侯虹
(托克托縣森林保護站,內蒙古 呼和浩特 010020)
土壤鹽堿化問題是目前全球最嚴重的環境問題之一,在人口不斷增長,耕地逐漸減少的情況下,改良利用鹽堿地對于我國尤其是內陸干旱農業灌區農村經濟持續健康發展、國土治理、生態環境保護等具有重要意義。鹽土的形成是因為地下水礦化程度高,離地表近,當地表水分強烈蒸發,含鹽的地下水沿土壤毛細管不斷上升、水分蒸發散失后,鹽分就在土壤表層聚集起來,堿土的形成是由于降雨或脫鹽作用,土壤表層鹽分淋濕轉移至下層,在干旱季節,鈉鹽隨毛管水上升的可能性要遠大于已積淀的鈣鎂鹽類,土壤中的鈉離子含量顯著增加,并代換土壤膠體中的鈣,形成鈉膠體,土壤就變成了堿土,鹽堿土一般有機質含量低,對林木生長極為不利。
1.土壤過多的鹽分,提高了土壤溶液濃度和滲透壓,致使樹木的根系吸水困難,造成“生理干旱”,破壞了樹木體內水分的正常代謝,從而發生枝葉萎縮現象。荒瘠鹽土的滲透壓達2000 個大氣壓,而肥力正常的是1-2 個大氣壓,所以土壤中大量鹽分的存在,導致土壤肥力的降低。2.土壤多量的鹽分,對植物產生直接的毒害作用,如碳酸鈉和碳酸氫鈉對樹木的毒害較大,它們在土壤溶液中,氫氧根的堿性很強,能腐蝕植物組織,破壞酶的作用,妨礙樹木正常的生理活動,抑制生長,甚至招致死亡。據測定,土壤含0.005%的碳酸鈉或0.05%的碳酸氫鈉就會對樹木產生毒害作用。土壤可溶性鹽類對植物毒害性的大小,可因土壤鹽類的不同而有異。但多種鹽類混合在一起,其溶液又可使一些鹽類的毒害作用下降。例如,鈣可以減弱其他鹽類的毒害作用,尤其是能消除鎂鹽的影響。樹木的正常發育需要一定的無機鹽養分,但是當土壤中某種離子含量過剩時,就會由于土壤溶液離子含量不平衡,而發生單鹽危害,輕者可使樹木生長不良,重者可以致死。如土壤中鈉離子過多,使樹木降低對鉀及其他離子的吸收,甚至鈉離子能把樹木細胞中的鉀代換出來。土壤中各種陰離子分布也是這種情況,如在樹木根內,磷酸積累過多,可以影響樹葉的光合作用。
1.排澇除鹽。鹽堿地常低洼易澇,含鹽過多,有效排水和降低地下水位是降低鹽分的關鍵。可以采用修筑臺田、條田的整地方法來實現。做法是在造林前1-2 年,深翻土壤,然后在預定營林帶用地兩側及內部排水溝,把溝中的土壤翻到林帶用地上,做成比地下水位高1.5m 左右的臺田或條田,四周筑埂蓄水,并在田面蓋草,經1-2 年的雨水淋洗,使鹽分降低后即可造林。2.深耕深翻。深耕深翻可以疏松土層,并將多余的鹽分翻入下層,切斷毛細管,提高土壤透水和保水能力,從而加速了土壤的淋鹽,并防止返鹽。把鹽堿最集中的鹽斑、堿包挖出去,再將好土換上,即為客土。造林時一般穴徑穴深都應在1m 以上,坑要大于鹽斑、堿包,不要留下堿圈,穴底要鋪施馬糞、爐渣或砂等,厚度在20cm 以上,建立隔鹽層,用以控制鹽分上升和增加土壤肥力。3.化學藥劑改良。堿土由于土壤膠體上有較多的代換性鈉,灌水洗堿等方法難以收到明顯效果,除了施用有機肥和種綠肥改土培肥外,還應該施用化學改良劑。目前常用的改良劑有石膏、磷石膏、黑礬和一些酸性物質。施用石膏所形成的中性硫酸鈉鹽,毒性小,溶解度高,易于洗去,含鈣物質亦可與土壤膠體中的代換性鈉離子互換,達到除堿的目的。施用磷石膏的作用于施石膏的作用形同。黑礬又稱皂礬,主要成分是硫酸亞鐵,由于它與水作用生產硫酸,可直接與土壤中的堿起中和作用,如果土壤中含有石灰,它與石灰作用,生成石膏,起到石膏的改良效果。藥劑的施用一般在高溫、多雨的季節里采用溝施和穴施或與表土充分混合施用,林地施用后要灌水。
