毛建華+鄭托+劉太祥+劉洪慶+韓桂鷗
摘 要:針對浙江溫州甌江口新區(qū)新圍涂地土壤含鹽量高、質(zhì)地黏重、通透性差、氮磷含量低、體積質(zhì)量大等障礙因子,重點闡述了碴石盲溝(填料暗溝)排水的優(yōu)越性和必要性,以及排水標準、排水規(guī)格(埋深、間距)等。同時提出潮灘鹽土原土改良綠化的排水洗鹽、改土培肥、覆草套種、支撐密植等綜合措施。
關鍵詞:新圍涂地;潮灘鹽土;碴石盲溝;改土綠化
中圖分類號:S156.4+9 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.08.001
浙江地處東海之濱,陸域面積105 300 km2,擁有1 840 km大陸海岸線和4 000多km島嶼岸線。岸線外緣分布有4 000多km2的潮間帶土壤——海涂。海涂是寶貴的土地后備資源,也是最具活力和開發(fā)潛力最大的國土資源。
甌江口新區(qū)地處東海與甌江的交匯處,是溫州市中心城區(qū)主拓展區(qū)和溫州沿海產(chǎn)業(yè)帶核心區(qū)。根據(jù)溫州城市發(fā)展戰(zhàn)略,甌江口新區(qū)將成為溫州新一輪經(jīng)濟、社會發(fā)展的主平臺,并將建設成為全國一流的生態(tài)宜居新城。
1 甌江口新區(qū)土壤鹽漬化及農(nóng)化性狀
1.1 土壤鹽漬化現(xiàn)狀
甌江口新區(qū)總規(guī)劃面積24.6 km2,其中起步區(qū)8.6 km2,一期建設區(qū)16.0 km2。土壤調(diào)查面積17.48 km2(占總規(guī)劃面積的71.0%),其中濱海鹽土(包括濱海潮灘鹽土)10.62 km2,占調(diào)查面積的60.8%;重度鹽漬土0.65 km2,占3.7%;中度鹽漬土3.86 km2,占22.1%;輕度鹽漬土1.12 km2,占6.4%;非鹽漬土1.23 km2,占7.0%(表1)。
甌江口新區(qū)一期建設區(qū)是剛完成真空預壓和疏干排水的海涂吹填區(qū)。一期建設區(qū)土壤調(diào)查面積10.79 km2中,濱海潮灘鹽土和濱海鹽土面積為10.62 km2,占98.4%;重度鹽漬土0.17 km2,占1.6%。
甌江口新區(qū)起步區(qū)為海涂圍墾區(qū)。在土壤調(diào)查的6.69 km2面積中,重度鹽漬土占7.2%,中度鹽漬土占57.7%,輕度和非鹽漬土占35.1%。
甌江口新區(qū)系新圍涂地。土壤質(zhì)地以黏壤-粉黏壤為主,屬浙南黏涂區(qū)。因成土時間短,土壤剖面發(fā)育層次不明顯,鹽分在土體中的分布為上層略高于下層,至40~60 cm以下土壤含鹽量相對比較穩(wěn)定。
一期建設區(qū)的濱海潮灘鹽土(剖面 [○][×]Ⅱ-1,[○][×]Ⅱ-3,[○][×]Ⅱ-5)0~60 cm土層平均含鹽量均>10.0 g·kg-1,離子組成以Na+和Cl-為主,分別占陽離子和陰離子總量的85%以上,土壤鹽分組成中NaCl占全鹽的比例高達87.44%。起步區(qū)的濱海鹽土(剖面[○][×]Ⅰ-1)0~60 cm土層平均含鹽量8.27 g·kg-1,離子組成同樣以Na+和Cl-為主,NaCl占全鹽的65.7%(表2和表3)。
甌江口新區(qū)新圍涂地為堿性土壤,全區(qū)土壤pH值最大達9.33,平均值為8.25。
1.2 土壤農(nóng)化性狀
甌江口新區(qū)的土壤有機質(zhì)含量總體適中(平均值為19.35 g·kg-1);水解氮和有效磷含量偏低(水解氮21.1~37.6 mg·kg-1,有效磷69.8~103 mg·kg-1);速效鉀含量相對豐富(770~1 060 mg·kg-1)。土壤普遍緊實,體積質(zhì)量較大,土壤容重最大值1.53 g·cm-3,平均值1.41 g·cm-3。土壤農(nóng)化性狀見表4。
