張曉梅,王 檸
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院,哈爾濱 150030)
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龍江發(fā)展智庫
論黑龍江省鹽堿地的開發(fā)與經(jīng)營
張曉梅,王檸
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院,哈爾濱 150030)
[摘要]土地鹽堿化危害繁多,主要表現(xiàn)為對環(huán)境和經(jīng)濟的危害,是阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一。黑龍江省的鹽堿地主要分布在松嫩平原西部的低洼閉流地帶,屬于內(nèi)陸鹽堿地。黑龍江省已經(jīng)在鹽堿地的治理方面提出了鹽堿地土壤的改良措施、園林綠化改良鹽堿地措施和鹽堿種稻地改良措施這三種主要方式。鹽堿地土壤的改良措施要綜合應(yīng)用物理、化學(xué)、生物三種方法;園林綠化改良措施建議選擇適宜在黑龍江鹽堿地種植的植物,并結(jié)合合理的綠化工程技術(shù),因地制宜,靈活運用各種方法;鹽堿種稻的措施是培育狀苗和稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨兩種方式。黑龍江省已經(jīng)轉(zhuǎn)變了以往對于開發(fā)鹽堿地的態(tài)度,意識到鹽堿地的改良和利用是一項長期的工程,也是一個綜合各種措施治理防治的過程,所以,在認(rèn)識上由追求根治鹽害變?yōu)檎{(diào)控鹽分,由采取單項措施變?yōu)榫C合治理鹽堿化問題,在綜合治理土地鹽堿化的同時,又能重點強調(diào)某一單項措施,為黑龍江省鹽堿地的開發(fā)與經(jīng)營提出了新的觀點。土地鹽堿化是制約黑龍江省農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個重要因素,盡早改良黑龍江省鹽堿地、合理利用鹽堿地資源,將為黑龍江省第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益。
[關(guān)鍵詞]鹽堿地;改良;開發(fā)
鹽堿地作為鹽土地和堿土地的統(tǒng)稱,是土地資源中重要的一部分,含有鹽堿量較大的土壤被稱為鹽堿土,擁有鹽堿土的區(qū)域較多的地區(qū)被稱為鹽堿地區(qū)[1]。大量研究表明,土地鹽堿化的危害很多,主要表現(xiàn)為對環(huán)境和經(jīng)濟的危害。但鹽堿土地面積的巨大既是危機也是機會,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和水利建設(shè)的不斷改進和發(fā)展,我國鹽堿地中的很大部分將得到改良和利用。作為黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中低產(chǎn)地區(qū)的鹽堿土地區(qū),飽受土壤鹽堿化這一主導(dǎo)制約因素的影響,一旦該影響被消除,黑龍江省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)將發(fā)揮出巨大潛力。因此,作為全國農(nóng)業(yè)大省的黑龍江省要想進一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、改善農(nóng)業(yè)系統(tǒng),土壤鹽堿化的治理和預(yù)防將具有重要的戰(zhàn)略意義。
一、黑龍江省鹽堿地的分布
