李娟
摘要 本文以定邊縣堆子梁鎮鹽堿地開發模式為例,介紹了鹽堿地現狀,闡述了鹽堿地開發的戰略意義、預期效益,分析了增加排水和蓄水設施、建設灌溉設施、平整土地、覆沙改良、建設農田林網、改善小氣候等鹽堿地開發模式,以期為重度鹽堿地治理開辟新途徑,提高耕地數量及質量,增加經濟收入,改善生態環境。
關鍵詞 鹽堿地;治理;開發模式;陜西定邊
中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)22-0157-02
Abstract In this paper,development mode of saline-alkali field in Dingbian County was taken as an example,the current situation of saline-alkali field,strategic importance and expected benefits of saline-alkali field development were stated. Some development modes on saline-alkali field were analyzed,such as increasing drainage and storage facilities,building irrigation facilities,levelingland,covering sand,constructing shelter-forest network,changing the local climate,in order to find new ways for soil salinization or alkalization managing,increase the quantity and quality of cultivated land,increase the incomes and improve the eco-environment.
Key words saline-alkali fields;managing;development mode;Dingbian Shaanxi
土壤鹽堿化是一個世界性的難題,涉及農業、土地、水資源。調查顯示,目前全世界鹽漬土面積約10億hm2;我國鹽漬土面積約3 460萬hm2,耕地鹽堿化面積約占20%[1]。鹽堿地是重要的土地資源,對農業發展具有很大的影響。
目前,我國投入大量人力、資金用于改造鹽堿地,并得到了較好的治理效果,改良技術措施、農田節水灌溉水鹽運行機理、土壤鹽分成因等方面得到了發展,取得了新成果[2-5]。實踐證明,鹽堿地改良利用是一項系統的綜合治理工程,也是一個循序漸進、逐步顯效的過程。它的開發利用,不僅能有效擴大可耕地面積,增加單位產量,緩解糧食危機,而且可改善生態環境,提高人們的生活質量[6-7]。
定邊縣堆子梁鎮位于縣城東北部,東與靖邊相連,北與內蒙相接,南與郝灘毗鄰,海拔為1 347~1 349 m(圖1)。堆子梁鎮面積較為遼闊,屬風沙灘區,北部河帶縱橫,中間有大面積鹽堿地,經陜西省批準開發后,通過土地平整,修建水利設施及改善當地小氣候措施等對鹽堿地進行治理。此外,在蓄水和排水條件下水體與相鄰土壤鹽分運移規律和循環壓鹽機制,采取的鹽堿地治理新模式為重度鹽堿地治理開辟新途徑,不僅提高了耕地數量及質量,增加了經濟收入,還改善了生態環境。
1 鹽堿地開發的戰略意義
