对盐碱地中的土壤pH和总盐含量显著降低,提高了其土壤肥力和酶活性,还可对土壤中细菌群落的组成与结构做出一定的改变,极大地提升了盐碱地的改良效果[21]。

5 结语

我国土壤的盐碱化问题已越发严重,对于已有的土壤盐碱化问题,我们应该采用多措并举的方式进行综合治理,防止土壤盐碱化问题再次发生。为此,我国要因地适宜、因地施策,选用合理的改良技术方法,改善盐碱地的盐分和土壤养分,从而实现盐碱地资源的合理利用。目前盐碱地的改良主要以生物改良为主。植物修复不仅实现了生态环境的修复,还促进了经济的发展。通过对耐盐植物进行大量的研究,筛选出了适合不同区域种植的耐盐植物,加快了盐碱地的改良步伐,使得我国的经济和生态效益显著。未来应该继续加强耐盐植被的修复研究,致力于筛选出更多的耐盐品种。

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