薄萬芳
黃河沿岸鹽漬化土地科學(xué)整治思路
薄萬芳
黃河沿岸土地受到黃河來水的滲流補(bǔ)給,淺層地下水(潛水)水位偏高,加之黃河流域常年蒸發(fā)量較大,造成了黃河沿岸土地鹽漬程度普遍較高,黃河沿岸現(xiàn)有的各類土壤改良方法由于技術(shù)老、成本高、效果差,普遍不適用于黃河沿岸土地鹽漬化的整治。本文通過論述黃河兩岸鹽漬土地成因,分析現(xiàn)有改良鹽漬土地技術(shù),借助黃河來水有利條件,提出黃河沿岸鹽漬化土地科學(xué)整治的工程思路,能夠科學(xué)有效的解決黃河沿岸鹽漬化土地問題。
水位因素
黃河沿岸土地常年受到黃河來水的滲流影響,地下水位與黃河來水的多少有直接關(guān)聯(lián),黃河來水作用于沿岸地層地下水,引起沿岸地下水水位的規(guī)律性抬高。
氣象因素
黃河沿岸常年凈蒸發(fā)(蒸發(fā)量-降水量)值較大,蒸發(fā)作用引起土壤中水分升華,而地下水中的各種礦化物質(zhì)則滯留于土壤潛層,引起土壤礦化度持續(xù)升高。
人為因素
黃河沿岸群眾的不科學(xué)的耕作行為和灌溉行為也是造成土地鹽漬化惡化的主要因素。
挖溝開渠
進(jìn)行劃區(qū)分塊,溝渠相間排布,相互連接。利用夏季雨水季節(jié)的自然降水,以水帶鹽把鹽分排出,淡化土層和地下水。這樣可以降低土層的含鹽量,達(dá)到植物正常生長(zhǎng)許可的鹽分濃度的要求。
該方法的缺點(diǎn)在于田地排水效率低,如果排水不及時(shí),地表水滲入地下,抬高地下水位,如此時(shí)蒸發(fā)強(qiáng)度大,極易加大鹽堿程度。而且田地排水需要人力施工,費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效果不明顯。
種植耐鹽的農(nóng)作物
黃河流域大部分地區(qū)一年適合種植兩季。秋季可以種植耐鹽堿的冬小麥品種,如德抗961等,夏季種植大豆或者高粱。實(shí)踐證明,豆科植物和高粱有較好的耐鹽堿特性。豆科植物還具有固氮作用,不僅能增加土壤有機(jī)質(zhì)、改良土壤結(jié)構(gòu),還能增加土壤中的氮素,有利于土壤的改良。
近年來的種植作物品種為小麥(鹽堿程度較低的土地)和棉花(鹽堿程度較高的土地),其余作物種植較少。耐鹽農(nóng)作物需要時(shí)間、物力、人力、技術(shù)等手段支撐才可以廣泛推廣。
添加改良劑
將磷石膏、糠醛渣、沼氣肥等添加到鹽堿土上,能改變土壤結(jié)構(gòu),降低土壤pH值,調(diào)節(jié)土壤供肥能力,提高養(yǎng)分有效率,使作物明顯增產(chǎn),同時(shí)也可起到保護(hù)周邊環(huán)境不受污染的目的。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民在技術(shù)員的指導(dǎo)下,合理選擇搭配改良劑,以達(dá)到較好的改良效果。
本方法難以推廣的原因在于其成本性和多次循環(huán)性。改良劑的成本、人工的成本都比較高,且添加改良劑后,往往當(dāng)年效果較好,隔年土壤化學(xué)性質(zhì)就有下降的趨勢(shì)。該方法在本地區(qū)應(yīng)用面積極少。
深耕及平整土地
鹽分在土壤中的分布情況為地表層多,經(jīng)過耕翻,可把表層土壤中鹽分翻壓到耕層下邊,把下層含鹽較少的土壤翻到表面。平整土地可使水分均勻下滲,提高降雨淋鹽和灌溉洗鹽的效果。
本方法目前在研究區(qū)應(yīng)用較為廣泛,且取得的效果最為明顯,技術(shù)難度低,但是卻要每次種植作物都要進(jìn)行深耕,平整土地,造成了成本的無形堆高。
