李娟
摘要 本文以定边县堆子梁镇盐碱地开发模式为例,介绍了盐碱地现状,阐述了盐碱地开发的战略意义、预期效益,分析了增加排水和蓄水设施、建设灌溉设施、平整土地、覆沙改良、建设农田林网、改善小气候等盐碱地开发模式,以期为重度盐碱地治理开辟新途径,提高耕地数量及质量,增加经济收入,改善生态环境。
关键词 盐碱地;治理;开发模式;陕西定边
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)22-0157-02
Abstract In this paper,development mode of saline-alkali field in Dingbian County was taken as an example,the current situation of saline-alkali field,strategic importance and expected benefits of saline-alkali field development were stated. Some development modes on saline-alkali field were analyzed,such as increasing drainage and storage facilities,building irrigation facilities,levelingland,covering sand,constructing shelter-forest network,changing the local climate,in order to find new ways for soil salinization or alkalization managing,increase the quantity and quality of cultivated land,increase the incomes and improve the eco-environment.
Key words saline-alkali fields;managing;development mode;Dingbian Shaanxi
土壤盐碱化是一个世界性的难题,涉及农业、土地、水资源。调查显示,目前全世界盐渍土面积约10亿hm2;我国盐渍土面积约3 460万hm2,耕地盐碱化面积约占20%[1]。盐碱地是重要的土地资源,对农业发展具有很大的影响。
目前,我国投入大量人力、资金用于改造盐碱地,并得到了较好的治理效果,改良技术措施、农田节水灌溉水盐运行机理、土壤盐分成因等方面得到了发展,取得了新成果[2-5]。实践证明,盐碱地改良利用是一项系统的综合治理工程,也是一个循序渐进、逐步显效的过程。它的开发利用,不仅能有效扩大可耕地面积,增加单位产量,缓解粮食危机,而且可改善生态环境,提高人们的生活质量[6-7]。
定边县堆子梁镇位于县城东北部,东与靖边相连,北与内蒙相接,南与郝滩毗邻,海拔为1 347~1 349 m(图1)。堆子梁镇面积较为辽阔,属风沙滩区,北部河带纵横,中间有大面积盐碱地,经陕西省批准开发后,通过土地平整,修建水利设施及改善当地小气候措施等对盐碱地进行治理。此外,在蓄水和排水条件下水体与相邻土壤盐分运移规律和循环压盐机制,采取的盐碱地治理新模式为重度盐碱地治理开辟新途径,不仅提高了耕地数量及质量,增加了经济收入,还改善了生态环境。
1 盐碱地开发的战略意义
随着社会经济的持续快速发展,土地利用需求量日益增加。坚守“十八亿亩耕地红线”,保障发展与保护耕地的“双保”压力不断增大,破解土地供需矛盾迫在眉睫[8]。“全国土地第二次调查”结果显示,定边县堆子梁镇内存在着面积较大、集中连片的未利用地,包括盐碱地和其他草地,且该地区土地广阔,水资源丰富,交通便利。立足地区实际,根据农业和农村经济发展需求以及土地资源的适宜性,确保增加耕地面积,实现可持续发展并保持耕地总量动态平衡。
2 盐碱地现状
根治盐碱化,减少土壤盐碱化对农业生态带来的危害,是一个世界性的难题。在长时间治理盐碱地的过程中,人们不断积累、创造、发展了盐碱地治理的方法和技术,并总结出“盐随水来,盐随水去;盐随水来,水散盐留[9]”等土壤水盐运行规律。
2.1 地下水现状
