趙永財(cái),閻玉偉
(1.吉林省水務(wù)投資集團(tuán)有限公司,吉林長(zhǎng)春130061;2.吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,吉林長(zhǎng)春130021)
吉林省總土地面積18.74萬(wàn) km2,其中平原面積5.62萬(wàn)km2,丘陵面積1.09萬(wàn)km2,山地面積6.75萬(wàn)km2,臺(tái)地及其他5.28萬(wàn)km2。地勢(shì)由東南向西北傾斜,可劃分為東部長(zhǎng)白山區(qū)、中東部低山丘陵區(qū)、中西部丘陵平原區(qū),西部平原區(qū)四部分。
西部平原區(qū),屬松嫩平原,地勢(shì)平坦,絕大部分屬于白城市、松原市??偼恋孛娣e4.34萬(wàn)km2,占全省總面積的23.15%。草原遼闊,濕地面積較大,是科爾沁草原的延伸帶,區(qū)內(nèi)地勢(shì)低洼,光、熱條件較好,是農(nóng)牧業(yè)發(fā)展?jié)摿^大的區(qū)域。
1.2.1 降雨蒸發(fā)
吉林省多年平均降水量為609.1 mm,呈東部山區(qū)向西部平原遞減趨勢(shì),其中松原地區(qū)多年平均降水量為431.1 mm、白城地區(qū)多年平均降水量為383.2 mm,均低于全省平均值;吉林省多年平均蒸發(fā)量為761.9 mm,中部低山丘陵區(qū)和西部平原區(qū)蒸發(fā)量大于全省平均值,松原及白城地區(qū)多年平均蒸發(fā)量大于1000 mm。
1.2.2 徑 流
吉林省主要有松花江、遼河、綏芬河、鴨綠江、圖們江五大水系,境內(nèi)的河川徑流主要是降水補(bǔ)給,年徑流深與降水量分布趨勢(shì)一致,具有從長(zhǎng)白山區(qū)向西北平原區(qū)遞減的特點(diǎn)。地形和植被條件對(duì)徑流的影響比較顯著,長(zhǎng)白山區(qū)主峰一帶,河川徑流最充沛,多年平均徑流深在350 mm以上,年徑流系數(shù)為0.4~0.6。由長(zhǎng)白山區(qū)向西,隨著地勢(shì)逐漸低平和降水的減少,年徑流深也遞減,西部平原地區(qū),年徑流深不足10 mm,年徑流系數(shù)在0.05以下,是全省年徑流深最小的地區(qū)。
1.2.3 干旱分區(qū)
吉林省干旱指數(shù)地域變化很大,東部山區(qū)干旱指數(shù)一般小于1.0,中西部地區(qū)干旱指數(shù)在1.0~2.6之間,屬于半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)。
以玉米受旱欠收幅度的幾個(gè)特征值作為區(qū)劃經(jīng)濟(jì)參數(shù),對(duì)吉林省中西部進(jìn)行農(nóng)業(yè)干旱情況的區(qū)域劃分。松原—長(zhǎng)嶺—雙遼一線稱為絕收線;扶余的陶賴昭—農(nóng)安的華家—梨樹(shù)的孤家子一線稱為旱情線,榆樹(shù)的新立—九臺(tái)的營(yíng)城—四平的山門一線稱為干旱分界線,這條線以北多年受旱欠收幅度為10%以上。通過(guò)這3條特征線將吉林省中西部劃分成了四個(gè)干旱災(zāi)情各異的區(qū)域,由北向南依次為:重災(zāi)區(qū)、輕災(zāi)區(qū)、易旱區(qū)和少旱區(qū)。
依據(jù)土壤發(fā)生學(xué)分類原則,為便于分清土壤鹽漬程度,視鹽堿土占土壤復(fù)區(qū)比例關(guān)系,劃分相應(yīng)程度鹽漬土復(fù)區(qū)。
松原灌區(qū)以鹽漬土輕重分成五個(gè)區(qū),分別為非鹽漬土區(qū)、微度鹽漬土區(qū)、輕度鹽漬土區(qū)、中度鹽漬土區(qū)和重度鹽漬土區(qū),灌區(qū)中鹽漬土面積占總面積的74.7%,為堿性土壤,其pH值多在7.32~9.80之間。
吉林省西部平原土地遼闊,地下水資源豐富,但土壤鹽漬化較重,降水量遠(yuǎn)小于吉林省降水量平均值,蒸發(fā)量卻遠(yuǎn)大于吉林省蒸發(fā)平均值,已達(dá)1000 mm以上,為不支持雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。為增加吉林省商品糧產(chǎn)量,改善當(dāng)?shù)鼐用裆钏剑_(kāi)發(fā)、治理、改良吉林省西部鹽堿地勢(shì)在必行。
