微灌技術(shù)在鹽堿地節(jié)水灌溉工程中的應(yīng)用探討

李曉紅

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

鹽堿地是土壤中可溶性鹽類物質(zhì)含量過高的土地。土壤中鹽類物質(zhì)的大量積累，會(huì)對(duì)土壤的物理性狀產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，并對(duì)相應(yīng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生抑制。為了促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須要對(duì)鹽堿地進(jìn)行有效改良。而微灌技術(shù)在鹽堿地改良方面存在著一定的優(yōu)勢(shì)，可以憑借其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，在保證農(nóng)作物種植面積與種植質(zhì)量的基礎(chǔ)上，達(dá)到水資源節(jié)約、維持生態(tài)平衡的目的。但如何將微灌技術(shù)應(yīng)用到鹽堿地改良中是一個(gè)值得思考的問題。

1 景電灌區(qū)概況

景電灌區(qū)是一個(gè)高揚(yáng)程、多梯級(jí)、大流量的提灌工程，從黃河提水高度為700 多m，逐級(jí)進(jìn)行灌溉，部分灌溉面積在一期工程和二期工程交匯區(qū)，渠道滲漏和農(nóng)田灌溉使地下水位逐年升高。景電灌區(qū)已運(yùn)行半個(gè)世紀(jì)，由于灌排設(shè)施不配套，導(dǎo)致大面積的土地鹽堿化嚴(yán)重；加之灌區(qū)運(yùn)行多年，地下水位不斷升高，土壤的反堿現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至大部分地勢(shì)比較低的位置已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的鹽堿現(xiàn)象。

2 灌區(qū)鹽堿地形成原因

灌區(qū)鹽堿地形成主要受到了自然因素、水利因素以及農(nóng)業(yè)因素的影響。

2.1 自然因素

我國(guó)一些地區(qū)存在較多山地與盆地分布含鹽地層，母巖以及母質(zhì)具有較高含鹽量，加上山區(qū)淋溶鹽分，將以地下水、地表水徑流的方式向盆地輸送，土壤表層聚集鹽分很難淋溶，受到天氣影響強(qiáng)烈蒸發(fā)，地下水中的鹽量聚集至地表無法排除。

2.2 水利因素

一些地區(qū)沒有完善的水利基礎(chǔ)設(shè)施，導(dǎo)致灌區(qū)土壤可能出現(xiàn)次生鹽漬化的問題。不僅如此，水利管理重視灌溉，不重視排水，構(gòu)建了完善的灌溉體系，但沒有完整的排水系統(tǒng)，或是水渠深度不足，沒有過寬的間距，還會(huì)出現(xiàn)排水渠淤積坍塌問題，難以獲得良好的排水效果，導(dǎo)致地下水水位升高，灌區(qū)表土積鹽，加重了灌區(qū)土壤鹽漬化程度。

2.3 農(nóng)業(yè)因素

由于其水利樞紐不具備良好的調(diào)節(jié)能力，主要種植的農(nóng)作物有小麥、玉米等，養(yǎng)地類作物種植占比較少，使得種植業(yè)結(jié)構(gòu)不夠豐富，主要存在用地不養(yǎng)地的問題，土壤用養(yǎng)失去平衡。除此之外，當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植中開始大量、廣泛地應(yīng)用無機(jī)肥，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，土壤會(huì)出現(xiàn)板結(jié)情況，肥力隨之降低，影響土壤的蓄水保墑能力，也會(huì)降低農(nóng)作物的抗鹽能力。

3 景電灌區(qū)鹽堿地的危害

3.1 降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)量

在多種因素的影響下，景電灌區(qū)的鹽堿地問題十分嚴(yán)重。鹽堿物質(zhì)會(huì)融合到土壤溶液中，直接影響農(nóng)作物的細(xì)胞，導(dǎo)致農(nóng)作物不具備良好的吸收能力和代謝能力。即便是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，其最終的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量也會(huì)明顯降低，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入也會(huì)達(dá)不到預(yù)期收益。如果景電灌區(qū)的鹽堿化問題過于嚴(yán)重，還會(huì)導(dǎo)致土壤退化、土地大量棄耕等問題的出現(xiàn)，使農(nóng)民不得不放棄耕作。根據(jù)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)輕度的土壤鹽堿化問題會(huì)降低10%的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量；中度的土壤鹽堿化問題會(huì)降低15%～30%的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量；重度的土壤鹽堿化問題會(huì)降低30%～50%的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的銳減，必然會(huì)使農(nóng)民群眾遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 破壞生態(tài)環(huán)境

景電灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)用水方面存在著非常突出的矛盾。生態(tài)環(huán)境非常脆弱，加上灌排設(shè)施不配套等問題的存在，土壤鹽堿化問題日益嚴(yán)重，并對(duì)相應(yīng)區(qū)域自然植被造成影響，使其很難健康生長(zhǎng)。地表聚集了許多鹽堿物質(zhì)，在遇到干旱大風(fēng)天氣，還有可能形成鹽塵暴天氣，對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。一旦景電灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，將很難實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，也會(huì)直接影響到周邊居民生產(chǎn)生活水平，降低其幸福指數(shù)。

