李 爽,湯巧香,高 杰
(天津城建大學(xué),天津 300000)
河西走廊位于甘肅省,地處西北內(nèi)陸,氣候干燥,降雨量很少,蒸發(fā)量卻很大,從而造成了大面積的土壤鹽漬化,據(jù)相關(guān)部門的調(diào)查,河西走廊鹽堿荒地約有75.33 萬hm2,占荒地總面積的53%,次生鹽漬化耕地約8.33 萬hm2,占可耕地農(nóng)田的17%,由此可見,鹽堿地已經(jīng)嚴(yán)重影響了河西走廊的農(nóng)業(yè)發(fā)展,從而制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,因此對鹽堿地的改良勢在必行。開發(fā)鹽堿地不僅可以擴(kuò)大耕地面積,也可以擴(kuò)大綠化面積,改良生態(tài)環(huán)境,改善人們的生活。
河西走廊的鹽堿地主要分布,從地形上看,分布在各個流域的中、下游沖積平原的交匯地帶,常年或季節(jié)性積水地帶以及平原水庫周邊地帶。從灌區(qū)來看,分布在河水、井水、泉水的混合灌區(qū)以及河水灌區(qū)下游容易積水的地段。
河西走廊的鹽堿荒地以典型鹽土、草甸土、草甸鹽土為主;灌區(qū)次生鹽漬化耕地以鹽化潮土、鹽化耕灌草甸土為主。鹽分類型以硫酸鹽型為主,以氯化物硫酸鹽型為輔,這種類型的鹽堿地危害程度較氯化鈉鹽型是比較輕微的,但也在某種程度上制約了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
靖遠(yuǎn)縣位于甘肅省的中東部,深居內(nèi)陸,是典型的大陸性氣候,該地區(qū)蒸發(fā)量大于降雨量。根據(jù)相關(guān)資料顯示,靖遠(yuǎn)縣總耕地3.73 萬hm2,而鹽漬化耕地占總耕地面積的33%,約有1.23 萬hm2,并且在這1.23 萬hm2鹽堿地中,重度鹽堿地約有0.28 萬km2,中度鹽堿地約有0.43 萬km2,輕度鹽堿地約有0.53 萬km2,這對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)以及綠化造成了很大的威脅。
靖遠(yuǎn)縣鹽堿地形成的主要原因是該地地下水位偏高,排水不通暢,以及不適當(dāng)?shù)墓喔却螖?shù)以及灌溉量,加之蒸發(fā)量大于降雨量。該地區(qū)鹽堿地的形成原因還應(yīng)從以下4 個方面來進(jìn)行深層次的研究分析。
2.1.1 氣候條件。靖遠(yuǎn)縣位于大陸性溫帶半干旱氣候區(qū),干濕分明,蒸發(fā)量大于降雨量,每年6~9 月集中降雨,其余月份降雨量稀少,而且該區(qū)域春季多風(fēng)。這樣的氣候條件給土壤中的鹽分聚集地表提供了條件,而且該地區(qū)成土母質(zhì)本身含鹽就比較高,這些成土母質(zhì)中的鹽分會隨著水分遷移到地形低洼的地帶,加上該地區(qū)蒸發(fā)量大,鹽分就會被留在土壤中,久而久之造成該地土壤鹽漬化。
2.1.2 地形條件。靖遠(yuǎn)縣的地形有利于鹽分積累,該地區(qū)有明顯的盆地特征,而且土壤中的鹽分移動趨勢是隨著地表徑流和地下徑流由高處向低處匯集的,加之該地區(qū)地下水位偏高,從而有利于鹽分積累,形成鹽堿地。
2.1.3 耕作條件。靖遠(yuǎn)縣的灌排系統(tǒng)不合理,比如有灌水系統(tǒng)卻沒有排水系統(tǒng),或者排水系統(tǒng)不完善。灌溉方式不合理,比如采用大水漫灌、串灌,這些因素都會造成地下水位的升高,造成土地鹽漬化。不合理的耕作方式也會造成土壤的鹽漬化。比如在灌區(qū)水旱相間種植,而且水田周圍沒有設(shè)置防滲水措施,導(dǎo)致旱田地區(qū)的地下水位升高,造成旱田區(qū)域的土壤鹽漬化,而且在肥料的運(yùn)用上也不科學(xué),很多人對氮磷鉀等化肥的隨意搭配,也會造成該地區(qū)的土壤鹽漬化。
2.1.4 人為因素。人口的不斷增加,對自然資源的需求也不斷增加,土地不合理的開墾、地下水的不適當(dāng)利用,并且修筑水庫也會抬高周圍的地下水位,破壞鹽生植物,造成土壤中水分蒸發(fā)變快,積鹽速度隨之也變快,這些人為活動因素都會在一定程度上造成土壤鹽漬化。
隨著對鹽堿地的深入研究,人們逐漸認(rèn)識到治理鹽堿地需要系統(tǒng)地研發(fā)一套方案,針對不同特性的鹽堿地地區(qū),要有針對性進(jìn)行治理,以下是針對靖遠(yuǎn)縣而研發(fā)的系統(tǒng)性方案,該方案在靖遠(yuǎn)縣取得了良好效果。
