关键词:盐碱化,引黄灌区,脱硫副产物,上农下渔”模式
盐碱化是指在灌区内水浇地由于盐分积聚而缓慢恶化的过程。当土壤含盐量太高(超过0.3%)时,形成盐碱灾害,据专家介绍,土壤的盐碱化是由于强烈的蒸发积盐在地表形成的盐碱土。具体到银北灌区,大致有两方面因素导致土地盐碱化。一是气候干旱和地下水位高(高于临界水位);二是地势低洼,没有排水出路。
据介绍,自2004年12月至2005年6月,宁夏遥感院和农发办共同组织有关专家和技术人员,利用最新的遥感信息资料和先进的GIS信息技术与传统的实地调查采样手段相结合,通过调查发现:目前,引黄灌区661.6万亩耕地中,非盐碱化耕地为439.7万亩,占耕地总面积的66.46%;盐碱化耕地221.9万亩,占33.54%,包括轻盐碱化耕地140.9万亩(占灌区总耕地的21.30%)、中盐碱化耕地51.3万亩(占7.75%)、重盐碱化耕地29.7万亩(占4.49%)。另外,盐碱荒地面积达83.5万亩。从总体情况看,包括引黄灌区耕地在内土壤盐碱化总体减轻,但局部地区土壤盐碱化程度有所加重,仍有200多万亩盐碱化耕地有待进一步改造治理(新闻来源:宁夏网宁夏日报)。
1土壤盐碱化成因
从盐碱化演化过程看,自然因素是发生盐碱化的基础,人为因素是土壤发生盐碱化的条件,而人为因素的作用显得更加突出。因此,在开发利用盐碱地过程中,如何将恶性循环向良性循环转化就成为重要问题。
灌区土壤盐碱化并不是灌溉的必然结果,而是在一定的自然条件下,加上人为措施不当所造成的。在雨量少、蒸发强、径流不畅等条件下,土壤本来就存在盐碱化的威胁,如果在这类地区引水灌溉或蓄水防旱的措施不当,特别是大水漫灌,有灌无排,蓄而不泄或排水、退水系统不配套、不健全,灌溉渗漏水大量补给地下水,破坏了灌区地下水量的平衡,使地下水位急剧升高,导致盐碱向表土迅速积累,造成灌区土壤次生盐碱化。
宁夏银北灌区降雨稀少,蒸发强烈,局部地区浅层地下水埋深不足1m,在强蒸发作用下,盐分累积于土壤表层,土地经常受到荒漠化和盐碱化的威胁,生态环境脆弱。所以发展盐碱地节水农业是干旱地区农业生产的一个重要出路。
2盐碱地改良技术研究
造成土壤盐碱化问题整体得到控制、局部加重的新情况除自然因素外,主要是由水资源利用不当、排水系统不完善造成的。若不加大治理力度,引黄灌区部分高产稳产田有向中低产田演化的趋势,这将直接影响农业生产能力的提高和我区的粮食安全。盐碱化带来的生态环境恶化,更会影响灌区人民群众赖以生存和发展的空间。虽然全灌区土壤盐碱化面积下降,土壤含盐量降低,但仍是影响土地生产能力提高的主要障碍之一。所以,改造中低产田、防治土壤盐碱化仍是灌区农业发展不容忽视的问题。
2.1脱硫副产物改良盐碱地的应用研究
利用脱硫副产物治理土地盐碱化,以废治废,意义重大,近几年来,国内有关科研人员进行了大量室内外研究,主要有:1999年清华大学与内蒙古农业大学合作,针对内蒙古土默川近20万hm2盐碱地进行改良试验。在试验室研究的基础上,2000年在5亩碱地上进行田间试验,结果表明,每亩施入800kg脱硫副产物后,其玉米出苗、成苗率比不施脱硫副产物的土地高39.1%,达到58.2%,株高平均高出20cm,达到155.5cm,产量达209.8kg/667m2,而不施脱硫副产物的土地玉米产量仅67.5kg/667m2。2001年进一步在40亩土地上进行了对比试验,结果施用烟气脱硫副产物的土地,每亩草玉米(奶牛饲料)的产量比不施用脱硫副产物的土地高5~8倍,即达3200kg/667m2~5900kg667m2。同时有报道脱硫副产物可以改造沙漠化土壤(甚至沙漠)。
