农业技术在盐碱地治理中的应用分析
2024-05-18陈立霞孟熙扬
□文/陈立霞 孟熙扬
我国盐碱土壤分布广泛,当前,我国的盐碱地总面积约为9900万公顷,主要有西北内陆盐碱区:包含新疆大部分地区、柴达木盆地、河西走廊和内蒙西部地区;黄河中上游半干旱盐碱区:包括青海、甘肃东部、宁夏、内蒙河套地区、陕西、山西的河谷平原;黄淮海平原干旱半干旱洼地盐碱区:包括黄河下游、海河平原、黄淮平原,地跨京津冀鲁豫以及皖北苏北平原;东北半湿润半干旱低洼盐碱区:包括松嫩平原,辽西盆地,三江平原和呼伦贝尔地区;沿海半湿润盐碱区:包括华东,华南及江北沿海地区。盐碱地不利于作物生长,如何有效治理盐碱地,提高其可持续利用的能力,成为当前农业领域亟须解决的重大问题[2]。农业技术在盐碱地治理中的应用成为解决这一问题的重要途径,通过引入先进的技术手段,可以提高土地的产出能力,降低土壤中的盐分,改善土壤结构,提高土壤肥力。因此,本文对农业技术在盐碱地治理中的应用探讨具有现实意义。
一、翻耕土壤
翻耕土壤是改良盐碱地的一项有效措施,通过翻动土壤,将表层富含盐分的土壤移到下层,同时将下层盐分较少的土壤翻到表面,以实现盐分分布的重新调整。土壤中的盐分主要聚集在表层,深入土壤深处,盐分的分布逐渐减少。通过进行深耕和深翻的整地操作,可以将表层富含盐分的土壤置换到深处,有助于土壤保水,减少地表土壤盐分聚集。研究表明,深翻即土层置换10~12 厘米能抑制盐碱3~4 年,置换13~15 厘米能抑制10~15年,置换16~20 厘米能抑制20 年左右,深翻可有效抑制土壤返盐[3,4]。深翻的土壤深度通常在30~40厘米之间,将表层的盐分翻到下层。选择适宜的时间进行翻耕,一般可以在春季作物播种前或秋季作物收获后进行,此时土壤返盐较重,有利于翻耕后的土壤恢复和作物生长。翻耕前和翻耕后,需要注意保持土壤的湿度,如果土壤过于干燥,可以在翻耕前浇水或者在翻耕后进行灌溉,有利于土壤盐分的有效淋洗。
平整土地也可有效促进盐碱土壤改良。通过削高凹陷地形、填平凸起地形的方式,将不平整的土地调整为适宜进行耕作的田地,这一方法常用于农田的改良。通过使土地表面平整,可以实现外来水分在土壤中均匀下渗,从而使土壤中的盐分得到均匀冲洗。
二、覆盖措施
地表覆盖是一种广泛采用的土壤改良手段,通过覆盖一层隔膜或秸秆等材料,切断土壤水分与大气之间的交流,可有效减缓水分的蒸发速率,从而有效地减少了表层盐分的积累。
(一)地膜覆盖
根据卢闯[5]等人的研究表明,地膜对免耕土壤具有保水控盐效果,作物收获后NTP 处理未出现盐分表聚,且0~40厘米土壤含水率较NT提高了4.71%,此外,NTP处理在0~40厘米土层的盐分变化率小于NT处理。地膜覆盖可以促进土壤水蒸气的回流,同时能够有效淋洗表层的盐分。覆盖地膜时需要根据作物品种、生长周期和栽培目的来选择合适的地膜。覆盖地膜前必须对土地进行平整和耕作处理,以确保土地表面平滑,没有大块土壤、石头等杂物,提升地膜的附着力和密封性,从而增强地膜的实际使用效果。将准备好的地膜展开,确保地膜与土壤表面紧密贴合。随着覆盖时间的延长,土壤表层脱盐效率逐渐增大。在干旱地区,春季提前进行地膜覆盖有助于有效地抑制土壤表层盐分的积累。地膜覆盖后应注意及时回收地膜,避免产生白色污染。
(二)沙土覆盖
根据丛山2016年春季在中国科学院长岭草地农牧生态研究站附近的盐碱化草地分布区进行的盐碱地喷淋覆沙实验结果表明,在喷淋未覆沙的实验区,绿豆、红小豆、燕麦、苜蓿和苏丹草均不能正常生长,经过覆沙生长的作物,绿豆、红小豆、燕麦、苜蓿和苏丹草株数明显增加,分别增加27.3%,53.3%,60.0%,62.6%和75.8%。沙土含盐量低、结构疏松,将盐碱土与沙土混合后可增大土壤的孔隙度,降低土壤含盐量。研究表明,在盐碱土地上铺设一层适当厚度的风沙土,可以有效地抑制下层盐碱土中盐分向上移动,产生“沙压碱”和“沙压盐”的效应,形成的覆沙耕作层,有望转化为高质量的农田[8]。选择适量的沙土,将其铺设在经过深耕、压平以后的田地上,盐碱改良效果随着铺沙厚度的增加而增加,因沙子本身结构松散、漏水露肥,覆沙厚度一般也不能过大,沙土可覆盖约20厘米厚。
三、培肥措施
通过施肥,增加土壤有机质,改善土壤结构,改善土壤的保水和保肥能力可以减少水分蒸发,抑制盐分反复积累,加速脱盐。
