邵雪娟
摘? ? 要:隨著我國生態(tài)經(jīng)濟不斷地進步與發(fā)展,對保護生態(tài)自然的要求也越來越高。鹽堿地是我國最重要的土地資源之一,科學利用鹽堿地是保證我國耕地總量動態(tài)平衡、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。根據(jù)國內(nèi)外的研究,研究考察了鹽土改良技術,預測分析了鹽土改良技術未來的發(fā)展。
關鍵詞:鹽堿地;改良技術;研究綜述
文章編號: 1005-2690(2021)06-0071-02? ? ? ?中國圖書分類號: S156.4? ? ? ?文獻標志碼: B
鹽堿地是世界上最廣泛的土地資源之一。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農(nóng)組織的不完全統(tǒng)計,全球鹽堿地面積已上升到9.54億hm2,其中660.87萬hm2為我國鹽土,在地方治理、總體退化方面呈增長趨勢,已成為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)重建的關鍵因素。我國鹽堿地大致分為沿海鹽堿地、黃淮海平原鹽堿地、東北松嫩平原鹽堿地、西北半沙漠鹽堿地和青新極端干旱沙漠鹽堿地五大地區(qū)。在我國,土地資源問題已經(jīng)非常嚴重。例如,2010—2012年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,由于建筑占用、災害破壞、生態(tài)種植等原因,耕地面積減少12.37億hm2,土地和自然資源數(shù)據(jù)減少,經(jīng)過農(nóng)業(yè)整改,耕地增加101.4萬hm2,耕地面積減少22.238億hm2[1]。
隨著我國人口快速增加和城市化加速發(fā)展,建設用地擴張與耕地保護之間的矛盾日漸顯露,需要開發(fā)新的土地資源,以此來確保我國的耕地、糧食以及生態(tài)安全。鹽堿地發(fā)生在平坦的地形中,土壤層在變化時非常適合栽培植物,有著很高的潛在生產(chǎn)力。在鹽堿地上種植綠色植被能夠大大改善生態(tài)環(huán)境,提高該地區(qū)的環(huán)境價值。因此,改善鹽堿地對我國來說具有很大的潛在價值,可將我國的經(jīng)濟與綠色發(fā)展相結(jié)合。
1? ?我國鹽堿地分類和形成原因
鹽堿土是鹽性土壤和堿性土壤的專用詞匯,是指含有大量可溶性鹽的土壤,使大多數(shù)植物無法生長,其鹽度一般在0.6%~1.0%或更高。實際上,鹽堿土是由兩種土壤通過混合融在一起。鹽堿土中的鹽分離子、Cl-、SO2-、CO32-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+和Mg2+,是主要的鹽水分泌物。作為土壤溶液中的養(yǎng)分,當這些離子濃度對土壤條件和植物生長產(chǎn)生不利影響時,它們就變成了鹽。鹽堿地主要分為兩種類型:一種是河湖沿岸的淺層地、冷槽、沿海地勢;另一種是鹽堿土,即古代和現(xiàn)代鹽湖形成的原始強鹽層[2]。鹽堿地的形成是自然原因和人文原因相結(jié)合的結(jié)果,相關研究證明,土壤、結(jié)構、地形、水文和人文等因素是影響鹽土形成的主要原因。
2? ?鹽堿地改良技術
國內(nèi)外鹽土改良技術有許多成功經(jīng)驗,但由于土壤、地下水、氣候、生態(tài)環(huán)境等諸多因素的差異性,其治理效果也會有所不同。改良鹽堿土壤是一個漫長又復雜的過程,鹽堿土壤改良的核心是植物有適宜生長的環(huán)境。目前,鹽堿地改良主要有技術、化學、生物等手段[3]。
2.1? ?工程措施
2.1.1? ?水利工程措施
2.1.1.1? ? 澆水鹽洗