由圖1可以看出,從20世紀(jì)50年代中期到2000年,東三省鹽堿地的面積不斷擴大,且鹽堿化的程度呈現(xiàn)越來越嚴(yán)重的趨勢。[2]在東三省中,黑龍江省的鹽堿地主要分布在松嫩平原西部的低洼閉流地帶,屬于內(nèi)陸鹽堿地。根據(jù)2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),黑龍江省鹽堿地總面積已超過3 000萬畝,其中,重度鹽堿地面積為1 600萬畝,已墾耕地面積約為40萬hm2,約占全耕地面積的6%。松嫩平原作為黑龍江省鹽堿地的主要分布地,其鹽堿土地主要集中分布于松花江、嫩江兩岸的松嫩平原西部地區(qū)。與此同時,黑龍江省鹽堿地的面積還在以每年2萬hm2的速度逐年增加[3]。
圖120世紀(jì)50年代中期與2000年東北地區(qū)鹽堿地分布情況比較
圖220世紀(jì)50年代中期與2000年東三省土地鹽堿化程度對比
黑龍江省的鹽堿土地大部分屬于蘇打堿化型,土壤中的含鹽量不高,多為輕度鹽堿化土地。但與正常土壤相比,含有較多的碳酸鈉和碳酸氫鈉,導(dǎo)致土壤pH(酸堿度)較高,對植物和農(nóng)作物的毒性增大,使得出現(xiàn)一些少斑狀的光板地。加上對土壤長期的不合理利用,土壤鹽堿化面積不斷擴大、鹽堿化程度不斷加深,影響了糧、草的產(chǎn)量。但由于影響農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的鹽漬土大多分布在平原地區(qū),這里的鹽土、堿土有機質(zhì)含量高,土壤質(zhì)地黏重且保水保肥性能好,如能適宜機械耕作,加之一定的灌溉條件,一旦開墾利用并改良鹽漬土,則作物產(chǎn)量較高,可促進農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
二、黑龍江省鹽堿地的開發(fā)現(xiàn)狀
2012年,針對土地鹽堿化問題,黑龍江省林業(yè)廳出臺了關(guān)于百萬畝鹽堿地生態(tài)綜合治理的重點工程項目。與此同時,隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略的進一步開展,可以發(fā)現(xiàn)全球70%以上的鹽堿地所在地區(qū)都分布于“一帶一路”沿線國家。作為國際上鹽堿地的重要分布帶,“一帶一路”沿線國家不僅可以在交通、管道等基礎(chǔ)社會設(shè)施上實現(xiàn)互聯(lián)互通,還可以將對于鹽堿地的開發(fā)治理作為沿線國家之間的一條新紐帶。通過“一帶一路”沿線國家對于鹽堿地的治理,從而帶動我國1億畝鹽堿化耕地的治理,2億畝宜耕鹽堿地的開發(fā)和利用;鹽堿地治理應(yīng)該以推動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展為目標(biāo),以科技創(chuàng)新為支撐點,構(gòu)建起完整的治理體系與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。為此,在2015年作為國土資源部土地整治中心,中國科學(xué)院南京土壤研究所建議在全國建立一批中重度鹽堿地分類治理典型示范區(qū):
由圖3可以看出,國家對于東北鹽堿地治理的開發(fā)示范地區(qū)主要包括:吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古等省區(qū)。對于東北蘇打鹽堿地,其分類治理技術(shù)模式是力求解決土地的嚴(yán)重堿害和土地板結(jié)等難題,主要運用破土深松、土壤改良調(diào)理等技術(shù)解決東北蘇打鹽堿地的治堿排鹽難題。
可以看出,無論是國家還是省里對于黑龍江省鹽堿地的開發(fā)和治理都顯示出支持和重視的態(tài)度。與此同時,通過在改良和治理鹽堿地過程中不斷地摸索和研究,人們對鹽堿地問題的態(tài)度和認(rèn)識也發(fā)生了巨大的變化。進入21世紀(jì),受人類活動、環(huán)境變遷、氣候變化等因素的影響,土地鹽堿化問題還會進一步發(fā)展,并將成為全球關(guān)注的重要問題之一。
圖3中國鹽堿地開發(fā)治理示范區(qū)布局示意圖
三、黑龍江省鹽堿地的改良與開發(fā)