大田试验最终表明,盐碱荒滩经脱硫副产物改良后作物(油葵)能正常生长,而且生育期内降低了土壤表层的pH值和盐分,土壤理化性质得到一定程度改善,土壤肥力也有所提高。但是因天气情况油葵受灾,且错过最佳生长季节,从而生物量略低,效果也不太显著,有待今后继续开展相关研究。
2.2上农下渔”模式研究
上农下渔”模式是根据盐随水来,盐随水去”的原理,利用工程措施,降低地下水位,采用灌排分开、抬高地面、大水压盐碱的方法,即先用淡水将台田盐分灌洗到池塘和排碱沟,再将池中盐碱水抽到排碱沟排出后在池中蓄足淡水,控制底层返盐和重新利用池塘肥水浇灌台田,能有效地降低耕层盐分和区域盐分,提高台田土壤肥力,从根本上治理盐碱。该模式通过池塘丰蓄枯供,形成池塘和台田之间水利循环的良性互动,能有效地解决种养用水与黄河来水不确定性矛盾,是融种养、蓄水为一体的盐碱地立体改良新模式。
上农下渔”模式最初产生于山东东营农村,由于土地碱化和淡水资源匮乏,旱、涝、盐碱威胁着人们的生存,村民们在苦苦探索中蓦然发现,村旁碱地里一条渠沿上庄稼长的好,土不碱。人们从这里得到启示:过去孤立治碱治涝,没有抓住降伏荒碱的牛鼻子”,水往低处流,盐碱也往洼处走,盐碱是爬不到高处的。于是村民综合多种因素,集农业开发、淡水养殖、蓄水及发展三高”农业于一体,挖池成塘,筑台为田,台上农牧、塘中养鱼。下池上田的开发给他们带来了惊奇的收获,昔日的不毛之地竟成了聚宝盆”,1996年他们一鼓作气开发了2050亩荒碱地,上农下渔”式农业开发模式初具雏形。
上农下渔”的出现,立即引起了东营市委、市政府的高度重视。他们把此项目在全市推广,并进一步科学确定开发模式,实行排灌水系统分设,保证水产养殖的高产、台田的高效、台田压碱能力的提高,且坚持按照统一规划、统一模式、统一开发、统一承包、统一组织验收的五统一”,在全市大面积开发。到1998年9月,全市上农下渔”开发已达6万亩,并表现出旺盛的生命力和强劲的发展势头,大片的盐碱地被开发利用,连片的鱼塘、成方的台田,汇成了一道池中水肥鱼跃,台上林茂粮丰,平田稻花飘香”的田园风景。
3盐碱地改良技术发展趋势
土壤盐碱化一直是制约宁夏引黄灌区农业发展和综合能力提高的主要障碍因素。一直以来,宁夏土壤盐碱化没有得到有效的治理,且随着农业生产技术的逐步更新,耕地面积的不断扩大,引黄灌区土壤盐碱化的分布、发展趋势和演变规律不断发生变化。鉴于以上原因,建议重点开展以下几方面的研究:盐碱化与可持续农业及生态环境作用的影响;盐碱化地区灌排管理与劣质水的利用;土壤盐碱化的评估与测量技术;盐碱化水盐动态及溶质运移;植物耐盐性及耐盐耐旱作物品种的应用;盐碱土的开发利用及改良技术;盐碱化形成、演变及地球化学作用;盐碱化与荒漠化的演替规律与防治技术等。重点宜放在解决有限水资源条件下对盐碱地改良及干旱区灌溉农业防止土壤盐碱化过程的理论、技术与方法的研究。
4本文研究意义
盐碱地的合理开发与治理对于遏制脆弱的生态环境,维护生态系统的稳定具有重要作用,因盐碱地资源在银北灌区土地资源中占有重要的地位,它的合理利用与否已经成为该区农业发展的关键问题。因而土地盐碱化治理和预防对农业生态系统退化防治、生态环境保护和未来食物安全性,以及达到人与盐碱的和谐共存,都具有非常重要的实践意义。
