王 磊
(河北省邢臺水文水資源勘測局,河北 邢臺054000)
河北平原的鹽堿土主要分布在渤海濱海平原和固安—辛集—邯鄲一線以東的中部沖積湖積平原,總面積77.47萬hm2,約占平原區耕地面積的10.8%,其中,重度鹽堿土地面積39.93萬hm2,占鹽堿土總面積的51%,呈大面積片狀分布于濱海平原及寧晉泊東側,中度鹽堿土面積約7.93萬hm2,輕度鹽堿土面積12.87萬hm2,分別占鹽堿土面積的10%和17%,呈北東-北北東向展布的條帶狀、鏈狀、不規則碟狀及零星斑狀[1]。分布于中部沖湖積平原的河流背河洼地、渠道兩側、交接洼地、河間洼地、決口扇前緣、湖沼洼地四周。
河北平原的鹽堿土是在氣候、水文、地形、地貌、水文地質、海侵等多種因素和人類活動的綜合影響下形成、發展和變化的。
河北平原地處暖溫帶半干旱—半濕潤季風氣候區,多年來,蒸發強度大約是降水量的3~4倍,在季風氣候的影響下,形成旱季和雨季更替出現,同時也使土壤與潛水中的水鹽循環系統,在垂直方向上明顯地表現為季節性上行和下行。當積鹽強度大于脫鹽強度時,積以時日就形成了鹽堿土壤[2]。
河北平原上的河流曾發生多次的泛濫改道,將所攜帶的大量泥沙和被河水溶解的鹽分堆積在平原之上,這些鹽分隨地下水垂直向上運行,并在上午強烈蒸發的季風氣候條件下,使表層土壤發生不同層度的鹽堿化。
鹽堿土的形成與土層所處的地形、地貌有十分密切的關系,在山前沖洪積扇的扇上洼地及邊緣坡平地、沖洪積扇前緣與中部沖湖積平原的交接洼地,中部沖湖積平原的低平地、湖沼低平洼地等地勢較低處,因地勢低平,有時形成暫時積水,其中大部分補給地下水,抬高地下水位。又由于地表水與地下水徑流緩慢,地下水以垂直循環為主,形成明顯的季節性積鹽和脫鹽過程,最容易導致土壤鹽堿化的產生。
水文地質條件和水文地球化學作用是決定土壤是否發生鹽堿化非常重要的因素。其中地層巖性、地下水徑流條件、水位埋深及地下水水質是影響鹽堿土發生、發展的主要水文地質條件。土壤的滲透系數愈小,地下水礦化度愈高,土壤的全鹽量愈大。潛水位的深淺是地下水中鹽分能否轉變為土壤中鹽分的一個決定因素,一般將不至于引起土壤容根層發生鹽堿化的潛水面最小深度,稱為地下水的臨界深度,這個深度與氣候條件、包氣帶巖性、潛水礦化度、土地耕作技術及排水條件等一系列因素有關。河北平原的地下水臨界深度為1.8~2.8m。
(1)影響作物對水分的吸收。土壤中的可融性鹽使土壤溶液濃度增高,作物吸水困難,當其超過植物體內細胞液的濃度時,會使植物體內的水分反滲出來,造成植物“生理干旱”而死亡。
(2)土壤中所含氯離子過量時,會使植物體內的葉綠素降低,影響光合作用,降低作物的產量。
(3)土壤中鹽分過多,影響植物根系對水分的吸收,也影響植物對養分和元素的吸收,使作物營養不良,生長失去平衡,發育不正常而減產。
(4)土壤中鹽類過量,會影響微生物的活動,使土中的養分不能有效轉化,降低作物產量。距測定,當土壤中NaCL或Na2SO4含量達0.1%時,其氨化作用就會大大降低;含量達0.2%時,氨化作用便幾乎全被抑制;硝化細菌的活動受鹽危害更大[3]。
(1)飽含鈉離子的土壤,完全喪失團粒結構,土壤高度分散,孔隙度減少,降雨時土壤泥濘難以耕作,干燥時土地板結,通風、透氣性差,不能保肥保墑,影響作物根系的呼吸和對養分的吸收,危害作物的生長發育。
(2)堿土中的蘇打、小蘇打含量高,二者皆易水解,產生游離的氫氧根離子,游離的氫氧根離子會抑制作物內蛋白質的合成,并且作物根系在堿性溶液中被粘液覆蓋,破壞各種霉,影響新陳代謝,使作物停止生長,趨于死亡。
(3)堿性物質過量存在,會腐蝕作物的根系和嫩芽,直接損壞作物。
(4)作物生長不可缺少的鈣、錳、磷、鐵等元素,在堿土中容易被固定而不能被作物吸收,影響作物生長發育。
通過開挖疏浚骨干排水河道,降低了河道兩岸及其控制范圍內的地下水位,從而較好地解決了平原排咸水的出路問題,大大縮小了鹽堿地面積[4]。在鹽堿重、地下水礦化度高、地下水位淺、瀝澇威脅大的低洼地區,配合修筑與排溝相通的條田或臺田,其脫鹽率可達60%~80%。
在淺層地下淡水發育的地區,宜采用建立機井群,大力開發利用淺層地下淡水的措施,改良鹽堿地并達到綜合治理“旱、澇、堿、咸”之目的。
為了有效治理鹽堿地,應開挖配套的排灌溝渠,建立井溝渠排灌系統,尤其是在既缺乏地表水源,淺層淡水又不發育的鹽堿土分區,更需要采取此種措施。
在地表水資源比較充分的鹽堿土分布區,可以建立溝渠排水配套工程,對鹽堿地采取大定額洗鹽排堿改良措施。通過河渠把大定額淡水灌到鹽堿地里,使土壤中的可溶性鹽類溶解水中,然后由排水溝排出去,達到改良土壤的目的[5]。
[1]陳望和.河北地下水[M].北京:地震出版社,1999.
[2]王巧平.河北省京津以南平原區地面沉陷預測研究[J].南水北調與水利科技,2002(2):27-30.
[3]張光輝.海河流域中東部平原地下水補給與釋水機制探討[J].水文,2002(3):5-9.
[4]海河水利委員會.海河流域綜合規劃[M].北京:中國水利出版社,2002.
[5]張光輝.海河流域中東部平原地下水補給與釋水機制探討[J].水文,2002(3).