陳振軍
(新疆水利水電勘測設計研究院,新疆烏魯木齊830000)
莫莫克水利樞紐移民安置區土壤改良方案探析
陳振軍
(新疆水利水電勘測設計研究院,新疆烏魯木齊830000)
莫莫克水利樞紐移民安置區土壤質地相對較粗、砂化嚴重、肥力低,土壤鹽漬化程度高,有效土層薄,為改善灌區土壤條件,通過分析移民安置區的土壤條件,對先期改良方案和遠期改良方案的比選論證,結合當地農業耕作條件,最終確定安置區土壤改良方案為近期改良方案為主,遠期改良方案為輔的綜合治理方案,可有效促進安置區農業生產的良性循環和可持續發展,具有顯著的生態效益和社會效益。
移民安置區;土壤;改良
莫莫克水利樞紐工程移民安置方案為:本工程搬遷安置人口和水庫淹沒影響的隨遷人口,由政府組織,全部搬遷,安置點距原庫區約30 km,距鄉政府約28 km,距縣城約69 km,地理位置優越,交通條件也較為便利。安置區地勢南高北低,地形坡降較陡,形成由南向北傾斜的地勢,海拔高程在1647 m~1683 m之間,地貌類型為河階地。工程區土壤質地以沙壤土為主,地表和土壤中含碎石較多,土壤理化性質和宜耕性有待通過各種改良措施得到改善。為做好移民安置工作,需針對該安置區土地,根據土壤的實際情況提出改良方案。
1.1 土壤條件
項目區地勢南高北低,地形坡降較陡,形成由南向北傾斜的地勢,屬新生界第四系上更新統紀塔里木盆地南緣的西南拗陷區,位于昆侖山北麓、沖洪積扇上部的二級階地上。
該區域的成土母質是沖洪積母質,分布在河流階地上,是沖洪積而成的砂粒、粉粒和礫石,有一定的分選性,中下部粗骨成分多而復雜,不均一,土壤質地多為砂壤土和粉砂壤土,土層厚薄不一、肥力低。按發生分類的方法,項目區土壤屬氯化物硫酸鹽棕漠土,土壤剖面發育微弱,層次風化很差,鹽分表聚現象明顯,質地相對較粗、肥力低,植被稀疏、覆蓋度低,地下水位較深。
1.2 土壤鹽漬化
土壤易溶鹽分含量及類型與植物生長關系十分密切。在干旱氣候環境下,易溶性鹽常在土壤表層積聚,直接影響到植物生長。所以干旱區土壤調查常常把易溶鹽狀況作為土壤質量評價的一個重要因素,也是今后土壤改良利用中需要重點考慮的問題。由于在項目區內全部土壤含鹽達到中度或重度鹽漬化程度,見表1和2。針對鹽漬化現象比較嚴重這一特點,鹽漬化是改良首先要考慮的障礙因素,在項目區內,目前有效的解決方法是大水洗鹽。利用項目區下部是砂礫石的特點,經過大水溶解的土壤易溶鹽,經礫石層滲漏并排出土體,且不會造成二次返鹽現象。

表1 鹽漬化程度分級標準

表2 項目區鹽漬化土壤面積統計
1.3 有效土層厚度
有效土層厚度是植物根系能夠生長的實際土層厚度,直接影響者植物的長勢與收獲。根據土壤野外調查的實際情況,安置區土壤厚度厚薄不一,土層有效厚度均小于50cm,部分區域需要通過土地平整或客土法提高有效土層厚度,故有效土層厚度是改良利用的第二障礙因素。
土壤含過量的鹽堿,不僅防礙了作物對水肥的吸收,降低土壤對水、肥、氣、熱的供應和協調能力,而且障礙了土壤肥力的進一步提高和潛在肥力的發揮[3-4]。因此,要提高土壤肥力,土壤必須脫鹽,消除這個土壤肥力的障礙因素。土壤脫鹽后不能及時培肥,土壤理化性質得不到全面改善,脫鹽效果不能鞏固,作物不能持續高產穩產。所以,脫鹽和培肥是改良利用鹽堿地的兩個密不可分的重要環節。
根據土壤改良利用分區成果:(1)經土地平整后,項目區內土地的有效土層厚度均小于50 mm;(2)由于土地的礫石含量高與10%,且土壤質地主要以砂土為主,需要重新處理后才能滿足土壤耕作的要求;(3)安置區土壤為中度鹽漬化土壤。
本次設計提出先期改良方案和遠期改良方案,先期改良方案適用于工程建設先期的直接工程建設和投資,遠期改良方案作為移民安置后在生產過程中逐步實施,對土壤性能加以改良。
2.1 先期改良方案
移民安置區土壤條件差,根據土壤調查資料,項目區土壤屬氯化物硫酸鹽棕漠土,土壤剖面發育微弱,層次風化很差,鹽分表聚現象明顯,質地相對較粗、肥力低,植被稀疏、覆蓋度低,不適宜作為種植土。為保證移民下山后能盡快生產,本方案對灌區平整后的耕地全面換土0.5 m厚;防護林帶點窩狀換填土,每棵樹換土0.5 m3。安置區耕地總面積為5060.66畝,客土換填量為1687730.11 m3,農田防護林250774株,客土換填量為125387 m3,客土換填總量為1813117.11 m3。