下面將從鹽堿地土壤的改良措施、園林綠化改良鹽堿地措施和鹽堿種稻地改良措施這三大方面對黑龍江省鹽堿地的改良方法提出建議。
(一)鹽堿地土壤的改良措施
1.物理改良方法
(1)土壤深翻改良。深翻是改良鹽堿土地的有效措施,具有降低鹽堿化程度、增強土壤通透性的作用。所以,在移栽根系較深的喬木之前,可采用深翻的方法,改良喬木的土壤條件,從而促進根系的良好生長。深翻土壤的時間是有講究的,最佳的深翻時間是在秋末冬初,因為此時植物根系的生長力最為旺盛。如果錯過秋末冬初這一最佳時間,也可以在初春之時進行深翻。土地深翻的深度也是有講究的,因地而異,與土質(zhì)緊密相關(guān)。當(dāng)深翻的土壤為沙質(zhì)土壤時,深翻的深度適宜較淺;如果土壤的下層有建筑地基殘存物或不透水層,為了有利于滲水,深翻時應(yīng)該打破此層;如果土壤的下層是半風(fēng)化的巖石,則該土層厚度較薄,為了使土層加厚,深翻的深度應(yīng)加深;深層為礫石時,也適宜深翻,為防止肥水的流失還應(yīng)該清除掉礫石并增加好土。具體深翻的深度依情況而定,一般的深度為60~100cm。還需要注意的是,深翻時深度應(yīng)該盡量深于植物根系的主要分布層的深度,從而擴大根系的吸收面積,有助于根系的良好生長。
(2)水利改良措施。改善土壤的水分狀況是改良鹽堿土地的重中之重,也是優(yōu)先需要解決的問題。具體的措施主要包括:蓄淡壓鹽、灌水洗鹽等,通過水分實現(xiàn)對土壤中鹽分的排放,從而降低土壤中鹽分的含量。蓄淡壓鹽的方法旨在排放土壤表層的鹽分,降低土地的鹽堿化程度,主要是通過灌溉水的下滲作用實現(xiàn)的。對于靠近水源的鹽堿地,可引水灌溉、噴灌而起到洗鹽壓堿的作用。在一定的條件下,鹽堿地還可實現(xiàn)上灌下排的排鹽效果,主要針對那些有著優(yōu)良深層地下水的鹽堿地,可通過打井來實現(xiàn)這一效果。灌水洗鹽的操作方法是在高含鹽量、高地下水位的鹽堿地區(qū),采取開溝排水、豎井排水的措施,在一定的條件下,還可采取排灌結(jié)合的方法。黑龍江省屬于內(nèi)陸,鹽漬土大部分發(fā)生在地形封閉、水鹽無出路的低濕地,即稱鹽堿灘地,這些地區(qū)必須用人工法解除地形封閉狀態(tài),給水鹽的排泄打開一條通道。通常通過設(shè)置排水系統(tǒng)來解決低濕地區(qū)的水分過多的難題。排水網(wǎng)、輸水網(wǎng)及容泄區(qū)三部分共同構(gòu)成整個排水系統(tǒng)。容泄區(qū)的作用是積蓄多余水分,并引用來灌溉發(fā)展草原,所以也稱作上排下灌。
2. 化學(xué)改良方法
化學(xué)改良方法的作用機理是向土壤中添加其他物質(zhì),使之與土壤中的鹽堿物質(zhì)反應(yīng),從而降低土壤的鹽堿含量。
(1)向土壤中添加化學(xué)改良劑,可有效中和土壤中的鹽堿物質(zhì),從而降低土壤的鹽堿含量,該方法利用了酸堿中和的原理?;瘜W(xué)改良劑一般分為含鈣物質(zhì)和酸性物質(zhì)兩大類,含鈣物質(zhì)主要包括石膏、磷石膏、脫硫石膏、亞硫酸鈣等。
(2)向土壤中添加有機肥,有機肥中含有大量的植物生長發(fā)育所必需的有機質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)元素,從而改善土壤的通透性,提高土壤的緩沖能力。此外,有機肥的作用包括改良土壤結(jié)構(gòu)并提高土壤肥力;減少從地下水中上升的鹽分,防止地表土壤的鹽分積累;有機肥在腐化時還將產(chǎn)生酸性物質(zhì),可以中和土壤中的鹽堿[4]。
3.生物改良方法