結(jié)合黃河沿岸實(shí)際情況,對(duì)照現(xiàn)有鹽漬化土地改良技術(shù),提出的黃河沿岸鹽漬化土地整治總體思路是利用黃河來水,通過工程措施(鋪設(shè)現(xiàn)代灌溉網(wǎng)絡(luò),布設(shè)地下暗管網(wǎng)絡(luò),建立棄水排泄網(wǎng)絡(luò)),對(duì)鹽漬化土地進(jìn)行活水壓堿,咸水排除的一個(gè)科學(xué)除堿過程,見圖1。
在科學(xué)整治鹽漬化土地的進(jìn)程中,灌溉網(wǎng)絡(luò)、暗管網(wǎng)絡(luò)、棄水網(wǎng)絡(luò)的建立是關(guān)鍵所在。
1)黃河沿岸引水渠道及水源庫(中小水庫)基本已經(jīng)建成,能夠在黃河河道主管部門的同意下,即時(shí)引水;
2)灌溉網(wǎng)絡(luò)建設(shè),為便于長(zhǎng)期使用,干渠、斗渠、農(nóng)渠及其附屬設(shè)施的建設(shè),應(yīng)采用混凝土(C20)制作;在制作渠道的過程中,高程控制(上游高程高,下游高程低)是確保來水順利到達(dá)田間的決定因素;
暗管網(wǎng)絡(luò)建設(shè),暗管網(wǎng)絡(luò)是便于田間地表來水經(jīng)過一定時(shí)間能夠滲流進(jìn)入暗管,通過暗管排出田間,進(jìn)入棄水網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)施;暗管的布設(shè),能夠保障地表水在合理的時(shí)間內(nèi)及時(shí)排除田間,避免抬高地下水位所造成的二次鹽漬化過程。暗管網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)關(guān)鍵要素主要包括埋深(地表以下1.2m)、間距(50m)、比降(可根據(jù)實(shí)地情況決定);
3)棄水網(wǎng)絡(luò)建設(shè),棄水網(wǎng)絡(luò)是將暗管排出的田間水調(diào)離田間區(qū)域的主要設(shè)施,處于整個(gè)科學(xué)整治網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),且技術(shù)要求偏低,只需控制好正常比降即可;因此,棄水網(wǎng)絡(luò)可以盡量利用現(xiàn)有的土渠,改建為適用于本網(wǎng)絡(luò)的渠道即可。
無論灌溉網(wǎng)絡(luò)、暗管網(wǎng)絡(luò)還是棄水網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),為了便于投入運(yùn)用時(shí)做到自流灌溉,自流排泄,均應(yīng)嚴(yán)格把控比降參數(shù),做到上游底部高程高于下游底部高層。
圖1 鹽漬化改良技術(shù)示意圖
圖2 小麥生長(zhǎng)狀況比照?qǐng)D
為了鑒定科學(xué)整治思路的適用性,在黃河下游地區(qū)選取12萬畝的農(nóng)田整理工程進(jìn)行了試點(diǎn)試驗(yàn),經(jīng)過兩年的監(jiān)測(cè),試驗(yàn)區(qū)區(qū)塊土地已基本脫堿成功,試驗(yàn)區(qū)種植小麥生長(zhǎng)狀況與對(duì)照區(qū)小麥生長(zhǎng)狀況形成鮮明對(duì)比,見圖2。
本文提出的黃河沿岸鹽漬化土地科學(xué)整治思路,通過一個(gè)科學(xué)有效的來水循環(huán)過程,無需人工干預(yù),進(jìn)行自流灌溉、自流排泄,節(jié)省了大量的人力、物力。雖然建設(shè)三大網(wǎng)絡(luò)投入資金較以往改良土壤工藝較高,但是本工程施工思路一次投入,即可常年使用,無需重復(fù)投資,且改良土壤效果極為明顯。
10.3969/j.issn.1001-8972.2015.10.006