摘 要:利用微咸水進行灌溉是應對水資源短缺的重要措施之一,中國在微咸水灌溉方面已進行了大量研究和實踐,并取得了許多成功經驗。本文大致概括了中國微咸水利用的現狀,以及微咸水灌溉的優點,并探討了微咸水在生活用水方面存在的無限潛力。同時,也發現了微咸水在農業灌溉方面的存在的問題,并且積極的展望了咸水淡化的未來發展方向。
關鍵詞:水資源;微咸水;農業灌溉;利用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.041
0 引言
中國是一個農業大國,農業灌溉用水需求量大,而由于淡水資源的緊缺,限制了農業的快速發展,所以開發新的各種水資源已經成為可持續發展戰略中的重要任務。近些年,國內外的科學家對開發各種劣質水用于灌溉越來越受到重視,“變廢為寶”已經成為新的潮流。其中,對微咸水資源的合理開發和利用進行了不斷的探索且頗有成效。微咸水資源的開發和利用大大緩解了農業灌溉水短缺的壓力,但是在微咸水的利用上仍還存在一些問題尚未解決。為更好的推動可持續發展戰略,微咸水資源方面值得進一步的深入探究。
1 微咸水資源的研究現狀
1.1 微咸水灌溉對農作物生長及產量的影響
經研究表明,鹽分對作物的產量影響小于水分。因此,想要得到理想的產量首先要保證作物的需水量。
鄭九華等人(2002年)通過采用不同礦化度的淡水、3g/L、5g/L、7g/L微咸水的對比試驗測定玉米每天的發芽數以及苗高、鮮重等,通過計算發芽率、發芽勢、發芽指數、相對發芽率、相對發芽指數、萌發活力指數和相對萌發活力指數等指標來評價其發芽情況。研究結果顯示,隨著造墑用水礦化度的增高,玉米的相對出苗率和絕對出苗率都有明顯下降趨勢,兩者呈反相關關系,說明利用不同礦化度的微咸水造墑對作物的出苗有著不同程度的抑制作用。而在缺乏淡水資源的地區,如果天氣干旱,可以利用礦化度2~5g/L的微咸水造墑播種玉米,但是需要適當加大播種量才可以達到預想的效果[1]。
不同地區的特色農作物對于用微咸水澆灌的反應,各地的科學家們也進行了多種試驗。褚貴發,郎素秋等人(1999年)根據遼寧省營口地區水稻微咸水灌溉試驗結果和多年的生產實踐,將灌溉水質的含氯量標準由原來的0.050%提高到苗期為0.075%,后期為0.100% ,作為缺水情況下的灌溉水質控制標準是可行的[2]。
綜上所述,可以得出結論,對于大田農作物,由于試驗的年限較短,不敢確定連續多年用微咸水澆灌農作物會有什么影響,不過短期內利用3 g/L左右的微咸水灌溉大田農作物是可行的。對于大于5g/L的咸水最好不要直接澆灌農作物,或者應慎重利用。
1.2 微咸水灌溉對土壤的影響
由于淡水資源的嚴重不足,可是為了維持人民生活用水及工農業需水要,不得不大量超采深層地下水而這樣的做法會引發地下水降落漏斗、地面沉降、地裂縫等惡劣的環境地質問題。因為地下微咸水和咸水資源豐富,合理的開發利用可以有效地緩解淡水資源短缺的問題也可以降低地下水位,增強了降雨淋洗脫鹽作用有利于改良鹽堿地,并且防止土壤反鹽。
土壤微生物和酶在參與有機碳循環轉化、營養物質釋放中起著重要作用,其活性高低直接反映土壤代謝需求和土壤中養分的有效性[3]。Rietz 和 Haynes 認為鹽分可對土壤微生物活性造成傷害,導致微生物代謝效率降低[4]。Yuan 等研究指出土壤鹽漬化抑制了土壤的礦化勢和酶活性[5]。
2 微咸水資源未來的發展建議
2.1 微咸水的合理開發
咸水資源是水資源總量的組成部分,同樣需要合理開發才能保證長期使用。咸水在西北一些地區是主要飲用水來源,所以咸水與淡水資源一樣需要規劃使用和開采。因此,在淺層微咸水分布區,如條件適宜,要全面推廣咸水淡化。深層咸水必須慎重的合理規劃才可以開采使用,應鼓勵開采地下淺層咸水。一方面是因為取水方便,另一方面,開采淺層地下咸水不會導致地面下沉,同時有利于恢復地下水水質,改善地面土壤環境。本著“先淡后咸、先淺后深”的原則,采取靈活多樣的形式,為廣大咸水地區提供健康的飲用水資源。
2.2 因地制宜綜合利用
咸水淡化工程的重點是解決居民飲水困難問題,今后應該逐步向綜合開發利用方向發展。對咸水淡化排放的廢水進行二次利用,如作為廁所沖洗水,實施咸水魚蝦養殖等。我國人口多,而可利用的水資源確是有限的,所以多方面綜合利用水資源對我國的經濟和生態發展有著重要意義。
3 結論
資源是人類生存和發展的基礎,是經濟社會可持續發展的重要物質保障,水資源的安全不僅是資源安全問題,也關系到我國經濟、社會和政治的重大戰略安全問題,是影響國家安全的關鍵組成部分。水資源嚴重短缺與經濟社會快速發展不斷增加的需水量使得中國水資源供需矛盾愈來愈突出,中國華北、西部地區微咸水資源十分豐富,研究利用微咸水進行灌溉是解決灌溉水資源短缺的重要措施之一。
參考文獻:
[1]鄭九華,馮永軍等.微咸水處理對玉米、棉花發芽和出苗的影響[J].山東農業大學學報(自然科學版),2002,33(02):158-161.
[2]褚貴發,郎素秋,周新.水稻微咸水灌溉試驗及開發研究[J].中國農村水利水電,1999(02).
[3] Caldwell B A.Enzyme activities as a component of soil biodiversity:A review[J].Pedobiologia,2005(49):637-644.
[4] Rietz D N,Haynes R J.Effects of irrigation-induced salinity and sodicity on oil microbial activity[J].Soil Biology &Biochemistry,2003(35):845-854.
[5]袁斌成,徐學功,李子珍等.在干旱條件下堿性土壤微生物生物量的活動研究[J].土壤生物學和生物化學,2007(393):3004-3013.
作者簡介:張笑(1992-),女,遼寧錦州人,碩士研究生,主要研究方向:節水灌溉理論與技術。