孫思同
(寧夏農(nóng)墾暖泉農(nóng)場(chǎng)有限公司,寧夏回族自治區(qū) 銀川 750206)
鹽漬化土地是目前占比較大的一種土壤類(lèi)型,主要是由于鹽堿作用,導(dǎo)致土壤出現(xiàn)堿化或者鹽化的現(xiàn)象。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織和聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)鹽漬化耕地的統(tǒng)計(jì)顯示,全世界鹽漬化耕地的土壤面積已經(jīng)達(dá)到了9.543 8×108hm2,除南極洲之外,剩余的各大洲均有較大面積的鹽漬耕地,且鹽漬化耕地面積每年的增長(zhǎng)速度已經(jīng)達(dá)到了100×104~150×104hm2。鹽漬土是常見(jiàn)的中低產(chǎn)土壤類(lèi)型,鹽漬土地的理化性質(zhì)較差,是土地資源中質(zhì)量較差的一種,會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成一定的影響,甚至導(dǎo)致農(nóng)作物死亡絕收,對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展非常不利。鹽漬土壤面積的不斷擴(kuò)大以及質(zhì)量的快速下降,其原因離不開(kāi)各類(lèi)不良栽培技術(shù)的實(shí)施,在實(shí)際農(nóng)作物栽培中灌溉、施肥措施不當(dāng)和過(guò)度砍伐等均會(huì)加快土壤的退化,導(dǎo)致優(yōu)良耕地出現(xiàn)鹽漬化。如果在種植管理中能改良鹽漬化土地,有效解決土壤面積日益縮小造成的農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題。因此,需要加強(qiáng)對(duì)鹽漬化土壤的改良以及合理利用,解決當(dāng)前糧食供應(yīng)不足的問(wèn)題。文章主要對(duì)整體鹽漬土地面積狀況以及發(fā)生因素進(jìn)行了分析,并結(jié)合實(shí)際研究鹽漬耕地的改良要求,提出了改良操作措施,以期提高鹽漬土地改良質(zhì)量的提升。
土壤的鹽漬化發(fā)展會(huì)對(duì)土壤的物理結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致土壤肥力水平下降,鹽漬化嚴(yán)重的耕地甚至?xí)霈F(xiàn)大面積土壤退化和被迫棄耕的情況,最終會(huì)導(dǎo)致大量?jī)?yōu)良耕地荒漠化發(fā)展[1]。
耕地土壤的鹽漬化加重,會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量降低,質(zhì)量下降甚至造成絕收。鹽漬化環(huán)境對(duì)農(nóng)作物的危害主要是由于土壤內(nèi)的溶液會(huì)對(duì)農(nóng)作物的細(xì)胞產(chǎn)生刺激,導(dǎo)致農(nóng)作物正常的吸收功能以及代謝循環(huán)功能受損。
在農(nóng)作物灌溉地區(qū),為了降低耕地土層內(nèi)的鹽分含量,會(huì)通過(guò)大水壓鹽灌溉的方式提升地下水礦化度水平,但是由于灌區(qū)內(nèi)的夾荒地不具備灌溉條件,且其蒸發(fā)能力又較強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致耕地中的鹽分過(guò)度向荒地區(qū)域進(jìn)行轉(zhuǎn)移滲透,造成“干排”或“旱排”情況,而荒地中的自然植被,則會(huì)在不斷增加的含鹽土壤環(huán)境中出現(xiàn)受損情況[2]。