生物改良方法旨在提高灌溉水的利用率,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。具體的方法主要包括植樹造林、利用活性微生物菌肥、種植綠肥和耐鹽植物等。植樹造林與種植綠肥和耐鹽植物的方法一樣,都可以有效地降低土壤水分的蒸發(fā)量和土壤的鹽堿化程度,對于改良鹽堿土地起到重要作用。重點介紹的是利用活性微生物菌肥的方法,該方法是通過活性微生物菌肥產(chǎn)生的大量的有機酸和釋放氮磷鉀等養(yǎng)分,從而使土壤的理化性質(zhì)和生物性質(zhì)得以改善,并且改善了土壤的結(jié)構(gòu),增加了土壤的肥力。利用微生物的方法具有適用范圍廣的優(yōu)點,既可以在酸性土壤上施用,也可以在堿性土壤上施用,更可以在良性土壤上施用,具有“生物治療”的作用[5]。生物方法改良相比于其他改良方法的特點在于投資成本小,但是見效時間長,美化效果不好。總而言之,生物改良方法是改良與治理鹽堿地土壤的一個不可或缺的好方法。為了達(dá)到較好的治理效果的目標(biāo),在實際的操作過程中,應(yīng)該綜合應(yīng)用物理、化學(xué)、生物三種改良鹽堿土的方法。既要做好翻土、灌排,又要利用改良劑和有機肥使土壤處于持續(xù)脫鹽的狀態(tài),這樣不僅能有效地防止返鹽,還有利于綠化植物的生長,形成良性循環(huán)。
(二)園林綠化改良方法
1.耐鹽堿的園林植物
種植耐鹽堿的園林植物可以降低土壤的鹽堿化程度。種植耐鹽堿園林植物之前,應(yīng)注意對優(yōu)良樹種的選擇,優(yōu)良的樹種需要滿足適應(yīng)性強、淺根性、速生長等優(yōu)點。苗源地的選擇是有要求的,應(yīng)該以鹽堿地所在當(dāng)?shù)氐臉浞N為主,以周邊省市的樹種為輔。對于寒冷干燥的東北氣候,不提倡使用過量施用化肥的苗木,原因是苗木在生長初期施用了過量的化肥,從而在生長初期過度生長,導(dǎo)致木質(zhì)化程度低。
(1)選擇適應(yīng)性強的喬木。喬木相對于其他樹種體型較大,是園林綠化中最不可或缺的樹種,因此對于喬木樹種的選擇顯得尤為關(guān)鍵。喬木樹種的選擇也要同樣遵循當(dāng)?shù)貥浞N為主,周邊省市的樹種為輔,在豐富園林層次的同時還提高了園林綠化的質(zhì)量。
(2)選擇適應(yīng)性強的灌木。灌木對于降低鹽堿土地的鹽堿化程度起著積極的作用,同時,還能使得園林綠化植物的種類數(shù)量得到增加,并且提升園林景觀的檔次。我們不能僅僅滿足在黑龍江省常見的灌木品種,還應(yīng)該推廣抗性更強的灌木,諸如沙棘、紫穗槐、檉柳等品種。除此之外,還可以選擇適合的耐鹽堿草坪、藤本和水生等植物品種,在選擇植物品種時應(yīng)遵循因地制宜的原則,切忌盲目模仿。
2.采用合理的綠化工程技術(shù)措施
采用合理的工程技術(shù)措施也是鹽堿地區(qū)進行城市園林綠化的重要組成部分,只有兩者結(jié)合才能種植出優(yōu)良的綠化植物。采取何種工程技術(shù)措施,應(yīng)該具體情況具體分析,綜合考慮土地、植被、成本而定。
(1)客土地面提升法。客土地面提升法是通過修建花壇提升地面來減少鹽堿土壤對植被的損害,主要針對鹽堿化程度高的低洼地。具體的做法是:建好花壇后,用粗砂或者煤渣替換一部分的鹽堿土(高度大致在40cm左右),并用優(yōu)良客土填滿花壇,即可于花壇中種植植物??屯恋孛嫣嵘ň哂性S多優(yōu)點,低洼地地面高度的提升可以有效地防止灌溉水或者雨水的積累,并且相對地降低了地下水的水位。該方法適用于局部綠化,主要針對街道以及一些重要景點。
(2)擴大加深種植穴增加優(yōu)良客土容量。該方法主要適用于種植在高地勢鹽堿地區(qū)的大型喬木。由于高地勢地區(qū)的地下水位相對較低,所以不用擔(dān)心加深種植穴帶來的不良影響。為了減少大種植穴中的土壤水分的蒸騰,種植喬木后可于土壤表面撒上一層5厘米左右的中砂。
(3)封底式坑穴客土栽培法。封底式坑穴客土栽培法主要針對土壤含鹽量高,且排水困難的綠化區(qū)域,這種方法費用較高。該方法的主要步驟是挖掘坑穴并用水泥封住底部,僅留一定數(shù)量的排水孔,接著在坑穴周圍修建一定高度的擋土墻,然后與擴大加深種植穴一樣,先填粗砂或者煤渣,最后用優(yōu)良客土填滿坑穴[6]。
選擇適宜在黑龍江鹽堿地種植的植物,并結(jié)合合理的綠化工程技術(shù);因地制宜、靈活運用各種方法,使園林綠化成為一種改善黑龍江鹽堿地的有效方法。