灌溉或沖洗自然降雨可能導致土壤鹽在土壤毛細管下洗滌并到達土壤毛細管,降低土壤的咸度。在降水條件較好的區(qū)域,耕地灌溉和海水淡化可能會加速土壤脫鹽,在鹽堿更為嚴重的一些地方,必須增加灌溉水的滲透,灌溉后可以混合,使鹽溶解,鹽在土壤深處積累,以提高海水淡化率。對于缺水區(qū)域來說,用鹽水灌溉是解決缺水最重要的方法之一。
2.1.1.2? ? 排水脫鹽
排鹽適用于高水位和高礦化的重鹽堿區(qū)。用農(nóng)田多余水去除鹽分,控制地下水位,調(diào)節(jié)土壤和地下水的水鹽動力。目前,鹽堿的耐水工程正在朝著排水結(jié)合的完善方向發(fā)展[4]。通過在土壤下放置一個暗管,從土壤中排出鹽分,并控制臨界深度以下的地下水位,實現(xiàn)了鹽堿淡化的目的,使土壤無法再次鹽漬化。同時,除了改善排水系統(tǒng)外,還有必要引進一種支持灌溉和排水的技術,通過協(xié)調(diào)排水和灌溉之間的關系來適當灌溉鹽水和堿地,以減少水位。
2.1.1.3? ? 節(jié)水控鹽
薄膜滴管技術在干旱和半干旱地區(qū)被廣泛應用。新疆農(nóng)八局采用了種植技術和滴灌技術相結(jié)合的方式,提高了堿地利用率。同時,覆膜可減少植物水分的蒸發(fā),防止和減少土地表面反鹽,滴灌對鹽洗、稀鹽根系區(qū)域有影響,為根系作物的生長提供了較好的條件。
2.1.1.4? ? 改排為蓄
儲存空間的變化打破了傳統(tǒng)的海水淡化觀念,提出了新的蓄水概念。面積范圍內(nèi)不對外排水,通過循環(huán)壓鹽,監(jiān)測排水,改變土壤中鹽的垂直分布,實現(xiàn)鹽的深度轉(zhuǎn)移,降低土壤層的鹽度,徹底解決鹽分從田地流失到下游水道造成的污染問題,達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。
2.1.2? ?鹽堿地改良的主要措施
目前,可利用土壤補救措施調(diào)節(jié)土壤水分、肥料、煤氣和熱量,能夠有效保障作物的順利生長,主要措施如下。
2.1.2.1? ? 平整土地
不均勻的土地是形成咸土的主要原因之一。地形對海涂土影響顯著,幾厘米的差異可導致微區(qū)無鹽土壤流失,影響海涂層土壤的愈合作用。由于微區(qū)地形高部分蒸發(fā)力強,土壤水分擴散不快,容易形成局部鹽的積累[5]。平坦的土壤可以去除咸微區(qū)地形,達到改善目標。
2.1.2.2? ? 土壤改良
土壤改良是一種常用的鹽土改良方法,主要用于改良原生咸土,特別是重、中鹽土壤。磨削有明顯的海水淡化和壓力堿效應,使土壤的pH值和引導率降低,土壤水分含量增加,植物生長與鹽水一起創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。沙封膜種植孔可有效減少固植孔根部之間的土壤鹽表,促進鹽地油葵的生長。松嫩平原北部的鹽堿土通過“替代土層、阻隔秸稈”的方法得以改良,大大降低了土壤層的鹽度。
2.1.2.3? ? 改變耕種
必須改善農(nóng)業(yè)耕種的方式,通過對土體、土地、深脈、耕田等功能場所,可形成良好的土壤表面空間和土壤塑料結(jié)構,防止底鹽向上運行,造成地表鹽堆積。不同栽培方法對鹽堿地地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量及其根系生長效應表明,中林和深松的山脊可以大幅度提高產(chǎn)量,促進植物根系的發(fā)展。
2.1.2.4? ? 覆蓋方法
當土壤被咸土覆蓋時,可降低土壤的水分蒸發(fā),保留土壤表面水分,防止表面鹽的積累,同時增加光和傳熱的反射率,降低土壤表面溫度,減少水分蒸發(fā)。同時增加N、P、K等養(yǎng)分,提高土壤的物理性能。除了使用稻草蓋,也可采用薄膜覆蓋對鹽堿土進行改良。
