生物生態改良技術在鹽堿地復綠工程上的應用探討

鐘江波

【摘要】本文舉項目實例進行分析，通過生物肥改良土壤、鹽堿地暗管排鹽技術、改良適應性植物篩選、活體培養等關鍵技術研究，在暗管排鹽基礎上，采用土壤生態改良技術，最終構建植被種類繁多、立體垂直結構復雜、水平結構多樣的相對穩定的生態系統。

【關鍵詞】土壤鹽堿化；土壤生態改良技術；生態系統

一 生物肥改良土壤技術應用

本工程項目利用生物技術改良鹽堿地土壤，從改善鹽堿地土壤的微生態環境入手，施用生物肥。

鹽堿地一般有低溫、土瘦、結構差的特點。有機肥經微生物分解、轉化形成腐殖質，能提高土壤的緩沖能力，并可和碳酸鈉作用形成腐殖酸鈉，降低土壤堿性。腐殖質可以促進團粒結構形成，從而使孔度增加，透水性增強，有利于鹽分淋洗，抑制返鹽（1）。有機質在分解過程中產生大量有機酸，一方面可以中和土壤堿性，另一方面可加速養分分解，促進遲效養分轉化，提高磷的有效性。另土壤疏松劑與山皮砂的使用也改善了土壤整體結構。

二 暗管排鹽技術的研發應用

根據“鹽隨水來、鹽隨水去”的水-鹽運動規律，本工程設計應用了一種鋪設在地下的排鹽裝置，在地下建立了一個相互聯系的地下排水鹽管網系統。土壤中的鹽分隨著水通過暗管的小孔滲漏到暗管中，再排到深水溝或排鹽井。暗管層鋪碎石作為隔離層，保障下層土壤中的鹽分隨水排走，避免上層客土層返鹽。通過多種方法使綠地的地下水位控制在臨界度以下，防止次生鹽漬化，進面達到土壤脫鹽的目的。

暗管排鹽技術就是將帶有孔隙的管道鋪設于地下一定深度（地下水位以上或以下），待灌溉或降雨后匯入管道的水分，或者是直接匯入到管道中地下水，通過管道排出土地，帶走鹽分，起到改良鹽堿地的目的。

通過在重鹽土上埋設暗管，利用灌溉和降雨所產生的滲流，加速排鹽，使土壤鹽分降低，短期內就能產生良好的經濟效益，達到邊改造、邊利用、縮短改良周期的目的。

本工程項目排堿管排水系統的規劃布設：排堿管排水系統由排水管和集水管組成。用以直接排除土壤中多余的鹽堿水，降低地下水位，調控土壤水、鹽狀況；后者則匯集由排水管排除的地下水，并輸送到排水骨干河溝中去。排水暗管布設在同一深度，按等距排列。對于透水性較差的粘性土或在上部有淺位阻水層時，加密暗管間距以提升效果。對于側向來水，則按截滲排水要求布設暗管。暗管埋設的深度和間距，主要根據排水標準而定。天津暗管埋深一般1.5～2.3米，間距50～200米。

三 改良適應性植物品種篩選技術

據植物學研究成果及本項目開展的試驗應用可知：一是種植耐鹽堿樹木，如檉柳、枸杞、沙棗、胡楊、白蠟等。鹽堿地種植樹木可以防風降溫，調節地表徑流，樹木的龐大根系和大量的枯枝落葉也可改善土壤結構，提高土壤肥力，抑制表面積鹽。同時，枝繁葉茂的樹冠可蒸發大量水分，使地下水位降低，減輕表面積鹽。二是種植抗鹽性較強的草本植物，我國的耐鹽草本植物資源比較豐富，禾本科植物約49種，豆科植物約17種。鹽堿地種植草本，可以疏松土壤，減少表面土壤積鹽。由于草本植物有較好的覆蓋度，使土壤表面的水分蒸發減少，土表積鹽降低，土壤的物理性狀得到改善。三是利用高抗鹽植物，如鹽地堿蓬、鹽角草等吸收鹽堿，也就是生物吸鹽器。這些高抗鹽植物為退化鹽堿地的代表植物，這些植物一般不具備飼用價值，但能抗高含量的鹽堿，可以增加地面覆蓋，吸收土壤中大量的鹽分。