隨著社會經濟的持續快速發展,土地利用需求量日益增加。堅守“十八億畝耕地紅線”,保障發展與保護耕地的“雙保”壓力不斷增大,破解土地供需矛盾迫在眉睫[8]。“全國土地第二次調查”結果顯示,定邊縣堆子梁鎮內存在著面積較大、集中連片的未利用地,包括鹽堿地和其他草地,且該地區土地廣闊,水資源豐富,交通便利。立足地區實際,根據農業和農村經濟發展需求以及土地資源的適宜性,確保增加耕地面積,實現可持續發展并保持耕地總量動態平衡。
2 鹽堿地現狀
根治鹽堿化,減少土壤鹽堿化對農業生態帶來的危害,是一個世界性的難題。在長時間治理鹽堿地的過程中,人們不斷積累、創造、發展了鹽堿地治理的方法和技術,并總結出“鹽隨水來,鹽隨水去;鹽隨水來,水散鹽留[9]”等土壤水鹽運行規律。
2.1 地下水現狀
堆子梁鎮鹽堿地開發區的主要水源地為薩拉烏蘇組地下水,源地內薩拉烏蘇組含水介質主要由細砂、中砂及砂質黏土構成。在垂直方向上,含水介質巖性上部以細砂、中砂為主,夾薄層砂質黏土。薩拉烏蘇組地下水的化學類型分布如圖2所示。水平變化表現為具環帶狀分帶規律,區內薩拉烏蘇組地下水水流系統水化學空間分布差異較大。主要離子中,HCO3-含量為183.66~1 018.98 mg/L,SO42-含量為19.21~3 016.35 mg/L,Cl-含量為7.06~2 579.21 mg/L,Na+含量為33.93~2 229.48 mg/L。主要分為HCO3、HCO3·SO4、HCO3·Cl、SO4·Cl、HCO3·SO4·Cl 5種類水。
2.2 土壤質地現狀
定邊縣土地開發項目區土壤質地分布如圖3所示,鹽堿地開發區中部以砂質土壤為主,四周以粉壤土為主。
2.3 鹽漬化現狀
定邊縣土地開發項目區土壤pH值及全鹽量分布如圖4所示,土地開發區土壤pH值大多呈強堿性或堿性,土壤開發區南部部分區域和西部少數區域的土壤pH值呈極強堿性。土壤開發區土壤大多為輕度、中度鹽堿化,土壤開發區南部和北部部分土地達到重度鹽化或堿化。
3 鹽堿地開發模式
3.1 增加排水和蓄水設施
鹽堿地開發區土地返鹽主要是因為地下水位高,排水不暢[10-11]。因此,鹽堿地治理的首要任務是修建完善的排水設施。在項目區內每隔120 m開挖1條農溝,在地勢較低處,農溝垂直方向開挖支溝,形成網狀分布的排水溝體系,以降低地下水位、減少毛細水的蒸發,達到排堿效果。該方法具投資少、設計、施工簡便易行等優點。此外,還需在鹽堿地開發項目區內建造蓄水溝網、蓄水湖和淹沒區[12]。一般情況下,開發區水蓄在溝道系統里,當土壤含水量較大時,水將蓄存在蓄水內;當遇到較大降水或大的外界排水時,犧牲部分區域作為淹沒區,防止土地返堿(圖5)[13]。
3.2 建設灌溉設施
在鹽堿地開發項目區打機井50眼,使用平移式噴灌機7套,將新建水源井水及可用蓄水溝水引至蓄水池,使用平移式噴灌系統和渠道結合管道的方式灌溉,有效地利用水資源,減少地下水資源的開采,實現土地利用管理的規模化和現代化。
3.3 平整土地
平整土地是鹽堿地改良的基礎工程。一般情況下,鹽堿化農田中微地貌的差異相對高差為0.1~0.5 m。由于“水往低處流,鹽往高處行”,當對土地進行灌溉或再降水后,高部位地表蒸發量大于低洼處,表土鹽分累積較快,鹽分發生富集并形成鹽斑。平整土地可改變微地貌水循環的方向,有效減少鹽斑的形成。堆子梁鎮鹽堿地開發方案中明確要求土地平整后用排水溝將其分成方田,地塊坡度<0.3%,每塊方田面積為2.67 hm2。
3.4 覆沙改良
堆子梁鎮鹽堿地主要由于高礦化度地下水在強烈蒸發作用下向上運移而導致的。因此,需要阻礙地下水向上運輸,改變土壤中鹽分的時空分布,從而達到改良效果。具體做法:從鹽堿地開發項目區北邊搬運沙子,在耕作層拌沙,根據不同土壤結構,地塊分別覆沙10、5 cm厚,以增大通氣孔隙,進而減少地下水向上運輸的路徑,實現土壤脫鹽排鹽、改良鹽堿地。
3.5 建設農田林網,改善小氣候
