松嫩平原西部鹽堿土綜合治理技術(shù)的推廣應(yīng)用

陶延懷，司振江，黃 彥

(黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

松嫩平原西部鹽堿土綜合治理技術(shù)的推廣應(yīng)用

陶延懷，司振江，黃 彥

(黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

黑龍江省鹽堿土主要分布在松嫩平原西部，其他地區(qū)分布較少。鹽堿土中因含有大量有害離子，而抑制植物有生長(zhǎng)，甚至不能生長(zhǎng)，是區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化，作物產(chǎn)量不高，制約農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。作為重要的后備耕地資源，改良和利用鹽堿地，對(duì)補(bǔ)償日益減少的耕地、改善農(nóng)牧業(yè)生態(tài)環(huán)境、提高區(qū)域作物產(chǎn)量、促進(jìn)農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

松嫩平原西部；鹽堿土；振動(dòng)深松；改土蓄水；集成技術(shù)；推廣

黑龍江省位于我國(guó)最東北部，總面積45.48萬(wàn)km2，人口總數(shù)3835萬(wàn)人，可耕種土地面積1593.3萬(wàn)hm2。土壤類型包括山地草甸土、綠色針葉林土、暗棕壤、白漿土、黑土、黑鈣土、草甸土、沼澤土、泥炭土、鹽漬土、石質(zhì)土、火山灰土、新積土、風(fēng)沙土、水稻土，其中鹽堿土主要存在于松嫩平原西部，低洼處的閉流地帶。在山前傾斜平原的東部邊緣、高平原西部的低洼地帶,三江平原樺川至富錦一帶也有少量分布，鹽堿地總面積為188.7萬(wàn)hm2，其中174.4萬(wàn)hm2分布在松嫩平原，約占其總面積的14%[1]。多年來(lái)，科研技術(shù)人員研究了多項(xiàng)鹽堿土治理技術(shù)并實(shí)踐應(yīng)用，在鹽堿土治理中發(fā)揮了重要作用，但受自然因素、人為活動(dòng)影響,及技術(shù)應(yīng)用、推廣等條件制約，鹽堿土治理速度緩慢，鹽堿土地面積仍有擴(kuò)大趨勢(shì)。

1 鹽堿土特點(diǎn)

黑龍江省松嫩平原西部鹽堿土以蘇達(dá)鹽堿為主，區(qū)域地下水埋深淺，約1.5～3.0 m；礦化度高，介于2～5 g/L之間，最高達(dá)10 g/L；地下水和土壤鹽分組成以碳酸鈉、碳酸氫鈉為主，呈強(qiáng)堿性反應(yīng)，pH值8.5～11.0；代換性鈉所占百分率較高，輕度鹽堿土代換性鈉占比為5%～15%，中度鹽堿土代換性鈉占比為15%～30%，重度鹽堿土代換性鈉占比為30%～50%[2]。土壤板結(jié)、堅(jiān)硬、密實(shí)，透氣、透水性差，對(duì)植被危害性大。

2 振動(dòng)深松改土蓄水集成技術(shù)

2.1 技術(shù)核心

針對(duì)松嫩平原西部蘇達(dá)鹽堿土的特點(diǎn)，依托自主研發(fā)的多功能振動(dòng)式深松機(jī)，通過深松改土，輔助噴施土壤改良劑，建立了具有“改、蓄、降”功能的振動(dòng)深松改土蓄水集成技術(shù)。“改”是利用多功能振動(dòng)式深松機(jī)在不破壞土壤層位的前提下，使土壤膨松，松土深度達(dá)40～50 cm，改善土壤物理指標(biāo)，重新組合土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，科學(xué)調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱條件；“蓄”是土壤經(jīng)振動(dòng)深松后，增大土壤蓄水容量，減少地表徑流，涵蓄天然降雨，建立“土壤水庫(kù)”，為作物和牧草生長(zhǎng)提供所需水分；“降”是深松后土壤上升毛細(xì)管被切斷，減少土壤鹽分向上蒸發(fā)，返鹽現(xiàn)象被抑制，并通過雨季雨水的淋洗，改變土壤鹽分運(yùn)動(dòng)方向，將鹽分淋洗到根系層以下，實(shí)現(xiàn)脫鹽、洗鹽[3-5]。噴施土壤改良劑可絡(luò)合鹽堿土壤中有害離子，降低土壤中鈉、鎂等有害離子含量，有效控制鹽漬危害，為作物根系創(chuàng)造良好環(huán)境，促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)。

