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浅谈景电灌区盐碱地的治理与开发利用

2022-11-22杨志成

农业科技与信息 2022年4期
关键词:盐碱化盐渍化盐碱地

杨志成

(甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心,甘肃 景泰 730400)

我国农业发展速度逐渐加快,必须建设完善的基础设施,促进农业经济转型发展,以适应新时期社会发展需求。景电灌区覆盖范围较大,可以为农民提供便利的灌溉服务,解决了部分地区水资源分配不均的问题,有助于增强本地区的农业经济发展活力。然而盐碱地的存在对景电灌区的长远发展造成负面影响,如果未能对其进行有效治理,将会造成水土资源的浪费。强化盐碱地区域的治理效果,使其土质状况得到全面改善,有利于创造良好的生态效益和经济效益,落实可持续发展理念要求。不同盐碱地的诱发因素存在一定差异性,应遵循“实事求是、因地制宜”的原则,选择合理的治理及开发利用措施,促进生态环境的改善。

1 工程概况

甘肃省景泰川电力提灌工程是大Ⅱ型高扬程电力提灌工程,位于甘肃省兰州市以北180 km,横跨甘、蒙两省(区)的景泰、古浪、民勤、阿拉善左旗4 县(旗),工程总体规划,分期建设,设计提水流量 28.6 m3/s,加大流量33 m3/s,最高扬程712 m,装机容量25.97 万kW,兴建泵站43 座,目前有效灌溉面积8 万多hm2,以流量大、扬程高、多梯级而被誉为“中华之最”。多年来,由于不合理的灌溉方式(串灌、漫灌、大块灌)、有灌无排、渠道渗漏、农业技术粗放等原因,灌区盐碱地面积逐年增加,由原来的 0.09 万 hm2增加到目前0.54 万 hm2[1]。

2 景电灌区盐碱地产生的原因

受到气候条件的影响,该地区蒸发量较大,造成土壤盐分上移,这是导致盐碱地面积增大的主要原因之一。另外,由于沉积物、冲击物和洪积物中含盐量较高,对土壤造成影响,引起灌区土壤盐碱化[2]。部分植物会分泌一定量的盐分,包括碱蓬和骆驼刺等,对灌区土质造成影响。在农业灌溉工作中,受到传统思维理念和技术工艺的影响,往往采用漫灌和串浇等方式,引发了土壤次生盐碱化。

通常情况下,景电灌区在进行上水灌溉前,灌区下水位一般会保持在一个自然平衡状态,补给和排泄保持一致,以确保地下水位稳定。土壤盐分分布特点通常为坡地与高地盐分较高,低洼地与旱地盐分较少。景电灌区盐碱地盐碱土发生和发展通常与不合理的大水漫灌或大水浇灌有一定关系,当经过长时间浇灌后,盆地与槽子地地下水位会快速升高,当前大多保持在地表以下2 m 范围,最高处甚至已经提高到地表。土壤水分作为土壤盐分的重要运载工具,在水盐运动中,一般秉持着“盐随水来去”的特点,如果灌区地下水埋深比盐渍化临界水位低,土壤则会遭受盐渍化,长时间受到盐渍化影响则会导致粮食产量减少,甚至弃耕。因此,如果地下水位快速抬高,水分快速蒸发,溶于水中盐分持续在土壤中进行堆积,导致土壤次生盐碱化。另外,渠道侧旁的地下水位因渠道水大量渗漏而升高,土壤盐渍化形成很快。景电灌区建设作为商品粮基地重要保障,可以在一定程度上促进农林牧发展,必须提高重视程度,做好灌区土壤盐碱化防治与改良工作。

3 景电灌区盐碱地治理方法

3.1 生物治碱

生物治碱作为一种常用方法,通常使用种植枸杞的方式。当前灌区盐碱化程度较低的区域,均普遍进行大面积枸杞种植,如此一来,针对粮食作物无法有效生长的土壤区域来说,既可以达到生物治碱的目的,又可以提高农民收入。

3.2 化学治碱

化学治碱与生物治碱均为常用方法,化学治碱主要是给盐碱地喷施化学改良剂与石膏粉等,促使盐碱土得到改良,帮助盐碱化程度较低土地重获生产能力,但是该方法对于盐碱化程度较高的土地无法发挥出显著效果,并且成本较高,难以大面积推广。

3.3 工程治碱

为了能够做好盐碱地综合治理,必须要合理分析水利工程措施与综合措施关系。国内外相关研究发现,在盐碱地治理时需要采用综合措施进行治理,如工程治碱、生物与化学治碱等,其中以水利工程措施为先导,同时也是重要基础。根据“盐随水来,盐随水去”的规律,如果没有水,即使采用其他措施干预也难以取得理想效果,因此合理建设排水系统是综合治理的一项重要手段,同时也是综合治理盐碱地的重要前提。

4 盐碱地治理过程中存在的问题

盐碱地治理过程中主要存在以下几方面的问题:一是治理专项资金问题。由于缺少经费,且施工难度相对较大,就算工程规划有效完成,也难以开展正常建设,并且排水工程在运行时,排水渠清淤工作相比开挖工作难度更大,每年需要投入大量资金保持正常运行,因此现阶段盐碱区依然受到盐碱化侵蚀。二是技术支撑问题。当前在盐碱地治理过程中缺少技术支撑,并且没有整体规划,导致正在建设的工程仍然只是局限在局部排水治碱,或者是简单采取种植枸杞与压沙治碱等技术措施,同时由于未能及时了解新技术,导致景泰县盐碱地治理工作受到严重限制。

