趙秀芳,宋國香,謝志遠,王振宇,張濤
(1.天津泰達綠化集團有限公司,天津300457;2.天津泰達鹽堿地綠化研究中心有限公司,天津300457)
我國鹽堿土修復現狀與特點*
趙秀芳1,2,宋國香1,2,謝志遠1,2,王振宇1,2,張濤1,2
(1.天津泰達綠化集團有限公司,天津300457;2.天津泰達鹽堿地綠化研究中心有限公司,天津300457)
從綠化和農業利用角度闡述了我國鹽堿地的分布概況與特點,分析了國內鹽堿地綠化和鹽堿地農業行業發展的技術特征與市場現狀,并進行了經濟效益分析,進而提出了鹽堿地綠化、農業發展的技術問題與發展前景。
鹽堿土;修復;技術;市場;效益;前景
鹽堿土是一系列受土體中鹽堿成分作用的、包括各種鹽土和堿土以及其他不同程度鹽化和堿化的各種類型土壤的統稱,也稱鹽漬土[1]。鹽漬土廣泛分布于世界上100多個國家和地區,總面積近1.0×109hm2[2-3],土壤鹽漬化已成為一個世界性的技術難題。我國是全世界鹽漬土面積第三大國,鹽漬土面積9.913 3×107hm2[4-5],占世界鹽漬土面積的近10%,其中,殘余鹽堿土4.487× 107hm2,現代鹽堿土3.693×107hm2,潛在鹽堿土1.733×107hm2[6]。截至目前,我國已被修復開墾利用的鹽漬土僅為576.6 hm2[7],尚有大面積鹽漬土待修復利用;且已開墾利用的土地,多為中低產田區,地力貧瘠,亟需土壤質量的進一步修復提升。當今世界隨著經濟活動的增強,人地矛盾日益突出,鹽漬土已成為我國重要的后備土地資源[8],亟待被開發、修復與利用。目前,我國對鹽堿地的利用主要集中在城市及工業綠化功用鹽堿地的修復[9-11]和鹽堿地農業高效利用與可持續發展[12-14]2個方面,由于鹽堿土利用的用途不同,采用的技術不同,其發展水平及現狀也存在顯著的差異。
綠化在鹽堿地城市建設中具有不可替代的重要作用[15-17]。鹽堿地綠化在發揮美化環境、凈化空氣、調解氣候、防治和減輕污染等生態功效的同時,通過升華區域環境,提升土地價值,極大地拉動了周邊商貿、房地產、工業和旅游等產業的快速發展,經濟性顯著,其中房地產近幾年受益最大。因“綠”而漲,綠化的高收益給投資者帶來了信心與動力,很多政府和企業投資意愿高,樂于將資金注入到鹽堿地綠化建設中去,并積極從收益和回報中拿出適當的資金進一步投入到鹽堿地綠化的生態建設中,良性循環,促進了鹽堿地生態建設的健康發展。
鹽堿地綠化一般只占沿海城市面積的15%~40%,但修復工藝復雜,成本相對較高,且綠地后期也需要專業的綠化公司進行養護,總體收益相對較好,這為專門從事鹽堿地治理的企業帶來了較為可觀的收益,保證了鹽堿地綠化技術市場的平穩運行與成長。據統計,2015年東部沿海地區鹽堿地綠化總投入上百億元,其中涵蓋綠化設計、施工及后期養護,市場巨大。近幾年,受利益的驅動,越來越多的企業涌入到鹽堿地綠化的建設隊伍中,很多企業資質混亂、專業隊伍參差不齊、技術方法五花八門,給鹽堿地綠化市場帶來了巨大危機與風險。以“天津泰達綠化集團有限公司”為首的鹽堿地專業綠化公司,是目前國內規模最大、技術最先進、資質最齊備的鹽堿地生態綠化專業公司。
鹽堿地綠化有別于農業,植物根系深、生長周期長、景觀要求高,修復成本往往較高,這導致當前我國的鹽堿地綠化主要以政府或企業投入為主,且主要集中分布于我國東部經濟較發達的沿海地區,而經濟欠發達的內陸地區更傾向于撂荒、閑置。近年來,隨著經濟活動的增強和城市化進程的加劇,土地的稀缺性迫使東部沿海地區圍海吹填造陸活動加劇,每年新吹填增加陸域數千萬公頃,這些土壤源于近海海底泥,土壤含鹽量極高、堿性極強,質地極差,養分貧乏,作為綠化基質進行城市生態景觀建設極其困難,任務異常艱巨。