2.2 技術(shù)成熟度

試驗(yàn)證明，振動(dòng)深松改土蓄水集成技術(shù)應(yīng)用后，土壤氣相較對(duì)照區(qū)增加300%；土壤通氣指數(shù)由9.54%增加到14.3%，增幅達(dá)49.9%；土壤硬度從1000～1500 kPa降低到500～700 kPa及以下，降幅達(dá)52.0%；土壤的入滲能力提高3倍；在人工灌水100 mm的情況下，深松30 cm較不深松區(qū)多儲(chǔ)水8.6%～30.1%，相當(dāng)于全年多降雨80 mm左右或多灌一次750 m3/hm2的水。以振動(dòng)深松為主體技術(shù)，輔以施適量土壤改良劑后，土壤pH值降低，總含鹽量由0.4146%降到0.1233%，降幅達(dá)70%；對(duì)作物生長(zhǎng)毒害作用大的鈉離子被大量的置換，含量逐漸減少；有機(jī)質(zhì)含量由3.042%上升到5.920%，增幅達(dá)94.5%；全氮含量由0.227%上升到0.341%，增幅達(dá)50.2%；全磷含量由0.098%上升到0.124%，增幅達(dá)26.5%，土壤由中、重度鹽化土轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度鹽化土，土壤化學(xué)指標(biāo)趨向良性化[6]。

2.3 技術(shù)應(yīng)用效果

年畝產(chǎn)鮮草不足40 kg的重度鹽堿化草原治理區(qū)，應(yīng)用振動(dòng)深松改土蓄水集成技術(shù)治理第3年，牧草(羊草)覆蓋率超過80%，優(yōu)質(zhì)率達(dá)90%以上，平均株高為62 cm，可達(dá)到一、二級(jí)采草場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，草原生態(tài)環(huán)境基本恢復(fù)；中低產(chǎn)田鹽堿耕地治理區(qū)，治理后小麥3 a平均增產(chǎn)62.2%，玉米平均增產(chǎn)52.3%，大豆平均增產(chǎn)56%，白蘿卜平均增產(chǎn)50%，萬(wàn)壽菊平均增產(chǎn)50%。

3 技術(shù)推廣

2003—2007年，該技術(shù)已經(jīng)在黑龍江省安達(dá)市、肇東市、青岡縣、明水縣、富?？h、肇州縣、肇源縣等市縣的中、重度鹽堿化和嚴(yán)重退化草原及鹽堿耕地上完成中試面積2666.7 hm2，全省輻射推廣6.67萬(wàn)hm2，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。該技術(shù)在短期內(nèi)獲得了大面積推廣應(yīng)用，是公益類行業(yè)創(chuàng)新科研成果的一個(gè)典型案例。

3.1 相關(guān)政府部門鼎力支持

因應(yīng)用振動(dòng)深松改土蓄水集成技術(shù)治理鹽堿化草原和鹽堿耕地成效顯著，而引起省內(nèi)外的普遍關(guān)注。我國(guó)鹽堿土治理著名專家們先后到治理區(qū)調(diào)研，認(rèn)為：“這種技術(shù)，不僅在鹽堿化草原改良上有效，在中低產(chǎn)田改造上也很適用，應(yīng)用前景廣闊”。省水利廳、省科技廳通過設(shè)立省水利廳重點(diǎn)科研計(jì)劃、省科技廳科技攻關(guān)計(jì)劃、省科技推廣計(jì)劃、省發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)資金等項(xiàng)目予以支持，并投入專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目組開展相關(guān)試驗(yàn)、研究、推廣、轉(zhuǎn)化，省政府辦公廳、省發(fā)展和改革委員會(huì)、省農(nóng)業(yè)委員會(huì)、省水利廳、省畜牧廳、省國(guó)土資源廳、省農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室等政府部門都給予支持和高度重視，將該技術(shù)作為黑龍江省中低產(chǎn)田改造和鹽堿化草原治理的支撐技術(shù)，應(yīng)用于牧區(qū)水利工程、天保工程、西部地質(zhì)災(zāi)害治理工程、中低產(chǎn)田改造與鹽堿化草原治理工程等項(xiàng)目，保證了該技術(shù)在幾年內(nèi)得以大面積推廣應(yīng)用。

3.2 科研部門助力創(chuàng)新

2000年起，黑龍江省水利科學(xué)研究院松嫩平原鹽堿土生態(tài)環(huán)境綜合治理科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，通過承擔(dān)省水利廳、省科技廳關(guān)于松嫩平原鹽堿土綜合治理與高效利用技術(shù)研究等系列科研課題，建立了蘇打鹽堿土地(含退化、鹽堿化草原和低產(chǎn)田)綜合治理與特色農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展模式，為改善西部松嫩平原地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，加速農(nóng)牧業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整，提供科學(xué)技術(shù)支撐。

