(內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市水利局,015000,巴彥淖爾)
“黃河百害,唯富一套”。多年來,內(nèi)蒙古河套灌區(qū)得益于黃河灌溉而成為舉世矚目的“塞外糧倉”,是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū),也是國家綠色商品糧生產(chǎn)基地。但是特殊的氣候和水文地質條件,造成灌區(qū)土壤次生鹽堿化嚴重,灌區(qū)耕地產(chǎn)能減弱,成為影響當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟社會發(fā)展的突出問題。
內(nèi)蒙古河套灌區(qū)位于巴彥淖爾市境內(nèi),是全國三個特大型灌區(qū)之一。灌區(qū)東西長250 km,南北寬50余km,由烏蘭布和灌區(qū)、后套灌區(qū)和三湖河灌區(qū)組成,設計灌溉面積為1073萬畝(1 畝=1/15 hm2,下同),有效灌溉面積871萬畝。灌區(qū)利用三盛公水利樞紐從黃河控制引水,年灌溉引水量50億m3左右,由180km的總干渠供水,220 km的總排干溝排水,以烏梁素海作為排水承泄區(qū),通過13條干渠、10條干溝控制整個灌區(qū)的灌溉排水,形成一個“帶狀”灌排結合的一首制灌區(qū)。
河套灌區(qū)現(xiàn)有鹽堿耕地面積484萬畝,占全市總耕地面積的45%,涉及全市7個旗縣區(qū),其中輕度鹽堿耕地面積257萬畝,中度鹽堿耕地面積148萬畝,重度鹽堿耕地面積79萬畝。
灌區(qū)鹽堿地分布廣泛,鹽分組成復雜,主要以硫酸鹽鹽化土、氯化物鹽化土、蘇打鹽化土、堿化土為主,多以復合形式存在。灌區(qū)鹽堿化耕地主要呈現(xiàn)含鹽量高、pH值高、土壤板結、通氣性差、肥力低、保水保肥差等特點,嚴重限制并影響了灌區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)能。造成河套灌區(qū)耕地鹽堿化主要有以下5個因素:
一是地質構造。河套平原地質構造屬于河湖相沉積的沖積平原,土質多以沙土和沙壤土為主,黏性土壤占比較少,土壤母質本身就含有較多鉀、鈉、鈣、鎂等鹽分。
二是氣象。巴彥淖爾市屬典型的中溫帶大陸性季風氣候,年均蒸發(fā)量為降雨量的10多倍。同時,灌區(qū)多年平均日照時數(shù)在3100~3300小時之間,是我國日照時數(shù)最多的地區(qū)之一,且全年干燥多風。
三是水資源。巴彥淖爾市過境水主要是黃河水,多年平均徑流總量為315億m3。全市引黃河水量41億m3,河套灌區(qū)引黃灌溉來水是農(nóng)業(yè)用水的唯一水源。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,上游?。ㄗ灾螀^(qū))工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快,黃河主河道水質含鹽量逐年增加,以農(nóng)業(yè)為主業(yè)的河套灌區(qū)耕地鹽堿化呈現(xiàn)進一步惡化趨勢。
四是鹽分進出不平衡。灌溉用水量大,地下水水位高,潛水蒸發(fā)強烈,鹽分運移活躍。
五是田間排水。由于田間排水系統(tǒng)(農(nóng)溝、毛溝)配套率不足30%,田間排水系統(tǒng)不完善,排水出流不通暢,灌溉淋洗只能讓鹽分上下移動,水平移動很少,鹽分很難從農(nóng)田排出。目前灌區(qū)內(nèi)的鹽分大量積累在土壤中。
河套灌區(qū)鹽堿化耕地改良按照“改土治堿、水利先行”的治理總體思路,采取化學、生物、工程等綜合措施進行。
目前,河套灌區(qū)鹽堿地改良增效(農(nóng)業(yè)措施)提出河套灌區(qū)綜合鹽堿化治理目標為 “改堿排鹽、摻沙降容、增肥壯苗、耐鹽作物”,采取施用磷石膏或脫硫石膏、有機肥、明沙、種植耐鹽作物改堿排鹽“四位一體”主體工程,開展耐鹽堿植物引選輔助工程以及研發(fā)新技術、新設備、新材料的綜合措施,治理河套灌區(qū)鹽堿化耕地。
主推的“四位一體”措施是一項綜合性的集成技術,需要大量施用磷石膏或脫硫石膏,過量施用磷石膏會使重金屬和有害元素在土壤中積累,對此應引起高度關注。在以鹽土為主的鹽漬化土壤中,如果脫硫石膏施用不當,可能還會增加土壤的鹽分。因此,針對鹽堿化土壤,要綜合分析其屬于典型的堿性土壤還是鹽性土壤,在確定具體治理措施時應區(qū)別對待,而不應該籠統(tǒng)地使用脫硫石膏或磷石膏進行治理??傊?,不論采取哪種技術措施,都要堅持因地制宜、分類施治的原則,根據(jù)鹽堿地的類型、鹽堿化程度、立地條件等選擇適合的改良措施。
