胡丁猛 劉桂民 臧真榮 李麗
摘要 [目的] 探索一種更有效的、更適合濱海鹽堿地改良的方法。[方法] 用暗管排水與臺田技術(shù)改良鹽堿荒地,對改良前后的土壤含鹽量和pH進行比較。[結(jié)果] pH與含鹽量有不同的變化趨勢;暗管排水技術(shù)改造鹽堿地后,其土壤中可溶性鹽含量的下降程度遠遠大于傳統(tǒng)的臺田技術(shù)。[結(jié)論]該技術(shù)值得在鹽堿荒地上推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 暗管排水;臺田;鹽堿地改良;效果
中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)16-05080-02
我國是一個土地資源匱乏的國家,人均耕地占有量小于0.07 hm2,并且由于城市擴建、土壤退化及人口增長等原因而持續(xù)減少。濱海鹽堿地是我國鹽堿地的主要類型之一,僅山東境內(nèi)就有40多萬hm2[1],主要分布在渤海灣南岸、黃河三角洲扇裙和萊州灣沿岸[2]。改造和利用這些土地資源是山東省農(nóng)業(yè)發(fā)展的途徑之一。
長期以來,飽受鹽堿之害的人們?yōu)殚_發(fā)利用這一土地資源進行了長期不懈的努力,對鹽堿的治理方法進行了探索[3]。傳統(tǒng)的方法主要有大水漫灌、明溝排堿、活水種稻等[4]。這些方法在淡水資源日益匱乏的今天,在大面積治理鹽堿地方面都受到了很大的制約。如何利用更有效的方法改造這些寶貴的土地資源,成為擺在我們面前的世界級難題。
山東省林業(yè)科學(xué)院東營分院與勝利油田金川環(huán)境有限公司合作進行鹽堿荒地改良,通過采用暗管排水技術(shù)與修筑臺田技術(shù)2種方法改造后土壤含鹽量和pH的變化來比較2種方法的優(yōu)劣,旨在探索一種更有效的、更適合濱海鹽堿地改良的方法。
1 材料與方法
1.1 試驗區(qū)概況 山東省林業(yè)科學(xué)院東營分院地處黃河入海口,N 37°27′,E 118°32′,地下水位較高,埋深0.8~1.8 m,礦化度20 g/L以上,土壤為鹽化潮土,含鹽量0.1%~2.2%,質(zhì)地多為輕沙質(zhì)和沙壤質(zhì),肥力較低。該地屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫13 ℃,極端最高溫40 ℃,極端最低溫-23 ℃,年無霜期200 d。降水量年平均580 mm,最低300 mm,最高1 200 mm,四季分布不均,一般夏秋水豐,冬春干旱。
1.2 試驗方法 2005年11月,在山東省林業(yè)科學(xué)院東營分院進行暗管鋪設(shè)和臺田修筑。暗管為南北走向,在北端設(shè)立排水井和集水井。共鋪設(shè)暗管9根,每根長約100 m,為激光打孔塑料排水管,管徑為110 mm,暗管深約180 cm,南高北低,高差約20 cm,形成一定的坡度,以利于地下水的排出。為防止土壤細顆粒進入管道造成淤堵和增加管道周圍土壤的滲水性,暗管周圍包裹一層細沙。采用從荷蘭進口的開溝埋管機進行鋪設(shè),開溝、埋管、裹沙、覆土一次完成。臺田是利用現(xiàn)有的排水溝改造而成。
改造前采土樣,然后用淡水2次漫灌,待水滲完后采土樣,測定土壤可溶性鹽含量和pH。采樣方法為在排水溝(暗管)一側(cè)5、15 m的平行線上,分別隨機定6個點,每點分0~30、30~60、60~110、110~160 cm 4個土層取樣。土壤可溶性鹽含量的測定采用電導(dǎo)法;pH的測定用梅特勒320.S型pH計[5]。
2 結(jié)果與分析
2.1 2種改造方法對各層土壤中可溶性鹽含量和pH的影響 土壤可溶鹽分是用一定的水土比例在一定的時間內(nèi)浸提出來的土壤中所含的水溶性鹽分。分析土壤中可溶鹽分的含量可以判斷土壤的鹽漬狀況和鹽分動態(tài)[5]。
pH是土壤重要的基本性質(zhì),也是影響肥力的因素之一。它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。在鹽堿土中測定pH,可以大致了解是否含有堿金屬的碳酸鹽和發(fā)生堿化,可作為改良和利用土壤的參考依據(jù)。