3.3 破壞地下水環(huán)境

景電灌區(qū)以傳統(tǒng)微灌技術(shù)的應(yīng)用為主。但是傳統(tǒng)微灌技術(shù)的應(yīng)用并不能有效地將土壤中的堿成分排于地下，鹽分聚集在耕地土壤中，或者進(jìn)入淺層地下水，由此提升地下水礦化度，影響地下水質(zhì)量，地下水環(huán)境就會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞。如果周圍居民不慎飲用了未經(jīng)處理的地下水資源，就會(huì)出現(xiàn)多發(fā)慢性腹瀉等癥狀，身體健康受到威脅。

4 灌區(qū)鹽堿地治理面臨的形勢(shì)

4.1 農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求

大多數(shù)灌區(qū)鹽堿地屬于中低產(chǎn)田，在我國(guó)耕地中屬于重要的后備戰(zhàn)略資源，具有較大應(yīng)用潛力。因此，要全面治理鹽堿地，并進(jìn)行相應(yīng)的改造，將農(nóng)田的標(biāo)準(zhǔn)提高，實(shí)現(xiàn)旱澇保收、生態(tài)友好、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目標(biāo)。

4.2 水利改革的要求

當(dāng)前我國(guó)比較注重鹽堿地地區(qū)的水利建設(shè)和相應(yīng)的治理體系完善，具有迫切性，這一過程中應(yīng)做好水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，保證水鹽平衡，制定合理的工作制度與灌排制度，確保灌區(qū)鹽堿地獲得良好的治理效果，避免施肥以及灌溉等工作存在不合理之處，使得耕地次生鹽漬化問題更嚴(yán)重，導(dǎo)致已治理鹽堿地出現(xiàn)反堿問題。

4.3 農(nóng)業(yè)環(huán)境的要求

一些地區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，應(yīng)注重治理其農(nóng)業(yè)環(huán)境，尤其是灌區(qū)鹽堿地的治理。全面優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，合理分配水資源和規(guī)劃灌區(qū)規(guī)模，并有效降低農(nóng)業(yè)用水的占比，對(duì)地下水進(jìn)行開發(fā)、利用，同時(shí)對(duì)灌區(qū)鹽堿地進(jìn)行相應(yīng)治理，能夠保證有良好的生態(tài)環(huán)境用水，對(duì)生態(tài)較為脆弱的流域加以治理，并全面落實(shí)生態(tài)修復(fù)工作。

5 微灌技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

微灌技術(shù)屬于一項(xiàng)高科技系統(tǒng)工程，其與水分、作物、土壤間的關(guān)系以及灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選擇模式、栽培技術(shù)、作物耗水、農(nóng)藝管理措施等息息相關(guān)。使用中應(yīng)因地制宜，結(jié)合農(nóng)業(yè)特征，合理選擇微灌模式，配備相應(yīng)的技術(shù)體系。同時(shí)，應(yīng)考慮用戶知識(shí)水平以及管理素質(zhì)，結(jié)合軟硬件，達(dá)到良好的灌溉管理效果。農(nóng)戶能夠合理應(yīng)用該技術(shù)，以此達(dá)到優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、省電、節(jié)水、省工等目的，可增加農(nóng)戶使用該技術(shù)的積極性。

在使用微灌技術(shù)時(shí)，應(yīng)合理制定相應(yīng)的灌溉計(jì)劃，并配合使用水鹽調(diào)控技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)微咸水灌溉，確保鹽堿地成為高產(chǎn)田。當(dāng)前在鹽堿地應(yīng)用微灌技術(shù)時(shí)還存在一些問題，這是因?yàn)楣喔戎贫戎形磁c水鹽調(diào)控技術(shù)相結(jié)合。

在創(chuàng)新微灌技術(shù)方面需要做好應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作，構(gòu)建研究小組，結(jié)合實(shí)際情況，研究出與用戶使用特點(diǎn)相符的微灌模式，并開發(fā)相關(guān)設(shè)備，制定合理、科學(xué)的灌溉計(jì)劃。由此使復(fù)雜系統(tǒng)工程更加簡(jiǎn)單，并全面落實(shí)灌溉系統(tǒng)管理。研究小組需要深入研究微灌技術(shù)所具備的水力學(xué)特性，保證灌溉系統(tǒng)更加完整，在鹽堿地改良中發(fā)揮重要作用。

6 微灌技術(shù)在鹽堿地改良中的應(yīng)用

6.1 微灌技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

微灌技術(shù)是一種借助管道系統(tǒng)將水資源輸送到灌區(qū)，并借助末級(jí)管道上的灌水器將水資源提供給農(nóng)作物的灌溉技術(shù)[1]。這是一種局部灌溉技術(shù)，可以將水資源小流量、均勻地輸送到農(nóng)作物根部附近的土壤中。以灌水器的出水形態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，可以將微灌技術(shù)分為滴灌、微噴灌以及小管出流灌等類型。