2 改土綠化的基本對策
濱海鹽土作為土類包括濱海潮灘鹽土和濱海鹽土2個亞類。
海涂亦稱灘涂。海涂吹填和海涂圍墾的涂地土壤為濱海潮灘鹽土。
海涂改土綠化的基本對策是“排水”。因為只有建立了排水系統(tǒng),灌溉和降雨后才能使土壤脫鹽并排出區(qū)外;只有具備排水系統(tǒng),才能降低和控制地下水位,為改土綠化創(chuàng)造必要的條件。
2.1 排 水
農(nóng)田排水按工程特點可分為暗溝(暗管)排水、明溝排水和豎井排水3種形式。
2.1.1 暗溝排水 (1)碴石盲溝:暗溝排水又稱地下排水。地下排水分為排水暗溝、排水暗管和鼠道排水。排水暗溝又有土暗溝和填料暗溝兩種。土暗溝是在田間開挖一定深度的溝槽,上蓋預制頂蓋(板),然后回填原土。填料暗溝則是在溝槽內(nèi)充填濾水材料再回填原土的排水暗溝。
在地下溝槽內(nèi)充填碴石(直徑3~4 cm的建筑用石材)的填料暗溝,稱為碴石盲溝。以碴石盲溝(地面以下100~130 cm,截面積30 cm×30 cm)、石屑淋層(由直徑6~8 mm石屑構(gòu)成的厚10 cm的淋濾層)和集水井組成的排水系統(tǒng),其排水途徑是淋(濾)層→支盲溝→主盲溝→集水井→市政排水或自成體系的排水網(wǎng)絡→入海。
(2)排水標準及盲溝埋深與間距:浙江沿海地處北亞熱帶季風區(qū),雨量充沛,年降雨量1 200~1 500 mm。受海洋性氣候和大陸性氣候的雙重影響,天氣變化頻繁。一年中有2個明顯的旱季(4—5月和7—8月),臺風多(年均3~4次)且風力強。暴雨和澇漬災害時有發(fā)生。
海涂因長期受海水浸泡,土壤含鹽量高,地下水埋藏淺、礦化度高,加之海水倒灌和澇漬危害,故農(nóng)田排水工程必須兼具排水排鹽、除澇防漬和降控地下水位的多重功能。
按10年一遇、1 d最大降雨量160 m、2 d內(nèi)排出的要求設計排水標準(浙江上虞海涂實驗農(nóng)場),暗溝排水系統(tǒng)宜采取淺密式布置。結(jié)合天津、江蘇等地海涂吹填區(qū)和海涂圍墾區(qū)的經(jīng)驗:盲溝埋深1.0~1.3 m,間距10~15 m。
試驗研究和生產(chǎn)實踐均表明,盲溝排水系統(tǒng)具有排水排鹽,降低和控制地下水位以及防洪排澇除漬的多重功能。
2.1.2 明溝排水 明溝排水是利用各級溝道排除地面水和地下水的農(nóng)田排水措施,因過水斷面大、排水能力強、工程造價低和施工方便而成為農(nóng)田排水的一種主要方式。
涂地的農(nóng)田明溝排水系統(tǒng),一般由畦溝、腰溝(或田頭溝)、農(nóng)排溝、總排溝組成。溝深從0.2 m(畦溝)~1.2 m(總排溝)。
涂地的林地明溝排水多采用條田和臺田,排水系統(tǒng)由臺(條)田溝、農(nóng)排溝和總排溝組成。臺田溝溝深80~100 cm,間距10~20 m。條田溝溝深50~60 cm,間距50~100 m。
明溝排水因其占地多、土地利用率、交通與耕作不便等缺點,限制了在農(nóng)田之外的推廣與應用。另外,涂區(qū)土壤毛管強烈上升高度達2.4~3.0 m(浙江上虞海涂實驗農(nóng)場實測值),而涂區(qū)的平均海拔僅6.0 m(吳淞高程),加之周圍河道運輸?shù)囊螅杈S持4.6 m的水位,則河水水面與地面的高差僅1.4 m。因此,明溝排水系統(tǒng)的末級排水溝的-溝深不可能達到能防止土壤返鹽的深度要求。
2.1.3 暗溝排水與明溝排水相結(jié)合 在已有農(nóng)排溝(明溝)的區(qū)域,可因地制宜地采用暗溝和明溝相結(jié)合的排水方式(盲溝直接入農(nóng)溝),即盲溝排除地下水,明溝匯集地面徑流和暗溝排出的水流,然后匯入總排溝直接排出區(qū)外入海。
