我国盐碱地的改良与综合利用

2021-12-07 08:31罗玉虎何俐蓉
湖北农机化 2021年3期
关键词:改良剂盐分盐碱地

罗玉虎 何俐蓉

(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075;2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西 西安 710075;3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西 西安 710075;4.陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西 西安 710075)

1 水利改良技术

水利改良主要是通过利用水分将土壤中可溶解的盐分去除,主要包括:暗管排盐、膜下滴灌技术、微咸水灌溉技术以及灌溉洗盐等技术。

暗管排盐是水利改良中最常用技术,通过在土壤下层铺设管道排走土壤中多余的盐分,暗管排盐技术具有节约用水,土地利用率高,且排盐比较彻底的优势,因此在全世界范围内都得到了广泛地应用。但是该技术的缺点是工程量较大,花费较高。

膜下滴灌技术,顾名思义就是在膜下使用滴管的技术,是一种结合滴管技术和覆膜技术的一种新型节水技术。该技术通过可控的管道供水系统,将加压的水过滤后和水溶性肥料充分融合,形成水肥溶液,然后定时定量地供给作物根系。该技术的优点是节约用水,投资较低,污染小,且容易操作,但是使用中滴管容易堵塞,从而限制根系的发展,引起盐分累积等问题。

微咸水灌溉技术,一般是用矿化度在2~5 g/L的含盐水进行灌溉。在相对缺水的西北地区,利用微咸水灌溉是解决用水矛盾的有效途径,大量的研究表明,矿化度在适当范围内的盐水用于农业灌溉不会对土壤造成太大影响,且作物产量也能维持较高产量水平。但是该技术具有较大的局限性,盐水是否适宜于灌溉还要根据盐分含量和成分、作物种类、土壤特征、气候以及耕作方式等进行综合分析,使用不当容易造成土壤的二次污染问题。

灌溉洗盐是通过淡水将土壤中可溶性的盐分溶解冲洗去除,以达到降低土壤盐分的目的。该方法主要是利用地下淡水资源进行灌溉洗盐,能够有效地降低地下水位,避免次生盐渍化问题的发生。但是该技术对灌溉排水系统设施具有较高的要求,操作复杂,且需要消耗大量的水资源。

2 生物改良

生物改良是指通过选择耐盐植物或者微生物,利用其代谢和生长过程中吸收、转化作用将土壤中的盐分降低的方法。生物修复过程中,不但可以降低土壤盐分,还能够改善土壤理化性质,例如选择种植耐盐植物柽柳、苇状羊茅、油葵,土壤容重明显降低,同时土壤孔隙度有所增加,同时种植的作物能够产生一定的经济价值。我国大约有盐生植物430种,可以用来作为生物资源的大约有200多种,充分利用盐生植物的对盐碱地的适应性,不但可以改善盐碱状况,还可以大力发展盐碱地畜牧经济,例如红豆草、白三叶、小冠花、紫花苜蓿、苇状羊毛、星星草等,都是比较好的耐盐碱草料,而且能够达到改善农田小气候,减少地表蒸发的功效。而微生物菌剂在使用过程中,可以改善土壤肥力,土壤中有机质、氮磷钾等营养元素都会有所提高,土壤pH和含盐量都有所下降,作物生长情况得到改善[1]。但是生物修复一般周期比较长,且生物修复不具有普适性,不同的盐分特征、气候类型等对作物的种类要求差别很大,因此需要针对具体情况进行研究,筛选出适合的生物类型。

3 化学改良

化学改良是指通过施加一些化学改良剂,降低土壤盐分,达到改良土壤理化性质的目的。目前常用的改良剂有磷石膏、糠醛渣、硅藻土、膨润土、粉煤灰、腐殖酸、硫酸亚铁等。不同的改良剂所产生的效果也不同。例如,石膏中的Ca2+与土壤胶体表面的Na+进行交换,在短时间内能够消除土壤盐碱障碍,但是长期使用将大量的Ca2+与SO42+引入到土壤中,盐分比例有所改变,但是总含盐量并没有减少[2];膨润土可以改善土壤结构,通过降低土壤的通透性,减少盐分的运移。在实际应用中往往需要将多种改良剂按照一定的比例进行混合使用,从而到达最佳的改良效果。陶宇等将磷石膏、粉煤灰、糠醛渣混合使用,土壤中盐分下降58.1%,pH下降22.97%[3];王成刚以乌鲁木齐天山公园盐碱土为研究对象,使用脱硫石膏和腐殖质混合,对土壤进行修复后,种植的西瓜产量增加约64.97kg/667m2[4]。

4 农业改良技术

农业改良技术是指通过农业技术手段来调控水盐运移,主要是通过土地整理、深耕晒垡、客土抬高地面、微区改土、秸秆还田、作物轮作等。该技术适应性强,能够在各种类型的盐碱地上使用,成本低,且操作简单。甚至像简单的种植密度和播种方式的变化也会对作物的生长和产量造成影响。但是该技术对土壤中盐分的改良比较有限,只能在短时间发挥一定效果。

5 展望

我国盐碱地面积分布广、类型多,严重制约着农牧业经济正常发展。因此,盐碱地的治理与利用是现阶段急需解决的问题。目前,我国在盐碱地的治理方面有了很大的进步,已经从简单的客土回填、灌溉洗盐等技术,发展到各种物理、化学以及生物工程的联合使用技术。但是大部分技术成本较高,还停留在实验室阶段,难以大范围地普及推广。因此,寻找一种成本较低且修复效果较好的改良技术是目前解决盐碱地改良问题的关键。盐碱地虽然是一种退化型土地,但同时也是一种后备土地资源,合理地利用盐碱地资源对于解决我国紧缺的农牧业用地具有重要意义。大力发展盐碱地农业和畜牧业,对于农牧业经济的发展具有重要的意义。可以结合目前先进的生物工程、基因工程等,研制出耐盐碱的粮食、牧草等作物,使作物能够适应于盐碱地的种植,从而达到盐碱地综合利用的目的。

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