作為一項(xiàng)公益類行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，在獲得社會(huì)認(rèn)可和接受前，需要經(jīng)歷從不知、懷疑、觀察，到了解、認(rèn)可、接受、應(yīng)用的過程，自2003年起，省水科院成立了技術(shù)推廣指導(dǎo)項(xiàng)目組，結(jié)合省政府一年一度的科技下鄉(xiāng)活動(dòng)以及項(xiàng)目組承擔(dān)的科技推廣任務(wù)，在省內(nèi)多地針對(duì)振動(dòng)深松改土蓄水集成技術(shù)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、學(xué)術(shù)講座和召開現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)，使技術(shù)需求地區(qū)逐漸認(rèn)識(shí)、了解、接受了該項(xiàng)技術(shù)。期間，應(yīng)治理區(qū)需求，項(xiàng)目組能夠及時(shí)派出科研人員親臨現(xiàn)場(chǎng)駐點(diǎn)指導(dǎo)，詳細(xì)講解技術(shù)原理、操作規(guī)程、后期管理等，采取手把手指導(dǎo)、親身操作示范等方式，進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)，為該技術(shù)得以迅速推廣應(yīng)用提供有力支撐。

3.3 推廣舉措切實(shí)可行

利用新聞媒體加強(qiáng)宣傳。一是在技術(shù)需求地區(qū)，通過示范區(qū)所在市縣電視臺(tái)的新聞進(jìn)行宣傳；二是通過科研人員撰寫、發(fā)表學(xué)術(shù)論文，在學(xué)術(shù)期刊、國(guó)內(nèi)(國(guó)際)學(xué)術(shù)會(huì)議上進(jìn)行國(guó)內(nèi)外宣傳；三是通過黑龍江日?qǐng)?bào)、黑龍江科技報(bào)等報(bào)刊，在全省主流新聞媒體上進(jìn)行宣傳；四是通過召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行宣傳推進(jìn)。

形成立足省內(nèi)輻射省外的推廣模式。在省內(nèi)，以承擔(dān)科技推廣計(jì)劃項(xiàng)目和政府部門支持的示范項(xiàng)目為基礎(chǔ)，建設(shè)核心示范區(qū)，把松嫩平原西部各個(gè)核心示范區(qū)進(jìn)行合理布局，通過核心示范區(qū)的示范帶動(dòng)作用，面向全省進(jìn)行大面積推廣，同時(shí)輻射吉林省白城地區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼地區(qū)等鹽堿化、退化草原同類治理區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

建立職責(zé)清晰的組織保障體系。以科研單位為依托，建立了省、市、縣、鄉(xiāng)、村、農(nóng)戶各負(fù)其責(zé)的推廣體系，確保推廣工作有序?qū)嵤?。其中，試點(diǎn)縣(市)還成立了由縣(市)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村等各級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)組成的試點(diǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，由主管縣長(zhǎng)擔(dān)任組長(zhǎng)，縣有關(guān)部門為成員的領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)工作小組和技術(shù)小組，綜合管理，業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)和試點(diǎn)村，對(duì)試驗(yàn)示范區(qū)設(shè)專人管理，明確責(zé)任，保證推廣一處成功一處。

[1] 張大安. 黑龍江省土地鹽堿化形成原因及治理措施[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家, 2014(1):188.

[2] 司振江, 張忠學(xué), 李芳花,等. 松嫩平原鹽堿土集成治理技術(shù)的研究[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2010, 29(3):80-84.

[3] 黃彥, 司振江, 周宙. 松嫩平原鹽堿化草原治理模式的建立及其應(yīng)用[J]. 黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào), 2006, 33(2):13-15.

[4] 黃彥. 鹽堿土改良見成效 草原披綠不是夢(mèng)[J]. 水利天地, 2006(7):27-29.

[5] 司振江, 黃彥, 陶延懷,等. 采用多功能振動(dòng)式土壤改良機(jī)修復(fù)鹽堿化草地生態(tài)的方法:CN101697672[P]. 2010.

[6] 黑龍江省水利科學(xué)研究院.松嫩平原西部鹽堿土綜合治理及高效利用模式與技術(shù)研究技術(shù)總結(jié)報(bào)告[R]，哈爾濱：黑龍江省水利科學(xué)研究院，2006.

Popularization and application of saline soil integrated management technology in Western of Song-Nen Plain

TAO Yanhuai, SI Zhenjiang, HUANG Yan

(HeilongjiangProvincialHydraulicResearchInstitute,Harbin150080,China)

Saline soils are mainly distributed in the western part of the Song-Nen Plain in Heilongjiang Province, the other areas are less. Saline soils contains a large number of harmful ions which inhibit the growth of plants, It is the main factors of ecological environment deterioration and crop yield and restricting the economic development of agriculture and animal husbandry. As an important reserve resource for cultivated land, it has great significance to improve and utilize the saline soils to compensate the decreasing cultivated land improve the ecological environment of agriculture and animal husbandry, improve the regional crop yield and promote the economic development of agriculture and animal husbandry.

western part of Song-Nen Plain; saline soils; deep vibration; soil restoration; integrated technology; promotion

陶延懷(1968-),男,黑龍江綏棱人,研究員級(jí)高級(jí)工程師,主要從事農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)及鹽堿地改良方面的研究。E-mail:Taoyanhai1968@163.com。

S156.4

A

2096-0506(2017)01-0037-03