薄万芳
黄河沿岸盐渍化土地科学整治思路
薄万芳
黄河沿岸土地受到黄河来水的渗流补给,浅层地下水(潜水)水位偏高,加之黄河流域常年蒸发量较大,造成了黄河沿岸土地盐渍程度普遍较高,黄河沿岸现有的各类土壤改良方法由于技术老、成本高、效果差,普遍不适用于黄河沿岸土地盐渍化的整治。本文通过论述黄河两岸盐渍土地成因,分析现有改良盐渍土地技术,借助黄河来水有利条件,提出黄河沿岸盐渍化土地科学整治的工程思路,能够科学有效的解决黄河沿岸盐渍化土地问题。
水位因素
黄河沿岸土地常年受到黄河来水的渗流影响,地下水位与黄河来水的多少有直接关联,黄河来水作用于沿岸地层地下水,引起沿岸地下水水位的规律性抬高。
气象因素
黄河沿岸常年净蒸发(蒸发量-降水量)值较大,蒸发作用引起土壤中水分升华,而地下水中的各种矿化物质则滞留于土壤潜层,引起土壤矿化度持续升高。
人为因素
黄河沿岸群众的不科学的耕作行为和灌溉行为也是造成土地盐渍化恶化的主要因素。
挖沟开渠
进行划区分块,沟渠相间排布,相互连接。利用夏季雨水季节的自然降水,以水带盐把盐分排出,淡化土层和地下水。这样可以降低土层的含盐量,达到植物正常生长许可的盐分浓度的要求。
该方法的缺点在于田地排水效率低,如果排水不及时,地表水渗入地下,抬高地下水位,如此时蒸发强度大,极易加大盐碱程度。而且田地排水需要人力施工,费时费力且效果不明显。
种植耐盐的农作物
黄河流域大部分地区一年适合种植两季。秋季可以种植耐盐碱的冬小麦品种,如德抗961等,夏季种植大豆或者高粱。实践证明,豆科植物和高粱有较好的耐盐碱特性。豆科植物还具有固氮作用,不仅能增加土壤有机质、改良土壤结构,还能增加土壤中的氮素,有利于土壤的改良。
近年来的种植作物品种为小麦(盐碱程度较低的土地)和棉花(盐碱程度较高的土地),其余作物种植较少。耐盐农作物需要时间、物力、人力、技术等手段支撑才可以广泛推广。
添加改良剂
将磷石膏、糠醛渣、沼气肥等添加到盐碱土上,能改变土壤结构,降低土壤pH值,调节土壤供肥能力,提高养分有效率,使作物明显增产,同时也可起到保护周边环境不受污染的目的。当地农民在技术员的指导下,合理选择搭配改良剂,以达到较好的改良效果。
本方法难以推广的原因在于其成本性和多次循环性。改良剂的成本、人工的成本都比较高,且添加改良剂后,往往当年效果较好,隔年土壤化学性质就有下降的趋势。该方法在本地区应用面积极少。
深耕及平整土地
盐分在土壤中的分布情况为地表层多,经过耕翻,可把表层土壤中盐分翻压到耕层下边,把下层含盐较少的土壤翻到表面。平整土地可使水分均匀下渗,提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果。
本方法目前在研究区应用较为广泛,且取得的效果最为明显,技术难度低,但是却要每次种植作物都要进行深耕,平整土地,造成了成本的无形堆高。
结合黄河沿岸实际情况,对照现有盐渍化土地改良技术,提出的黄河沿岸盐渍化土地整治总体思路是利用黄河来水,通过工程措施(铺设现代灌溉网络,布设地下暗管网络,建立弃水排泄网络),对盐渍化土地进行活水压碱,咸水排除的一个科学除碱过程,见图1。
在科学整治盐渍化土地的进程中,灌溉网络、暗管网络、弃水网络的建立是关键所在。
1)黄河沿岸引水渠道及水源库(中小水库)基本已经建成,能够在黄河河道主管部门的同意下,即时引水;
2)灌溉网络建设,为便于长期使用,干渠、斗渠、农渠及其附属设施的建设,应采用混凝土(C20)制作;在制作渠道的过程中,高程控制(上游高程高,下游高程低)是确保来水顺利到达田间的决定因素;
暗管网络建设,暗管网络是便于田间地表来水经过一定时间能够渗流进入暗管,通过暗管排出田间,进入弃水网络的主要设施;暗管的布设,能够保障地表水在合理的时间内及时排除田间,避免抬高地下水位所造成的二次盐渍化过程。暗管网络的布设关键要素主要包括埋深(地表以下1.2m)、间距(50m)、比降(可根据实地情况决定);
3)弃水网络建设,弃水网络是将暗管排出的田间水调离田间区域的主要设施,处于整个科学整治网络的最后一个环节,且技术要求偏低,只需控制好正常比降即可;因此,弃水网络可以尽量利用现有的土渠,改建为适用于本网络的渠道即可。
无论灌溉网络、暗管网络还是弃水网络的建设,为了便于投入运用时做到自流灌溉,自流排泄,均应严格把控比降参数,做到上游底部高程高于下游底部高层。
图1 盐渍化改良技术示意图
图2 小麦生长状况比照图
为了鉴定科学整治思路的适用性,在黄河下游地区选取12万亩的农田整理工程进行了试点试验,经过两年的监测,试验区区块土地已基本脱碱成功,试验区种植小麦生长状况与对照区小麦生长状况形成鲜明对比,见图2。
本文提出的黄河沿岸盐渍化土地科学整治思路,通过一个科学有效的来水循环过程,无需人工干预,进行自流灌溉、自流排泄,节省了大量的人力、物力。虽然建设三大网络投入资金较以往改良土壤工艺较高,但是本工程施工思路一次投入,即可常年使用,无需重复投资,且改良土壤效果极为明显。
10.3969/j.issn.1001-8972.2015.10.006