2.2? ?化學措施
改良劑對土壤有兩方面的影響:一是提高土壤的化學性質(zhì),二是調(diào)整土壤顆粒的結(jié)構。通過提高土壤重量,提高透氣性,促進微生物活性,提高土壤酶活性,增加土壤N、P、K等養(yǎng)分和土壤微量元素,調(diào)整土壤結(jié)構。堿性土壤的改良應采用含鈣物質(zhì)取代土壤膠體或酸性物質(zhì)表面吸附鈉的方式。利用石膏、磷石膏、腐化酸、泥炭、磷酸鈣等化學變壓器,提高土壤中的溶解性Ca2+或改良的焦化溶解度,間接增加Ca2+的溶解度,通過土壤的有害Na+離子替代效果,代之以灌溉洗滌,從而起到改善咸土的效果。
2.3? ?生物措施
目前,生物改良措施已成為研究的重點。生物措施是所有措施中最有效的措施。通過生物措施增強的鹽堿地具有生態(tài)平衡性和長期穩(wěn)定性,有利于水土保持,從而促進生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。生物措施包括植物種植和微生物改良。調(diào)整植物種植方式的手段包括選擇鹽類作物和種植綠色肥料植物。植物種植擴大了植物生長的范圍,降低了地下水位,同時還減少了地表水分的蒸發(fā),有效促進鹽堿地的整改。
3? ?結(jié)束語
各種措施對鹽堿地的改良和開發(fā)有著不同的作用,同時鹽堿處理技術也存在缺點,具體表現(xiàn)為:技術措施需要大量勞動力,投資成本較高;化學措施會造成土壤的二次污染;生物措施時間周期過長。近年來,鹽堿荒地的科學、生物、信息等尖端技術得到迅速發(fā)展,應用普遍。在防鹽化過程中,我國土地改良依據(jù)“因地制宜” “綜合防治措施”等原則進行綜合整治。綜合整治技術是鹽堿性改良技術的主要發(fā)展措施。在鹽堿地綜合治理中運用綜合技術,能帶來明顯的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。鹽堿地整體規(guī)劃是城市規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃和工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分,這3種規(guī)劃同時進行才能夠達到優(yōu)化土壤的良好效果。要合理開發(fā)鹽堿地,對鹽堿地整改實施合理的管理制度,并將多種整改技術進行合理開發(fā)利用,以此來防止生態(tài)破壞,做到合理利用、合理開發(fā)、合理保護、合理管理,從而避免土壤養(yǎng)分的流失,促進土地的高效管理。
參考文獻:
[ 1 ] 朱偉.基于專利視角的我國鹽堿地化學改良技術研究現(xiàn)狀與分析[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學,2020(10):113-120.
[ 2 ] 陳麗娜,謝修鴻,魏毅.應用原位掃描電鏡技術檢測“土壤—真菌”改良鹽堿地的效果[J].東北師大學報(自然科學版),2020(1):122-126.
[ 3 ] 徐曉磊.鹽堿地上創(chuàng)增產(chǎn)? 稻花香里說豐年? 硅谷鹽堿地改良技術現(xiàn)場觀摩會走進天津濱海新區(qū)[J].中國農(nóng)資,
2019(40):14.
[ 4 ] 徐曉磊.喚醒土壤靈性藏糧我國大地——全國鹽堿地改良技術創(chuàng)新與推廣高峰論壇側(cè)記[J].中國農(nóng)資,2019(36):14.
[ 5 ] 李健,郭穎杰,王景立.深松技術與化學改良劑在蘇打鹽堿地土壤改良中的應用效果[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報,2020(6):699-702.