莫莫克水利枢纽移民安置区土壤改良方案探析

2017-08-09 01:38陈振军
陕西水利 2017年4期
关键词:土壤质地土壤改良盐渍化

陈振军

(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830000)

莫莫克水利枢纽移民安置区土壤改良方案探析

陈振军

(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830000)

莫莫克水利枢纽移民安置区土壤质地相对较粗、砂化严重、肥力低,土壤盐渍化程度高,有效土层薄,为改善灌区土壤条件,通过分析移民安置区的土壤条件,对先期改良方案和远期改良方案的比选论证,结合当地农业耕作条件,最终确定安置区土壤改良方案为近期改良方案为主,远期改良方案为辅的综合治理方案,可有效促进安置区农业生产的良性循环和可持续发展,具有显著的生态效益和社会效益。

移民安置区;土壤;改良

莫莫克水利枢纽工程移民安置方案为:本工程搬迁安置人口和水库淹没影响的随迁人口,由政府组织,全部搬迁,安置点距原库区约30 km,距乡政府约28 km,距县城约69 km,地理位置优越,交通条件也较为便利。安置区地势南高北低,地形坡降较陡,形成由南向北倾斜的地势,海拔高程在1647 m~1683 m之间,地貌类型为河阶地。工程区土壤质地以沙壤土为主,地表和土壤中含碎石较多,土壤理化性质和宜耕性有待通过各种改良措施得到改善。为做好移民安置工作,需针对该安置区土地,根据土壤的实际情况提出改良方案。

1 安置区土壤条件

1.1 土壤条件

项目区地势南高北低,地形坡降较陡,形成由南向北倾斜的地势,属新生界第四系上更新统纪塔里木盆地南缘的西南拗陷区,位于昆仑山北麓、冲洪积扇上部的二级阶地上。

该区域的成土母质是冲洪积母质,分布在河流阶地上,是冲洪积而成的砂粒、粉粒和砾石,有一定的分选性,中下部粗骨成分多而复杂,不均一,土壤质地多为砂壤土和粉砂壤土,土层厚薄不一、肥力低。按发生分类的方法,项目区土壤属氯化物硫酸盐棕漠土,土壤剖面发育微弱,层次风化很差,盐分表聚现象明显,质地相对较粗、肥力低,植被稀疏、覆盖度低,地下水位较深。

1.2 土壤盐渍化

土壤易溶盐分含量及类型与植物生长关系十分密切。在干旱气候环境下,易溶性盐常在土壤表层积聚,直接影响到植物生长。所以干旱区土壤调查常常把易溶盐状况作为土壤质量评价的一个重要因素,也是今后土壤改良利用中需要重点考虑的问题。由于在项目区内全部土壤含盐达到中度或重度盐渍化程度,见表1和2。针对盐渍化现象比较严重这一特点,盐渍化是改良首先要考虑的障碍因素,在项目区内,目前有效的解决方法是大水洗盐。利用项目区下部是砂砾石的特点,经过大水溶解的土壤易溶盐,经砾石层渗漏并排出土体,且不会造成二次返盐现象。

表1 盐渍化程度分级标准

表2 项目区盐渍化土壤面积统计

1.3 有效土层厚度

有效土层厚度是植物根系能够生长的实际土层厚度,直接影响者植物的长势与收获。根据土壤野外调查的实际情况,安置区土壤厚度厚薄不一,土层有效厚度均小于50cm,部分区域需要通过土地平整或客土法提高有效土层厚度,故有效土层厚度是改良利用的第二障碍因素。

2 土壤改良方案

土壤含过量的盐碱,不仅防碍了作物对水肥的吸收,降低土壤对水、肥、气、热的供应和协调能力,而且障碍了土壤肥力的进一步提高和潜在肥力的发挥[3-4]。因此,要提高土壤肥力,土壤必须脱盐,消除这个土壤肥力的障碍因素。土壤脱盐后不能及时培肥,土壤理化性质得不到全面改善,脱盐效果不能巩固,作物不能持续高产稳产。所以,脱盐和培肥是改良利用盐碱地的两个密不可分的重要环节。

根据土壤改良利用分区成果:(1)经土地平整后,项目区内土地的有效土层厚度均小于50 mm;(2)由于土地的砾石含量高与10%,且土壤质地主要以砂土为主,需要重新处理后才能满足土壤耕作的要求;(3)安置区土壤为中度盐渍化土壤。

本次设计提出先期改良方案和远期改良方案,先期改良方案适用于工程建设先期的直接工程建设和投资,远期改良方案作为移民安置后在生产过程中逐步实施,对土壤性能加以改良。

2.1 先期改良方案

移民安置区土壤条件差,根据土壤调查资料,项目区土壤属氯化物硫酸盐棕漠土,土壤剖面发育微弱,层次风化很差,盐分表聚现象明显,质地相对较粗、肥力低,植被稀疏、覆盖度低,不适宜作为种植土。为保证移民下山后能尽快生产,本方案对灌区平整后的耕地全面换土0.5 m厚;防护林带点窝状换填土,每棵树换土0.5 m3。安置区耕地总面积为5060.66亩,客土换填量为1687730.11 m3,农田防护林250774株,客土换填量为125387 m3,客土换填总量为1813117.11 m3。