造林方法以植苗為主,盡量用容器苗或帶土坨苗造林。造林過程中的其他技術要點與一般植苗造林的步驟相同。造林時提倡喬灌混交,適當密植,株行距以1m 為好,可以盡快使幼林郁閉,覆蓋地面,增強林木的生物排水能力,降低地下水位,減少土壤水分的蒸發,抑制土壤返鹽,增加林木凋謝物量,進一步改良鹽堿地。栽植時植苗不宜過深,植后不要在苗木周圍堆土墩,以減輕鹽分對幼樹的傷害,并做好樹盤,以便雨季蓄積淡水,冬季積雪,加速幼樹周圍土壤的脫鹽過程。造林后要及時中耕松土除草,以切斷毛管水,減輕土壤返鹽,尤其在透雨后進行效果更佳。
某鹽堿地面環境惡劣,生態脆弱,土地退化,一直是生態恢復和造林綠化的重點和難點。隨著生態環境建設的需要,多年來,該鹽堿地造林工作中不斷探索,實施了鹽堿地造林綠化工程,采取多種鹽堿地造林技術和措施,取得了一定成效。
在鹽堿地上鋪設暗管排水系統,使林地內多余的水分及時攜帶鹽堿排走,減少鹽堿在地表的積累。該種技術在生態公園綠化工程中應用面積20.0hm2,該區域鹽堿較重,pH >8,地下水位較高,為了確保造林成功,造林前在地下鋪設了一套暗管排水系統,將含鹽堿多余的水分通過分支排水管逐步收集到主排水管,利用水泵將鹽堿水抽出強排掉,從而改善該區域土壤鹽堿程度,保證了苗木正常生長。該措施的使用取得了一定成效,苗木成活率基本上達到了80%,保存率達到了75%,經過10 余年的生長,已經成為一片林地。在綠地的長期管護中,該技術也暴露了一些缺點和不足。1.經過幾年的應用,由于排水的收集孔被泥沙堵塞,排水管逐漸失去了排水作用。2.該項排水設施增加了造林成本,因資金問題限制了大范圍的推廣應用。雖然后來排水系統逐步失去排水作用,但因苗木經過幾年的生長做基礎,土壤有了一定的改良,樹木基本生長正常已經成為一片林地。
對鹽堿地形成的自然、土質等因素,在鹽堿地造林工程中采取隔離法,切斷毛細管形成,阻斷水分上升將鹽堿帶到地表。該工程二農場渠中間地段,面積20.5hm2,土壤黏重,鹽堿嚴重,立地條件差,不適合樹木生長。工程實施時在土壤1m 以下鋪設砂夾石20~30cm,在砂夾石上面鋪一層土工布,因砂夾石顆粒較大,可以阻斷毛細管形成,土工布阻止了砂夾石上面的土壤落到砂夾石的縫隙中形成毛細管,這樣土壤深層的含鹽堿的水分不能通過土壤毛細管的作用將鹽堿帶到地表。該技術應用樹木成活率平均在80%以上,保存率達到了75%。經過造林觀察,應用該技術在較低地段仍然有返鹽堿現象出現,主要是由于土壤黏重,地下水位較高,排水不暢造成。該方法理論上可行,但在實際運用中還要考慮地下水位、地形等其他因素的相互作用,同時該措施投資大,增加了造林的成本,因此在鹽堿地造林工程中要慎重使用。
改變植物生長的鹽堿地立地條件畢竟是有限的、局部的,因此選擇耐鹽堿植物也是造林成功的一個關鍵因素。在鹽堿地綠化造林工程中取得成效的另一個主要因素是選擇使用了耐鹽堿植物。在綠化造林樹種上,骨干樹種選擇使用了速生楊、旱柳、垂柳、毛白楊、沙棗、胡楊、白榆、枸杞、紅柳、紫穗槐等耐鹽堿的樹木,具體工作進行植物配置。針對土壤鹽堿化程度比較嚴重、白僵土較多的地段,主要種植紅柳、紫穗槐;對土壤鹽堿、板結程度低的地段,大面積種植沙棗、速生楊、旱柳等喬木,同時為了達到一定的景觀效果,在經過改良后的良好地段種植云杉、樟子松、刺槐、白蠟、丁香、連翹等植物,地被種植苜蓿,取得了良好的景觀效果。因耐鹽堿植物種類有限,不能滿足城市園林綠化多姿多彩的需要,需要繼續引種馴化新的耐鹽堿苗木品種來豐富園林綠化的色彩。
總之,鹽堿地造林對改善生態環境,提高土地的利用率具有重要意義,近年來在鹽堿地造林工程中取得了一些效果與經驗,但面對大面積的鹽堿荒地,如何運用多種措施進行低成本的鹽堿地改良和造林,還是一項艱巨的任務,任重道遠,需要林業工作者不斷探索。