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盐碱地综合治理

灌后适时中耕,减少土壤蒸发。⑥营造农田林网,利用生物排水。主要经验可以归纳为三点:①综合治理盐碱地的中心环节是区域性水盐运动的调节和控制。创造条件控制大气水、地上水、地下水和土壤水的四大转化作用,平衡水量,使水盐运动的不均性和积盐性向新的平衡—脱盐方向转化。

对含盐碱成分过多的土地资源采取的全面整治措施。主要包括盐碱地治理的农业技术措施、工程措施和生物措施。

盐碱地的土壤

有盐土、碱土,以及各种盐化、碱化土壤,统称为盐渍土或盐碱土。土壤中含盐量增加的过程称为土壤积盐或盐化。土壤交换性钠离子增加的过程称为土壤碱化。盐化土和碱化土的划分依据如表。

盐化土由于含可溶性盐分多,妨碍农作物根系吸收水分,影响作物成活和生育,严重时导致缺苗断垄或枯萎;碱化土由于碱性强,对作物根系有毒害作用,并使土壤理化性质恶化,尤以钙、锰、磷、镁等营养元素在强碱土中易被固定,不易为作物吸收,危害作物正常生长。

盐化土与碱化土的划分

盐碱土对于作物危害的程度,视作物本身的耐盐、抗盐能力而不同外,主要取决于含盐量和盐分的组成。根据1米土层内所含可溶性盐分占干土重百分数的多少,可将盐碱土划分为:轻盐碱土,含盐量0.2%~0.5%;中盐碱土,含盐量0.5%~0.7%;强盐碱土,含盐量0.7%~1.0%;当含盐量<0.2%,称为非盐碱土。由于中国不同地区的水文、气候等条件的差异很大,各地盐渍化分级指标不尽相同。根据土壤水浸液中各种阴离子的相对含量(毫克当量/100克土),可将盐碱土划分为氯化物盐土,土壤盐分绝大部分为氯化物,Cl-的当量≧4;硫酸盐氯化物盐土,以氯化物为主,硫酸盐次之,Cl-的当量比=4~1;氯化物硫酸盐盐土,以硫酸盐为主,氯化物次之,Cl-的当量比=1~0.5;硫酸盐盐土,绝大部分为硫酸盐,Cl-的当量比≦0.5;苏打盐土,以碳酸盐和重碳酸盐为主,的当量比>1。可溶性盐类对作物的危害,以碳酸钠为甚,其次重碳酸钠、氯化钠、硫酸盐对作物危害较小些。由于盐碱土中的盐分复杂,作物往往受盐、碱的双重危害。此外,农民有根据盐碱地中盐斑和缺苗面积的多少来划分盐碱地的。如中国山东省的经验,缺斑、缺苗面积占一二成的为轻盐碱地;占三四成的为中盐碱地;占五至七成的为重盐碱地,八成以上以至不长苗的为盐碱荒地。这种划分,其相应的土壤(表土0~30厘米)含盐量,轻盐碱地0.2%~0.3%,中盐碱地0.3%~0.6%,重盐碱地0.6%~0.8%,盐碱荒地>0.8%。

盐碱地的形成和特点

盐碱地是干旱、半干旱和滨海地区受气候、水文地质、地形等多种自然条件综合影响形成的。干旱、半干旱地区,由于地面蒸发强烈,在地形平缓、地表径流排泄不畅、地下水埋深浅的地方,成土母质中可溶性盐分随水运动,在蒸发作用下,向表土层积累,使土地产生盐碱化现象。滨海地区由于海水倒灌浸渍,也会形成有不同盐渍化程度的各种滨海盐化土地。

在季风气候条件下,盐碱地的特点是:①土壤盐分呈季节周期性的积盐和脱盐过程的更替变化,夏季降雨集中,土壤产生季节性脱盐;春秋干旱季节,蒸发大于降水,又引起土壤积盐。脱盐和积盐的程度随气候干燥的不同而有很大差异。②土壤积盐和地下水埋深、水质关系密切,干旱气候下,地下水埋深比地下水临界深度浅时,则将发生盐化,地下水埋深越浅和矿化度越高,积盐越强,土地盐渍化程度越高。③盐分易被淋洗,碱分则不然。土壤中成溶液状态和固体状态的可溶性盐分,容易受降雨和灌溉水淋洗;而被土壤胶体吸附的钠离子碱分则不易淋洗。

治理措施

可分为四个方面:工程措施,包括灌溉、排水、冲洗、渠道防渗等;农业措施,包括耕作、客土、施肥、播种、轮作、间作、套种、种稻等;生物措施,包括种植耐盐作物、绿肥牧草、植树造林等;化学措施,主要是施用化学改良物质,如石膏等。

