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鹽堿地改良技術(shù)大盤點發(fā)表時間:2016-07-15 20:45 鹽堿土是各類鹽土、堿土以及不同程度鹽化和堿化土壤的統(tǒng)稱。由于土體中含有大量鹽堿成分,并具有不良理化性質(zhì),致使植物生長受到抑制,甚至不能生長。 據(jù)農(nóng)業(yè)部第二次全國普查統(tǒng)計資料顯示,我國鹽堿土資源總面積約為3467×104 hm2,居世界第三位,而目前已開墾種植的鹽堿土面積僅為577×104 hm2,此外,我國耕地中鹽堿化面積達到920.9×104 hm2,約占耕地總面積的6.62%。作為我國重要的后備耕地資源,改良和利用鹽堿地對補償日益減少的耕地面積、保障國家糧食安全具有重要意義。 鹽堿土在我國分布廣泛,其中西北、華北、東北及沿海是我國鹽堿土的主要分布區(qū)域,受區(qū)域氣候、地形、母質(zhì)、水文地質(zhì)及生物等因素的影響,鹽堿土類型多樣,且具有明顯的季節(jié)性、強烈的表聚性、較高的異質(zhì)性、類型的復(fù)雜性以及積鹽和脫鹽的反復(fù)性等特點。 依據(jù)地區(qū)的差異,鹽堿土可分為濱海鹽土、黃淮平原鹽漬土、松嫩平原鹽堿土、半荒漠內(nèi)陸鹽土及荒漠鹽土。土壤水分是鹽分的溶劑也是鹽分運動的載體,鹽分在土壤中運動具有“鹽隨水來,鹽隨水去”特點。受土壤類型、氣候條件、地形及地下水等因素影響,土壤水鹽運移規(guī)律表現(xiàn)出明顯的區(qū)域性特點,以環(huán)渤海季風(fēng)氣候區(qū)為例,該地區(qū)春季蒸發(fā)量大、降雨量少,深層土壤鹽分在水分驅(qū)動下逐漸向表層聚集,土壤表現(xiàn)為爆發(fā)式積鹽;夏季,降雨量逐漸增大,降雨淋洗使土體表現(xiàn)為淋鹽;秋季隨著降雨減少,但蒸發(fā)量依然較大,土壤也表現(xiàn)為積鹽,但沒有春季強烈;冬季,土壤出現(xiàn)凍結(jié),深層土壤鹽分隨水分向凍層遷移,這個“潛在式”積鹽過程又為來年春季土壤“爆發(fā)式”積鹽創(chuàng)造了條件。 鹽堿土和土壤水鹽運移的特點決定了鹽堿土改良利用的復(fù)雜性和多樣性。鹽堿土改良應(yīng)以因地制宜和綜合改良為基本原則,并且在排鹽、隔鹽和防鹽的同時,積極地培肥土壤,以達到鹽堿土高效利用的目的。 一.農(nóng)業(yè)技術(shù)措施 物理改良措施主要通過客土、平整土地、地表覆蓋以及耕作措施等方法以改善土壤結(jié)構(gòu)增強土壤滲透性、減少蒸發(fā)、來提高土壤鹽分淋洗效率。 二.農(nóng)田水利改良措施 農(nóng)田水利改良措施是依據(jù)“鹽隨水來,鹽隨水去”的基本原理,利用淡水淋洗的措施淋洗土壤鹽分,后經(jīng)過排水措施把鹽分排出土體,并降低地下水位,減少鹽分在土壤表層累積,以達到改良鹽堿地的目的,這是目前鹽堿地改良中最有效的措施。 三.化學(xué)改良措施 鹽堿土尤其是堿土中Na+被土壤膠體的吸附后,會導(dǎo)致膠體相互排斥和顆粒分散,土壤表現(xiàn)出濕時黏、干時硬、通氣透水和適耕性能差等物理性質(zhì),土壤堿化嚴(yán)重。通過向土壤中使用化學(xué)改良劑、有機肥可降低甚至消除這些不利影響,改善土壤理化性質(zhì)。一般常見的化學(xué)改良劑包括石膏、氯化鈣、硫酸鈣、硫酸鋁硫酸以及硫等,這些改良劑對以Na+為主的堿土具有良好改良作用,改良劑中二價陽離子如Ca2+,Mg2+可代換多余的交換性Na+,減少其吸附性,促進土壤顆粒凝聚,改善土壤結(jié)構(gòu),增強土壤滲透性。據(jù)研究通過施用化學(xué)改良劑,耕層土壤微結(jié)構(gòu)中大粒級顆粒比重增大,毛管孔隙數(shù)量增多,土壤持水能力降低,而供水能力增強。通過施用石膏、過磷酸鈣等含鈣較高的化學(xué)改良劑,鹽堿土尤其是堿化土耕層中可交換性Na+含量和堿化度明顯降低。 四.生物改良措施 鹽堿地的生物改良通過引種、篩選和種植植物來改善土壤物理、化學(xué)性質(zhì)和土壤小氣候,從而達到減少土壤水分的蒸發(fā)和抑制土壤返鹽目的。 