微灌技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)出了以下4 個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：一是以局部小流量灌溉為主，灌溉頻率較高，灌水相對(duì)均勻，對(duì)于水資源的利用率非常高。與普通的地面灌溉方式相比，微灌技術(shù)可以節(jié)約50%的水資源；與噴灌方式相比，微灌技術(shù)可以節(jié)約30%的水資源。二是可以在灌溉的同時(shí)進(jìn)行施肥，提升農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。應(yīng)用了微灌技術(shù)的地區(qū)，其農(nóng)作物產(chǎn)量明顯提高20%，且雜草生長(zhǎng)與病蟲害傳播受到了抑制。三是微灌技術(shù)可以對(duì)土壤的濕潤(rùn)度進(jìn)行調(diào)整，甚至借助微咸水灌溉來達(dá)到改良鹽堿地的效果，為農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)提供保證。四是微灌技術(shù)的應(yīng)用不受灌區(qū)土壤和地形的限制。

6.2 微咸水灌溉對(duì)水鹽運(yùn)動(dòng)的影響

針對(duì)鹽堿地的改良應(yīng)當(dāng)以降低灌區(qū)土壤含鹽量，保證植物健康生長(zhǎng)為目的[2]。在微咸水灌溉過程中，在水分下滲的過程中鹽分也會(huì)被運(yùn)移，進(jìn)而起到土壤脫鹽的效果。邵玉翠等在進(jìn)行小麥試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)利用一定濃度的微咸水進(jìn)行灌溉，土壤表層脫鹽效果比較好[3]。馬雅靜等在模擬田間試驗(yàn)當(dāng)中對(duì)玉米進(jìn)行微咸水灌溉，也發(fā)現(xiàn)土壤的含鹽量明顯降低[4]。

7 微灌技術(shù)在鹽堿地節(jié)水灌溉工程中的應(yīng)用策略

7.1 加快灌區(qū)微灌技術(shù)配套設(shè)施及節(jié)水灌溉工程建設(shè)

為了加強(qiáng)微灌技術(shù)在鹽堿地節(jié)水灌溉工程中的應(yīng)用，需要加快灌區(qū)微灌技術(shù)配套設(shè)施及節(jié)水灌溉工程建設(shè)[5]。首先，將整體目標(biāo)設(shè)定為建設(shè)現(xiàn)代化灌區(qū)，結(jié)合灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)范化的建設(shè)管理要求，制定灌區(qū)微灌技術(shù)配套設(shè)施的建設(shè)計(jì)劃和節(jié)水灌溉工程的建設(shè)計(jì)劃，確定灌區(qū)建設(shè)思路、內(nèi)容、規(guī)模以及投資。其次，加大力度進(jìn)行排堿渠的疏浚以及聯(lián)通，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)水價(jià)改革及其杠桿作用，對(duì)建設(shè)資金進(jìn)行統(tǒng)籌安排，提升建設(shè)資金利用的科學(xué)合理性，加快灌區(qū)微灌技術(shù)配套設(shè)施的完善速度以及節(jié)水灌溉工程的建設(shè)速度。

7.2 加強(qiáng)微灌技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)

景電灌區(qū)在微灌技術(shù)的應(yīng)用方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，但在微灌技術(shù)的應(yīng)用過程中還是出現(xiàn)了各種各樣的問題。應(yīng)對(duì)這些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，明確微灌技術(shù)在灌區(qū)規(guī)劃、布局、建設(shè)、管理以及運(yùn)營(yíng)方面的優(yōu)勢(shì)，可以歸納出具有景電灌區(qū)特色的做法。對(duì)這些問題進(jìn)行梳理，找出其中的不足，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化建設(shè)管理要求進(jìn)行改進(jìn)，可以有效借助微灌技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到鹽堿地改良的效果[6]。

7.3 加快推進(jìn)微灌試驗(yàn)研究

對(duì)灌區(qū)分區(qū)域、分種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，要對(duì)微灌試驗(yàn)研究工作予以高度重視，借助微灌試驗(yàn)研究來妥善處理節(jié)水以及改良鹽堿地間的關(guān)系，科學(xué)開展試驗(yàn)研究，掌握景電灌區(qū)具體的情況，在改良鹽堿地方面合理選擇節(jié)水灌溉配套措施與技術(shù)。通過這樣的方式，對(duì)灌區(qū)農(nóng)田土壤進(jìn)行有效的改良，對(duì)灌區(qū)鹽堿地的治理效果進(jìn)行優(yōu)化。

8 結(jié)語

相對(duì)理想的土壤環(huán)境是保證農(nóng)作物健康生長(zhǎng)、加快農(nóng)業(yè)發(fā)展、提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的基礎(chǔ)。但是受到多種因素的影響，部分灌區(qū)土壤的鹽堿化問題越來越嚴(yán)重，而微灌技術(shù)在鹽堿地改良方面有著積極的作用。因此，要結(jié)合灌區(qū)實(shí)際情況，研究出適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的微灌技術(shù)，為農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)提供保證。