摘 要:田間小區(qū)試驗證明,圍埝蓄集雨水洗鹽和覆蓋抑制蒸發(fā)返鹽,可以降低土壤含鹽量。在試驗期間降水56.5 mm的情況下,覆蓋塑料膜的處理,土壤0~20 cm的鹽分由0.4%~1.0%下降到0.15%左右;覆蓋秸稈處理,土壤0~20 cm的鹽分由0.95%下降到0.28%;二者的洗鹽效果都很明顯。覆膜種植田菁處理,0~20 cm的鹽分由0.74%下降到0.41%,田菁完成了生命周期,田菁是豆科植物可以培肥土壤,也可以起到植物殘體覆蓋,減少地表蒸發(fā)和減緩塑料膜老化的作用,是一個可以推廣的濱海鹽漬土改良模式。
關鍵詞:降水;改良;濱海鹽漬土
中圖分類號:S156.4+2文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)02-0064-03
黃河三角洲地區(qū)濱海鹽漬土面積約23×104 hm2,是重要的后備土地資源。目前,濱海鹽漬土改良的基本方法是:通過挖排水溝或臺田的方式,降低地下水位,使地下水位低于土壤毛管水上升高度[1,2];采用引黃河水,進行大水壓鹽[2]。這些都是濱海鹽漬土改良利用的行之有效的技術(shù)措施。但是,黃河水實行配額引水后,配額引水量遠不能滿足廣袤的濱海鹽漬土改良利用的用水需求。因此,我們研究并提出利用降水改良濱海鹽漬土的技術(shù)方法,獲得山東省科技攻關計劃資助。
基本技術(shù)方法包括兩個方面:(1)蓄集雨水。在施肥、耕作的基礎上,根據(jù)地形網(wǎng)格狀圍起土埂,每個網(wǎng)格內(nèi)平整,這樣可以減少地表徑流,蓄集雨水,使降水相對均勻地下滲洗鹽;(2)抑制蒸發(fā)。土地平整后,覆蓋上塑料膜,塑料膜上有滲水孔,降水可以下滲到膜下洗鹽,這樣可減少土面蒸發(fā),抑制返鹽。
1 技術(shù)方法與原理
原理:通過圍埝蓄集降水洗鹽和覆蓋薄膜抑制蒸發(fā)返鹽,解決鹽漬土成因之一“蒸降比大”的問題。
2 材料與方法
2.1 試驗地基本情況
試驗地為2006年修筑的臺田,位于山東省東營市河口區(qū)街道辦事處。0~20 cm土壤的平均含鹽量為0.71%,為重度鹽漬土。7月份植被景觀為光板鹽漬土,稀疏長有幾株檉柳和小蘆葦;播種的玉米,多數(shù)受鹽害未出苗,少量出苗,生長緩慢,受到嚴重抑制。
2.2 試驗地區(qū)的氣候條件
本區(qū)屬暖溫帶季風型大陸性氣候,四季分明,氣溫適中,雨熱同期,光照充足。全年平均降水量555.9 mm,其中夏季降水最多,平均為364.5 mm,占全年降水量的65.6%,冬季降水最少,為20.7 mm,占全年降水量的3.7%。據(jù)1971~2001年氣象資料,多年平均蒸發(fā)量為1 885.0 mm(E601ф20cm),年蒸發(fā)降水比為3.5,蒸發(fā)量年內(nèi)分配亦不均勻;夏季蒸發(fā)量最大為692.4 mm,占全年的36.7%,為同期降水量的1.9倍;春季蒸發(fā)量次之,為633.2 mm,占全年的33.6%,為同期降水量的9.3倍;秋季378.7 mm,占全年的20.1%,為同期降水量的4.3倍,冬季最小,為180.7 mm,占全年的9.6%,為同期降水量的9.9倍。年平均氣溫12.5℃,極端最高氣溫41.9℃,極端最低氣溫為-23.3℃。全年無霜期200天以上。
2.3 試驗設計
試驗設7個處理,重復3次,小區(qū)面積為108 m2,長12.5 m,寬9 m。處理T1:集雨技術(shù)。包括平整土地、翻耕、施磷肥、圍土埂等措施;T2:集雨技術(shù)+種植田菁;T3:集雨技術(shù)+秸稈覆蓋;T4:集雨技術(shù)+覆蓋塑料薄膜(塑料膜有滲水孔);T5:集雨技術(shù)+覆蓋塑料薄膜+種植田菁;T6:集雨技術(shù)+覆蓋塑料薄膜+秸稈覆蓋;T7:集雨技術(shù)+覆蓋塑料薄膜+秸稈覆蓋+種植田菁。
試驗用塑料膜寬2 m,覆膜處理全地面覆膜;秸稈覆蓋處理用日光溫室的舊草簾。裸地種植田菁處理,采用撒播方式;覆膜種植田菁處理,采用穴播方式,行距30 cm,株距20 cm。試驗于2008年8月1日布置完畢。