【关键词】盐碱绿地;绿化施工技术;科学养护;土地改良
随着社会对生态环境的越来越关注,社会群众对盐碱绿地绿化的施工技术也越来越关注,盐碱地一直都是我国生态环境发展的一块心病,盐碱地不仅对植物的生长损害很大,而且对土地发展,土地肥力再生长都是很大损失,另一方面,盐碱地的之前的任其发展也造成了盐碱地扩散程度大,所以,在意识到这个问题的严重性后,我们对盐碱绿地绿化施工技术进行了初步的分析。
1施工前对盐碱绿地的准备
首先,要对进行绿化施工技术的设施设备要准备齐全,其中所要用到的所有的化学用品或防护品都要有完备的储备,以便在使用到的时候或突然需要的时候能够及时派上用场。其次,要派专门人员在盐碱地进行周密的勘察,使盐碱绿地的信息得到有效的反馈,同时制定详细的施工计划,使绿化技术施工过程中能够有条不紊的进行对绿化的技术探究。
2改良土地,改善盐碱
盐碱地的根本是土地的盐碱化严重,也就是说,由于土地的盐分超过了土地本该含有的碱化含量,从而造成土地的种植能力,土地的防护能力,土地的微含量超标引起的生长能力都有一定的减低甚至消失,所以我们首先要做的绿化技术措施是对盐碱绿地的改良,只有先对土地的改良,才能基本先解决土地盐碱化所带来的影响和后果。
2.1物理改良土地:物理改良就是通过人工手段对土地的直接物理性质改变从而得到盐碱绿地绿化的改善。其方法有在雨季来临之前,疏松土壤来获得土壤透气性的提高,疏松方法包括对土地进行翻耕来减少土壤中水分的蒸发,晒垡来增加土地表层的水分吸收度;合理灌溉淡水来控制土壤中的盐分微含量,也就是在自然降水和水库灌水的情况下,人为的控制咸水的摄入和淡水的排出,一方面是通过挖沟、梁、河道等方式在降水时及时把咸水排出,另一方面是适当的蓄存淡水,在盐分不受控制时再通过放出蓄水来综合土地的盐碱性,从而达到绿化的效果。
2.2化学方法改良土地:化学方法就是通过一定的化学物质来改变土壤的化学性质,从而得到最迅速的改良结果。其方法有施加化学肥料来调节盐碱绿地的化学性质,例如加酸性元素来综合盐碱地的碱性,增加矿物质等营养成分来补充其他含量的元素使土地的微量元素多样化来改善土地盐碱化;也可以通过对土壤的有机质的增加来改善土地,使有机质肥料能够在微生物的作用下分解有机酸来中和盐分,达到改善土壤的作用。
2.3生物改良:生物改良就是改变土壤内部的结构来达到改良的结果,其方法主要是种植耐盐或聚盐以及分泌盐的植物,紫惠槐、蚕豆角等,首先是种植后,砍伐后深埋其中,然后在绿化之后来套种达到完全遮土覆盖来压制盐分,从而达到最终的改良土壤,同时也能成功的为树木生长做出贡献。
3绿化工程措施
对盐碱绿地绿化施工中,必须要结合工程措施来来保证盐碱绿地的科学合理的发展,采取科学的选择花木树种来保证盐碱绿地的绿化的发展。各种方法取决于各自的盐碱地绿化情况的特殊性和不同的条件。
3.1通过地形来合理种选择苗木,在盐碱地较严重的低洼处,要盐碱绿地绿化可以建设较高的花坛和数池,通过客土回填来提高土面,盐碱绿地绿化的关键环节就是回填可土,客土回填就是先把一块面积与周围隔离出来,然后边填边用机械向里推,同时必须用石块压紧隔离带,防止隔离带滑落,最后实现回填客土。从中可以看出其只是适合面积小的盐碱绿地,在面积较大的绿化施工中要注意微地形的差异,在凹处种植耐盐植物,在凸处种植并不十分耐盐的植物,这样可以保证既有生态效益又有景观效果。
3.2加强地下管网来达到虑水排盐:通过设计合理的排水管道来降低地下水位,从而保证排水顺畅,并能够及时把大规模的盐分排出,这是搞好盐碱绿地的关键措施。