5 盐碱地的治理及开发利用措施

5.1 水利改良

5.1.1 优化排水方式 缺乏先进的排水系统会导致灌区中水分积累影响水盐平衡,应选择合理的排水方式,解决坡角、低洼地和槽子地等位置的排水不畅问题,这是治理盐碱地的常用措施[3]。暗管排水和明沟排水的方式较为常见,在实践中借助于斗排的形式提升排水效果,能够对地下水位加以合理控制。尤其是在马鞍山和兰炼农场中,排水措施得到广泛应用,小麦作物获得了良好的生长环境,其产量超过了3 900 kg/hm2。目前景电灌区利用1 条全长27 km的排碱沟,分南排和北排的一分干、二分干和主干排18.5 km、17 条支排7.5 km 的天然沟道将地下水排入黄河,降低低洼盐碱区域地下水位,阻止灌区次生盐碱化范围扩大,起到了明显的效果。

5.1.2 改善灌溉模式 在采用水利改良措施时应对当前灌溉模式进行全面优化,在引入先进技术的同时,根据本地区的灌溉需求和特点优化制度体系。其中,畦灌、沟灌和小块灌等方式的应用较为普遍,防止漫灌、串灌和大块灌等引发的大面积盐碱地情况。在冬季灌溉作业中,部分农户的节水意识和环保意识不强,地下水位会随着灌溉量的增大而上涨,在春季融化时造成返盐现象。在以往灌溉模式下,其定额为6 000~7 500 m3/hm2,在满足农业灌溉需求的基础上,应对定额加以限制,一般控制在5 445 m3/hm2左右[4]。为了改善地下水的循环效果,也可以借助混灌和轮灌的方式,优化水盐运动状况,降低盐渍化土壤对灌区的负面影响。

5.1.3 控制水分渗漏 地下水位会由于输水过程中的渗漏而升高,进而加剧了盐渍化现象。为此应对输水渠道进行全面改善,防止在灌溉过程中造成严重的渗漏问题。尤其是部分水渠的建设年代较为久远,年久失修会引发水分渗漏,应对其进行合理改造,加大灌排系统配套设施的投入,优化灌溉系统功能。渠道衬砌的方式较为常用,可以通过混凝土材料对裂缝和破损问题进行修补,从而改善水渠的防渗性、稳固性和强度。

5.2 农业改良

5.2.1 铺沙压碱 采用铺沙压碱的方式可避免造成水分的过快蒸发,从而对盐分的聚集效应进行抑制。在铺沙压碱处理中通常采用青砂,尤其是在景电灌区当中存在大量的砂源,具有便捷优势。比如在芦阳乡城北墩村采用该方式进行处理,含盐量降比在0.5%左右[5]。

5.2.2 土地平整 相较于地平位置而言,在平整度较差的位置更容易产生盐渍化现象,主要是受到蒸发积盐的影响,水盐平衡被打破,这是引起盐斑的根本原因。在采用农业改良措施时应结合土地平整对盐碱地进行治理。保持田块的良好平整性,能够对盐斑情况加以抑制,返盐量降低,小麦产量在6 000 kg/hm2左右。

5.2.3 生物治理 生物治理措施适用于盐渍化较轻的区域,可以对当前耕作方式进行优化,从而使土壤肥力得到改善,有利于盐斑问题的控制。在盐碱地治理中运用生物措施,平均含盐量降低68%左右,同时采用麦田套种苜蓿的方式,土壤水解氮和有机含量分别上升了1.1 mg/kg 和0.05%左右,同时脱盐率最高能够达到41%。在黑嘴子滩盐碱地运用生物改良措施,小麦产量上升了1 500 kg/hm2左右[6]。土壤中的氮磷元素和有机质含量等会由于秸秆还田措施的应用而得到明显提升,而且物理性能得到优化,其透水性更强,有助于发挥淋盐作用,其脱盐率在12%左右。

5.3 产业融合

为了提高盐碱地资源的利用率,可以加快本地区的产业融合,促进产业结构的转型升级。尤其是盐碱水可以用来发展渔业,在增强盐碱地治理效果的基础上,能够与乡村旅游结合在一起,实现生态效益和经济效益的有效协同,提高第一产业、第二产业和第三产业的融合度[7]。盐碱水养殖“景泰模式”成为本地区盐碱地开发利用项目的关键,为发展渔业提供了新的思路,真正降低了盐碱地对地区产业发展的限制。

6 结语

受到土壤状况、气候条件和人为因素等影响,导致景电灌区盐碱地面积逐年扩增,严重威胁当地自然生态环境,对灌溉作业造成负面影响,不利于农业经济健康稳定发展。为此,应采用水利改良措施(优化排水方式、改善灌溉模式和控制水分渗漏)以及农业改良措施(铺沙压碱、土地平整和生物治理)进行综合治理,以控制盐碱地的扩增,使其土壤状况得到恢复。同时,加快区域产业融合,使盐碱地资源得到高效利用,创造良好的综合效益。

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