2.4 觀測項目和方法
(1)一個平行小區(qū)的試驗前(7月31日)和試驗后(10月22日)的土壤含鹽量:分別取土層0~20,20~40,40~60,60~80,80~100,100~120,120~140 cm土層土壤,測定其含鹽量;(2)觀測田菁生長情況;(3)記錄試驗期間的降雨量。
3 結(jié)果與分析
3.1 降雨分布
試驗期間8月1日至10月22日,試驗地所在河口區(qū)街道辦事處降雨4次,皆為中雨,降雨量共計56.5 mm(表1),降雨量較常年同期偏少。
3.2 土壤鹽分變化特征
從圖1可以看出,T1和T2兩個沒有覆蓋的處理,整個土壤剖面0~140 cm的含鹽量都呈增加趨勢,尤其是0~20 cm的鹽分由0.71%和0.76%分別上升到1.53%和1.22%,為明顯的積鹽過程;秸稈覆蓋的T3處理0~20 cm鹽分由0.95%下降到0.28%,洗鹽效果顯著,其它土層鹽分變化不明顯;T4、T6和T7處理均有塑料膜覆蓋,0~20 cm的鹽分均下降到0.15%左右,洗鹽效果十分顯著,說明復合覆蓋效果明顯好于單一覆蓋處理;T5為覆膜種植田菁,0~20 cm的鹽分由0.74%下降到0.41%,而20~60 cm土壤鹽分略有增加,原因可能是植物蒸騰使鹽分上返一些,田菁可以正常生長。
圖1 不同處理土壤鹽分剖面分布
試驗期間的降雨量和降雨強度均較小,所有覆蓋處理0~20 cm土層的鹽分下降很明顯。在降雨量和降雨強度增大的情況下,洗鹽深度會增加,該區(qū)多年平均降雨量在550 mm左右,接近本試驗期間降雨量的10倍,土壤脫鹽的深度肯定會增加。秸稈覆蓋處理改良鹽漬土的效果較好,具有培肥土壤的作用,只是秸稈覆蓋投入的人力較多,加之新開墾的鹽漬土離農(nóng)田一般有一段距離,還需要投入一定的運輸和人力成本,這些可能成為影響秸稈覆蓋在鹽漬土改良中應用的主要因素。塑料膜覆蓋處理的改良效果很好,也便于推廣過程中的機械化操作,塑料膜的成本每666.7m2為40元左右,投入不高,是一個可以推廣的濱海鹽漬土改良模式。覆膜種植田菁處理,0~20 cm的鹽分由0.74%下降到0.41%,土壤脫鹽效果不太理想,主要原因可能是降雨量小和田菁生長耗水所致,在降雨量大的情況下,田菁生長耗水所占比例會下降,加之田菁生長到一定高度和時期,刈割后覆蓋到塑料膜上,起到秸稈覆蓋的作用;田菁是豆科綠肥作物,種植田菁可以起到培肥土壤的作用,覆膜種植田菁是一個可以推廣的濱海鹽漬土改良模式。
3.3 田菁生長情況
由于試驗期間的降雨量較小,處理2(未覆膜)種植的田菁,基本出齊苗,但小區(qū)內(nèi)相對較高地方的田菁,因旱和鹽害而死亡,相對低洼地方的田菁,高度也不超過20 cm,微地形的變化對田菁生長的影響十分明顯,整個處理的田菁基本沒有生物產(chǎn)量。處理7(覆膜+秸稈)種植的田菁,在生長期間被蟲子吃成光稈,可能是覆蓋草簾加重了蟲害。而處理5(覆膜不覆秸稈)種植的田菁,基本全苗,均能正常生長,受基礎鹽分和水分的影響,至10月22日,植株高度在50~80 cm,結(jié)莢,籽?;境墒欤瓿闪颂镙嫉纳芷?。
4 結(jié)論
4.1 本試驗初步證明,通過圍埝蓄集雨水洗鹽及覆蓋抑制蒸發(fā)返鹽的農(nóng)藝措施,可以利用降水進行濱海鹽漬土改良,為濱海鹽漬土改良提供了一個新的技術(shù)方法。
4.2 在圍埝蓄集雨水條件下,覆蓋秸稈和塑料膜,都有很好的抑制蒸發(fā)返鹽效果,可以因地制宜的應用;塑料膜覆蓋種植田菁,可以培肥土壤,也可以起到植物殘體覆蓋,減少地表蒸發(fā)和減緩塑料膜老化的作用,是一個可以推廣的濱海鹽漬土改良模式。
參 考 文 獻:
[1] 景 峰,朱金兆,張學培,等. 濱海泥質(zhì)鹽堿地臺田水鹽動態(tài)對比研究[J]. 水土保持研究,2009,16(5):104-109.
[2] 王遵親,祝壽泉,俞仁培,等. 中國鹽漬土[M]. 北京:科學出版社,1993,424-444.