根据地质勘察资料,客土换填土料场位于河床右岸Ⅳ级阶地平台上,距移民安置区约4.7 km,为阶地表部上更新统风积+洪积(Q3eol+pl)粉土,储量极为丰富,无地下水干扰。料场表层为1.0 m~1.2 m厚的含盐层,为无用层,下部有用层平均厚度4.0m,有用层储量为320万m3,满足设计换填要求。

2.2 远期改良方案

2.2.1 灌溉淋洗方案

灌溉淋洗就是把水灌到盐碱地里,使土壤盐分溶解,水通过渗透自上而下的把土壤中的次生盐碱淋洗出,渗入排水沟加以排除,是疆内常见的改良盐碱地的重要措施[4]。由于项目区干旱少雨,水资源匮乏,灌溉水源主要为天山雪水,灌区来水量受季节影响较大,夏季水量较其它季节充沛。据此,本次设计确定每年一次灌溉洗盐,灌溉淋洗时间选择在秋收后,即每年11月。11月项目区气温相对较低,蒸发量小,地下水水位较低,11月作物需水量少,此时灌溉淋洗能够保证盐水顺利排出,土壤改良效果明显。

灌溉淋洗定额的确定应基于水盐平衡建立“测盐配方”淋盐水量估算模型,根据当地的土壤质地条件、作物生育期的灌溉制度,参考当地实际洗盐定额数据,本次初步确定洗盐定额为333.15 m3/亩。

2.2.2 化学改良方案

化学改良是通过对盐碱地增加化学酸性肥料,可使土壤的PH值降低。施入适当的矿物性化肥,可补充土壤中氮、磷、钾、铁等元素的含量[1]。

目前,项目区应用较为广泛的化学改良方案为施加农家肥,农家肥包括以各种动物、植物残体或代谢物组成,如人畜粪便、秸秆、动物残体、屠宰场废弃物等。增加有机肥能增加土壤的腐殖质,有利于团粒结构的形成,改良盐碱地的通气、透水和养分状况,有机质分解后产生的有机酸还能中和土壤的碱性,达到改良盐碱地的目的。

2.2.3 农业改良方案

农业措施包括土壤培肥、平整土地、抗盐育种、牧草轮作、农牧结合、合理耕作等内容。

近年来,新疆区内通过高标准农田建设项目的建设,极大地改善了大部分中低产田的土壤结构,提高了耕地等级,取得了丰硕的成果。高标准农田建设的主要手段就是通过土壤培肥、平整土地、抗盐育种、牧草轮作、农牧结合、合理耕作等措施来改善土壤结构,本次安置区土壤改良同样借鉴高标准农田建设的经验,以提高土壤粘粒和有机质含量,增加保肥和供肥能力。

由于安置区土壤质地相对较粗、砂化严重、肥力低,土壤盐渍化程度高,有效土层薄等因素,结合项目区农业耕作习惯,借鉴疆内土壤改良经验,本次设计建议安置区土壤改良以近期改良方案为主,远期改良方案为辅的综合治理方案。近期改良即在工程建设初期通过土地平整,客土换填来从根本上解决土壤质地差的问题。远期改良方案是在后期生产开发过程中,通过灌溉淋洗、化学改良、农业改良来逐步改善土壤条件,从而有利于安置区的农业生产,使广大移民群众“迁的出、稳得住、能发展、能致富”,实现移民安置区经济发展和社会长治久安。

3 结论和建议

本工程移民安置区土壤改良方案以近期改良方案为主,远期改良方案为辅的综合治理方案。近期改良方案能够保证移民下山后能尽快生产,远期改良方案通过后期逐步实施,可以很好的改善土壤水肥条件和土壤结构,通过3~5年的实施,将安置区农田建设成为高标准农田。该土壤改良方案可操作性强,符合当地生产生活条件。通过土壤改良,可以有效的促进安置区农业生产的良性循环和可持续发展,具有显著的生态效益和社会效益。

[1]陈义群,董元华.土壤改良剂的研究与应用进展[J].生态环境, 2008,03:1282-1289.

[2]韦武思.秸秆改良材料对沙质土壤结构和水分特征的影响[D].西南大学,2010

[3]刘建,任宇,刘威志,袁昊鹏,徐振宝.盐碱地土壤改良措施及效益分析[J].农业科技通讯,2013,02:121-122+162.

[4]王斌,马兴旺,单娜娜,杨涛,刘骅,牛新湘.新疆盐碱地土壤改良剂的选择与应用[J].干旱区资源与环境,2014,07:111-115.

S156.4

B

1673-9000(2017)04-0122-02

2017-01-15

陈振军(1982-),男,甘肃陇西人,工程师,主要从事水利水电工程型研究。

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