鹽分隨水而來(lái),隨水而去,鹽分的運(yùn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)移離不開(kāi)水分的承載,水是運(yùn)送鹽分的渠道,也是積累鹽分的載體。灌區(qū)在引入水分時(shí),也會(huì)引入大量鹽分,如未能夠及時(shí)排水,會(huì)導(dǎo)致隨水引入的鹽分在灌區(qū)土壤環(huán)境中大量積累,并且通過(guò)淋洗逐漸滲透到淺層地下水中。長(zhǎng)此以往,會(huì)導(dǎo)致地下水中礦物質(zhì)含量升高占比加大,礦化程度加重,水質(zhì)惡化發(fā)展,對(duì)地下水環(huán)境造成嚴(yán)重的影響[3]。
土壤的鹽漬化發(fā)展,對(duì)于整體社會(huì)環(huán)境以及生態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生的危害不容忽視,如鹽漬化發(fā)展情況較為嚴(yán)重,土壤的穩(wěn)固性也會(huì)有所下降,可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)房屋倒塌、自然植被滅絕、土地荒漠化發(fā)展和風(fēng)沙量明顯增加,生態(tài)環(huán)境也會(huì)極為惡劣[4]。
灌區(qū)土壤鹽漬化的發(fā)生與人為因素和自然因素之間具有非常密切的關(guān)系,自然因素的作用和干擾是導(dǎo)致鹽漬化土地形成的主要原因,而人為因素則會(huì)加速鹽漬化的發(fā)展。
降雨量少、氣候干旱以及蒸發(fā)性強(qiáng)是最為常見(jiàn)的鹽漬化土地形成原因,如蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)降水量,則會(huì)導(dǎo)致土層表面的鹽分不斷積累,且難以有及時(shí)的降雨淋溶,而不斷強(qiáng)化的蒸發(fā),還會(huì)將地下水以及土壤中的鹽分逐漸傳遞至土層表面,出現(xiàn)大面積堆積[5]。尤其是地下水隱藏深度較淺,毛細(xì)水將會(huì)在蒸發(fā)循環(huán)的過(guò)程中,源源不斷地將地下水引至地表,而水分的蒸發(fā)則會(huì)減少土壤中水分含量,留存大量的鹽分,造成土壤鹽漬化發(fā)展。
如封閉類(lèi)地形鹽分的排泄會(huì)受到嚴(yán)重影響,山區(qū)的海拔較高,該部分位置土壤中的鹽分會(huì)隨著降雨淋溶逐漸向地下水以及地表水中轉(zhuǎn)移,而地下水以及地表水會(huì)受地勢(shì)影響,逐漸向盆地位置輸送,會(huì)帶去大量的鹽分,導(dǎo)致鹽分在盆地的積累,造成封閉地形區(qū)域內(nèi)的鹽漬化嚴(yán)重發(fā)展[6]。
農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在水資源利用方面仍然面臨著各種各樣的問(wèn)題,這會(huì)導(dǎo)致地下水位逐漸升高,甚至已經(jīng)越過(guò)臨界深度。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水利設(shè)施設(shè)備的不斷建設(shè)以及應(yīng)用,耕地鹽漬化現(xiàn)象有所遏制,但是仍然有很大一部分地區(qū)在農(nóng)作物灌溉以及渠道防滲方面的工作投入效果較差,灌溉定額仍然較高,每1 hm2的灌溉量仍處于12 000~13 500 m3。田間滲漏以及渠道修繕?biāo)袚?dān)的壓力均處于較高水平,對(duì)水資源的循環(huán)產(chǎn)生影響,部分地區(qū)在農(nóng)作物栽培管理時(shí),將過(guò)多的注意力放在了灌溉方面,未重視到排水的重要性,導(dǎo)致適宜灌排比達(dá)不到預(yù)期的要求,雖然挖掘部分骨干排水渠道,但是存在不配套和不適用的情況,甚至?xí)霈F(xiàn)排水渠道坍塌的問(wèn)題,如未能及時(shí)清理其坍塌部位,將會(huì)導(dǎo)致地下水位仍處于較高水平,甚至部分排水渠擁堵會(huì)導(dǎo)致地下水位升高到較高狀態(tài),嚴(yán)重影響水資源的正常循環(huán),灌溉水質(zhì)的惡化發(fā)展,這也是導(dǎo)致土壤鹽漬化進(jìn)展的重要因素[7]。