根據地質勘察資料,客土換填土料場位于河床右岸Ⅳ級階地平臺上,距移民安置區約4.7 km,為階地表部上更新統風積+洪積(Q3eol+pl)粉土,儲量極為豐富,無地下水干擾。料場表層為1.0 m~1.2 m厚的含鹽層,為無用層,下部有用層平均厚度4.0m,有用層儲量為320萬m3,滿足設計換填要求。
2.2 遠期改良方案
2.2.1 灌溉淋洗方案
灌溉淋洗就是把水灌到鹽堿地里,使土壤鹽分溶解,水通過滲透自上而下的把土壤中的次生鹽堿淋洗出,滲入排水溝加以排除,是疆內常見的改良鹽堿地的重要措施[4]。由于項目區干旱少雨,水資源匱乏,灌溉水源主要為天山雪水,灌區來水量受季節影響較大,夏季水量較其它季節充沛。據此,本次設計確定每年一次灌溉洗鹽,灌溉淋洗時間選擇在秋收后,即每年11月。11月項目區氣溫相對較低,蒸發量小,地下水水位較低,11月作物需水量少,此時灌溉淋洗能夠保證鹽水順利排出,土壤改良效果明顯。
灌溉淋洗定額的確定應基于水鹽平衡建立“測鹽配方”淋鹽水量估算模型,根據當地的土壤質地條件、作物生育期的灌溉制度,參考當地實際洗鹽定額數據,本次初步確定洗鹽定額為333.15 m3/畝。
2.2.2 化學改良方案
化學改良是通過對鹽堿地增加化學酸性肥料,可使土壤的PH值降低。施入適當的礦物性化肥,可補充土壤中氮、磷、鉀、鐵等元素的含量[1]。
目前,項目區應用較為廣泛的化學改良方案為施加農家肥,農家肥包括以各種動物、植物殘體或代謝物組成,如人畜糞便、秸稈、動物殘體、屠宰場廢棄物等。增加有機肥能增加土壤的腐殖質,有利于團粒結構的形成,改良鹽堿地的通氣、透水和養分狀況,有機質分解后產生的有機酸還能中和土壤的堿性,達到改良鹽堿地的目的。
2.2.3 農業改良方案
農業措施包括土壤培肥、平整土地、抗鹽育種、牧草輪作、農牧結合、合理耕作等內容。
近年來,新疆區內通過高標準農田建設項目的建設,極大地改善了大部分中低產田的土壤結構,提高了耕地等級,取得了豐碩的成果。高標準農田建設的主要手段就是通過土壤培肥、平整土地、抗鹽育種、牧草輪作、農牧結合、合理耕作等措施來改善土壤結構,本次安置區土壤改良同樣借鑒高標準農田建設的經驗,以提高土壤粘粒和有機質含量,增加保肥和供肥能力。
由于安置區土壤質地相對較粗、砂化嚴重、肥力低,土壤鹽漬化程度高,有效土層薄等因素,結合項目區農業耕作習慣,借鑒疆內土壤改良經驗,本次設計建議安置區土壤改良以近期改良方案為主,遠期改良方案為輔的綜合治理方案。近期改良即在工程建設初期通過土地平整,客土換填來從根本上解決土壤質地差的問題。遠期改良方案是在后期生產開發過程中,通過灌溉淋洗、化學改良、農業改良來逐步改善土壤條件,從而有利于安置區的農業生產,使廣大移民群眾“遷的出、穩得住、能發展、能致富”,實現移民安置區經濟發展和社會長治久安。
本工程移民安置區土壤改良方案以近期改良方案為主,遠期改良方案為輔的綜合治理方案。近期改良方案能夠保證移民下山后能盡快生產,遠期改良方案通過后期逐步實施,可以很好的改善土壤水肥條件和土壤結構,通過3~5年的實施,將安置區農田建設成為高標準農田。該土壤改良方案可操作性強,符合當地生產生活條件。通過土壤改良,可以有效的促進安置區農業生產的良性循環和可持續發展,具有顯著的生態效益和社會效益。
[1]陳義群,董元華.土壤改良劑的研究與應用進展[J].生態環境, 2008,03:1282-1289.
[2]韋武思.秸稈改良材料對沙質土壤結構和水分特征的影響[D].西南大學,2010
[3]劉建,任宇,劉威志,袁昊鵬,徐振寶.鹽堿地土壤改良措施及效益分析[J].農業科技通訊,2013,02:121-122+162.
[4]王斌,馬興旺,單娜娜,楊濤,劉驊,牛新湘.新疆鹽堿地土壤改良劑的選擇與應用[J].干旱區資源與環境,2014,07:111-115.
S156.4
B
1673-9000(2017)04-0122-02
2017-01-15
陳振軍(1982-),男,甘肅隴西人,工程師,主要從事水利水電工程型研究。