在鹽堿地改良中,應(yīng)根據(jù)鹽堿地分布區(qū)氣候、地形和土壤等條件,合理選擇的改良措施,并且各項措施應(yīng)相互配合使用已達到綜合改良鹽堿地,促進土壤水鹽動態(tài)的良性循環(huán)。而各項措施均需要灌排工程措施的配合才能達到改良鹽堿地的目的,充足的淡水是以上改良措施的重要保證。但在鹽堿土分布區(qū)淡水資源嚴(yán)重匱乏限制了以上措施的實施,該地區(qū)豐富的淺層地下咸水和劣質(zhì)水的開發(fā)和利用逐漸被人們所重視。 五.咸水利用改良鹽堿地 1. 微咸水灌溉改良鹽堿地 在淡水資源匱乏的背景下,鹽堿土分布區(qū)豐富的地下咸水可被看作為農(nóng)業(yè)可利用的水資源,研究表明:咸水灌溉可在一定程度上緩解由于淡水不足造成的干旱問題,甚至可在不影響土壤性質(zhì)的情況下,實現(xiàn)作物增產(chǎn)。但如果利用不當(dāng)則會造成土壤退化和作物減產(chǎn)。目前,國內(nèi)外針對咸水灌溉的灌溉水量和水質(zhì)、灌溉方式及對土壤水鹽動態(tài)影響等方面開展了大量的研究工作。研究表明:一定礦化度咸水的入滲可有效地淋洗土壤鹽分,隨入滲水量的增加,土壤的脫鹽深度逐漸加深。利用咸水進行灌溉時,咸水含鹽量越高則應(yīng)相應(yīng)增大灌水定額,以減少鹽分在表層土壤滯留。 此外,咸水灌溉的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)墓喔确绞?,目前,灌溉方式主要包括漫灌、溝灌、噴灌和滴灌,其中滴灌比其他灌溉方式能更好地調(diào)整根區(qū)土壤鹽分狀況和獲得更高的產(chǎn)量,同時可大大減少水資源的消耗。同一個地方可能會有不同礦化度的水源,利用不同水質(zhì)咸水的方式主要包括直接咸水灌溉、咸淡混灌和咸淡輪灌,以盡量減少咸水含鹽量和節(jié)約淡水為最終目的。合理的咸水利用方式應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、土壤、水源條件及作物的耐鹽性等來確定。 2. 冬季咸水結(jié)冰灌溉改良鹽堿地 咸水結(jié)冰灌溉技術(shù)針對鹽堿地分布區(qū)地下咸水礦化度較高而不能直接用于灌溉的現(xiàn)實,通過冬季抽提當(dāng)?shù)氐叵孪趟M行灌溉,在地表形成咸水冰層,依據(jù)春季咸水冰融化過程中咸淡水分離入滲的原理進行鹽堿地改良。由于咸水結(jié)冰灌溉的咸水來源于當(dāng)?shù)氐牡叵孪趟?,融水入滲之后,咸水中鹽分和部分淋洗的土壤鹽分又回流至地下水,沒有外來鹽分進入農(nóng)田系統(tǒng),因此咸水結(jié)冰灌溉在重鹽堿區(qū)是安全和有效的改良措施,它實現(xiàn)了鹽分在土壤和地下水中的循環(huán)。研究表明:咸水冰融化入滲鹽堿土過程中,后融化出的微咸水和淡水的入滲,對土壤鹽分具有較好的淋洗效果。冬季咸水結(jié)冰灌溉時,灌水時期以抽提的地下咸水能夠穩(wěn)定結(jié)冰氣溫的時間來確定,以河北省環(huán)渤海區(qū)為例,咸水結(jié)冰灌溉時期為1月上旬當(dāng)氣溫低于-5℃時,此時抽取的地下水含鹽量為12g/L左右,能夠穩(wěn)定結(jié)冰。咸水結(jié)冰灌溉的水量以土壤含鹽量和灌溉定額方程而定。河北省環(huán)渤海區(qū),利用12 g/L的咸水進行冬季結(jié)冰灌溉可有效淋洗0-40 cm土壤鹽分的水量為180mm。融水完全入滲后,根層(0-40 cm)土壤鹽分含量可由高于1%迅速降至0.3%以下,此時配合春季地膜覆蓋措施,可將土壤鹽分維持在0.4%以下,保證了作物(棉花)整個生育期正常生長,并且當(dāng)年便可獲得理想的作物產(chǎn)量。
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環(huán)保新聞
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