张晓梅,王 柠
(东北农业大学 经济管理学院,哈尔滨 150030)
龙江发展智库
论黑龙江省盐碱地的开发与经营
张晓梅,王柠
(东北农业大学 经济管理学院,哈尔滨 150030)
[摘要]土地盐碱化危害繁多,主要表现为对环境和经济的危害,是阻碍农业生产发展的重要因素之一。黑龙江省的盐碱地主要分布在松嫩平原西部的低洼闭流地带,属于内陆盐碱地。黑龙江省已经在盐碱地的治理方面提出了盐碱地土壤的改良措施、园林绿化改良盐碱地措施和盐碱种稻地改良措施这三种主要方式。盐碱地土壤的改良措施要综合应用物理、化学、生物三种方法;园林绿化改良措施建议选择适宜在黑龙江盐碱地种植的植物,并结合合理的绿化工程技术,因地制宜,灵活运用各种方法;盐碱种稻的措施是培育状苗和稻田养鱼、养鸭两种方式。黑龙江省已经转变了以往对于开发盐碱地的态度,意识到盐碱地的改良和利用是一项长期的工程,也是一个综合各种措施治理防治的过程,所以,在认识上由追求根治盐害变为调控盐分,由采取单项措施变为综合治理盐碱化问题,在综合治理土地盐碱化的同时,又能重点强调某一单项措施,为黑龙江省盐碱地的开发与经营提出了新的观点。土地盐碱化是制约黑龙江省农业持续发展的一个重要因素,尽早改良黑龙江省盐碱地、合理利用盐碱地资源,将为黑龙江省第一产业的发展带来巨大的效益。
[关键词]盐碱地;改良;开发
盐碱地作为盐土地和碱土地的统称,是土地资源中重要的一部分,含有盐碱量较大的土壤被称为盐碱土,拥有盐碱土的区域较多的地区被称为盐碱地区[1]。大量研究表明,土地盐碱化的危害很多,主要表现为对环境和经济的危害。但盐碱土地面积的巨大既是危机也是机会,随着农业生产技术和水利建设的不断改进和发展,我国盐碱地中的很大部分将得到改良和利用。作为黑龙江省农业生产中低产地区的盐碱土地区,饱受土壤盐碱化这一主导制约因素的影响,一旦该影响被消除,黑龙江省农业生态系统将发挥出巨大潜力。因此,作为全国农业大省的黑龙江省要想进一步提高农业生产、改善农业系统,土壤盐碱化的治理和预防将具有重要的战略意义。
一、黑龙江省盐碱地的分布
由图1可以看出,从20世纪50年代中期到2000年,东三省盐碱地的面积不断扩大,且盐碱化的程度呈现越来越严重的趋势。[2]在东三省中,黑龙江省的盐碱地主要分布在松嫩平原西部的低洼闭流地带,属于内陆盐碱地。根据2014年的统计数据,黑龙江省盐碱地总面积已超过3 000万亩,其中,重度盐碱地面积为1 600万亩,已垦耕地面积约为40万hm2,约占全耕地面积的6%。松嫩平原作为黑龙江省盐碱地的主要分布地,其盐碱土地主要集中分布于松花江、嫩江两岸的松嫩平原西部地区。与此同时,黑龙江省盐碱地的面积还在以每年2万hm2的速度逐年增加[3]。
图120世纪50年代中期与2000年东北地区盐碱地分布情况比较
图220世纪50年代中期与2000年东三省土地盐碱化程度对比
黑龙江省的盐碱土地大部分属于苏打碱化型,土壤中的含盐量不高,多为轻度盐碱化土地。但与正常土壤相比,含有较多的碳酸钠和碳酸氢钠,导致土壤pH(酸碱度)较高,对植物和农作物的毒性增大,使得出现一些少斑状的光板地。加上对土壤长期的不合理利用,土壤盐碱化面积不断扩大、盐碱化程度不断加深,影响了粮、草的产量。但由于影响农牧产业发展的盐渍土大多分布在平原地区,这里的盐土、碱土有机质含量高,土壤质地黏重且保水保肥性能好,如能适宜机械耕作,加之一定的灌溉条件,一旦开垦利用并改良盐渍土,则作物产量较高,可促进农业实现可持续发展。
二、黑龙江省盐碱地的开发现状
