鹽堿地改良措施與“海水稻”種植技術(shù)探討

摘 要：鹽堿地改良一直被稱為世界性難題，改良周期長，投資回報(bào)率低是阻礙鹽堿地大面積開發(fā)利用的關(guān)鍵因素。本文詳細(xì)闡述了當(dāng)前鹽堿地改良的主要技術(shù)，如耕作改良、地表覆蓋、化學(xué)改良、灌溉改良及植物修復(fù)，并從技術(shù)和效益兩個(gè)方面對(duì)最近熱門的“海水稻”改良技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：鹽堿地;土壤改良;海水稻

隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，工業(yè)和城鎮(zhèn)用地不斷增大，使得我國耕地?cái)?shù)量被不斷侵蝕。鹽堿土是我國目前資源量最大的后備土地資源，目前我國有潛力改造為農(nóng)田的鹽堿地約為1.92億畝，不斷加大鹽堿地治理力度，尋找有效地鹽堿地改良治理技術(shù)，對(duì)補(bǔ)充耕地資源，增加農(nóng)民收入、保障重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給、保護(hù)生態(tài)安全等具有重要意義。本文將依據(jù)各種鹽堿地改良技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出海水稻種植技術(shù)方案，并進(jìn)行了效益分析。

一、土壤鹽堿地改良技術(shù)分析

1.耕作改良技術(shù)與措施。耕作措施并不改變土壤內(nèi)水鹽組成，主要通過農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)耕作層土壤顆粒進(jìn)行重組。適宜的耕作措施有利于調(diào)整土壤三相組成并改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度和透水透氣性。

（1）深松耕作。深松耕作措施作為傳統(tǒng)耕作的重要組成部分，通過深松耕作建立新的耕作層，可以有效切斷土壤毛管，抑制深層土壤返鹽，改善土壤理化性狀，其效果一般能持續(xù)較久，最終促進(jìn)作物根系發(fā)育，增強(qiáng)植株抗逆性，顯著提高作物產(chǎn)量。

（2）秸稈還田。秸稈還田可以改善鹽堿地土壤理化性狀。研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田后不但可降低土壤鹽分和pH值，還可明顯改善土壤物理性狀。此外，秸稈在腐解過程中，可產(chǎn)生一定的有機(jī)酸，對(duì)堿性鹽類起到了中和作用，從而可改善鹽堿化土壤，增加土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀的含量。

2.地表覆蓋技術(shù)與措施。地表覆蓋主要包括地膜覆蓋和秸稈覆蓋等，地表覆蓋可有效阻止土壤水分與大氣間的直接交流，減少土面蒸發(fā)，減弱表土水分上行，抑制鹽分表聚，增加土壤有效含水量，改善土壤水熱狀況，活化土壤養(yǎng)分，提高作物產(chǎn)量，是鹽堿土改良的一種重要手段。

（1）秸稈覆蓋。鹽堿地地表采用秸稈進(jìn)行覆蓋可以有效攔蓄降水、減少徑流增加土壤蓄水量，同時(shí)使大氣與地表的接觸面減小有助于降低土面蒸發(fā)量，對(duì)鹽漬土有非常明顯的保持土壤水分、抑制地表返鹽、促進(jìn)降雨淋鹽，保持土溫，促進(jìn)作物生長和發(fā)育，提高產(chǎn)量等作用。

（2）地膜覆蓋。地膜覆蓋技術(shù)作為旱作玉米地膜覆蓋節(jié)水技術(shù)的核心，可有效抑制土面蒸發(fā)、保水增溫抑鹽效果較好，而且擴(kuò)大了雨水集流面積，最大限度地保蓄降水，提高水資源的利用率。

3.化學(xué)改良技術(shù)與措施。石膏作為一種傳統(tǒng)的化學(xué)改良劑，石膏中的鈣離子置換出吸附在土壤顆粒上的鈉離子，并在灌水淋洗的作用下，將鈉離子淋洗到作物根層以外，從而減輕鈉離子對(duì)土壤顆粒的分散程度，并降低土壤pH，為作物生長創(chuàng)造良好的土壤水鹽環(huán)境，石膏可以顯著降低土壤pH值、堿化度和容重，同時(shí)提高了土壤的孔隙度，使土表不易結(jié)殼。在進(jìn)行大面積石膏改良鹽堿土?xí)r，石膏改良的深度一般設(shè)為20～30 cm，建議采用犁翻后再旋耕的方法，將有利于提高改良效果。

4.灌溉改良技術(shù)與措施。灌溉洗鹽是一種常見的鹽堿土改良技術(shù)，但該方法存在一些問題：需水量大，成本高，操作不當(dāng)容易引發(fā)此生鹽漬化問題。自20世紀(jì)末，滴灌等先進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)在我國的大面積推廣和示范應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)的水利改良土壤的模式。

膜下滴灌技術(shù)集成了滴灌節(jié)水技術(shù)和覆膜栽培技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有明顯的節(jié)水、抑鹽、增溫和增產(chǎn)效果，目前已在我國新疆等西北干旱內(nèi)陸區(qū)鹽堿地改良工程中獲得廣泛應(yīng)用。實(shí)踐表明，膜下滴灌技術(shù)比傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)可節(jié)水30%以上，提高肥料利用率10%～30%;而且對(duì)不同鹽堿程度的土地均有較好的節(jié)水增產(chǎn)及鹽分調(diào)控作用。關(guān)于滴灌條件下的土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律、水鹽調(diào)控機(jī)理等成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。