2.1.4 甌江口新區(qū)排水工程形式的選擇 甌江口新區(qū)是在新圍涂地上通過吹填和圍墾開發(fā)建設工業(yè)新城和生態(tài)宜居新城。為滿足土地利用、鹽漬化治理、城市綠化美化的要求,在排水工程形式的選擇上,采用碴石盲溝(地下排水)應該是首選,為此建議:(1)甌江口新區(qū)一期建設區(qū)全部(98%的土壤為潮灘鹽土和濱海鹽土)和起步區(qū)中部、東北部與南部的濱海鹽土和重度鹽漬土區(qū),采用碴石盲溝排水;(2)甌江口新區(qū)起步區(qū)的中度鹽漬土區(qū),可以采用暗溝與明溝相結(jié)合的排水形式。
2.2 改土、培肥、覆草
2.2.1 原土改良 “客土”種植是傳統(tǒng)的改土綠化方法。但“綠一方,毀一方”破壞土地資源的做法是不可取的。另外,只換土而不排水,不能從根本上阻斷水鹽“上行”,而且改土效果也不能持久。
原土改良是指對涂地的潮灘鹽土和濱海鹽土進行原地和原土的改良與利用。具體做法是盲溝施工中,在回填的原土中摻拌碎秸稈、稻殼等有機物料(體積比20%~30%),以改善土壤物理性狀,加速水分入滲和鹽分“下行”,然后再進行灌溉沖洗或等待降雨淋洗。
2.2.2 培 肥 (1)在灌溉沖洗土壤脫鹽后,地面鋪施有機肥料(3~5 kg·m-2),經(jīng)旋耕使肥土相融。
(2)樹穴中重點施肥,每穴施有機肥15~20 kg,在穴內(nèi)培育熟化土層。
2.2.3 林地覆草與套種 (1)林地覆草:涂地只要有排水的保證,可以廣泛應用林地覆草技術。
(2)林帶套種牧草(黑麥草、龍爪稷等)和豆科作物(蠶豆、大豆、花生等)。
涂區(qū)林地覆草與套種具有保水調(diào)溫、培肥土壤、加速脫鹽、防止返鹽的作用,以及提高林木成活率、保存率和促進樹木生長等顯著效果。
2.3 灌溉沖洗與降雨淋洗
2.3.1 灌溉沖洗 年降雨量500~600 mm的環(huán)渤海地區(qū)灘涂吹填土和濱海鹽土,在充分利用伏雨洗鹽的同時,還需通過灌溉沖洗才能使土壤脫鹽。天津濱海新區(qū)和河北曹妃甸的實踐表明,吹填土和濱海鹽土的土壤含鹽量從≥6.0 g·kg-1下降至≤3.0 g·kg-1,一般需灌溉沖洗3~5次,總需水量20.1~26.8 m3·hm-2。
2.3.2 降雨淋洗 年降雨量1 000~1 200 mm的江蘇海涂圍墾區(qū)的濱海鹽土和重度鹽漬土,在排水脫鹽、改土培肥等配套技術保證下,只要有平水年的降水量保證(1 000 mm左右),依靠降雨淋洗,就可以使土壤含鹽量降低并控制在3.0 g·kg-1左右。但在旱年或干旱少雨季節(jié),仍需通過灌溉沖洗來促使土壤脫鹽。
2.4 支撐與密植
浙江沿海地區(qū)臺風多、風力強。暴雨集中在梅雨季節(jié)和臺風季節(jié),24 h降水量最高曾達240.8 mm(1962-09-05)和200 mm(1990-08-30)。
為應對強臺風和風暴潮,甌江口新區(qū)不論是沿海防護林帶、河道綠化帶、行道樹,還是公園、庭院綠化等,都應認真做好樹木支撐與采取適度密植。
2.4.1 加大支撐力度 喬木必須做支撐。一般采用四角支撐。支撐桿長度1.6~1.8 m(支撐架高度1.5 m)。在樹干與支撐桿相接處纏上包布。在支撐桿埋地后釘木樁,并把支撐桿直接綁在木樁上。
2.4.2 寬帶狀林帶與適度密植 采用寬帶狀林帶。沿海防護林帶和河道綠化帶,寬10~20 m;行道樹寬6~10 m。適度密植:2行帶株距1.0 m;4行帶株距1.2~1.5 m。
參考文獻:
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