吉林省治理改良鹽堿地措施通常采用水利改良(包括洗鹽排鹽、井渠結(jié)合以灌代排、暗管排水洗鹽)、生物改良(種植耐鹽作物)、農(nóng)業(yè)改良(深耕、合理施肥、合理灌溉、作物輪作)、化學(xué)改良(采用化學(xué)改良劑)等多種改良措施,但采用最多、改良面積最大的是種植水稻,以水洗鹽壓鹽,效果較顯著,但用水量較大,水資源浪費(fèi)。吉林省西部地區(qū)地下水豐富,但補(bǔ)給較慢,需要很長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)地下水大量開(kāi)采,用于農(nóng)田灌溉,是不經(jīng)濟(jì)的,更是不科學(xué)的,應(yīng)合理開(kāi)采地下水,充分利用地表水,統(tǒng)籌管理,科學(xué)開(kāi)發(fā)利用當(dāng)?shù)厮Y源。
在吉林省西部鹽堿地區(qū),采用種植水稻治理鹽堿地,是成功的治理措施,但水資源開(kāi)采利用量較大,現(xiàn)狀浪費(fèi)嚴(yán)重,為盡量減少水資源不必要的浪費(fèi),探索新的吉林省西部鹽堿地治理措施,是必要且急迫的。因此,考察了新疆在鹽堿地上,采用膜下滴灌種植旱田的成功經(jīng)驗(yàn)。
新疆當(dāng)?shù)刈匀粻顩r屬于典型的大陸性中溫帶干旱荒漠氣候。其特點(diǎn)是四季分明,冬季寒冷,夏季炎熱,春季升溫快且不穩(wěn)定,秋季短暫而降溫迅速;晝夜溫差大,多晴少雨,光照充足,熱量豐富;蒸發(fā)強(qiáng)烈,空氣干燥,相對(duì)濕度較低,災(zāi)害性天氣多。主要特征值:年平均氣溫8.9℃,不小于10℃積溫3624.8℃,年平均降雨量17.7~125.6 mm,年平均蒸發(fā)量1024.7 mm,無(wú)霜期186 d,年平均日照3138.6 h,多年平均最大凍土深度1.0 m。土壤表層土質(zhì)以沙壤、輕壤為主,下層土質(zhì)以輕壤、中壤為主,地表植被多為耐鹽堿性較強(qiáng)的低矮灌木,如紅柳、鹽梭梭、麻黃草、鹽角草等,局部生長(zhǎng)有蘆葦、野麻、甘草及駱駝刺等。
考察區(qū)土壤為各類型鹽土,鹽份多為硫酸鹽,其pH值為7.8~8.2?;牡?~1 m土層平均含鹽量為5.34%~10.86%,大多耕地0~1 m土層平均含鹽量為1.32%~1.4%,屬?gòu)?qiáng)鹽漬化土,不利于作物生長(zhǎng),需灌溉洗鹽,治理后耕種。
因當(dāng)?shù)貧夂?、土壤等條件,新疆農(nóng)業(yè)為全灌溉農(nóng)業(yè)。實(shí)施膜下滴灌耕作方式以前,就建立起完備的灌排系統(tǒng),每年要進(jìn)行大水洗鹽、洗堿。實(shí)施膜下滴灌耕作后,春季耕種之前或秋季收割之后,進(jìn)行大水漫灌,對(duì)土壤洗鹽、洗堿,再經(jīng)排水溝道,將水排出,最淺排水溝深為1.8 m。為起到更好效果,常在冬季解凍之前9—10月份,進(jìn)行大水灌地,使土壤中水份飽和,經(jīng)冰凍,使土壤中形成孔隙,增加土壤的透氣性,減弱強(qiáng)蒸發(fā)下,鹽份上升至耕作層。
經(jīng)冬季浸泡、洗堿、凍脹后,再進(jìn)行膜下滴灌,減少土壤表層水份蒸發(fā),在新疆,這種洗鹽、洗堿后的膜下滴灌耕作技術(shù),是成功的。
吉林省同新疆在緯度上基本相近,氣候等自然條件相近,吉林省西部鹽堿地治理措施可以借鑒利用,在吉林省西部鹽堿地采用膜下滴灌技術(shù)種植旱田,節(jié)約灌溉用水量,是可以做到的。
吉林省西部鹽堿地進(jìn)行旱田膜下滴灌,可以學(xué)習(xí)、借鑒新疆治理鹽堿地種旱田的技術(shù),區(qū)別在于新疆氣溫高,在南疆鹽堿重的地區(qū),多數(shù)種植的是棉花、油葵,較耐鹽堿,其他作物也種植,如玉米、打瓜,但數(shù)量較少。吉林省西部鹽堿地建設(shè)松原灌區(qū)工程,灌溉面積19萬(wàn)hm2,其中14.13萬(wàn)hm2為鹽堿土,占總面積的74.7%,要調(diào)查清楚土壤的鹽堿成份和數(shù)量,對(duì)比新疆土壤成份和治理方法,探索出適合松原灌區(qū)鹽堿地治理的有效模式,在鹽堿地上種植旱田,縮減單位面積上灌溉用水量,是可行的。對(duì)節(jié)約的水量,可用于發(fā)展更多的灌區(qū)面積或用于城市生產(chǎn)生活用水。