2012年,针对土地盐碱化问题,黑龙江省林业厅出台了关于百万亩盐碱地生态综合治理的重点工程项目。与此同时,随着我国“一带一路”战略的进一步开展,可以发现全球70%以上的盐碱地所在地区都分布于“一带一路”沿线国家。作为国际上盐碱地的重要分布带,“一带一路”沿线国家不仅可以在交通、管道等基础社会设施上实现互联互通,还可以将对于盐碱地的开发治理作为沿线国家之间的一条新纽带。通过“一带一路”沿线国家对于盐碱地的治理,从而带动我国1亿亩盐碱化耕地的治理,2亿亩宜耕盐碱地的开发和利用;盐碱地治理应该以推动产业化发展为目标,以科技创新为支撑点,构建起完整的治理体系与产业化发展道路。为此,在2015年作为国土资源部土地整治中心,中国科学院南京土壤研究所建议在全国建立一批中重度盐碱地分类治理典型示范区:
由图3可以看出,国家对于东北盐碱地治理的开发示范地区主要包括:吉林、黑龙江、内蒙古等省区。对于东北苏打盐碱地,其分类治理技术模式是力求解决土地的严重碱害和土地板结等难题,主要运用破土深松、土壤改良调理等技术解决东北苏打盐碱地的治碱排盐难题。
可以看出,无论是国家还是省里对于黑龙江省盐碱地的开发和治理都显示出支持和重视的态度。与此同时,通过在改良和治理盐碱地过程中不断地摸索和研究,人们对盐碱地问题的态度和认识也发生了巨大的变化。进入21世纪,受人类活动、环境变迁、气候变化等因素的影响,土地盐碱化问题还会进一步发展,并将成为全球关注的重要问题之一。
图3中国盐碱地开发治理示范区布局示意图
三、黑龙江省盐碱地的改良与开发
下面将从盐碱地土壤的改良措施、园林绿化改良盐碱地措施和盐碱种稻地改良措施这三大方面对黑龙江省盐碱地的改良方法提出建议。
(一)盐碱地土壤的改良措施
1.物理改良方法
(1)土壤深翻改良。深翻是改良盐碱土地的有效措施,具有降低盐碱化程度、增强土壤通透性的作用。所以,在移栽根系较深的乔木之前,可采用深翻的方法,改良乔木的土壤条件,从而促进根系的良好生长。深翻土壤的时间是有讲究的,最佳的深翻时间是在秋末冬初,因为此时植物根系的生长力最为旺盛。如果错过秋末冬初这一最佳时间,也可以在初春之时进行深翻。土地深翻的深度也是有讲究的,因地而异,与土质紧密相关。当深翻的土壤为沙质土壤时,深翻的深度适宜较浅;如果土壤的下层有建筑地基残存物或不透水层,为了有利于渗水,深翻时应该打破此层;如果土壤的下层是半风化的岩石,则该土层厚度较薄,为了使土层加厚,深翻的深度应加深;深层为砾石时,也适宜深翻,为防止肥水的流失还应该清除掉砾石并增加好土。具体深翻的深度依情况而定,一般的深度为60~100cm。还需要注意的是,深翻时深度应该尽量深于植物根系的主要分布层的深度,从而扩大根系的吸收面积,有助于根系的良好生长。
(2)水利改良措施。改善土壤的水分状况是改良盐碱土地的重中之重,也是优先需要解决的问题。具体的措施主要包括:蓄淡压盐、灌水洗盐等,通过水分实现对土壤中盐分的排放,从而降低土壤中盐分的含量。蓄淡压盐的方法旨在排放土壤表层的盐分,降低土地的盐碱化程度,主要是通过灌溉水的下渗作用实现的。对于靠近水源的盐碱地,可引水灌溉、喷灌而起到洗盐压碱的作用。在一定的条件下,盐碱地还可实现上灌下排的排盐效果,主要针对那些有着优良深层地下水的盐碱地,可通过打井来实现这一效果。灌水洗盐的操作方法是在高含盐量、高地下水位的盐碱地区,采取开沟排水、竖井排水的措施,在一定的条件下,还可采取排灌结合的方法。黑龙江省属于内陆,盐渍土大部分发生在地形封闭、水盐无出路的低湿地,即称盐碱滩地,这些地区必须用人工法解除地形封闭状态,给水盐的排泄打开一条通道。通常通过设置排水系统来解决低湿地区的水分过多的难题。排水网、输水网及容泄区三部分共同构成整个排水系统。容泄区的作用是积蓄多余水分,并引用来灌溉发展草原,所以也称作上排下灌。
2. 化学改良方法
化学改良方法的作用机理是向土壤中添加其他物质,使之与土壤中的盐碱物质反应,从而降低土壤的盐碱含量。
(1)向土壤中添加化学改良剂,可有效中和土壤中的盐碱物质,从而降低土壤的盐碱含量,该方法利用了酸碱中和的原理。化学改良剂一般分为含钙物质和酸性物质两大类,含钙物质主要包括石膏、磷石膏、脱硫石膏、亚硫酸钙等。