堆子梁镇盐碱地开发区的主要水源地为萨拉乌苏组地下水,源地内萨拉乌苏组含水介质主要由细砂、中砂及砂质黏土构成。在垂直方向上,含水介质岩性上部以细砂、中砂为主,夹薄層砂质黏土。萨拉乌苏组地下水的化学类型分布如图2所示。水平变化表现为具环带状分带规律,区内萨拉乌苏组地下水水流系统水化学空间分布差异较大。主要离子中,HCO3-含量为183.66~1 018.98 mg/L,SO42-含量为19.21~3 016.35 mg/L,Cl-含量为7.06~2 579.21 mg/L,Na+含量为33.93~2 229.48 mg/L。主要分为HCO3、HCO3·SO4、HCO3·Cl、SO4·Cl、HCO3·SO4·Cl 5种类水。
2.2 土壤质地现状
定边县土地开发项目区土壤质地分布如图3所示,盐碱地开发区中部以砂质土壤为主,四周以粉壤土为主。
2.3 盐渍化现状
定边县土地开发项目区土壤pH值及全盐量分布如图4所示,土地开发区土壤pH值大多呈强碱性或碱性,土壤开发区南部部分区域和西部少数区域的土壤pH值呈极强碱性。土壤开发区土壤大多为轻度、中度盐碱化,土壤开发区南部和北部部分土地达到重度盐化或碱化。
3 盐碱地开发模式
3.1 增加排水和蓄水设施
盐碱地开发区土地返盐主要是因为地下水位高,排水不畅[10-11]。因此,盐碱地治理的首要任务是修建完善的排水设施。在项目区内每隔120 m开挖1条农沟,在地势较低处,农沟垂直方向开挖支沟,形成网状分布的排水沟体系,以降低地下水位、减少毛细水的蒸发,达到排碱效果。该方法具投资少、设计、施工简便易行等优点。此外,还需在盐碱地开发项目区内建造蓄水沟网、蓄水湖和淹没区[12]。一般情况下,开发区水蓄在沟道系统里,当土壤含水量较大时,水将蓄存在蓄水内;当遇到较大降水或大的外界排水时,牺牲部分区域作为淹没区,防止土地返碱(图5)[13]。
3.2 建设灌溉设施
在盐碱地开发项目区打机井50眼,使用平移式喷灌机7套,将新建水源井水及可用蓄水沟水引至蓄水池,使用平移式喷灌系统和渠道结合管道的方式灌溉,有效地利用水资源,减少地下水资源的开采,实现土地利用管理的规模化和现代化。
3.3 平整土地
平整土地是盐碱地改良的基础工程。一般情况下,盐碱化农田中微地貌的差异相对高差为0.1~0.5 m。由于“水往低处流,盐往高处行”,当对土地进行灌溉或再降水后,高部位地表蒸发量大于低洼处,表土盐分累积较快,盐分发生富集并形成盐斑。平整土地可改变微地貌水循环的方向,有效减少盐斑的形成。堆子梁镇盐碱地开发方案中明确要求土地平整后用排水沟将其分成方田,地块坡度<0.3%,每块方田面积为2.67 hm2。
3.4 覆沙改良
堆子梁镇盐碱地主要由于高矿化度地下水在强烈蒸发作用下向上运移而导致的。因此,需要阻碍地下水向上运输,改变土壤中盐分的时空分布,从而达到改良效果。具体做法:从盐碱地开发项目区北边搬运沙子,在耕作层拌沙,根据不同土壤结构,地块分别覆沙10、5 cm厚,以增大通气孔隙,进而减少地下水向上运输的路径,实现土壤脱盐排盐、改良盐碱地。
3.5 建设农田林网,改善小气候
植树造林可增大林木覆盖率,有效减少农田蒸发,增大空气温度,改善农田生态环境[14]。树木的蒸腾作用可降低地下水位、控制土壤返盐、促进土壤脱盐。因此,可以通过建设农田林网,改善小气候改良盐碱地。根据盐碱地所在地的气候特征,种植旱柳、沙柳于道路两侧、主干道、田间路两侧,行距1 m,株距2 m,梅花桩式布置,共计种植70 000多株,能起到农田保护和环境美化的作用,进一步完善水土保持林体系,有效控制水土流失,发挥防风固沙的作用。
4 盐碱地开发的预期效益
4.1 社会效益
盐碱地开发项目的完成,改善了农业生产条件,实现了种植多样化带动当地经济的发展。当地农民可充分利用完善的农业生产设施,发展多种经营,降低生产风险,从而保证农业生产的稳定发展。并为项目区引进先进的工程技术和管理方法,为项目区及周边地区以后的发展提供可借鉴的经验。
4.2 生态效益
耕地开发后,沿道路布置农田防护林,形成防护林带,涵养水源,增加了植被覆盖率,蓄水、灌溉网系起到蓄水保土、改善土壤条件、压盐排碱的作用。农田林网的建设,改善了生态环境和小气候,有利于野生动物的栖息和繁衍,丰富了田间景观[15-16]。
4.3 经济效益
盐碱地开发项目建设,改善了生产条件,降低了生产成本,提高了生产效率,使农民脱贫致富,促进了农村经济快速健康发展。
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