5.植物修復(fù)改良技術(shù)與措施。植物修復(fù)主要通過植物根系生長可改善土壤物理性狀，根系分泌的有機(jī)酸可以中和土壤堿性，并可吸收、富集土壤鹽分;減少土壤水分蒸發(fā)，從而防止土壤返鹽。鹽生植物耐鹽性強(qiáng)，耐瘠薄、能耐受一般農(nóng)作物不能適應(yīng)的高鹽土壤。因此植物修復(fù)過程不需要經(jīng)濟(jì)上的大量投資，又沒有嚴(yán)格的條件要求和限制，也沒有水資源的浪費(fèi)。

鹽生植物耐鹽性強(qiáng)，耐瘠薄、能耐受一般農(nóng)作物不能適應(yīng)的高鹽土壤。改良重度鹽堿地的鹽生植物有：鹽角草和鹽地堿蓬，二者均屬于藜科，分屬鹽角草屬和堿蓬屬一年生草本真鹽生植物。鹽角草是迄今報(bào)道過的最耐鹽植物，基于其顯著的對(duì)鹽的攝取和富集能力，已被廣泛用于鹽堿地改良。鹽地堿蓬是優(yōu)質(zhì)牧草、嫩枝葉可做蔬菜，種子可榨油，保健價(jià)值極高，而且種植鹽地堿蓬可明顯降低土壤含鹽量。此外，輕度、中度鹽堿化耕地，可以種植一些耐鹽堿的經(jīng)濟(jì)作物，如菊芋、油葵等作物進(jìn)行改良。

二、海水稻種植技術(shù)分析

“海水稻”作為抗逆性作物一種，可以生長在灘涂和鹽堿地，可以將鹽堿水凈化，同時(shí)保持土壤，增加土壤的有機(jī)質(zhì)。具有極高的生態(tài)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

近幾年，“海水稻”品種篩選和栽培技術(shù)研究，在新疆喀什岳普湖、黑龍江大慶、山東東營軍馬場(chǎng)、山東青島城陽區(qū)、浙江溫州同時(shí)進(jìn)行，分別代表了新疆的干旱半干旱鹽堿地、東北的蘇打凍土鹽堿地、環(huán)渤海鹽堿地、濱海小流域鹽堿地和東南沿海新生鹽堿地等類型，并取得了豐碩成果。2016年，姜會(huì)龍等在寧波鶴浦鎮(zhèn)試種的“海水稻”最高畝產(chǎn)600公斤，平均也達(dá)到500公斤。2017年，袁隆平主持的青島“海水稻”研究發(fā)展中心的水稻品種，最高畝產(chǎn)達(dá)到620.95公斤。2018年，青島“海水稻”研發(fā)中心在青島市城陽區(qū)鹽堿地稻作改良示范基地試種的海水稻，實(shí)打畝產(chǎn)量為261.39公斤。2018年，袁隆平院士團(tuán)隊(duì)在新疆喀什地區(qū)岳普湖縣巴依阿瓦提鄉(xiāng)4村培育的“海水稻”產(chǎn)量達(dá)到549公斤。

三、海水稻種植技術(shù)效益分析

節(jié)水效益：將設(shè)置于地下的灌排管網(wǎng)與傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多項(xiàng)高新技術(shù)進(jìn)行配套形成的集成排灌系統(tǒng)。將工程改堿用水與農(nóng)藝用水有機(jī)融為一體，實(shí)現(xiàn)水、土、鹽平衡條件。采用暗管排水，加快耕作層淋鹽效率，阻隔深層鹽堿水隨毛細(xì)管作用上升導(dǎo)致的返堿，同時(shí)回收灌溉用水。通過項(xiàng)目實(shí)施，實(shí)現(xiàn)節(jié)水 30%以上，有效提高項(xiàng)目水資源利用率。

改善土壤：項(xiàng)目實(shí)施后，采用最先進(jìn)的微型環(huán)境理化因子傳感器與NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)結(jié)合，將植物生長和水土循環(huán)過程中的地下水肥條件、地上生長環(huán)境、作物生長態(tài)勢(shì)、病蟲害等信息即時(shí)傳送至大數(shù)據(jù)中心，通過AI和專家化診斷系統(tǒng)處理遠(yuǎn)程控制的方式，實(shí)現(xiàn)水土肥藥的智能化控制。項(xiàng)目區(qū)土壤中的鹽分不斷隨水流滲入地下管道排出項(xiàng)目區(qū)，并將地下水位控制在一定水平，抑制土壤返鹽，再配套土壤培肥措施，使項(xiàng)目區(qū)土地質(zhì)量顯著提高。

社會(huì)影響：通過項(xiàng)目建設(shè)，可有效增加農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)民收入，改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，增強(qiáng)項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，讓農(nóng)民享受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的實(shí)惠。為農(nóng)業(yè)機(jī)械化、集約化、智能化生產(chǎn)等奠定基礎(chǔ)，對(duì)于引進(jìn)和采用農(nóng)業(yè)新技術(shù)，運(yùn)用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方法，建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，推進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

四、結(jié)語

物理改良、化學(xué)改良、生物改良、水利工程改良、海水稻種植改良5 類技術(shù)在鹽堿地改良過程中各有優(yōu)缺點(diǎn)，且均取得了良好效果，但是，鹽漬化土壤的形成是一個(gè)長期而復(fù)雜的過程，鹽漬土改良也是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，鹽堿地改良應(yīng)采用以海水稻種植為基本的綜合種植技術(shù)。

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作者簡(jiǎn)介：王啟龍（1990-）男，山東濰坊人，碩士，主要從事土地整治工程技術(shù)研究。

基金項(xiàng)目：陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)內(nèi)部科研項(xiàng)目（DJNY2019-1）