四 蚯蚓篩選、馴化和原位接種技術改良土壤

蚯蚓是土壤中的主要動物類群，是一種雜食性的環節動物，它在自然生態系統中具有促進物質分解轉化的功能，能促進植物殘枝落葉的降解、有機物質的分解和礦化，進而促進自然生態環境的物質和能量的循環。因此，一直受到生態學家和土壤學家的關注，進而被稱為“土壤生態系統工程師”。土壤動物在生態系統中，以其巨大數量直接參與土壤有機質的分解—礦質化過程，使礦化物質的損耗在整個植物生長季節內緩和地釋放，這種生物調節過程，在生態系統中具有功能性的作用，另一方面，土壤動物對微生物群落起著生物和能量的過濾作用，并通過自身的運動和攝食，促進土壤改良（2）。

蚯蚓在其新陳代謝過程中能吞食大量有機物質，并將其與土壤混合，通過砂囊的機械研磨作用和腸道內的生物化學作用進行分解轉化。蚯蚓的消化能力極強，其消化道能分泌出蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、甲殼素酶及淀粉酶等，在這些酶和微生物的作用下有機物質就會被水解成簡單的碳水化合物、脂肪、醇等低分子化合物，這些物質再與土壤中的礦物質結合成高度融合的有機-無機復合體，最終以蚯蚓糞的形式排出。

由于蚯蚓自身特有的體表結構和不斷分泌的粘液，使得蚯蚓能夠在粘性土壤中也能活動自如，尤其能在粘重的土壤中影響更大。它們能夠混合土壤、改善土壤結構、提高土壤透氣、排水和深層持水能力。蚯蚓主要通過穿行的穴道及其排泄物（蚓糞）影響土壤結構。蚯蚓活動在影響生態系統物質循環過程中的各種養分和其它資源的同時，也對該系統中土壤的pH值、氧化還原狀態和溫度等產生影響。

接種蚯蚓能明顯促使有機物（作物秸稈）進入土壤中，進而加快有機物在鹽堿地土壤中的降解與轉化。有研究表明，在有機物質分解過程中，蚯蚓的作用僅次于土壤微生物而居于其它動物之上。蚯蚓能夠積極地影響土壤結構，經過蚯蚓堆肥處理后，整體上能使速效養分含量和微生物數量增加（3）。

針對本工程項目，主要采用糞蚯蚓：

首先將牛糞與農作物秸稈以干重6：4的比例混合，加入發酵桶1內，攪拌均勻；發酵5～8天，形成腐殖土；然后將腐殖土投放入蚯蚓養殖箱內，堆高0.4～0.6米，以每平方米2000條的密度投放蚯蚓種苗，養殖6～8天后，通過布水管布水，使腐殖土的濕度達到80%以上，大部分蚯蚓從生長箱外逃至分離箱后，將腐殖土排入至肥料箱，完成一次生物降解過程。

其次，我們采用的原位接種技術，就是將土壤和蚯蚓所需食物混在一起，放在黑暗和適當溫度的養殖箱里培育，然后將蚯蚓和土壤一起接種到鹽堿土壤中。這種方法可以放在較大尺度的堆肥處理上，通過有機物和土壤混合堆肥培育和繁殖蚯蚓，然后將堆肥處理后的物料和蚯蚓同時施入鹽堿土壤中，這樣培育出來的蚯蚓更具有生存能力。

對鹽堿地進行鄉土植物生態修復，一方面能夠因地制宜充分發揮鹽生植物的作用來降低土壤鹽分，有效改善鹽漬土壤的結構；另一方面又改善了生態環境能為其他植物的侵入和定居提供必要條件。根椐聚鹽或耐鹽植物積聚鹽分的能力及生態特性的差異，將它們引種到不同含鹽量的鹽堿化土壤上，可將大片鹽堿地利用起來，充分發揮其生態作用，以期達到鹽堿地綠化改良的效果。

通過工程項目實施跟蹤發現，生物生態改良技術能明顯改善鹽堿地土壤的板結，使土壤松軟，空隙增多，土壤滲透性提高，脫鹽速度加快，促使植物光合作用加快，從而促進植物的有效生長，增加植物生物量，提高植物的生態效果和景觀品質。

總結

本工程項目研究應用的鹽堿地土壤生物生態活體改良技術，通過人為手段創造利于進展演替的生態環境，逐步改變鹽堿土壤特性結構，恢復鹽堿地植被和生態系統，使被干擾生態系統轉向正常演替，最終達到構建相對穩定的生態系統，遵循生態建設原理，取得良好的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]陳克濤，鹽堿地改良方法，農業知識，2013年第7期

[2]王宗英、路有成，長江南岸（安徽段）農業生態系統土壤動物群落結構的初步研究，生態學雜志，1988年第3期

[3]王艷、鄢海印、杜亞琴、梁俊文、劉可星，蚯蚓堆肥處理對不同物料農化性質的影響，安徽農業科學，2011年第6期