河套灌區(qū)鹽堿化耕地改良宜采用改土整治的農(nóng)業(yè)措施、水利工程措施、收鹽利用措施等綜合治理方案。
(1)農(nóng)業(yè)措施
改土整治措施:一是化學改良,通過脫硫石膏、改良劑,置換土壤鹽分;二是工程措施,通過上膜下秸、暗管排鹽,阻斷鹽分上升通道;三是物理疏松,通過深松旋耕、摻沙降容,改善土壤結構;四是地力提升,通過施用有機肥、秸稈還田,進行土壤培肥;五是生物利用,種植耐鹽植物。根據(jù)鹽堿化程度,劃分為重度、中度和輕度鹽堿化耕地改良區(qū),制定不同程度鹽堿化耕地分類改良方案,實施集約化管理。
(2)水利工程措施
鹽堿地改良必須建立完備的排水工程體系。重點建設總排干溝、骨干排水溝、烏梁素海海壩工程,配套田間斗、農(nóng)、毛三級排水溝道,推廣田間節(jié)水灌溉工程。根據(jù)已有灌排系統(tǒng)基礎、鹽堿化耕地類型進行分區(qū),劃分為優(yōu)先、適度和一般水利改善區(qū),制定分區(qū)方案。對地勢低洼地區(qū)進行優(yōu)先和重點改造,提升排水排鹽和除漬能力。
(3)其他措施
收鹽利用,形成一套鹽堿利用模式。探索建設鹽生植物園、鹽生濕地、咸水養(yǎng)魚等鹽水綜合利用模式。
河套灌區(qū)鹽堿化耕地改良前產(chǎn)出綜合效益為42.4億元(其中經(jīng)濟效益36億元,生態(tài)效益6.4億元)。按改造期為5年(預計改造期)進行經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益分析。
經(jīng)濟效益:包括農(nóng)作物產(chǎn)出和觀光游憩效益,5年累計增加85億元(其中農(nóng)作物增收效益增加82億元)。進入產(chǎn)量穩(wěn)定期后,每年收益達到72億元,比現(xiàn)狀增加36億元。
社會效益:到2023年,鹽堿化耕地范圍內(nèi)全部貧困人口實現(xiàn)脫貧。80萬農(nóng)村牧區(qū)居民受益,實現(xiàn)農(nóng)牧民人均年可支配收入年均增長10%,超過自治區(qū)平均增速目標。
生態(tài)效益:包括植被覆蓋率提高、種植結構調(diào)整、濕地建設、田間渠溝路林田配套完善帶來的小氣候調(diào)節(jié)、保肥固土、固碳釋氧等生態(tài)服務效益。5年累計增加13.8億元,改造完成進入穩(wěn)定期后,與現(xiàn)狀相比,每年增加5.2億元。
綜合效益:5年累計增加98.8億元。改良后進入穩(wěn)定期,預計年綜合效益達到83.6億元 (其中經(jīng)濟效益72億元,生態(tài)效益11.6億元)。
20世紀六七十年代河套灌區(qū)開挖總排干溝,開始灌區(qū)鹽堿化治理。20世紀90年代利用世行貸款6000萬美元,對灌區(qū)315萬畝農(nóng)田進行排水配套。2012—2015年整合節(jié)水、中低產(chǎn)田改造、水毀項目等工程資金15.6億元進行排水設施改造,有效緩解了灌區(qū)鹽堿化耕地的進一步惡化。但灌區(qū)鹽堿化耕地改良是一場持久性戰(zhàn)役,近幾年一直沒有投入,失去改良的動力。
各種田間(農(nóng)業(yè))措施的治理效果,最終要通過排水排鹽來體現(xiàn)。通過改土整治農(nóng)業(yè)措施并配套建立完善的灌排系統(tǒng),使地下水埋深保持在臨界深度以下;通過灌排配套工程,發(fā)揮灌水洗鹽效果,減少土壤含鹽量;控制地下水水位,避免耕作層土壤返鹽。目前河套灌區(qū)鹽堿化排水不暢造成鹽堿化耕地問題逐年積重。
只有從源頭上遏制鹽分入河,才能有效降低引黃灌區(qū)土壤含鹽濃度。建議加大黃河流域環(huán)保監(jiān)察力度,認真落實污水零排放,尤其對河套灌區(qū)三盛公黃河段上游各省 (自治區(qū))的排污超標企業(yè)給予關停和整改。
要加大對鹽堿化耕地改良科學研究,以試驗示范項目建設為突破口,推進科技研發(fā)、技術轉換、成果推廣一體化發(fā)展,為大規(guī)模實施鹽堿地改良工程項目提供可靠的技術支撐和開發(fā)模式。
鹽堿地改良工作由于面積大、資金投入多,僅靠地方自身財力難以推進實施,建議國家加大對鹽堿化耕地改良項目投入支持力度,建立長效投入機制,徹底改變河套灌區(qū)鹽堿化泛濫的現(xiàn)狀。