黃驊市鹽堿地開發(fā)限制因子與工程類型對(duì)應(yīng)分析

田 超 段紅磊

（華北地質(zhì)勘查局五一九大隊(duì)，河北保定 071000）

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口與土地供應(yīng)出現(xiàn)矛盾，改變土地利用結(jié)構(gòu)和提高土地利用效率尤為重要。鹽堿地作為耕地后備資源，將其開發(fā)為耕地勢(shì)在必行[1]。根據(jù)黃驊市2013年行政區(qū)規(guī)劃，黃驊市共有鹽堿地29 986.77 hm2，其中宜耕面積21 845.30 hm2。黃驊市宜耕鹽堿地鹽漬化程度由西向東逐漸加重，土壤物理性狀不良，表現(xiàn)出有機(jī)質(zhì)含量低、土壤肥力狀況差、土壤板結(jié)、通透性差、微生物種類少、作物生長(zhǎng)狀況差和土壤溫度偏低等特征，主要表現(xiàn)為“瘦、板、生、冷”4個(gè)方面。其中：“瘦”主要指黃驊市部分土壤中有機(jī)質(zhì)含量低，土壤肥力狀況差；“板”指黃驊市土壤結(jié)構(gòu)不良，如土壤板結(jié)、通透性差；“生”指黃驊市鹽堿地生物性差，微生物種類少，作物生長(zhǎng)狀況差；“冷”指黃驊市部分土壤的溫度偏低，尤其是春季地溫上升較慢。這4個(gè)特征是黃驊市鹽堿地開發(fā)面臨的主要難題。針對(duì)黃驊市鹽堿地4個(gè)主要特征，必須采用有效的工程措施改善土壤狀況，使未利用鹽堿地達(dá)到耕種水平，從而提高土地資源的利用程度，發(fā)揮鹽堿地在增加糧食總產(chǎn)量方面的潛力，緩解國(guó)家糧食安全問題[2]。

1 限制因子與工程類型對(duì)應(yīng)分析

黃驊市全市范圍內(nèi)均有鹽堿地分布，土壤特性因地理位置不同而不同，并存在一定的規(guī)律性[3]。掌握這種規(guī)律性是開發(fā)治理鹽堿地的基礎(chǔ)。對(duì)黃驊市鹽堿地9種限制因子進(jìn)行分析可知，無法根據(jù)某一種限制因子確定科學(xué)的工程類型，而應(yīng)由多種限制因子相互制約確定不同的組合類型。對(duì)9種限制因子對(duì)應(yīng)的工程類型進(jìn)行整理分類，可對(duì)應(yīng)出4種主要工程類型，分別為水利工程、土地平整工程、培肥工程和道路工程。其中，地下水埋深、地下水礦化度、水源條件、排水條件和土壤含鹽量等5個(gè)限制因子對(duì)應(yīng)工程為水利工程，表土質(zhì)地和土體構(gòu)型2個(gè)限制因子對(duì)應(yīng)工程為土地平整工程，有機(jī)質(zhì)含量限制因子對(duì)應(yīng)工程為培肥工程，道路條件對(duì)應(yīng)工程為道路工程。通過對(duì)研究區(qū)4種工程類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，利用ArcGIS軟件進(jìn)行處理，得到其數(shù)量狀況（表1）。

表1 限制因子對(duì)應(yīng)工程統(tǒng)計(jì)情況

由表1可知，水利工程是研究區(qū)內(nèi)必須采用的工程類型，其面積為21 845.30 hm2，為研究區(qū)全域面積；采用土地平整工程類型的區(qū)域面積最少，為3 831.03 hm2，占研究區(qū)總面積的17.54%；培肥工程類型面積為7 464.47 hm2，占總面積的34.17%；采用道路工程類型的區(qū)域面積為8 484.62 hm2，占總面積的38.84%。實(shí)施相應(yīng)工程類型之后，研究區(qū)內(nèi)的限制因子限制程度降低，可使鹽堿地達(dá)到耕種作物的要求，增加耕地面積，提高土地利用率。

2 工程措施適用條件分析

2.1 水利工程

黃驊市宜耕鹽堿地普遍存在土壤鹽漬化的情況，土壤含鹽量高造成作物無法耕種，因而宜耕開發(fā)時(shí)需要對(duì)所有的宜耕鹽堿地進(jìn)行降鹽處理[4]。具體的水利措施應(yīng)由地下水埋深、地下水礦化度、土壤含鹽量、排水條件和水源條件等5種限制因子共同決定，5種限制因子既相互限制又相互利用。

