李小楠 谢宇阳 李昊 蒋晓锋 李俊哲 王佳楠 王喆
摘要:天津市盐碱土分布广泛,盐碱土改良对天津生态、经济和社会效益的统一具有重要意义。本文对天津市盐碱土分布和形成原因进行介绍,通过分析多种盐碱土改良技术特点,对现阶段天津市盐碱土改良技术进行探讨和展望,旨在引导人们因地制宜地选择科学的联合修复技术进行盐碱土改良。
关键词:盐碱土;分布;改良技术
中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)12-000-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.002
A summary of the distribution and improvement techniques of saline-alkali soil in Tianjin
Li Xiaonan,Xie Yuyang,Li Hao,Jiang Xiaofeng,Li Junzhe,Wang Jianan,Wang Zhe
(Nankai University Binhai College,Tianjin 300270,China)
Abstract:Saline alkali soil is widely distributed in Tianjin,Saline-alkali soil improvement is great significance to the unification of ecological, economic and social benefits in Tianjin.This paper introduces the distribution and formation of saline alkali soil in Tianjin.By analyzing the characteristics of various saline alkali soil improvement technology,this paper discussed and prospected the current improvement technology of saline-alkali soil in Tianjin.The purpose is to guide people to choose scientific joint remediation technology according to local conditions to improve saline alkali soil.
Key Words:Saline-alkali soil;Distribution;Improvement techniques
1 盐碱土概念
盐土和碱土统称盐碱土。盐土是指含有大量氯化钠和硫酸钠等可溶性盐分的土壤。我们通常看到的一层“白花花”的盐霜浮在干燥的地表,这样的盐霜便是土壤中的可溶性盐。这些盐分可阻碍大部分农作物生长。钠质土就是碱土,其土壤成碱性是因为土壤中含有少量水溶性盐分和碳酸钠,这类土壤通气不良、渗水慢,制约农作物或植物的生长。盐碱土是由地形、气候、植被、土壤和地下水等多种因素共同影响下而产生的。我国的盐碱土大部分分布在沿海的东部等区域。我国地域辽阔、自然条件复杂多样,所以盐碱来源很多,按性质分,可分为氯盐、亚氯盐、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐盐渍土等[1];按地域分,又有滨海盐渍土、内陆盐碱土、洪积盐溃土、沼泽盐渍土、草甸盐土以及普通盐溃土等[2]。
2 天津市盐碱土分布
天津盐渍化土壤占天津总区域面积65.8%,滨海新区盐渍土面积在滨海新区区域面积的占比为86.3%。土壤盐渍化程度一般分成四个等级,分别是:轻度、中度、重度和盐土。通过调查数据显示:天津市的盐碱土有六成是较轻程度的盐化土,较重程度的盐化土占天津市盐碱土总面积的22%,盐土约占16.5%,其余为重度盐化土,且大多分布在静海县和大港区。天津市各区县的土壤均存在盐渍化的现象,但分布不均,宁河县面积多达94 126.6hm2,处在滨海新区的大港区和塘沽区都是盐碱土大面积分布区,占天津市盐碱土总面积的26.1%,蓟县盐碱土面积最小,且全为轻度盐化土[3]。虽然一些耐盐植物可在轻度盐化土上生长,但是轻度盐土易产生次生盐碱化的现象,因此其危害仍不容小觑。
3 天津市盐碱土的成因分析
