于 梅
(喀什农三师勘测设计研究院 844000)
新疆生产建设兵团农三师位于塔里木盆地西北边缘,垦区大部分团场分布在河流下游、沙漠边缘,土地质量差、水资源匮乏。由于蒸发强烈,降水稀少,土壤盐渍化严重。农三师自成立以来,兴修水利、洗盐压碱、改造农田,为改善垦区生产条件和生活环境、壮大兵团屯垦戍边事业奠定了坚实的基础,但由于受自然条件和生产过程中灌溉、排水设施不完善等因素的影响,致使一些团场地下水位上升,出现不同程度的土壤次生盐渍化,制约了垦区社会经济的进一步发展。
农三师下属1个县级市(图木舒克市)和18个农牧团场,分布于新疆喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州的14个县(市)境内。全师土地总面积80.43万hm2,总人口19.30万,是以农业生产为主的垦区。在垦区已开发利用的土地中,耕地8.872万hm2,园地1.804万hm2。其中,因土质条件、土壤肥力、缺水、盐害和沙漠等侵蚀造成的中低产田面积达6.6万hm2,占总耕地面积的74.39%。
由于盐碱对耕作土壤产生的影响较大,农作物不能正常生长,产量下降,一些耕地由于次生盐渍化加重而被迫弃耕,土地资源的可持续利用受到危胁。据测算,轻度盐碱化可使作物减产10%左右,中度盐碱化可减产15%~30%,重度盐碱化则可减产30%~50%,甚至更高。盐碱化造成大量中、低产田,并损害农田水利设施,土地资源的可持续利用将受到限制,使农业综合生产能力下降,制约垦区农业的可持续发展。
造成农三师所属团场土壤盐碱化的根本原因是气候因素,除此之外重灌溉轻排水,重建设轻管理,不合理的开垦土地及对土地只用不养也是造成盐碱地的主要原因。
农三师所属团场均属于暖温带大陆性气候,由于各团场均位于荒无人烟的塔克拉玛干沙漠边缘,远离海洋,气候的显著特点是光照充足、热量丰富,降水稀少,蒸发强烈,空气干燥,气温日差较大。年降水量在34.1~38.8mm之间,年蒸发量在2030.8~3318.2mm之间,蒸发量最大可达降水量的62倍。由于气候干燥、降水稀少、蒸发强烈,地下水水平运动滞缓,土壤中的毛细水垂向运动强烈,将水分散失到空中,下部盐分被带至土壤表层沉积,形成盐碱地。
20世纪70年代以来,由于大都采用大水漫灌的原始灌溉技术,加之灌区渠道防渗率低、排水系统不完善等原因,引起地下水位不断上升,地下水通过蒸发至土壤表层而散失,盐分则留在土壤表层,在地下水位上升和盐分积累到一定程度后,导致非盐化或盐化较轻的耕地产生次生盐渍化。其次由于耕作制度不合理,农作物过于单一,并且大量施加化肥,形成土壤板结及盐碱化。因此,多年来由于不合理的灌溉方式及不合理的耕作制度造成了土壤次生盐渍化。
灌溉和排水管理粗放,尤其是排水管理,由于没有明确的管理职责和管理方法,使得排水管理处于无序状态,加上排水管理无经费来源,使排水系统只有建设、没有后期管理措施,达不到有序管水的目的。
农三师针对垦区内盐碱地情况,对盐碱地采取以防为主、防治并重的治理措施。根据垦区内各团场的地形地貌特点、盐渍化土壤分布和治理重点区域,结合行政区划,兼顾各团场的完整性,因地制宜地采取综合治理方案:在水利措施上完善现有的排水系统,并大力提倡高效节水;同时采取相应的农业措施、生物措施改良盐碱地。
a.垦区内盐碱化多属次生盐碱化,灌区地下水位高,盐分随着水的毛细作用上到地表,是造成土壤积盐并逐渐加重的原因。因此,有效控制地下水位,通过明沟、暗管、竖井及扬水等排水方式,将多余的积水排出灌区外,是盐碱地综合治理的基本措施。根据各团场的条件,采用明沟排水和竖井排水为主,控制地下水位上升,减少积盐量,增大盐分排出量,改良盐碱地。
治理措施的重点是对骨干排水系统进行疏浚、续建,对排水系统进行改造配套,完善排水设施,将地下水位控制在2.0~2.5m范围内,达到治理改良盐碱地的目的。
b.对于地下水位高、含盐重、土壤粘性大、地下水侧向运动迟缓的盐碱地,规划采用脱盐速度快、效率高、降低地下水位效果明显的竖井排灌方式,通过现有明沟排水排入容泄区,治理盐碱地。竖井排水首先要确定地下水隔离层以上的含水层深度,竖井深度不能超过隔离层。其次是确定竖井的间距,在确定深度的基础上通过渗漏实验确定水平距离,以等边三角形的形式布置,渗漏半径有部分要相互重叠,以不留死角为准。竖井排水可以与灌溉系统结合起来,在缺水季节可以把抽出来的地下水与大河来水混合,只要含盐量能满足灌溉要求,就可以用来浇灌农作物,这样既解决了地下水位问题,也解决了干旱缺水问题。
加强灌溉管理,加大群众参与和水利管理力度,尽量做到给作物适时适量的灌溉,盐是随水而来的,控制了水量也就控制了盐量,从这个角度来说,加强灌溉管理、适时适量灌溉,对于治理盐碱也有不可忽视的作用。滴灌具有显著的节水效果,可大大减少地表水的渗漏量,有利于降低和控制田间地下水位,可达到治理盐碱地的目的。
盐碱地的农业改良措施主要包括四个方面:
a.合理的土壤耕作。通过耕翻、耕地、镇压、中耕等田间作业,创造良好的土壤表面状态和耕层构造,促进土壤脱盐,调节土壤中水、肥、气、热状况,为作物高产创造良好的土壤环境条件。
b.土地平整。土地平整对盐碱地的改良具有提高脱盐效果、减少土壤返盐量和盐斑形成的作用,有利于提高灌水质量和利用率,避免地下水位过快提高,是盐碱地改良和管理的重要基础。
c.通过种植绿肥、秸秆还田培肥地力,增加土壤有机质含量,改善土壤表层结构。
d.施肥技术。增施农家肥、有机肥等,改变土壤物理性状。
植树造林,种植耐盐植物,是改良、利用盐碱地的另一项重要措施。通过植株的蒸腾作用,起到生物排水作用,达到降低地下水位目的。农三师所属农牧团场位于塔克拉玛干沙漠边缘,风沙危害大。结合防风林建设,种植了大面积的耐盐碱植物,提高了对地面的覆盖度,减少了土地裸露面的地表蒸发,从而减少了地表积盐,改良了盐碱地。这些耐盐碱植物,还起到了防风固沙、绿化环境,改善生态环境,提供木材、燃料、饲料肥料等作用。
农三师针对灌区产生次生盐碱化的原因,坚持“以工程措施为中心,结合农业技术措施和生物措施进行治理”的原则,针对不同的中低产田类型采用不同的改良措施,盐碱地治理取得了一定的效果。■