孫思同
(寧夏農墾暖泉農場有限公司,寧夏回族自治區 銀川 750206)
鹽漬化土地是目前占比較大的一種土壤類型,主要是由于鹽堿作用,導致土壤出現堿化或者鹽化的現象。聯合國糧食及農業組織和聯合國教科文組織對鹽漬化耕地的統計顯示,全世界鹽漬化耕地的土壤面積已經達到了9.543 8×108hm2,除南極洲之外,剩余的各大洲均有較大面積的鹽漬耕地,且鹽漬化耕地面積每年的增長速度已經達到了100×104~150×104hm2。鹽漬土是常見的中低產土壤類型,鹽漬土地的理化性質較差,是土地資源中質量較差的一種,會對農作物的生長造成一定的影響,甚至導致農作物死亡絕收,對農業產業的穩定發展非常不利。鹽漬土壤面積的不斷擴大以及質量的快速下降,其原因離不開各類不良栽培技術的實施,在實際農作物栽培中灌溉、施肥措施不當和過度砍伐等均會加快土壤的退化,導致優良耕地出現鹽漬化。如果在種植管理中能改良鹽漬化土地,有效解決土壤面積日益縮小造成的農產業發展問題。因此,需要加強對鹽漬化土壤的改良以及合理利用,解決當前糧食供應不足的問題。文章主要對整體鹽漬土地面積狀況以及發生因素進行了分析,并結合實際研究鹽漬耕地的改良要求,提出了改良操作措施,以期提高鹽漬土地改良質量的提升。
土壤的鹽漬化發展會對土壤的物理結構以及性質產生影響,導致土壤肥力水平下降,鹽漬化嚴重的耕地甚至會出現大面積土壤退化和被迫棄耕的情況,最終會導致大量優良耕地荒漠化發展[1]。
耕地土壤的鹽漬化加重,會導致農作物的產量降低,質量下降甚至造成絕收。鹽漬化環境對農作物的危害主要是由于土壤內的溶液會對農作物的細胞產生刺激,導致農作物正常的吸收功能以及代謝循環功能受損。
在農作物灌溉地區,為了降低耕地土層內的鹽分含量,會通過大水壓鹽灌溉的方式提升地下水礦化度水平,但是由于灌區內的夾荒地不具備灌溉條件,且其蒸發能力又較強,會導致耕地中的鹽分過度向荒地區域進行轉移滲透,造成“干排”或“旱排”情況,而荒地中的自然植被,則會在不斷增加的含鹽土壤環境中出現受損情況[2]。
鹽分隨水而來,隨水而去,鹽分的運動以及轉移離不開水分的承載,水是運送鹽分的渠道,也是積累鹽分的載體。灌區在引入水分時,也會引入大量鹽分,如未能夠及時排水,會導致隨水引入的鹽分在灌區土壤環境中大量積累,并且通過淋洗逐漸滲透到淺層地下水中。長此以往,會導致地下水中礦物質含量升高占比加大,礦化程度加重,水質惡化發展,對地下水環境造成嚴重的影響[3]。
土壤的鹽漬化發展,對于整體社會環境以及生態穩定性產生的危害不容忽視,如鹽漬化發展情況較為嚴重,土壤的穩固性也會有所下降,可能會導致出現房屋倒塌、自然植被滅絕、土地荒漠化發展和風沙量明顯增加,生態環境也會極為惡劣[4]。
灌區土壤鹽漬化的發生與人為因素和自然因素之間具有非常密切的關系,自然因素的作用和干擾是導致鹽漬化土地形成的主要原因,而人為因素則會加速鹽漬化的發展。
降雨量少、氣候干旱以及蒸發性強是最為常見的鹽漬化土地形成原因,如蒸發量遠遠超過降水量,則會導致土層表面的鹽分不斷積累,且難以有及時的降雨淋溶,而不斷強化的蒸發,還會將地下水以及土壤中的鹽分逐漸傳遞至土層表面,出現大面積堆積[5]。尤其是地下水隱藏深度較淺,毛細水將會在蒸發循環的過程中,源源不斷地將地下水引至地表,而水分的蒸發則會減少土壤中水分含量,留存大量的鹽分,造成土壤鹽漬化發展。
如封閉類地形鹽分的排泄會受到嚴重影響,山區的海拔較高,該部分位置土壤中的鹽分會隨著降雨淋溶逐漸向地下水以及地表水中轉移,而地下水以及地表水會受地勢影響,逐漸向盆地位置輸送,會帶去大量的鹽分,導致鹽分在盆地的積累,造成封閉地形區域內的鹽漬化嚴重發展[6]。
農業產業發展在水資源利用方面仍然面臨著各種各樣的問題,這會導致地下水位逐漸升高,甚至已經越過臨界深度。隨著農業生產中水利設施設備的不斷建設以及應用,耕地鹽漬化現象有所遏制,但是仍然有很大一部分地區在農作物灌溉以及渠道防滲方面的工作投入效果較差,灌溉定額仍然較高,每1 hm2的灌溉量仍處于12 000~13 500 m3。田間滲漏以及渠道修繕所承擔的壓力均處于較高水平,對水資源的循環產生影響,部分地區在農作物栽培管理時,將過多的注意力放在了灌溉方面,未重視到排水的重要性,導致適宜灌排比達不到預期的要求,雖然挖掘部分骨干排水渠道,但是存在不配套和不適用的情況,甚至會出現排水渠道坍塌的問題,如未能及時清理其坍塌部位,將會導致地下水位仍處于較高水平,甚至部分排水渠擁堵會導致地下水位升高到較高狀態,嚴重影響水資源的正常循環,灌溉水質的惡化發展,這也是導致土壤鹽漬化進展的重要因素[7]。平原地區水庫滲漏情況的發生,也是導致土壤鹽漬化發展的重要人為因素,部分農業生產地區較少存在山區調節水庫,主要是通過平原水庫的供應來滿足水資源循環需求,但是平原地區的水庫除了日常的蒸發之外,如出現滲漏情況,也會導致水庫周圍地下水位上漲,進而造成土壤鹽漬化發展,大部分平原水庫周圍地下水的埋深度僅能夠達到0.5~1 cm。