平原地區(qū)水庫(kù)滲漏情況的發(fā)生,也是導(dǎo)致土壤鹽漬化發(fā)展的重要人為因素,部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)較少存在山區(qū)調(diào)節(jié)水庫(kù),主要是通過(guò)平原水庫(kù)的供應(yīng)來(lái)滿足水資源循環(huán)需求,但是平原地區(qū)的水庫(kù)除了日常的蒸發(fā)之外,如出現(xiàn)滲漏情況,也會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)周?chē)叵滤簧蠞q,進(jìn)而造成土壤鹽漬化發(fā)展,大部分平原水庫(kù)周?chē)叵滤穆裆疃葍H能夠達(dá)到0.5~1 cm。
農(nóng)業(yè)土地平整性較差,尤其是新開(kāi)墾的土地,大多荒地分布區(qū)域集中在灌區(qū)邊緣位置,且大部分開(kāi)墾的土地類(lèi)型為重鹽堿類(lèi)土地,此類(lèi)土地并不具備完整配套的灌水以及排水系統(tǒng),在整地時(shí)也未進(jìn)行精細(xì)耕整,實(shí)際灌水時(shí)存在灌水不均勻,并且低處積水和高處積鹽的問(wèn)題較為顯著。在農(nóng)作物栽培時(shí)未能合理地搭配種植或者輪作種植,存在種植作物單一的問(wèn)題,會(huì)致使土地出現(xiàn)用養(yǎng)失調(diào)情況,因此土壤自身的鹽分水平便會(huì)有所增加,化肥使用數(shù)量的不斷增加,將導(dǎo)致有機(jī)肥的使用量急劇減少,加重土壤板結(jié)等情況,不利于土壤蓄水保障能力的提升,進(jìn)而會(huì)降低農(nóng)作物對(duì)于鹽性環(huán)境的抵抗性能。
土壤鹽漬化主要通過(guò)水利改良的方式調(diào)節(jié)土壤研發(fā)環(huán)境,該改良措施在抬高地下水位導(dǎo)致土壤鹽漬化環(huán)境的改善作用效果非常顯著,但是排鹽量以及排水量的降低,需要通過(guò)多種方式進(jìn)行調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)地下水位的變化[8]。常見(jiàn)的主要為種樹(shù)排水、暗排、明排和豎井灌排等,大部分鹽堿地區(qū)的水埋深淺不一,地下水礦化程度較高。有相關(guān)統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明,中度以上鹽堿地的水埋深度均達(dá)不到2 m,且地下水的礦化度已經(jīng)高達(dá)39~40 g/L。鹽漬地在改良時(shí)常用的水利工程為排水,主要通過(guò)排水的方式對(duì)地下水位進(jìn)行控制,降低灌區(qū)地下水位,確保其水位降至2 m以下位置,避免高礦化度地下水對(duì)農(nóng)作物種植生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響。還可以通過(guò)排水的方式,將高礦化度水排至灌區(qū)外部,通過(guò)土壤淋洗的作用來(lái)對(duì)地下水中的鹽分進(jìn)行排流,實(shí)現(xiàn)土壤的脫鹽處理,滿足耕地的鹽漬化改良要求。
先進(jìn)灌溉方式對(duì)在水資源的合理利用以及土壤鹽漬化的預(yù)防均有非常顯著的效果,例如溝灌、畦灌和地膜覆蓋灌溉等,均是非常常見(jiàn)的節(jié)水技術(shù)。另外,噴灌、滲灌、膜下滴灌以及低壓管道灌溉的節(jié)水效果更為優(yōu)良,在農(nóng)作物栽培生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行適宜灌溉制度的制定以及灌溉技術(shù)的實(shí)施,對(duì)于農(nóng)作物生長(zhǎng)的水分供應(yīng)有非常重要的促進(jìn)作用,能夠確保農(nóng)作物在生長(zhǎng)中獲得足夠的生長(zhǎng)用水供應(yīng),且不需要進(jìn)行地下水的使用,避免地下水在此過(guò)程中不斷蒸發(fā),從而降低土壤中的水分含量,加重養(yǎng)分積累量,能夠有效解決因灌溉對(duì)地下水位水平產(chǎn)生的影響[9]。因此,應(yīng)因地制宜推廣各類(lèi)節(jié)水技術(shù),通過(guò)節(jié)水技術(shù)的實(shí)施,為農(nóng)作物的栽培生產(chǎn)提供充分的灌溉支持,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)用水的節(jié)約處理,解決水資源供應(yīng)不足造成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)矛盾,還能夠降低耕地的鹽漬化發(fā)展,提升其經(jīng)濟(jì)效益。