工程措施

主要有:①明沟排水。利用干支斗农配套的各级沟道排除多余的地面水和地下水,对除涝排盐、降低地下水位有显著作用。②暗管排水。利用埋设在地下的管道式沟道,排除农田土壤中多余水分,降低地下水位。暗管排水比明沟排水,占地少、建筑物少、耕作和交通运输不受影响,排水排盐效果稳定,避免明沟出现的塌坡淤积问题,便于管理养护;但用材料多,投资较高,施工技术复杂。③竖井排水。又称垂直排水,即打井抽排地下水。适用于在井深范围内有透水性良好的沙砾含水层的地区。效果较好的有插管井、大骨料井、辐射井和虹吸管集水井等型式。井排与井灌相结合,可以起到既灌又排,一井两用,效果更好。井排还可与沟排相结合,以骨干深沟与井排结合控制地下水位,以田间浅沟排涝防渍,可以发挥井、沟两方面的作用。在浅层淡水贫水区或浅层微咸水区,可以采取深浅井结合,浅井用于灌溉、排咸和控制地下水位,深井用于补充水源和咸淡水混用。④健全灌溉排水系统。合理布置灌排渠沟,完善输水、配水、灌水、排水等各级渠系沟道和建筑物,实行灌排分开,合理灌溉、计划用水,做到有灌有排、随灌随排,以保证汛期排涝防渍,并有利于控制地下水位,促进脱盐和排咸。有条件的可实行井(开采地下水)、渠(引用地下水)结合的灌溉方式。渠灌抬高地下水位,可因井灌而下降,井灌降低地下水位,可因渠灌而得到补给,井灌还可弥补渠灌之不及时,渠灌则可补充地下水资源之不足,作到以井控制地下水位及以井补渠、以渠养井。⑤排咸补淡与咸水利用。采取井抽排咸,通过灌溉、降雨、引水回灌补淡,改造浅层地下咸水。在浅层微咸水区,春季河水断流时,利用浅层水矿化度小于5克/立升的微咸水适量抗旱浇麦,有增产效果,浇后土壤表土盐分虽有增加,但经伏雨或灌溉淋盐,可以达到周年内耕层不积盐。⑥引水洗盐。引水淋洗盐渍土中的盐分至底土层,再经排水沟把溶解的盐分排走。轻盐碱地可加大灌水定额淋洗盐分,在夏季可利用伏雨淋盐或蓄淡压盐。⑦引淤压碱。利用河流水和泥沙资源,通过渠系降低流速,使泥沙沉降淤填土地,可提高土壤肥力,又淋洗盐分。⑧渠道防渗。既节水,又避免渗漏水抬高地下水位,防止土壤次生盐渍化。有压实与衬砌护面等形式,如混凝土板护面、干砌(或浆砌)石护面、灰土护面、油毛毡隔层,以及塑料薄膜防渗等。⑨修筑洫畦和台田。在低洼易涝、排水不畅的田块四周挖沟洫,垫高田地,围以土埂为畦田;若沟大、地面垫的高为台田。可相对降低地下水位,并利于淋盐排盐。⑩平整土地。消除高洼不平易于积盐的地形条件,创造使水分均匀下渗,有利于灌溉、压盐和淋盐。

农业措施

主要有:①种稻改碱。利用水稻整个生育期田面的水层,使淋盐继续进行,随着种稻年限延长,土壤脱盐层和脱盐程度逐渐加深、加大。水肥不足时,采取水旱轮作,节省水量并利于土壤养分积累与转化。②增施有机肥料,培肥地力,对土壤中盐分能起缓冲作用,降低土壤中的碱性,减弱盐碱对作物的危害。③深耕深翻,疏松耕作层,打破犁底层,切断毛细管,提高土壤透水、保水性能,加速淋盐。④合理耕耙,疏松耕层,减少土壤水分蒸发,防止底层盐分向上聚积。⑤铺生土盖草。结合挖沟将挖泥铺田,先铲起表土再铺生土,还原表土后,覆盖秸草,可抑制土壤水分蒸发,防止返盐,盖草腐烂可提高土壤肥力。⑥深挖窖草。对零星盐斑,深挖松土,破除硬板层,并随挖随窖草,既利蓄水淋盐,隔断盐分上升,又增加养分。上面再盖厚草,建立地面覆盖层,可加速消灭盐斑。