(2)向土壤中添加有机肥,有机肥中含有大量的植物生长发育所必需的有机质和氮磷钾等营养元素,从而改善土壤的通透性,提高土壤的缓冲能力。此外,有机肥的作用包括改良土壤结构并提高土壤肥力;减少从地下水中上升的盐分,防止地表土壤的盐分积累;有机肥在腐化时还将产生酸性物质,可以中和土壤中的盐碱[4]。
3.生物改良方法
生物改良方法旨在提高灌溉水的利用率,实现生态环境的可持续发展。具体的方法主要包括植树造林、利用活性微生物菌肥、种植绿肥和耐盐植物等。植树造林与种植绿肥和耐盐植物的方法一样,都可以有效地降低土壤水分的蒸发量和土壤的盐碱化程度,对于改良盐碱土地起到重要作用。重点介绍的是利用活性微生物菌肥的方法,该方法是通过活性微生物菌肥产生的大量的有机酸和释放氮磷钾等养分,从而使土壤的理化性质和生物性质得以改善,并且改善了土壤的结构,增加了土壤的肥力。利用微生物的方法具有适用范围广的优点,既可以在酸性土壤上施用,也可以在碱性土壤上施用,更可以在良性土壤上施用,具有“生物治疗”的作用[5]。生物方法改良相比于其他改良方法的特点在于投资成本小,但是见效时间长,美化效果不好。总而言之,生物改良方法是改良与治理盐碱地土壤的一个不可或缺的好方法。为了达到较好的治理效果的目标,在实际的操作过程中,应该综合应用物理、化学、生物三种改良盐碱土的方法。既要做好翻土、灌排,又要利用改良剂和有机肥使土壤处于持续脱盐的状态,这样不仅能有效地防止返盐,还有利于绿化植物的生长,形成良性循环。
(二)园林绿化改良方法
1.耐盐碱的园林植物
种植耐盐碱的园林植物可以降低土壤的盐碱化程度。种植耐盐碱园林植物之前,应注意对优良树种的选择,优良的树种需要满足适应性强、浅根性、速生长等优点。苗源地的选择是有要求的,应该以盐碱地所在当地的树种为主,以周边省市的树种为辅。对于寒冷干燥的东北气候,不提倡使用过量施用化肥的苗木,原因是苗木在生长初期施用了过量的化肥,从而在生长初期过度生长,导致木质化程度低。
(1)选择适应性强的乔木。乔木相对于其他树种体型较大,是园林绿化中最不可或缺的树种,因此对于乔木树种的选择显得尤为关键。乔木树种的选择也要同样遵循当地树种为主,周边省市的树种为辅,在丰富园林层次的同时还提高了园林绿化的质量。
(2)选择适应性强的灌木。灌木对于降低盐碱土地的盐碱化程度起着积极的作用,同时,还能使得园林绿化植物的种类数量得到增加,并且提升园林景观的档次。我们不能仅仅满足在黑龙江省常见的灌木品种,还应该推广抗性更强的灌木,诸如沙棘、紫穗槐、柽柳等品种。除此之外,还可以选择适合的耐盐碱草坪、藤本和水生等植物品种,在选择植物品种时应遵循因地制宜的原则,切忌盲目模仿。
2.采用合理的绿化工程技术措施
采用合理的工程技术措施也是盐碱地区进行城市园林绿化的重要组成部分,只有两者结合才能种植出优良的绿化植物。采取何种工程技术措施,应该具体情况具体分析,综合考虑土地、植被、成本而定。
(1)客土地面提升法。客土地面提升法是通过修建花坛提升地面来减少盐碱土壤对植被的损害,主要针对盐碱化程度高的低洼地。具体的做法是:建好花坛后,用粗砂或者煤渣替换一部分的盐碱土(高度大致在40cm左右),并用优良客土填满花坛,即可于花坛中种植植物。客土地面提升法具有许多优点,低洼地地面高度的提升可以有效地防止灌溉水或者雨水的积累,并且相对地降低了地下水的水位。该方法适用于局部绿化,主要针对街道以及一些重要景点。
(2)扩大加深种植穴增加优良客土容量。该方法主要适用于种植在高地势盐碱地区的大型乔木。由于高地势地区的地下水位相对较低,所以不用担心加深种植穴带来的不良影响。为了减少大种植穴中的土壤水分的蒸腾,种植乔木后可于土壤表面撒上一层5厘米左右的中砂。
(3)封底式坑穴客土栽培法。封底式坑穴客土栽培法主要针对土壤含盐量高,且排水困难的绿化区域,这种方法费用较高。该方法的主要步骤是挖掘坑穴并用水泥封住底部,仅留一定数量的排水孔,接着在坑穴周围修建一定高度的挡土墙,然后与扩大加深种植穴一样,先填粗砂或者煤渣,最后用优良客土填满坑穴[6]。