2.1.1 水源工程措施類型的篩選及適用條件分析。根據(jù)《土地整理工程設(shè)計(jì)》和黃驊市鹽堿地實(shí)際情況，水源工程的選擇主要有3種。一是地下水，考慮到研究區(qū)的礦化度均在2 g/L以下[5]，并且深層地下水有開采限制，只能開采淺層地下水區(qū)域。二是地表水，黃驊市地表水全部位于22條河道內(nèi)，并且河流水位和灌溉要求水位相差較大，因而只能運(yùn)用引水灌溉的方法[6]。引水灌溉是在灌溉區(qū)附近的河流岸邊修建抽水站，根據(jù)工程實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，一般在距離水源1 000 m以內(nèi)最為適合。三是自然降水，若前2種水源均不適用，則可采用自然降水灌溉方式。

2.1.2 排水工程措施類型的篩選及適用條件分析。目前，適用于黃驊市鹽堿地開發(fā)的主要排水工程措施有明溝排水、暗管排水、明溝排水和暗管排水結(jié)合、深溝條田和井排。其中，明溝排水主要對(duì)研究區(qū)內(nèi)的鹽堿地進(jìn)行挖溝處理，通過排水將土壤中的鹽分運(yùn)到排水溝中，從而達(dá)到降鹽的目的。目前，采用明溝排水沖洗改良的鹽堿地多為中、重度鹽堿地，適用于土壤表層積鹽嚴(yán)重且地下水位淺、排水有出路的地區(qū)[7-8]。暗管排水，即按照鹽溶于水的原理，灌溉水或雨水溶解土壤中的鹽分，滲入埋在地下的暗管中排走，使土壤達(dá)到脫鹽的效果。當(dāng)使用暗管排水時(shí)，盡量選擇水源比較近的地方。深溝條田適用于低洼易澇、地下水位淺的鹽堿地地區(qū)。井排的適用范圍相對(duì)較廣，可利用降雨改良鹽堿地。因此，黃驊市宜耕鹽堿地除前幾種水利措施外，還可以采取井排措施。

2.2 土地平整工程

黃驊市宜耕鹽堿地的表土質(zhì)地和土體構(gòu)型可以反映出是否需要土地平整工程，研究區(qū)表土質(zhì)地類型有壤土、沙土和黏土，土體構(gòu)型有通體壤、壤/黏/壤、壤/黏/黏和通體黏等。由障礙度的計(jì)算可知，沙土和黏土2種表土質(zhì)地以及壤/黏/黏、沙/黏/黏和通體黏等構(gòu)型限制鹽堿地開發(fā)為耕地。因此，需要針對(duì)這2種限制因子采取工程整治措施。目前，土地平整工程主要有客土和深耕平底。根據(jù)表土質(zhì)地狀況，壤土質(zhì)量較好，無須工程措施；沙土無法通過耕作、施肥等技術(shù)改善土壤狀況，只能通過客土的方法改善土壤；黏土質(zhì)地較硬、滲透性差，需要深耕平底；壤/黏/黏和沙/黏/黏均不是最好的土體結(jié)構(gòu)，需要深耕平底，以打破犁底層，提高土壤通透性。開溝躲鹽一般結(jié)合灌水壓鹽，根據(jù)土壤水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律采取耕作保苗措施，較為適合土壤性狀差且有灌溉工程的區(qū)域。

2.3 培肥工程

有機(jī)質(zhì)含量能夠反映土壤肥力，尤其是有機(jī)質(zhì)在土壤中扮演礦物集合體的角色。研究區(qū)有機(jī)質(zhì)含量為3～20 g/kg。根據(jù)有機(jī)質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)質(zhì)含量為10～20 g/kg的鹽堿地可以通過秸稈還田達(dá)到耕種要求；有機(jī)質(zhì)含量＜10 g/kg的鹽堿地需要增施有機(jī)物，并結(jié)合作物秸稈還田。此外，還可以種植綠肥，因?yàn)榉N植綠肥和種植作物相沖突，所以只選擇鹽堿程度高、土壤肥力差的區(qū)域種植綠肥，并通過輪作的方式改善土壤狀況?？偠灾?，培肥措施主要有秸稈還田、有機(jī)物+秸稈還田和種植綠肥。

2.4 道路工程

目前，鹽堿地開發(fā)治理工程措施多為機(jī)械化操作，而研究區(qū)仍有部分鹽堿地交通不便，無法通行機(jī)動(dòng)車或僅能通人行走，因而在鹽堿地開發(fā)的同時(shí)有必要開展道路工程。道路工程主要是修建道路，可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

3 結(jié)語

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)鹽堿地開發(fā)的9種限制因子，可分析整理出4種主要工程類型，分別為水利工程、土地平整工程、培肥工程和道路工程。通過對(duì)研究區(qū)4種工程類型統(tǒng)計(jì)可知，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)需要采用水利工程的面積最大，為21 845.30 hm2，為項(xiàng)目區(qū)全部面積；需要采用土地平整工程的面積最少，為3 831.03 hm2，占研究區(qū)總面積的17.54%。實(shí)施相應(yīng)工程之后，研究區(qū)內(nèi)的限制因子限制程度降低。為提高工程措施的準(zhǔn)確性，建議進(jìn)一步對(duì)4種工程類型進(jìn)行細(xì)化分析。