生物生態(tài)改良技術(shù)在鹽堿地復綠工程上的應用探討

鐘江波

【摘要】本文舉項目實例進行分析，通過生物肥改良土壤、鹽堿地暗管排鹽技術(shù)、改良適應性植物篩選、活體培養(yǎng)等關(guān)鍵技術(shù)研究，在暗管排鹽基礎(chǔ)上，采用土壤生態(tài)改良技術(shù)，最終構(gòu)建植被種類繁多、立體垂直結(jié)構(gòu)復雜、水平結(jié)構(gòu)多樣的相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】土壤鹽堿化；土壤生態(tài)改良技術(shù)；生態(tài)系統(tǒng)

一 生物肥改良土壤技術(shù)應用

本工程項目利用生物技術(shù)改良鹽堿地土壤，從改善鹽堿地土壤的微生態(tài)環(huán)境入手，施用生物肥。

鹽堿地一般有低溫、土瘦、結(jié)構(gòu)差的特點。有機肥經(jīng)微生物分解、轉(zhuǎn)化形成腐殖質(zhì)，能提高土壤的緩沖能力，并可和碳酸鈉作用形成腐殖酸鈉，降低土壤堿性。腐殖質(zhì)可以促進團粒結(jié)構(gòu)形成，從而使孔度增加，透水性增強，有利于鹽分淋洗，抑制返鹽（1）。有機質(zhì)在分解過程中產(chǎn)生大量有機酸，一方面可以中和土壤堿性，另一方面可加速養(yǎng)分分解，促進遲效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，提高磷的有效性。另土壤疏松劑與山皮砂的使用也改善了土壤整體結(jié)構(gòu)。

二 暗管排鹽技術(shù)的研發(fā)應用

根據(jù)“鹽隨水來、鹽隨水去”的水-鹽運動規(guī)律，本工程設(shè)計應用了一種鋪設(shè)在地下的排鹽裝置，在地下建立了一個相互聯(lián)系的地下排水鹽管網(wǎng)系統(tǒng)。土壤中的鹽分隨著水通過暗管的小孔滲漏到暗管中，再排到深水溝或排鹽井。暗管層鋪碎石作為隔離層，保障下層土壤中的鹽分隨水排走，避免上層客土層返鹽。通過多種方法使綠地的地下水位控制在臨界度以下，防止次生鹽漬化，進面達到土壤脫鹽的目的。

暗管排鹽技術(shù)就是將帶有孔隙的管道鋪設(shè)于地下一定深度（地下水位以上或以下），待灌溉或降雨后匯入管道的水分，或者是直接匯入到管道中地下水，通過管道排出土地，帶走鹽分，起到改良鹽堿地的目的。

通過在重鹽土上埋設(shè)暗管，利用灌溉和降雨所產(chǎn)生的滲流，加速排鹽，使土壤鹽分降低，短期內(nèi)就能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益，達到邊改造、邊利用、縮短改良周期的目的。

本工程項目排堿管排水系統(tǒng)的規(guī)劃布設(shè)：排堿管排水系統(tǒng)由排水管和集水管組成。用以直接排除土壤中多余的鹽堿水，降低地下水位，調(diào)控土壤水、鹽狀況；后者則匯集由排水管排除的地下水，并輸送到排水骨干河溝中去。排水暗管布設(shè)在同一深度，按等距排列。對于透水性較差的粘性土或在上部有淺位阻水層時，加密暗管間距以提升效果。對于側(cè)向來水，則按截滲排水要求布設(shè)暗管。暗管埋設(shè)的深度和間距，主要根據(jù)排水標準而定。天津暗管埋深一般1.5～2.3米，間距50～200米。

三 改良適應性植物品種篩選技術(shù)

據(jù)植物學研究成果及本項目開展的試驗應用可知：一是種植耐鹽堿樹木，如檉柳、枸杞、沙棗、胡楊、白蠟等。鹽堿地種植樹木可以防風降溫，調(diào)節(jié)地表徑流，樹木的龐大根系和大量的枯枝落葉也可改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，抑制表面積鹽。同時，枝繁葉茂的樹冠可蒸發(fā)大量水分，使地下水位降低，減輕表面積鹽。二是種植抗鹽性較強的草本植物，我國的耐鹽草本植物資源比較豐富，禾本科植物約49種，豆科植物約17種。鹽堿地種植草本，可以疏松土壤，減少表面土壤積鹽。由于草本植物有較好的覆蓋度，使土壤表面的水分蒸發(fā)減少，土表積鹽降低，土壤的物理性狀得到改善。三是利用高抗鹽植物，如鹽地堿蓬、鹽角草等吸收鹽堿，也就是生物吸鹽器。這些高抗鹽植物為退化鹽堿地的代表植物，這些植物一般不具備飼用價值，但能抗高含量的鹽堿，可以增加地面覆蓋，吸收土壤中大量的鹽分。