土壤鹽渍化是限制农业发展和降低土地资源利用率的一个主要因素。盐渍化在破坏土地的同时,也会危害农作物,这就直接导致土地生产力降低、农业减产,即使在盐渍化土地上进行工程建设项目,也存在严重的工程危害。天津滨海新区盐碱化地区占地1 958.9km2,在滨海新区区域占比86.3%[4]。在滨海新区,形成这样大范围大面积的盐碱土区域,主要原因是由于地理条件、自然因素和人类的行为活动所导致,天津自古因漕运而兴起,地处海河流域下游,东临渤海,同时是海上丝绸之路的重要节点,拥有“河海之冲”“九河下梢”的美誉,但又会因为海水的“侵蚀”,引发盐碱土的形成,久而久之形成滨海盐碱土,这类型的盐碱土主要是次生盐碱土。滨海地区自身海拔较低,再加上人们近年来过度抽取地下水,从而加重了海水倒灌发生的概率,形成大规模的次生盐渍化土地,所以,土地盐分的增长也与海水的浸渍息息相关。
4 改良现状
天津市现有的改良方式以传统的改良方式和新兴改良工艺为主。现如今,国内外对盐碱地的研究和实践主要集中在水利工程技术改良、物理改良、化学改良和生物改良四大治理领域,其目标是降低土壤盐碱化程度、改善土壤性质、提高肥力水平[5]。天津滨海地区淡水资源贫乏,近几年来,通过水利工程进行盐碱地改良的措施,虽然效果良好且成效较快,但也有属于这种方法的副作用。如在较干旱的耕地中,不仅要冲洗土体中的盐分,还要控制地下水位的上升高度避免土壤返盐现象,这样的条件使得经济成本过高,因为必须要建立良好的排水系统和充足的水源,最终做到灌排有效结合。建立水利措施投资非常昂贵,且用于维护的费用也很高[6],因此,水利工程改良实施难度较大。
物理改良是对土层进行修改,主要有平整地面、深耕晒垡、及时松土、抬高地面、微区改土、树穴改土等方法[7]。化学改良法是通过使用化学药剂,使酸与碱相互作用,即利用中和原理来改良土壤酸碱度的方法,包括施用石膏、腐殖酸、过磷酸钙、泥炭及糖醛渣等改良剂,不仅可以降低土壤pH, 还能提高土壤肥力。国内外相关研究表明,生物措施是改良、开发和利用盐碱地的有效途径[8]。生物改良土壤利用的主要方法:一是选用耐盐树种;二是选用较强抗盐性的植物;三是提高植物的抗盐能力;四是利用微生物技术。
这些改良方法各有利弊,在众多的改良举措中,主要是要遵循水盐运动的要点,维持土壤健康环境的长远性,合理浇灌,增加排水的效率,减少径流。
天津盐碱地改良新工艺主要是三种改良技术:再生水景观河道复合生物-生态强化水面流湿地净化系统、节水型盐碱滩地物理—化学—生态综合改良及植被构建技术、容器苗造林。
容器苗造林是目前比较成熟的苗木培育技术,在林业发达国家使用比较普遍[9]。容器育苗的突出优点有:造林成活率高,初期生长量大,较适用于盐碱地;同时苗木生长迅速,可缩短育苗年限,可将植物在盐碱地的生长状态调整到最佳。而要实现良好的植物景观设计方案,首先要选择合理的土壤改良措施并且选择正确的耐盐碱植物,再结合相适宜的群落搭配[10]。根据天津滨海新区水文地质条件和城市排水的特点,并经过20年的研究,在“水盐平衡”基础上提出“允许深度”的概念,指的是在蒸发最强烈的季节土壤出现不影响植物生长的轻微积盐且周年内基本保持稳定的潜水埋深。优化和创建了“浅密式”高效排水降盐新工艺及配套的集成技术体系[11]。
在天津开发区,依据“允许深度”建立“浅密式”排盐设施并配以相应的管理是快速、高效地治理滨海盐土的有力措施,它不仅使土体盐分的数量减少,并且脱盐速率大大提高,可以有效控制土壤全盐含量,解除土壤盐分对植物的危害[12]。
5 结语
盐碱地分布、程度、成因都不尽相同,而为不同类型、不同地区的盐碱地制定相适宜的改良方案是现今环保工作者的工作难题之一。改良盐碱土的传统方法与新兴改良技术,这两者合理结合并灵活运用产生了良好效益。对于天津滨海新区来说,由于海洋侵蚀以及可能发生的海水倒灌是盐碱地形成的主要因素。天津大面积的重度盐渍化土壤给盐碱改良带来了不小的挑战,因此,我们不能拘泥于传统观念和传统改良技术,而是应该对症下药、创新思维,在传统改良技术的基础上制定适宜天津地区盐碱土的改良方案,采用多种改良方法相结合的方式以达到最好的改良效果。
参考文献
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[12]龙怀玉,张万钧,黄明勇,等.天津滨海园林绿化中土壤盐分的演变规律[J].北京林业大学学报,2000(05):45-48.
收稿日期:2020-07-09
基金项目:2019年国家级大学生创业训练项目,项目编号:201913663005。
作者简介:李小楠(1999-),女,汉族,本科在读。
通讯作者:王佳楠(1981-),女,汉族,高级实验师。
王喆(1981),女,汉族,讲师。