选择适宜在黑龙江盐碱地种植的植物,并结合合理的绿化工程技术;因地制宜、灵活运用各种方法,使园林绿化成为一种改善黑龙江盐碱地的有效方法。
(三)盐碱种稻地的改良方法
1.培育状苗,增强抗盐碱能力
(1)抛秧盘客土育大苗,提高水稻抗逆性。水稻无论是在育苗期还是在生长期,都要求有良好的土壤条件,所以盐碱地的土壤条件极大地阻碍了水稻的良好发育。同时盐碱地土壤的反盐现象,会导致水稻在育苗期就发生立枯病甚至死苗;含盐量较高的水土也容易使得处于生长期的水稻发生赤枯病甚至死苗。采用“水稻抛秧盘客土育大苗”这一技术,可有效地解决这一问题。第一,抛秧盘不仅可以相对隔离秧盘上床土和秧盘下的床土,而且对苗床土壤的返盐现象进行隔离;第二,培育大龄状苗,大龄苗插秧时可以错过小苗对盐碱土地的敏感期;第三,抛秧盘育苗,每穴都自带营养块具有强抗逆性,插秧后可以快速返青,不缓苗。
(2)苗期浇酸化水。盐碱土地区的水中含有大量的重碳酸根离子,导致产生过多的残余苏打,从而引起土壤胶体吸附过多的钠离子,土壤因此碱化,导致土壤pH(酸碱度)不断升高。因此苗期浇酸化水能有效降低用碱性水灌溉带来的苗床土pH回升[7]。
2.稻田养鱼、养鸭
稻田养鱼:这是一种利用鱼稻共生理论发明的新生态渔业技术,即让稻田里的鱼吃掉害虫、草芽及藻类,从而减少稻田中的害虫、草害和藻类数量。现已形成3种技术模式,即粗放模式:不投饵、不施肥、 产鱼 150~225kg/hm2;投饵模式:投饵、产鱼375kg/hm2;500kg稻和50kg鱼模式:投饵、施肥 、产稻7 500kg/hm2、产鱼750kg/hm2。此外,鱼的粪便可以提供水稻所需的肥料;鱼的摄食能够活水、松土,有利于增产。稻田养鸭:该方法有许多优点,稻田里不用化肥、农药,而是利用家养禽的粪便作为肥料,鸭子的粪便可降低土壤的pH(酸碱度),又可作为鱼饲料;同时鸭子的旺盛的活动能力,还可以对稻田起到浑水肥田的作用。每667m2可放养15只左右。放鸭龄在20~25日龄,150~200g雏鸭;放养时间在水稻插秧后15天以上。黑龙江省作为国家的粮食大省,选择合理、适宜的方式对黑龙江省盐碱地进行水稻种植,不但更充分地利用了土地,而且可以提高粮食的产量。
黑龙江省盐碱地的改良和利用是一项长期的工程,也是一个综合各种措施治理防治的过程。对盐碱地的开发和利用有很多不同的方式,单一的措施已经不能满足当前的情况。因地制宜、选择适合的方法措施,可以更加有针对性的改良盐碱土,达到更好的效果。土地盐碱化是制约黑龙江省农业持续发展的一个重要因素,尽早改良黑龙江省盐碱地、合理利用盐碱地资源,将为黑龙江省第一产业的发展带来巨大的效益。
[参考文献]
[1]杨春桥.对黑龙江省土地盐碱化的思考[J]. 商业经济,2012,(14).
[2]张树文,杨久春,等.1950s中期以来东北地区盐碱地时空变化及成因分析[J]. 自然资源学报,2010,(3).
[3]高淑梅,周继伟.松嫩平原盐碱土现状及改良措施[J]. 现代化农业,2011,(6).
[4]李金彪,陈金林,等.滨海盐碱地绿化理论技术研究进展[J]. 土壤通报,2014,(1).
[5]潘再莲. 黑龙江省水稻盐碱地改良综述[J]. 中国农业信息,2014,(2).
[6]闫永庆,刘慧民,等.怎样搞好黑龙江省盐碱地地区的园林绿化[J]. 北方园艺,2005,(1).
[7]王翔. 盐碱地开发种稻技术的研究[J]. 内蒙古农业科技,1990,(1).
〔责任编辑:屈海燕〕
[中图分类号]S156.4
[文献标志码]A
[文章编号]1000-8284(2016)03-0106-05
[作者简介]张晓梅(1966—),女,江苏海安人,教授,博士,从事林业经济、农村人力资源研究。
[基金项目]黑龙江省经济社会发展重点研究课题“黑龙江省盐碱地开发与经营研究”(15034)
[收稿日期]2016-03-21