農業土地平整性較差,尤其是新開墾的土地,大多荒地分布區域集中在灌區邊緣位置,且大部分開墾的土地類型為重鹽堿類土地,此類土地并不具備完整配套的灌水以及排水系統,在整地時也未進行精細耕整,實際灌水時存在灌水不均勻,并且低處積水和高處積鹽的問題較為顯著。在農作物栽培時未能合理地搭配種植或者輪作種植,存在種植作物單一的問題,會致使土地出現用養失調情況,因此土壤自身的鹽分水平便會有所增加,化肥使用數量的不斷增加,將導致有機肥的使用量急劇減少,加重土壤板結等情況,不利于土壤蓄水保障能力的提升,進而會降低農作物對于鹽性環境的抵抗性能。
土壤鹽漬化主要通過水利改良的方式調節土壤研發環境,該改良措施在抬高地下水位導致土壤鹽漬化環境的改善作用效果非常顯著,但是排鹽量以及排水量的降低,需要通過多種方式進行調整,從而實現地下水位的變化[8]。常見的主要為種樹排水、暗排、明排和豎井灌排等,大部分鹽堿地區的水埋深淺不一,地下水礦化程度較高。有相關統計調查表明,中度以上鹽堿地的水埋深度均達不到2 m,且地下水的礦化度已經高達39~40 g/L。鹽漬地在改良時常用的水利工程為排水,主要通過排水的方式對地下水位進行控制,降低灌區地下水位,確保其水位降至2 m以下位置,避免高礦化度地下水對農作物種植生長產生的影響。還可以通過排水的方式,將高礦化度水排至灌區外部,通過土壤淋洗的作用來對地下水中的鹽分進行排流,實現土壤的脫鹽處理,滿足耕地的鹽漬化改良要求。
先進灌溉方式對在水資源的合理利用以及土壤鹽漬化的預防均有非常顯著的效果,例如溝灌、畦灌和地膜覆蓋灌溉等,均是非常常見的節水技術。另外,噴灌、滲灌、膜下滴灌以及低壓管道灌溉的節水效果更為優良,在農作物栽培生長過程中進行適宜灌溉制度的制定以及灌溉技術的實施,對于農作物生長的水分供應有非常重要的促進作用,能夠確保農作物在生長中獲得足夠的生長用水供應,且不需要進行地下水的使用,避免地下水在此過程中不斷蒸發,從而降低土壤中的水分含量,加重養分積累量,能夠有效解決因灌溉對地下水位水平產生的影響[9]。因此,應因地制宜推廣各類節水技術,通過節水技術的實施,為農作物的栽培生產提供充分的灌溉支持,不僅能夠實現農業用水的節約處理,解決水資源供應不足造成的農業生產矛盾,還能夠降低耕地的鹽漬化發展,提升其經濟效益。
灌區土壤的鹽漬化改良,需要從多方面綜合考慮,主要集中在區域性的水源平衡條件方面,可以通過水土資源統一規劃平衡處理的方式充分發揮出灌區排水系統的作用和功能,統一用水規劃以及統籌安排,做好上游和下游、地區以及生態環境之間的關系,通過完善科學排水系統的規劃以及搭建,優化整體的排水和排鹽質量。通過大河流域為主要單元中心搭建主排堿渠以及次級輔助排堿渠系統,從而實現鹽分的總體規劃,定期整修各個排水渠道的清淤,確保排水和排鹽系統的合理應用[10]。
農業改良能夠調整已經形成鹽漬化的土地或者尚未形成鹽漬化的土地,如耕地存在鹽漬化發展,可以起到治理效果。在農田管理時,需要平整土地,以確保灌溉的均衡性,合理栽培以及土壤耕作,配合相適合的施肥措施,能夠調整土壤的理化性質,實現優質農田的建造以及穩產田和高產田的保持。地下水位較高且地勢低洼位置則可通過水旱輪作的方式改良鹽堿地,水稻種植2~3 年能夠有效降低土壤的含鹽量,種植旱地作物,連續種植2~3 年以后可以更換回水稻種植,如此往復能夠通過農業措施,實現對于土壤鹽漬化環境的改良處理。
化學改良技術主要針對蘇打鹽土地及堿性土地,是應用較為顯著的一種改良措施,實踐研究可知,農業技術、生物技術以及水利改良技術的實施,在中度堿化、輕度堿化以及蘇打鹽化土壤改良中的效果均較為顯著,在實際改良時需要選擇相適合的化學藥劑來達到預期的改良效果。
由于鹽漬土壤的分布面積極為廣泛,類型復雜且成因不同,改良鹽漬土壤時選擇的方法以及技術類型也應改變,鹽堿地開發利用中常用的方式主要為水利工程節水措施、排水和排鹽系統規劃,農業調整以及化學改良措施等,不同改良措施的實際應用效果有所不同。水利工程方法的見效速度快,但是成本高,且持續性較差,而化學方法則會在降低土壤鹽分含量的同時,對土壤造成一定的污染。因此,需要在土壤鹽漬化改良措施選擇方面,根據鹽漬土壤的類型以及相關影響因素,實施相應改良措施,可通過配套栽培系統的規劃,改良農業技術,降低成本投入,提升鹽漬化土壤的改良質量以及達到良性循環效果。