(内蒙古自治区巴彦淖尔市水利局,015000,巴彦淖尔)
“黄河百害,唯富一套”。多年来,内蒙古河套灌区得益于黄河灌溉而成为举世瞩目的“塞外粮仓”,是我国重要的粮食主产区,也是国家绿色商品粮生产基地。但是特殊的气候和水文地质条件,造成灌区土壤次生盐碱化严重,灌区耕地产能减弱,成为影响当地农业生产、生态环境和经济社会发展的突出问题。
内蒙古河套灌区位于巴彦淖尔市境内,是全国三个特大型灌区之一。灌区东西长250 km,南北宽50余km,由乌兰布和灌区、后套灌区和三湖河灌区组成,设计灌溉面积为1073万亩(1 亩=1/15 hm2,下同),有效灌溉面积871万亩。灌区利用三盛公水利枢纽从黄河控制引水,年灌溉引水量50亿m3左右,由180km的总干渠供水,220 km的总排干沟排水,以乌梁素海作为排水承泄区,通过13条干渠、10条干沟控制整个灌区的灌溉排水,形成一个“带状”灌排结合的一首制灌区。
河套灌区现有盐碱耕地面积484万亩,占全市总耕地面积的45%,涉及全市7个旗县区,其中轻度盐碱耕地面积257万亩,中度盐碱耕地面积148万亩,重度盐碱耕地面积79万亩。
灌区盐碱地分布广泛,盐分组成复杂,主要以硫酸盐盐化土、氯化物盐化土、苏打盐化土、碱化土为主,多以复合形式存在。灌区盐碱化耕地主要呈现含盐量高、pH值高、土壤板结、通气性差、肥力低、保水保肥差等特点,严重限制并影响了灌区农业产能。造成河套灌区耕地盐碱化主要有以下5个因素:
一是地质构造。河套平原地质构造属于河湖相沉积的冲积平原,土质多以沙土和沙壤土为主,黏性土壤占比较少,土壤母质本身就含有较多钾、钠、钙、镁等盐分。
二是气象。巴彦淖尔市属典型的中温带大陆性季风气候,年均蒸发量为降雨量的10多倍。同时,灌区多年平均日照时数在3100~3300小时之间,是我国日照时数最多的地区之一,且全年干燥多风。
三是水资源。巴彦淖尔市过境水主要是黄河水,多年平均径流总量为315亿m3。全市引黄河水量41亿m3,河套灌区引黄灌溉来水是农业用水的唯一水源。随着经济社会的发展,上游省(自治区)工业化、城镇化进程加快,黄河主河道水质含盐量逐年增加,以农业为主业的河套灌区耕地盐碱化呈现进一步恶化趋势。
四是盐分进出不平衡。灌溉用水量大,地下水水位高,潜水蒸发强烈,盐分运移活跃。
五是田间排水。由于田间排水系统(农沟、毛沟)配套率不足30%,田间排水系统不完善,排水出流不通畅,灌溉淋洗只能让盐分上下移动,水平移动很少,盐分很难从农田排出。目前灌区内的盐分大量积累在土壤中。
河套灌区盐碱化耕地改良按照“改土治碱、水利先行”的治理总体思路,采取化学、生物、工程等综合措施进行。
目前,河套灌区盐碱地改良增效(农业措施)提出河套灌区综合盐碱化治理目标为 “改碱排盐、掺沙降容、增肥壮苗、耐盐作物”,采取施用磷石膏或脱硫石膏、有机肥、明沙、种植耐盐作物改碱排盐“四位一体”主体工程,开展耐盐碱植物引选辅助工程以及研发新技术、新设备、新材料的综合措施,治理河套灌区盐碱化耕地。
主推的“四位一体”措施是一项综合性的集成技术,需要大量施用磷石膏或脱硫石膏,过量施用磷石膏会使重金属和有害元素在土壤中积累,对此应引起高度关注。在以盐土为主的盐渍化土壤中,如果脱硫石膏施用不当,可能还会增加土壤的盐分。因此,针对盐碱化土壤,要综合分析其属于典型的碱性土壤还是盐性土壤,在确定具体治理措施时应区别对待,而不应该笼统地使用脱硫石膏或磷石膏进行治理。总之,不论采取哪种技术措施,都要坚持因地制宜、分类施治的原则,根据盐碱地的类型、盐碱化程度、立地条件等选择适合的改良措施。