3.3适时种树,适时移接:盐碱绿地一般生长在风沙较大,干旱较严重的地区,所以根据这种情况,在盐碱绿地绿化技术施工时要考虑到该地的气候因素。绿化树木一定要适应该地的水分少,盐碱多的情况,所以要种植耐水和耐盐的植物,包括有白杨树、沟树、紫薇、月季、沙棘、法桐等,盐碱是有季节变化的,会有返盐季节,即春季是返盐最高的季节,因为春季气温回升快,所以春季不适合种植树木花草来抑制盐碱,秋季是最好的时节,因为冬季容易土壤封冻,盐分也比春季低,所以秋季种植来年发芽生长能够有效抑制盐分的蒸发。
4科学养护管理
只有对盐碱绿地绿化把科学的方法作为后盾,再通过对盐碱绿地合理养护,恰当的管理,就能够实现盐碱绿地的高度绿化,并且绿化施工技术有很大的提高。其方法有对绿地科学的灌溉,根据“大水压碱,小水逗碱”和“浇大水、浇足水、浇透水”的法则来进行科学灌溉,也就是说根本就是要大量的灌溉淡水,当然也要注意排水;另一个方法就是对病虫害有效的进行防治,首先要坚持“预防为主,治早治小”的原则,决不能认为小病不是病从而放任自由发展而导致不可收拾的地步,同时也不能过分的用剧毒农药和强烈刺激性的农药,应该要通提高树木本身的抗病虫能力。在防治过程中也要注意防治措施的安全性和对环境或者生态的危害性要降低到最低。
总结
本文通过对盐碱绿地绿化施工技术的准备措施,施工技术中的方法措施,施工技术后的防护措施方面对如何对盐碱绿地绿化进行有效的改善提出了多项措施,其中的措施不仅能够有效的解决盐碱绿地绿化问题,还有些能够兼顾经济效益和景观效益,在治理盐碱绿地绿化的同时还能够解决其他问题是这些措施的附加值。
随着社会的发展,盐碱绿地绿化问题越来越成为严峻的生态问题,只有因地制宜,综合运用绿化方法,使盐碱绿地绿化施工后不仅为生态环境作出巨大贡献,同时也为社会经济效益得到提升,促进人与社会、人与自然的和谐。
参考文献
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[3]王连吉;沿海盐碱地园林绿化树种的选择与施工技术措施探讨;绿色科技2012(02)
“这片海水造就了亚洲最大的晒盐场,这得益于曹妃甸地区土壤渗透性差,降水量少,蒸发量大……但也正是这些‘得天独厚’的条件造成了绿化的‘先天不足’。”说话的是刘绍斌,滨海盐碱地原土绿化技术与模式的创始人。
不过笔者发现,在曹妃甸工业园区,成排的行道树和遍地花草随处可见,一派生机的景象让人压根想不到这里曾因土壤重盐碱化而寸草不生。
盐碱地怎么长成绿洲?这还得问刘绍斌。
不曾想,很多专家都没治好这片盐碱地的“病”,却让刘绍斌这个“草根科学家”给号上了脉。这一“号”就是9年,还对症下药把“病”治好了。
从零开始勇闯盐碱地
从事汽车维修,让刘绍斌成了当地有名的企业家。可要说治理盐碱地,谁也想不到这八竿子打不着的差事,竟被刘绍斌靠着一股拧劲儿给“拿”了下来。
“曹妃甸一定要有一个好的生态环境,经济发展和生态发展两者之间要有一个制衡。”刘绍斌说。这其实也是他“转行”的初衷。
2007年,在曹妃甸管委会的帮助下,刘绍斌在工业区的一块地上搞起了试验。这就是现在的6+试验田。但准确地说,那里最初根本称不上是地。曹妃甸工业区土地是由渤海底积淤泥沙吹填而成,到了那里,刘绍斌看到的几乎是一片“沼泽”,什么东西都“站”不住脚。刘绍斌先是花了一个月拉来石子铺地,下盲管排水,用拖拉机来回碾压,才整治好了这块地。在那段时间里,刘绍斌买了个小帐篷,累了就睡在里面,太晚就不回家了。