灌區(qū)土壤的鹽漬化改良,需要從多方面綜合考慮,主要集中在區(qū)域性的水源平衡條件方面,可以通過(guò)水土資源統(tǒng)一規(guī)劃平衡處理的方式充分發(fā)揮出灌區(qū)排水系統(tǒng)的作用和功能,統(tǒng)一用水規(guī)劃以及統(tǒng)籌安排,做好上游和下游、地區(qū)以及生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,通過(guò)完善科學(xué)排水系統(tǒng)的規(guī)劃以及搭建,優(yōu)化整體的排水和排鹽質(zhì)量。通過(guò)大河流域?yàn)橹饕獑卧行拇罱ㄖ髋艍A渠以及次級(jí)輔助排堿渠系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)鹽分的總體規(guī)劃,定期整修各個(gè)排水渠道的清淤,確保排水和排鹽系統(tǒng)的合理應(yīng)用[10]。
農(nóng)業(yè)改良能夠調(diào)整已經(jīng)形成鹽漬化的土地或者尚未形成鹽漬化的土地,如耕地存在鹽漬化發(fā)展,可以起到治理效果。在農(nóng)田管理時(shí),需要平整土地,以確保灌溉的均衡性,合理栽培以及土壤耕作,配合相適合的施肥措施,能夠調(diào)整土壤的理化性質(zhì),實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)田的建造以及穩(wěn)產(chǎn)田和高產(chǎn)田的保持。地下水位較高且地勢(shì)低洼位置則可通過(guò)水旱輪作的方式改良鹽堿地,水稻種植2~3 年能夠有效降低土壤的含鹽量,種植旱地作物,連續(xù)種植2~3 年以后可以更換回水稻種植,如此往復(fù)能夠通過(guò)農(nóng)業(yè)措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)于土壤鹽漬化環(huán)境的改良處理。
化學(xué)改良技術(shù)主要針對(duì)蘇打鹽土地及堿性土地,是應(yīng)用較為顯著的一種改良措施,實(shí)踐研究可知,農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物技術(shù)以及水利改良技術(shù)的實(shí)施,在中度堿化、輕度堿化以及蘇打鹽化土壤改良中的效果均較為顯著,在實(shí)際改良時(shí)需要選擇相適合的化學(xué)藥劑來(lái)達(dá)到預(yù)期的改良效果。
由于鹽漬土壤的分布面積極為廣泛,類(lèi)型復(fù)雜且成因不同,改良鹽漬土壤時(shí)選擇的方法以及技術(shù)類(lèi)型也應(yīng)改變,鹽堿地開(kāi)發(fā)利用中常用的方式主要為水利工程節(jié)水措施、排水和排鹽系統(tǒng)規(guī)劃,農(nóng)業(yè)調(diào)整以及化學(xué)改良措施等,不同改良措施的實(shí)際應(yīng)用效果有所不同。水利工程方法的見(jiàn)效速度快,但是成本高,且持續(xù)性較差,而化學(xué)方法則會(huì)在降低土壤鹽分含量的同時(shí),對(duì)土壤造成一定的污染。因此,需要在土壤鹽漬化改良措施選擇方面,根據(jù)鹽漬土壤的類(lèi)型以及相關(guān)影響因素,實(shí)施相應(yīng)改良措施,可通過(guò)配套栽培系統(tǒng)的規(guī)劃,改良農(nóng)業(yè)技術(shù),降低成本投入,提升鹽漬化土壤的改良質(zhì)量以及達(dá)到良性循環(huán)效果。