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(wàn)hm2,占荒地總面積的53%,次生鹽漬化耕地約8.33 萬(wàn)hm2,占可耕地農(nóng)田的17%,由此可見(jiàn),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(duì)鹽堿地的改良勢(shì)在必行。開(kāi)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(gè)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(kù)周邊地帶。從灌區(qū)來(lái)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(wàn)hm2,而鹽漬化耕地占總耕地面積的33%,約有1.23 萬(wàn)hm2,并且在這1.23 萬(wàn)hm2鹽堿地中,重度鹽堿地約有0.28 萬(wàn)km2,中度鹽堿地約有0.43 萬(wàn)km2,輕度鹽堿地約有0.53 萬(wàn)km2,這對(duì)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(gè)方面來(lái)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(huì)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(huì)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(dòng)趨勢(shì)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(méi)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(huì)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(huì)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(méi)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(duì)氮磷鉀等化肥的隨意搭配,也會(huì)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(duì)自然資源的需求也不斷增加,土地不合理的開(kāi)墾、地下水的不適當(dāng)利用,并且修筑水庫(kù)也會(huì)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(dòng)因素都會(huì)在一定程度上造成土壤鹽漬化。
隨著對(duì)鹽堿地的深入研究,人們逐漸認(rèn)識(shí)到治理鹽堿地需要系統(tǒng)地研發(fā)一套方案,針對(duì)不同特性的鹽堿地地區(qū),要有針對(duì)性進(jìn)行治理,以下是針對(duì)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(lái)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(lái)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(guò)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(duì)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(duì)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(shí)最合理。
化學(xué)措施主要是通過(guò)在鹽堿地中添加化學(xué)肥料或者改良劑來(lái)調(diào)節(jié)土壤的酸堿性。在河西走廊可施用石膏、過(guò)磷酸鈣來(lái)進(jìn)行改良。這些改良劑有的可以通過(guò)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(lái)改良鹽堿地,事實(shí)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(méi)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(huì)造成旱田區(qū)域的土壤鹽漬化。
3.4.2 植樹(shù)造林??梢栽邴}堿地植樹(shù)造林,通過(guò)樹(shù)木的蒸騰作用來(lái)降低地下水位。而且在鹽堿地種植樹(shù)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(lái)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(zhǎng),形成一個(gè)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(duì)鹽堿地進(jìn)行改良治理時(shí),缺少前期調(diào)研,導(dǎo)致不能很好地針對(duì)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(shí)間成本的,并不能立馬見(jiàn)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(shí)間內(nèi)做出改變,而治理鹽堿地是需要一個(gè)綜合性方案的,所以缺乏一個(gè)整體的規(guī)劃體系,會(huì)降低鹽堿地修復(fù)效果,也不會(huì)有很好的治理效果。其次是缺乏鹽堿地治理后的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。鹽堿地的治理需要綜合幾個(gè)不同的改良方法,而鹽堿地治理后期需要多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)該鹽堿地改良效果進(jìn)行驗(yàn)收,在驗(yàn)收時(shí)缺乏專業(yè)的衡量標(biāo)準(zhǔn),比如對(duì)土壤中的pH 值、土壤有機(jī)質(zhì)含量不能采取專業(yè)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
4.2.1 改良鹽堿土是一項(xiàng)長(zhǎng)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(shí)將近期與長(zhǎng)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(duì)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(wèn)題。當(dāng)鹽堿地出現(xiàn)積水時(shí),并沒(méi)有相關(guān)人員來(lái)做清淤工作,因此要注重對(duì)鹽堿地的管理問(wèn)題。
隨著時(shí)代的發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)越來(lái)越成熟,面對(duì)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(duì)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。