“当时,治理盐碱地并没有一套完整的系统理论,一切都得从头开始。”刘绍斌说,没有“师傅”领进门,他只好从网上查阅大量资料。盐碱地绿化是世界性难题。对毫无专业背景的他来说,搞研究的难度甚于盐碱地种树。但性格里充满着拧劲儿的刘绍斌说:“我觉得只要工夫下到了就能弄明白,我就不信我弄不懂。”
盐碱地的治理一般有物理改良、水利改良、化学改良和生物改良四种途径。目前,传统的治理方式都离不开客土置换,即从非盐碱地区拉来好土置换,这种“栽盆景”的方式不但消耗大量资源,还需高昂的后期维护成本。
有人劝刘绍斌,与其花大力气治理盐碱地,还不如找来耐盐的植物种,见效快还省钱。可刘绍斌偏不信这个“邪”,“植物再耐盐也不能超过千分之六,我要是把土壤改良到千分之三以下,只要是北方植物不就都能成活了吗?”在他眼里,刻意地去找耐盐植物是一条弯路,要走就走原良的路,不仅成本低,还能从根上治好盐碱地的“病”。
盲管法,化学法,物理法……刘绍斌在这片盐碱地上不断地重复试验。
刘绍斌还到处寻访治理盐碱地的专家,中科院土壤研究所、山东大学、北京林业大学、中国盐碱地治理委员会的很多人都认识这个说着一口唐山话的汉子。
“不管哪个环节掉了链子,最后这些植物都会死。”比如买树苗,在运送过程中,车子抛锚,树苗在太阳下暴晒了三天,运回来以后,组织施工还出了问题——树坑没挖好,树苗又在阳光下暴晒了两天,可树坑挖好后,淡水又没及时跟上……像这样种种难以预料的困难所带来的巨大损失,对常人来说都是不小的打击,可这些并没放缓刘绍斌的脚步,反倒让他拧紧了发条。前前后后,刘绍斌投入300多万元资金用以原良技术的研发。
短短几年,这块试验用地已由之前3.5%的含盐量降到了千分之三以下,白蜡、国槐、黑松等几十种绿化苗木郁郁葱葱。而仅在几米之外,没经他治理的盐碱地还是死气沉沉。刘绍斌用原良技术创造了“新国土”。
摸索中造就巧思巧手
刘绍斌爱动脑子,在摸索过程中,他将很多在一线积累的经验巧妙地转换成实用且具指导意义的智慧。
在山东农业大学,一位老教授对刘绍斌说:“要想治理盐碱地,第一要改变土壤的容重,第二要有充足的淡水,这两个条件缺一不可。”正是这句话,让刘绍斌坚定了攻关的方向。
增加土壤的通透性,减少地表水分蒸发,一般是通过掺加沙子等手段。刘绍斌因地制宜,想到了随处可见的麦秸秆。通过实验,他发现腐熟秸秆、适时耕作等方式既可改良土壤结构,还能大大降低成本,这是改良盐碱土的一剂良药。随后,他便在河北滦南县建有机肥生产基地,专为曹妃甸盐碱地绿化改良土壤使用。
排盐过程中刘绍斌发现,从荷兰学来的盲管技术,在养护过程中存在“水土不服”的问题。苗木种植进入正常养护后死亡率很高,总是处于缺水状态。刘绍斌犯了难:排盐盲管对盐碱地排除土壤中的盐碱和控制地下盐水上升确实起到了作用。但这漏水漏肥,排盐盲管以下的咸水层永远得不到淡水的淋洗,一不小心就触及盐土死亡——水下不去,盐排不出,这可如何是好?
既然漏水,那“关上阀门”不就得了?
刘绍斌对排盐盲管进行了改进——采用二级排盐管技术方案,并在工艺上进行了针对性优化,最终使土壤中的淡水有向下渗透的态势,从而降低盲管以下土壤中的含盐量,使植物根系土壤改良深度不断增加,为以后植物根系的生长提供充足的良好空间。并且,刘绍斌团队还突发奇想,使用一种新工艺,给土壤反复“冲澡”,使深层土壤的含盐量更为快速地降低。