張 蕊,張振偉,苗興傳,權(quán) 娟
(1嘉祥正洋農(nóng)業(yè)科技有限公司 山東嘉祥 272400; 2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所 鄭州 450009)
山東省嘉祥縣地處山東西南部,目前已出現(xiàn)700 余公頃次生鹽堿或鹽漬化,隨著土地流轉(zhuǎn)政策的實(shí)施,種植結(jié)構(gòu)也朝著集約化種植高經(jīng)濟(jì)作物模式轉(zhuǎn)變,但多年的不良耕作、不合理灌溉、施肥等因素,造成了部分土壤鹽化、堿化嚴(yán)重、犁底層板結(jié)、土壤黏重積水等問(wèn)題,長(zhǎng)期抑制或限制果樹(shù)生長(zhǎng),給農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出造成巨大的影響。針對(duì)這一問(wèn)題深入研究,制定出適合山東省嘉祥縣土壤改良的措施,對(duì)林果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展有重要意義[1]。
鹽堿化包括原生鹽化型、次生鹽化型、其他堿化型等,全世界鹽漬化土面積約10 億公頃,我國(guó)鹽漬土面積約3460 萬(wàn)公頃[2],不僅制約著人們的健康生活,也使得現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)發(fā)展受阻。原生鹽堿化屬于歷史遺留問(wèn)題,與早期地質(zhì)形成有關(guān),一般改良起來(lái)較為復(fù)雜,而目前大多數(shù)的鹽堿化主要是次生鹽漬化,這與現(xiàn)代人類(lèi)澆水耕作習(xí)慣息息相關(guān)。
山東省嘉祥縣四季較為分明,春季較為干旱,夏季高溫多雨,易形成洪澇災(zāi)害,秋季旱澇相間,冬季干旱少雨,屬于暖溫帶季風(fēng)性大陸氣候。由于雨水不均,為了提高作物產(chǎn)量,常常采用大水漫灌的方式進(jìn)行灌溉(圖1),大量抽取地下水分會(huì)直接破壞地下水系的動(dòng)態(tài)平衡,鹽分上浮、隨水而來(lái),而土壤表面水分會(huì)隨之蒸發(fā),鹽漬則留存在可耕層中[3]。
圖1 果園內(nèi)大水漫灌
物理改良主要是選用地表鋪設(shè)細(xì)沙石、碎瓦礫、機(jī)質(zhì)土等質(zhì)地較為粗糙的材料,一方面調(diào)整土壤pH值和鹽分,另一方面保持土壤濕度,提高地表植物的成活率,隨即通過(guò)深翻土壤,打破犁底層,通過(guò)自然或人為調(diào)節(jié),恢復(fù)原有水系特征,盡可能切斷土壤毛細(xì)管,上下通導(dǎo),綠植的種植也能防止水分的過(guò)多蒸發(fā)(圖2),從而提高土壤活性,增強(qiáng)土壤透氣性,控制土壤返鹽。正洋農(nóng)業(yè)科技有限公司的葡萄園通過(guò)連年的增施粗制牛羊糞調(diào)解鹽分比例,通透土壤效果良好。
圖2 行上鋪設(shè)稻殼防止水分蒸發(fā)
排水設(shè)施的改良是水利改良的核心,目前林果業(yè)在建園區(qū)一般都是采用水肥一體化設(shè)備,在作物種植時(shí)鋪設(shè)地膜,無(wú)論是膜下滴灌還是大水壓制,都是通過(guò)減輕地上水分的蒸發(fā),緩解和降低鹽分的上浮,從而使鹽分跟隨水流沖刷帶走(圖3),降低土壤含鹽量,而這種方法一般短期效果明顯,長(zhǎng)期還是要靠可耕層的改良,否則極易出現(xiàn)鹽分重新上浮現(xiàn)象。實(shí)際操作中可以采用旱水輪作的方式,水作可以通透上下,帶走鹽分,而旱作可以采用覆膜的方式,降低蒸發(fā),節(jié)約用水,防止鹽分上浮,有效改良鹽堿地,這也是目前改良土壤較為省力省工的改良方式,在生產(chǎn)上被大量運(yùn)用。
圖3 覆膜后膜下沖淋,帶走鹽分
化學(xué)改良鹽堿地主要是用改良劑中的高分子化合物與鹽分產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng),使其隨灌溉水排出,有效改良鹽堿地[4]。也可以通過(guò)施入豐富有機(jī)質(zhì)、生物菌劑等,為土壤提供更多豐富的營(yíng)養(yǎng),增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)含量,加快土壤分解速度,增強(qiáng)土壤的新陳代謝能力,最終改良土壤鹽堿化。目前改良劑的選擇頗為講究,在選擇時(shí)要根據(jù)土壤情況酌情考慮,市面上化學(xué)制劑、菌肥、菌劑等產(chǎn)品良莠不齊,也給改良工作造成了更多困難。
耐鹽堿植物或微生物種類(lèi)是生物改良的核心。果園生草或綠肥不僅可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤透氣能力,還能刺激微生物活化分解,進(jìn)而產(chǎn)生更多的有機(jī)酸,可以大大促進(jìn)土壤陰離子溶解,有利于脫鹽排堿。
在鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū),可以選擇耐鹽堿的綠肥作物,隨著綠肥的收割也會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)移鹽分,種植耐鹽綠肥是通過(guò)綠肥吸收土壤中的一部分鹽分而起到降低土壤鹽分的作用(圖4),一般用于修復(fù)被石油污染和被重金屬污染的土壤。
圖4 行間種植綠肥,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量
糠醛渣對(duì)堿土改良和預(yù)防土壤次生堿化效果明顯,在降低土壤pH 值、堿化度、土壤容重以及提高作物產(chǎn)量等方面效果顯著。楊全剛[4]研究結(jié)果表明,腐殖酸、硫、石膏和糠醛渣是改良鹽堿土的最佳組合(圖5)。
李宏廣等[5]研究表明,脫硫廢棄物和糠醛渣配合施用對(duì)堿化土壤的改良效果顯著。石膏、粉煤灰、糠醛渣組合比單施石膏、粉煤灰與糠醛渣對(duì)鹽堿土理化性質(zhì)的改良效果更顯著。
王胡軍等[6]試驗(yàn)表明,粉煤灰可增加鹽堿土營(yíng)養(yǎng)成分,降低土壤含鹽量和堿化度,改變土壤的化學(xué)性質(zhì),增大土壤孔隙度,使土壤結(jié)構(gòu)疏松,增強(qiáng)土壤的透氣性和透水性,為植物根系創(chuàng)造更為通透的生存環(huán)境。
圖5 土壤增施腐殖質(zhì)、花生殼、糠渣等改良土壤
鹽堿地的改良是農(nóng)業(yè)土壤高效利用及高產(chǎn)豐收的基礎(chǔ),也是人們面對(duì)目前復(fù)雜國(guó)際形勢(shì),提高國(guó)內(nèi)種植面積、合理分配土地的重要措施。截至目前,改良措施雖多,但各有優(yōu)缺點(diǎn),在改良時(shí)應(yīng)該因地制宜,科學(xué)改良。現(xiàn)階段鹽堿地改良工程量巨大,投入成本極高,增加了農(nóng)業(yè)的種植成本,目前較低成本的依舊以增施有機(jī)肥和灌水下沉鹽分為主,只有通過(guò)多項(xiàng)舉措綜合改良,探索更多新材料、新技術(shù)、低成本的環(huán)保舉措才是應(yīng)對(duì)我國(guó)鹽堿地可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[7]。