生物改良主要從植物方面入手。首先耐鹽植物的根系可以分泌出有機(jī)酸來平衡土壤中的酸堿性,降低土壤的pH 值。其次耐鹽植物還可以吸收土壤中的鹽分來降低土壤中的含鹽量。最后耐鹽植物本身具有抵抗鹽脅迫的能力,當(dāng)鹽生植物種植在鹽堿地中,可以分泌出甜菜酶和過氧化物酶等酶類,這些酶類可以分解土壤中的鹽分,降低土壤pH 值。
針對河西走廊的鹽堿地特性,可以選擇耐鹽植物如沙棗、苜蓿、麻黃和甘草。比如可直接在鹽堿地覆地膜在地膜上打孔穴播甘草,甘草具有發(fā)達(dá)的根系,其主根可以穿透鹽堿土的隔離層,使水分迅速下滲,進(jìn)一步改善土壤結(jié)構(gòu)。
針對靖遠(yuǎn)縣的情況,采取挖排堿溝,可以有效地降低地下水位,減少土壤中的鹽分,從而降低土壤的pH值。為了滿足排水通暢,排堿溝的縱坡比應(yīng)為1︰500~1000。并且為了保證斷面的穩(wěn)定性,排堿溝邊坡選擇1︰2.5~3 時最合理。
化學(xué)措施主要是通過在鹽堿地中添加化學(xué)肥料或者改良劑來調(diào)節(jié)土壤的酸堿性。在河西走廊可施用石膏、過磷酸鈣來進(jìn)行改良。這些改良劑有的可以通過本身的特殊性質(zhì)達(dá)到改良土壤的作用,有的也可以達(dá)到直接改良土壤的作用。
3.4.1 水旱輪作。在靖遠(yuǎn)縣的耕地范圍內(nèi),運(yùn)用水旱輪作來改良鹽堿地,事實證明這一做法有利于土壤脫鹽,改善土壤。當(dāng)水旱相間種植,水田周圍沒有設(shè)置防滲水措施,導(dǎo)致旱田地區(qū)的地下水位升高,會造成旱田區(qū)域的土壤鹽漬化。
3.4.2 植樹造林??梢栽邴}堿地植樹造林,通過樹木的蒸騰作用來降低地下水位。而且在鹽堿地種植樹木,可以防風(fēng)固沙,防止土壤反鹽。
3.4.3 草蓄培肥??稍邴}堿地種草養(yǎng)畜。首先牧草可以起到培肥地力和改良土壤的雙重作用。其次可以利用牧草加工成為飼料來養(yǎng)牛、羊、豬等家畜,這些家畜的糞便可以增加土壤有機(jī)質(zhì),能使牧草更好地生長,形成一個良性循環(huán),有利于靖遠(yuǎn)縣的鹽堿地的治理和農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
首先缺乏鹽堿地修復(fù)的規(guī)劃體系。在對鹽堿地進(jìn)行改良治理時,缺少前期調(diào)研,導(dǎo)致不能很好地針對該地區(qū)的鹽堿地進(jìn)行有效的治理,比如在一些鹽堿地地區(qū),需要挖排堿溝、種植耐鹽植物以及水旱輪作等措施,這些措施是有時間成本的,并不能立馬見效,而有一些措施是可以立馬操作的,比如灌溉方式就可以在短時間內(nèi)做出改變,而治理鹽堿地是需要一個綜合性方案的,所以缺乏一個整體的規(guī)劃體系,會降低鹽堿地修復(fù)效果,也不會有很好的治理效果。其次是缺乏鹽堿地治理后的驗收標(biāo)準(zhǔn)。鹽堿地的治理需要綜合幾個不同的改良方法,而鹽堿地治理后期需要多個標(biāo)準(zhǔn)來對該鹽堿地改良效果進(jìn)行驗收,在驗收時缺乏專業(yè)的衡量標(biāo)準(zhǔn),比如對土壤中的pH 值、土壤有機(jī)質(zhì)含量不能采取專業(yè)的驗收標(biāo)準(zhǔn)。
4.2.1 改良鹽堿土是一項長期而艱巨的工作。必須在鹽堿地治理前進(jìn)行整體的規(guī)劃,綜合治理。在治理時將近期與長遠(yuǎn)相結(jié)合,先治理容易治理的區(qū)域,后治理難治理的區(qū)域。
4.2.2 鹽堿地修建灌溉系統(tǒng)需要注意灌溉與排水相協(xié)調(diào)。對鹽堿地既要做到科學(xué)地進(jìn)行灌溉,也要能合理地進(jìn)行排水。
4.2.3 河西走廊的排水系統(tǒng)效果不好的原因也有管理的問題。當(dāng)鹽堿地出現(xiàn)積水時,并沒有相關(guān)人員來做清淤工作,因此要注重對鹽堿地的管理問題。
隨著時代的發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)越來越成熟,面對鹽堿地的治理,出現(xiàn)了生物改良、工程改良、化學(xué)改良等改良辦法,每一種改良方法都各有優(yōu)缺點(diǎn),而將這些改良措施綜合運(yùn)用才能達(dá)到最優(yōu)效果,將對鹽堿地的治理形成永續(xù)治理的模式,治理鹽堿地不僅可以擴(kuò)大耕地面積,也可以擴(kuò)大綠化面積,改良生態(tài)環(huán)境,改善人們的生活。