生物措施

主要有:①种植绿肥牧草。茂密的茎叶覆盖地面,可减弱地表水分蒸发,抑制土壤返盐;庞大根系,大量吸收水分,经叶面蒸腾可使地下水位下降,有效地防止土壤盐分向地面积累;通过耕翻绿肥进入土壤,可增加有机质含量;绿色体及根茬分解,产生各种有机酸,对土壤碱度起一定的中和作用。种植方式有:麦茬夏绿肥或间作绿肥,为小麦准备基肥;冬闲地种植冬绿肥,为春播作物准备基肥;荒地种植一年生或多年生绿肥,割青沤肥,以荒地养荒地。②植树造林。不仅改善农田小气候,减少蒸发,而且还可通过林木的蒸腾作用降低地下水位,抑制返盐,促进脱盐。林木根系的穿插作用和枯枝落叶,可以改善土壤的物理性状,增加有机质,提高土壤肥力。③种植耐盐植物,可使重盐碱地土壤得到初步改良,有利于下一步的治理。盐滩光板地放养耐盐性强、生长快、繁殖系数大、固氮能力强的水生细绿萍,经1~2年洗盐繁萍后,回旱种田菁2~3年,可垦种棉花等农作物。

化学措施

对于一些重碱地,除采用工程、农业和生物措施外,还应配合施化学改良物质,如石膏、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、风化煤粉等。这些物质富含钙和游离酸,施入后,可改善土壤胶体中钙镁、钙钠离子的比例关系;游离酸与土壤中的碳酸钙作用使钙活化,增加钙的有效性,并能中和土壤中的碱性,降低pH值,从而消除碱害。

次生盐碱化的发生与防治

产生土壤次生盐碱化的主要原因是灌溉不当,排水不畅,地下水位升高所致。主要有以下几种情况:①灌排不配套,或缺乏管理维护,排沟塌坡淤积,排水受阻。②低洼地区排水条件差,沥涝积水。③大水漫灌,灌溉水大量入渗。④灌渠无防渗设施,渗漏严重。⑤平原水库、河渠蓄水位高,无截渗排水设施,或利用排水沟建闸蓄水,造成地下水位上升。⑥渠线过长,延长输水时间,或渠道缺少退水设施,余水排不出去。⑦水稻与旱作插花种植,水旱田交界处又无截渗措施。⑧土地不平,耕作粗放,也容易造成土壤返盐。

防治次生盐碱化的主要措施是:①健全灌排系统,建立通畅的排水出路和各级田间排水沟道。有地下水资源的地区,尽量采用井渠结合,井灌井排,控制地下水位在临界深度以下。②加强用水管理,搞好适时适量合理灌溉,减少灌水次数,缩短输水时间,减少渗漏水量。③搞好渠道防渗平整土地。④搞好农田合理布局,避免水旱田插花种植,水旱田间设置截渗沟。⑤加强农业技术措施,增施有机肥料,提高土壤肥力。灌后适时中耕,减少土壤蒸发。⑥营造农田林网,利用生物排水。

主要经验

可以归纳为三点:①综合治理盐碱地的中心环节是区域性水盐运动的调节和控制。创造条件控制大气水、地上水、地下水和土壤水的四大转化作用,平衡水量,使水盐运动的不均性和积盐性向新的平衡—脱盐方向转化。因而在治理过程中要坚持以排水为基础,统筹处理好排、灌、蓄、补的关系,正确选定地下水位的临界深度,做到旱能灌、涝能排,返盐期能控制地下水位,而且灌有水源,地下水位下降后有水源可补。只有这样,才能使区域水盐运动处于良好的状态,达到改良土壤的目的。②必须建立一个良好的生态环境。盐碱地的发生与发展是农田生态遭受破坏的结果。因而盐碱地治理不能孤立地搞治水、改土,要以治水和改土为中心,并与整个农田基本建设结合起来,实行工程措施和农业、生物等多种措施紧密结合,因地制宜建立作物生长所必需的水、肥、气、热的良好农田生态系统,达到提高地力、农业增产的目的。③搞好规划,统筹安排,合理利用水土资源,因地制宜调整农业结构,使地尽其力、物尽其用,农林牧副渔全面发展,取得最佳的治理效果。在浅层淡水地区,要以开采浅层地下水为中心,采取以河补源的井灌为主,并与渠灌相结合,这是适应此类型地区特点,进行盐碱地治理的一项具有普遍意义的措施。在地多水缺地区,要合理调整农业结构,集中水肥劳力建立高产基本农田,提高单产,腾出土地发展林业和建立饲料地发展牧业。这样做可减少投资,增加经济效益,加快治理步伐。