鹽堿地綠化最初采用“客土換填”的方法,即將客來的好土直接回填于重鹽堿土上,其結果是次生鹽漬化極其嚴重,一般1~2 a客土層即變為重鹽堿或極重鹽堿土,針對這一棘手難題,20世紀90年代末期,張萬鈞等人經不斷研究改進提出并推廣應用了“淺潛水濱海鹽土地區暗管排鹽技術”,“淺潛水濱海鹽土地區暗管排鹽技術+客土工程技術”模式徹底解決了濱海鹽堿地綠化的技術難題[18],幾經改進,一直延用至今在工程上廣泛應用。但隨著客土面積的急劇增大,土源越來越貧乏,且很多學者認識到客土對土源地的破壞性太大,不是解決鹽堿地綠化的最終手段,據此展開了原土綠化技術的研發,建立了“淺潛水濱海鹽土地區暗管排鹽技術+原土改良綠化技術”,該技術目前在天津沿海綠化中已進行一定規模的推廣應用,成本可控,效果較好。
目前我國擁有各類可利用鹽堿地資源約3.60× 107hm2[19],其中具有農業利用前景的鹽堿地總面積1.23×107hm2,包括各類未治理改造的鹽堿障礙耕地2.10×106hm2,以及目前尚未利用和新形成的鹽堿荒地1.02×107hm2。目前具有較好農業開發價值、近期具備農業改良利用潛力的鹽堿地面積為6.67×106hm2[20],集中分布在東北、中北部、西北、濱海和華北五大區域的18個省、市和自治區,其中東北鹽堿區2.00×106hm2,西北鹽堿區2.00×106hm2,中北部鹽堿區1.00×106hm2,濱海鹽堿區1.00×106hm2,華北鹽堿區6.7×105hm2。近年來,隨著人類對農田的不合理開發利用(如,不適宜的灌溉、施肥),土壤次生鹽漬化面積在逐年擴大,據FAO和UNESCO估計,半數灌溉土地或多或少受鹽化或漬澇影響,我國每年約有近百萬公頃土地因土壤的次生鹽漬化而荒廢,根據王遵親等編制的“中國鹽漬土資源分布”,我國目前尚有潛在或已經發生的次生鹽漬土1.733×107hm2。僅新疆地區,在現有的4.43×106hm2耕地中,1.20×106hm2由于缺水和鹽漬化而棄耕,在已利用的3.23×106hm2耕地中,次生鹽漬化面積1.00× 106hm2。
農業部2011年在全國18個省(自治區、直轄市)開展的鹽堿地治理調查結果顯示,2000—2010年,調查區累計治理鹽堿地面積3.13×106hm2,總投入511.05億元,平均成本16 320元/hm2,新增糧食生產能力1.017 24×107t,每公頃新增糧食生產能力3 249 kg。
由于農業利用鹽堿地面積大,投資周期相對較長,一般需要3 a左右才能收回成本,投資見效周期長,收益相對較低,企業參與農業鹽堿地治理的積極性不高,市場化程度低;再加上我國的農業生產還處于農戶生產模式,農民投資意愿不高,目前主要依靠國家投資為主開展修復治理。
當前,我國有關鹽堿地農業開發利用技術的研發,主要是以中科院、農業部聯合國內農業高校及科研單位在鹽堿化防控、土壤改良、農業高效利用等領域開展鹽堿地治理技術研究,試驗示范和成果推廣,并形成了一系列適用不同地區不同類型鹽堿地治理與農業高效利用的實用技術。如適合濱海鹽堿地的旱作“上覆下改”控鹽培肥技術[21-22];適合黃河上中游鹽堿區的“上膜下秸”控抑鹽技術[23-25];適合西北內陸鹽堿區的鹽堿地棉花精量灌水控鹽技術[26-28];適合東北鹽堿區的蘇打鹽堿地水田“淡化表層”創建技術[29-31];適合黃淮海平原鹽堿區的咸水結冰凍融淋鹽保苗技術[32-34]等。另一方面,國土資源部、水利部聯合地方政府開展修渠、打深井、排堿溝清淤等水利工程建設,為灌溉區農業生產提供資金和技術支持,開展土壤鹽漬化治理,預防次生鹽漬化。通過持續治理改造,目前我國農業鹽堿地呈現面積總量減少、重度鹽堿地面積比例降低、中輕度鹽堿地比例上升(約占2/3)的趨勢。近年來,逐漸有一些企業進入到農業利用鹽堿地修復的改良劑、肥料、灌溉設施等;以及少部分具有技術優勢的企業與農戶或地方政府合作,開展成果轉化。缺少資金和技術雄厚,以及具有從方案設計、修復及防護等全方面開展農業鹽堿地修復的專業化企業。
30多年來,鹽堿地綠化技術從無到有,從簡單的客土回填到暗管排鹽技術的研發,再到暗管、原土改良技術的集成應用,鹽堿地綠化技術已相對較為成熟,鹽堿地綠化已不再是一個技術難題,但成本問題還是很多地區鹽堿地綠化受限的一大障礙,降低成本,提高速度,降低工程量,提高質量是鹽堿地綠化功用亟待解決的問題,應高度重視。