四 蚯蚓篩選、馴化和原位接種技術(shù)改良土壤

蚯蚓是土壤中的主要動物類群，是一種雜食性的環(huán)節(jié)動物，它在自然生態(tài)系統(tǒng)中具有促進物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化的功能，能促進植物殘枝落葉的降解、有機物質(zhì)的分解和礦化，進而促進自然生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)和能量的循環(huán)。因此，一直受到生態(tài)學家和土壤學家的關(guān)注，進而被稱為“土壤生態(tài)系統(tǒng)工程師”。土壤動物在生態(tài)系統(tǒng)中，以其巨大數(shù)量直接參與土壤有機質(zhì)的分解—礦質(zhì)化過程，使礦化物質(zhì)的損耗在整個植物生長季節(jié)內(nèi)緩和地釋放，這種生物調(diào)節(jié)過程，在生態(tài)系統(tǒng)中具有功能性的作用，另一方面，土壤動物對微生物群落起著生物和能量的過濾作用，并通過自身的運動和攝食，促進土壤改良（2）。

蚯蚓在其新陳代謝過程中能吞食大量有機物質(zhì)，并將其與土壤混合，通過砂囊的機械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學作用進行分解轉(zhuǎn)化。蚯蚓的消化能力極強，其消化道能分泌出蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、甲殼素酶及淀粉酶等，在這些酶和微生物的作用下有機物質(zhì)就會被水解成簡單的碳水化合物、脂肪、醇等低分子化合物，這些物質(zhì)再與土壤中的礦物質(zhì)結(jié)合成高度融合的有機-無機復合體，最終以蚯蚓糞的形式排出。

由于蚯蚓自身特有的體表結(jié)構(gòu)和不斷分泌的粘液，使得蚯蚓能夠在粘性土壤中也能活動自如，尤其能在粘重的土壤中影響更大。它們能夠混合土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤透氣、排水和深層持水能力。蚯蚓主要通過穿行的穴道及其排泄物（蚓糞）影響土壤結(jié)構(gòu)。蚯蚓活動在影響生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中的各種養(yǎng)分和其它資源的同時，也對該系統(tǒng)中土壤的pH值、氧化還原狀態(tài)和溫度等產(chǎn)生影響。

接種蚯蚓能明顯促使有機物（作物秸稈）進入土壤中，進而加快有機物在鹽堿地土壤中的降解與轉(zhuǎn)化。有研究表明，在有機物質(zhì)分解過程中，蚯蚓的作用僅次于土壤微生物而居于其它動物之上。蚯蚓能夠積極地影響土壤結(jié)構(gòu)，經(jīng)過蚯蚓堆肥處理后，整體上能使速效養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量增加（3）。

針對本工程項目，主要采用糞蚯蚓：

首先將牛糞與農(nóng)作物秸稈以干重6：4的比例混合，加入發(fā)酵桶1內(nèi)，攪拌均勻；發(fā)酵5～8天，形成腐殖土；然后將腐殖土投放入蚯蚓養(yǎng)殖箱內(nèi)，堆高0.4～0.6米，以每平方米2000條的密度投放蚯蚓種苗，養(yǎng)殖6～8天后，通過布水管布水，使腐殖土的濕度達到80%以上，大部分蚯蚓從生長箱外逃至分離箱后，將腐殖土排入至肥料箱，完成一次生物降解過程。

其次，我們采用的原位接種技術(shù)，就是將土壤和蚯蚓所需食物混在一起，放在黑暗和適當溫度的養(yǎng)殖箱里培育，然后將蚯蚓和土壤一起接種到鹽堿土壤中。這種方法可以放在較大尺度的堆肥處理上，通過有機物和土壤混合堆肥培育和繁殖蚯蚓，然后將堆肥處理后的物料和蚯蚓同時施入鹽堿土壤中，這樣培育出來的蚯蚓更具有生存能力。

對鹽堿地進行鄉(xiāng)土植物生態(tài)修復，一方面能夠因地制宜充分發(fā)揮鹽生植物的作用來降低土壤鹽分，有效改善鹽漬土壤的結(jié)構(gòu)；另一方面又改善了生態(tài)環(huán)境能為其他植物的侵入和定居提供必要條件。根椐聚鹽或耐鹽植物積聚鹽分的能力及生態(tài)特性的差異，將它們引種到不同含鹽量的鹽堿化土壤上，可將大片鹽堿地利用起來，充分發(fā)揮其生態(tài)作用，以期達到鹽堿地綠化改良的效果。

通過工程項目實施跟蹤發(fā)現(xiàn)，生物生態(tài)改良技術(shù)能明顯改善鹽堿地土壤的板結(jié)，使土壤松軟，空隙增多，土壤滲透性提高，脫鹽速度加快，促使植物光合作用加快，從而促進植物的有效生長，增加植物生物量，提高植物的生態(tài)效果和景觀品質(zhì)。

總結(jié)

本工程項目研究應用的鹽堿地土壤生物生態(tài)活體改良技術(shù)，通過人為手段創(chuàng)造利于進展演替的生態(tài)環(huán)境，逐步改變鹽堿土壤特性結(jié)構(gòu)，恢復鹽堿地植被和生態(tài)系統(tǒng)，使被干擾生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向正常演替，最終達到構(gòu)建相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，遵循生態(tài)建設(shè)原理，取得良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]陳克濤，鹽堿地改良方法，農(nóng)業(yè)知識，2013年第7期

[2]王宗英、路有成，長江南岸（安徽段）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤動物群落結(jié)構(gòu)的初步研究，生態(tài)學雜志，1988年第3期

[3]王艷、鄢海印、杜亞琴、梁俊文、劉可星，蚯蚓堆肥處理對不同物料農(nóng)化性質(zhì)的影響，安徽農(nóng)業(yè)科學，2011年第6期