植樹造林可增大林木覆蓋率,有效減少農田蒸發,增大空氣溫度,改善農田生態環境[14]。樹木的蒸騰作用可降低地下水位、控制土壤返鹽、促進土壤脫鹽。因此,可以通過建設農田林網,改善小氣候改良鹽堿地。根據鹽堿地所在地的氣候特征,種植旱柳、沙柳于道路兩側、主干道、田間路兩側,行距1 m,株距2 m,梅花樁式布置,共計種植70 000多株,能起到農田保護和環境美化的作用,進一步完善水土保持林體系,有效控制水土流失,發揮防風固沙的作用。
4 鹽堿地開發的預期效益
4.1 社會效益
鹽堿地開發項目的完成,改善了農業生產條件,實現了種植多樣化帶動當地經濟的發展。當地農民可充分利用完善的農業生產設施,發展多種經營,降低生產風險,從而保證農業生產的穩定發展。并為項目區引進先進的工程技術和管理方法,為項目區及周邊地區以后的發展提供可借鑒的經驗。
4.2 生態效益
耕地開發后,沿道路布置農田防護林,形成防護林帶,涵養水源,增加了植被覆蓋率,蓄水、灌溉網系起到蓄水保土、改善土壤條件、壓鹽排堿的作用。農田林網的建設,改善了生態環境和小氣候,有利于野生動物的棲息和繁衍,豐富了田間景觀[15-16]。
4.3 經濟效益
鹽堿地開發項目建設,改善了生產條件,降低了生產成本,提高了生產效率,使農民脫貧致富,促進了農村經濟快速健康發展。
5 參考文獻
[1] 趙可夫,范海,宋杰,等.中國鹽生植物的種類、類型、植被及其經濟潛勢[C]//劉小京,劉孟雨.鹽生植物利用與區域農業可持續發展.北京:氣象出版社,2002:1-9.
[2] 封志明,王勤學.資源科學論綱[M].北京:地質出版社,1994:16-30.
[3] 韓霽昌,解建倉,王濤,等.陜西鹵泊灘鹽堿地改排為蓄后試驗觀測與分析[J].水利學報,2009,40(3):372-377.
[4] 俞仁培.我國鹽漬土資源及其開發利用[J].土壤通報,1999,30(4):158-159.
[5] 李秀軍.松嫩平原西部土地鹽堿化與農業可持續發展[J].地理科學,2000,20(1):51-55.
[6] 賈廣和.吉林省西部生態經濟區鹽堿地綜合治理生態建設工程總體構想[J].經濟視角,2002(8):4-7.
[7] 王遵親,祝壽泉,俞仁培,等.中國鹽漬土[M].北京:科學出版社,1993.
[8] 李彬,王志春.中國鹽堿地資源與可持續利用研究[J].干早地區農業研究,2005(2):59.
[9] 周和平,張立新,禹鋒,等.我國鹽堿地改良技術綜述及展望[J].現代農業科技,2007(11):159-161.
[10] 王水獻,楊鵬年,董新光,等.內陸河流域綠洲灌區鹽堿地改良分區及治理模式探究:以新疆焉省縣平原灌區為例[J].節水灌溉,2008(3):5-8.
[11] 韓霽昌,解建倉.陜西鹵泊灘鹽堿地綜合治理的和諧生態模式研究與實踐[M].西安:陜西科技出版社,2009:3.
[12] 辛德惠,李維炯.淺層咸水鹽漬化地產地區綜合治理與發展[J].北京農業大學出版社,1990:69-82.
[13] 劉建紅.鹽堿地開發治理研究[J].山西農業科學,2008,6(12):51-53.
[14] 范海,趙可夫.中國鹽生植物資源[C]//劉小京,劉孟雨.鹽生植物利用與區域農業可持續發展.北京:氣象出版社,2002:26- 32.
[15] GIDEON O,YOEL D,LEONID G,et al.Effect of water salinity and irrigation technology on yield and quality of pears[J].Biosystems Engineering,2002,81(2):237-247.
[16] 劉興土.松嫩平原退化土地整治與農業發展[M].北京:科學出版社,2001.