鹽堿地綠化“三分改,七分養”,很多綠化功用的鹽堿地后期植物會出現各種諸如長勢弱化、干枝、脫葉等現象,有些甚至已布設暗管排鹽技術的綠化功用鹽堿地后期也會出次生鹽漬化現象,這多是由于人為不當的水、肥養護管理有關,暗管排鹽工程作用下的鹽堿地綠化,特殊的地理環境和技術工藝創造的植物生境,就象一個大花盆一樣,其植物生長所需的水肥完全需要人工供給,且水分和養分補充要隨植物的生長不斷變化,因此,綠化功用鹽堿地需要長期進行水、肥、鹽動態監測、預警,養管模式要科學、合理的調控。
鹽堿地發生區往往是淡水資源匱乏區,水資源短缺對鹽堿地區綠化發展的制約越來越顯著,如何在保障鹽分平衡的前提下,提高水資源利用效率,快速提升土地質量仍是較為關鍵和亟待解決的科學難題。
近年來,隨著國家對鹽堿地治理及農業高效利用技術體系研發的不斷投入,已形成了一系列成熟的先進修復技術和方法。技術的全面推廣,需要有相應的水資源、工程、裝備、農藝技術相配套,資金仍然是制約農業利用鹽堿地修復的重要原因,因此,國家在這方面應加大投入,制定相關的法律和優惠政策,鼓勵一些有經濟實力和相對技術優勢企業或個人的投資。另外,我國鹽堿地大多處于生態脆弱區,要協調好開發與生態的關系,應在不破壞生態環境的前提下,優先開發緩坡丘陵地、鹽堿地、荒草地、裸土地等未利用地和廢棄地。灌水淋鹽、洗鹽是降低土壤含鹽量的首要方法,隨著水資源越來越稀缺,水資源的過度利用往往會對下游造成生態破壞,應在對水土資源進行統一規劃、綜合平衡,合理安排地表水和地下水的開發利用的前提下,開展鹽堿地修復和農業可持續發展利用。
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Status and Characteristics of Saline-alkali Soil Remediation in China
Zhao Xiufang1,2,Song Guoxiang1,2,Xie Zhiyuan1,2,Wang Zhenyu1,2,Zhang Tao1,2
(1.Tianjin TEDA Green Group Co.Ltd.,Tianjin300457;2.Tianjin TEDA Saline Green Research Center Co.Ltd.,Tianjin 300457)
The distribution and characteristics of saline-alkali land were described based on the utilization of greening and agriculture in China.The technical characteristicsand market situation of the greening and agricultural industry development in saline-alkali land were analyzed,and the economic benefit analysis was made.Then the technical problems and development prospectsofgreening and agricultural industry development in saline-alkali land were put forward.
saline-alkali soils;remediation;technique;market;benefit;prospect
S156.4
A
1005-8206(2017)04-0096-04
趙秀芳(1980—),博士,高級工程師,主要從事土壤鹽漬化防控和水土資源利用方面的研究。
E-mail:zhaoxiufang2000@sina.com
天津市自然科學基金青年項目(13JCQNJC08100);生態園林產業技術創新戰略聯盟項目(STYLCXLM201601);天津市濱海新區“十大戰役”重大科技支撐項目(2010-Bk140003)
2017-03-01