河套灌区盐碱化耕地改良宜采用改土整治的农业措施、水利工程措施、收盐利用措施等综合治理方案。
(1)农业措施
改土整治措施:一是化学改良,通过脱硫石膏、改良剂,置换土壤盐分;二是工程措施,通过上膜下秸、暗管排盐,阻断盐分上升通道;三是物理疏松,通过深松旋耕、掺沙降容,改善土壤结构;四是地力提升,通过施用有机肥、秸秆还田,进行土壤培肥;五是生物利用,种植耐盐植物。根据盐碱化程度,划分为重度、中度和轻度盐碱化耕地改良区,制定不同程度盐碱化耕地分类改良方案,实施集约化管理。
(2)水利工程措施
盐碱地改良必须建立完备的排水工程体系。重点建设总排干沟、骨干排水沟、乌梁素海海坝工程,配套田间斗、农、毛三级排水沟道,推广田间节水灌溉工程。根据已有灌排系统基础、盐碱化耕地类型进行分区,划分为优先、适度和一般水利改善区,制定分区方案。对地势低洼地区进行优先和重点改造,提升排水排盐和除渍能力。
(3)其他措施
收盐利用,形成一套盐碱利用模式。探索建设盐生植物园、盐生湿地、咸水养鱼等盐水综合利用模式。
河套灌区盐碱化耕地改良前产出综合效益为42.4亿元(其中经济效益36亿元,生态效益6.4亿元)。按改造期为5年(预计改造期)进行经济效益、社会效益、生态效益分析。
经济效益:包括农作物产出和观光游憩效益,5年累计增加85亿元(其中农作物增收效益增加82亿元)。进入产量稳定期后,每年收益达到72亿元,比现状增加36亿元。
社会效益:到2023年,盐碱化耕地范围内全部贫困人口实现脱贫。80万农村牧区居民受益,实现农牧民人均年可支配收入年均增长10%,超过自治区平均增速目标。
生态效益:包括植被覆盖率提高、种植结构调整、湿地建设、田间渠沟路林田配套完善带来的小气候调节、保肥固土、固碳释氧等生态服务效益。5年累计增加13.8亿元,改造完成进入稳定期后,与现状相比,每年增加5.2亿元。
综合效益:5年累计增加98.8亿元。改良后进入稳定期,预计年综合效益达到83.6亿元 (其中经济效益72亿元,生态效益11.6亿元)。
20世纪六七十年代河套灌区开挖总排干沟,开始灌区盐碱化治理。20世纪90年代利用世行贷款6000万美元,对灌区315万亩农田进行排水配套。2012—2015年整合节水、中低产田改造、水毁项目等工程资金15.6亿元进行排水设施改造,有效缓解了灌区盐碱化耕地的进一步恶化。但灌区盐碱化耕地改良是一场持久性战役,近几年一直没有投入,失去改良的动力。
各种田间(农业)措施的治理效果,最终要通过排水排盐来体现。通过改土整治农业措施并配套建立完善的灌排系统,使地下水埋深保持在临界深度以下;通过灌排配套工程,发挥灌水洗盐效果,减少土壤含盐量;控制地下水水位,避免耕作层土壤返盐。目前河套灌区盐碱化排水不畅造成盐碱化耕地问题逐年积重。
只有从源头上遏制盐分入河,才能有效降低引黄灌区土壤含盐浓度。建议加大黄河流域环保监察力度,认真落实污水零排放,尤其对河套灌区三盛公黄河段上游各省 (自治区)的排污超标企业给予关停和整改。
要加大对盐碱化耕地改良科学研究,以试验示范项目建设为突破口,推进科技研发、技术转换、成果推广一体化发展,为大规模实施盐碱地改良工程项目提供可靠的技术支撑和开发模式。
盐碱地改良工作由于面积大、资金投入多,仅靠地方自身财力难以推进实施,建议国家加大对盐碱化耕地改良项目投入支持力度,建立长效投入机制,彻底改变河套灌区盐碱化泛滥的现状。