(三)鹽堿種稻地的改良方法
1.培育狀苗,增強抗鹽堿能力
(1)拋秧盤客土育大苗,提高水稻抗逆性。水稻無論是在育苗期還是在生長期,都要求有良好的土壤條件,所以鹽堿地的土壤條件極大地阻礙了水稻的良好發(fā)育。同時鹽堿地土壤的反鹽現(xiàn)象,會導(dǎo)致水稻在育苗期就發(fā)生立枯病甚至死苗;含鹽量較高的水土也容易使得處于生長期的水稻發(fā)生赤枯病甚至死苗。采用“水稻拋秧盤客土育大苗”這一技術(shù),可有效地解決這一問題。第一,拋秧盤不僅可以相對隔離秧盤上床土和秧盤下的床土,而且對苗床土壤的返鹽現(xiàn)象進行隔離;第二,培育大齡狀苗,大齡苗插秧時可以錯過小苗對鹽堿土地的敏感期;第三,拋秧盤育苗,每穴都自帶營養(yǎng)塊具有強抗逆性,插秧后可以快速返青,不緩苗。
(2)苗期澆酸化水。鹽堿土地區(qū)的水中含有大量的重碳酸根離子,導(dǎo)致產(chǎn)生過多的殘余蘇打,從而引起土壤膠體吸附過多的鈉離子,土壤因此堿化,導(dǎo)致土壤pH(酸堿度)不斷升高。因此苗期澆酸化水能有效降低用堿性水灌溉帶來的苗床土pH回升[7]。
2.稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨
稻田養(yǎng)魚:這是一種利用魚稻共生理論發(fā)明的新生態(tài)漁業(yè)技術(shù),即讓稻田里的魚吃掉害蟲、草芽及藻類,從而減少稻田中的害蟲、草害和藻類數(shù)量?,F(xiàn)已形成3種技術(shù)模式,即粗放模式:不投餌、不施肥、 產(chǎn)魚 150~225kg/hm2;投餌模式:投餌、產(chǎn)魚375kg/hm2;500kg稻和50kg魚模式:投餌、施肥 、產(chǎn)稻7 500kg/hm2、產(chǎn)魚750kg/hm2。此外,魚的糞便可以提供水稻所需的肥料;魚的攝食能夠活水、松土,有利于增產(chǎn)。稻田養(yǎng)鴨:該方法有許多優(yōu)點,稻田里不用化肥、農(nóng)藥,而是利用家養(yǎng)禽的糞便作為肥料,鴨子的糞便可降低土壤的pH(酸堿度),又可作為魚飼料;同時鴨子的旺盛的活動能力,還可以對稻田起到渾水肥田的作用。每667m2可放養(yǎng)15只左右。放鴨齡在20~25日齡,150~200g雛鴨;放養(yǎng)時間在水稻插秧后15天以上。黑龍江省作為國家的糧食大省,選擇合理、適宜的方式對黑龍江省鹽堿地進行水稻種植,不但更充分地利用了土地,而且可以提高糧食的產(chǎn)量。
黑龍江省鹽堿地的改良和利用是一項長期的工程,也是一個綜合各種措施治理防治的過程。對鹽堿地的開發(fā)和利用有很多不同的方式,單一的措施已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的情況。因地制宜、選擇適合的方法措施,可以更加有針對性的改良鹽堿土,達(dá)到更好的效果。土地鹽堿化是制約黑龍江省農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個重要因素,盡早改良黑龍江省鹽堿地、合理利用鹽堿地資源,將為黑龍江省第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益。
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〔責(zé)任編輯:屈海燕〕
[中圖分類號]S156.4
[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A
[文章編號]1000-8284(2016)03-0106-05
[作者簡介]張曉梅(1966—),女,江蘇海安人,教授,博士,從事林業(yè)經(jīng)濟、農(nóng)村人力資源研究。
[基金項目]黑龍江省經(jīng)濟社會發(fā)展重點研究課題“黑龍江省鹽堿地開發(fā)與經(jīng)營研究”(15034)
[收稿日期]2016-03-21