(一)施入有机肥
有机肥富含丰富的有机物和养分,对土壤结构有改善作用,促进土壤微生物的繁衍和活动,有助于提高土壤的保水能力和渗透性,改善盐碱土壤的环境状况。根据刘国辉等人的研究表明,施用有机肥对盐碱土有明显的改良效果,土壤结构得到改善,容重降低了6.53%,含水率提高了15.52%;土壤盐渍化水平降低,电导率、碱化度和pH 值分别降低了43.09%、20.34%和5.22%。可结合深耕土壤在盐碱地中施入牛粪、猪粪等厩肥、商品有机肥、饼肥等有机肥料,任选一种施入,每亩盐碱地需要施入2000千克以上的有机肥料。将有机肥均匀撒施在土壤表面,然后进行翻耕和混匀。在使用有机肥时,需留意不同种类有机肥的营养成分差异,应根据作物生长需求和土壤状况精心选择适宜的有机肥品种。以玉米种植为例,盐碱地种植玉米时亩需施入2000~2500千克有机肥。盐碱地施肥应避免施入碱性肥料,多施有机肥。
(二)秸秆还田
农作物秸秆还田是一种广泛采用的盐碱地治理方法,包括直接将秸秆还田,或者经过堆肥、沤肥等处理后再还田,改善土壤结构,提高土壤的保水能力和透水性,可以增加土壤中的有机质和养分含量。原理是秸秆可通过吸附、酸碱中和等作用使盐碱土的pH值、交换性Na+含量降低,从而改善土壤的理化性质,提高土壤中的有机质含量和养分含量,达到改良盐碱地的目的。
将农作物秸秆进行粉碎,长度以5~10厘米为宜,以便于还田后与土壤混合。秸秆直接还田需要在作物收获后立即进行秸秆还田效果较好,以避免秸秆在田间腐烂变质。在秸秆还田后需要适时浇水,以促进秸秆的分解和腐烂。为促进秸秆的转化成肥料的进程,应注重调节土壤碳氮比。秸秆的质量,特别是C/N是影响秸秆分解速率和养分释放的重要因素,研究表明施用无机氮肥调节C/N为16∶1下作物产量最高。除了直接还田外,还可以进行堆肥还田,先将秸秆堆肥发酵后再还田,增加土壤有机质。
(三)种植绿肥
绿肥是一种养地作物,通过种植绿肥可以增加土壤中的有机质和养分含量,同时绿肥的根系能够提高土壤的通透性和保水能力,降低地表裸地蒸发、减少返盐,改良盐碱土壤。绿肥种植适用于土壤盐分≤0.5%的地块。春季、夏季可种植田菁、苜蓿等,秋季可种植黑麦草、大麦等绿肥作物。需秉持因地制宜的原则选择种植的绿肥作物。以下以田菁的播种为例,介绍绿肥的种植技术。
1.选种制种。应选择净度在94%以上、发芽率在70%以上、水分在12%以上的优质种子。选好种子后应进行杀菌消毒处理。播种前需要晒种1天,避免在水泥地上直接晒种,造成灼伤,或者用65℃左右的温水浸种4~5分钟,捞出后冷却晾干后播种。
2.播种方式。选择地势平坦,土壤盐分≤0.5%的地块,播种前进行旋耕作业,深度在20厘米左右为宜。结合整地,每公顷需要施入80 千克左右的磷肥和35 千克左右的钾肥。精细整地后播种。田菁可在5~6 月份播种,采用条播的方式,行距40 厘米,播种深度2~3 厘米,每公顷用种量为40千克左右。
3.田间管理。播种后45~55 天期间,田菁高度达到1.5米以上时便可进行刈割,刈割后每公顷可追施50千克左右氮肥。刈割时留茬50 厘米,将刈割下来的部分均匀铺在行间。8 月下旬~9 月上旬时为田菁的盛花期,可将田菁粉碎后翻压还田,翻压深度为25厘米以上。
四、科学灌溉
科学灌溉在盐碱地治理中具有重要的作用,合理的灌溉可以改善土壤的水分状况。农业既受制于土壤又反作用于土壤,合理的灌溉方式能够减缓土壤盐碱化。应根据土地的实际情况,合理规划灌溉渠道,确保灌溉水能够均匀地分布到每个作物区域,避免灌溉水过度积聚在某一处,导致土壤盐碱化问题加剧。洗田、灌溉时应采用节水灌溉技术,如滴灌、喷灌等,避免大水漫灌,在提高水资源利用效率的同时保证灌溉均匀,降低土壤的盐碱化风险。
结语
土壤盐碱化是制约我国农业生产效益的一大因素,是农业生产中的一大挑战,农业技术在盐碱土壤改良方面具有重要的意义。通过采用各种有效的技术手段,如翻耕、地表覆盖、秸秆还田、土壤培肥、科学灌溉等,可以显著改善盐碱土壤的环境状况,降低土壤盐分含量、改良土壤结构、提升土壤保水能力和通透性。值得注意的是,农业技术在盐碱地治理中的应用需要因地制宜,也需要综合运用,同时还要配备工程措施、生物和化学改良措施,根据具体盐碱程度、气候条件和植被需求等因素,选择和搭配不同的技术手段,最大程度地提高盐碱地的生产力,从而为农业生产提供有力支持。