從表1可以看出,運用臺田技術(shù)改造后,各個取樣點土壤含鹽量和pH都發(fā)生變化。這說明土壤的鹽堿度發(fā)生變化,臺田技術(shù)對改良土壤的鹽堿性有一定的作用。土壤含鹽量呈下降趨勢。這和前人的研究結(jié)論[6]一致。pH的變化趨勢不顯著,有的上升,有的下降,無規(guī)律可循,表明pH與含鹽量有不同的變化趨勢。
從表2可以看出,運用暗管技術(shù)改造后,各個取樣點土壤含鹽量顯著下降,說明暗管排水在改造鹽堿地方面更有成效。pH變化也無一定規(guī)律可言,說明鹽土與堿土在性質(zhì)上有所不同。水分對鹽土中可溶性鹽的沖洗有明顯的效果,而堿土膠體由于吸附了大量交換性Na,性質(zhì)迥然不同。它與水分的關(guān)系尚須進一步研究。
從表1、2可以看出,2種技術(shù)改造后的土壤中可溶性鹽含量變化明顯,特別是臺田的0~30 cm和暗管各層都出現(xiàn)了顯著變化。這說明2種方法是鹽堿地改良的可取方法,而暗管技術(shù)的效果明顯大于臺田。
2種方法改造后,土壤表層(0~30 cm)的土壤含鹽量要高于第2層(30~60 cm)。這是由于水分蒸發(fā),沿毛細管向地表積聚形成鹽結(jié)皮,表層土含鹽量高,其余各層則由于所含水分向下通過排水溝(暗管)排出,因而底層土壤含鹽量又高于中間層。這進一步驗證了“鹽隨水走”的水鹽運動規(guī)律。
2.2 2種方法改造鹽堿地后土壤可溶性鹽含量 將2種改造條件下各土層含鹽量的變化情況做圖,從而更加直觀地看出兩者的差異。
圖1 距排水溝(暗管)5 m范圍內(nèi),2種方法對土壤含鹽量的影響圖2 距排水溝(暗管)15 m范圍內(nèi),2種方法對土壤含鹽量的影響從圖1、2可以看出,暗管排水技術(shù)改造鹽堿地后,其土壤中可溶性鹽含量的下降程度遠遠大于傳統(tǒng)的臺田技術(shù)。在離排水溝(暗管)近的地方,土壤含鹽量下降幅度要大于距離遠的地方。無論在5 m還是在15 m處,暗管對土壤含鹽量的影響要明顯高于臺田。這是因為暗管的特殊構(gòu)造使得其透水性很強,且其周圍用沙子包圍,滲水更快,效果更好。
3 小結(jié)
臺田技術(shù)改造鹽堿地仍有一定的實用價值,特別是在一些小面積改造方面效果顯著,但其缺點是浪費土地資源,且每年需要投入大量資金維護。運用暗管排鹽技術(shù),后期維護簡單易行,埋于地下的暗管使用壽命長達50年之久,即使被泥沙淤堵,清洗也比較容易;降低土壤含鹽量見效快,效果好;節(jié)約土地,投資回報高;機械化程度高,易于規(guī)?;鳂I(yè),適合大面積推廣。
參考文獻
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[2] 羅斌,王金亭.我國的鹽堿化土地與治理技術(shù)[J].林業(yè)科技通訊,1994(3):8-10.
[3] 石元亮,王晶,李曉云.鹽漬土區(qū)域水分調(diào)控與綜合治理研究進展[J].土壤通報,2001,32(S1):102-105.
[4] 阿吉艾克拜爾,邵孝侯,常婷婷,等.我國鹽堿地改良技術(shù)和方法綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(16):7269-7271.
[5] 中國土壤學(xué)會農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè)委員會.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法[M].北京:科學(xué)出版社,1983:142-211.
[6] 龔洪柱,魏慶莒,金子明,等.鹽堿地造林學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1986:106-111.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),Journal of Anhui Agri. Sci.2014,42(16):5119-5120責(zé)任編輯 徐寧 責(zé)任校對 況玲玲