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高标准农田土壤盐碱化与改良措施
2025-01-15   来源:高标准农田建设技术交流   

我国是盐碱地面积大国,总面积达15亿亩,具备开发种植潜力的盐碱地面积约有5亿亩,盐碱耕地超过1亿亩,盐碱地是粮食增产的潜在粮仓。从2022年起,“中央一号文件”开始部署治理盐碱地,2024年“中央一号文件”提出要分区分类开展盐碱耕地治理改良,“以种适地”同“以地适种”相结合,支持盐碱地综合利用试。开展盐碱地综合利用是一个战略问题,已然与高标准农田建设、黑土地保护利用等一样,被摆在“确保国家粮食安全”的重要位置。

盐碱土是对各种盐土和碱土以及其他不同程度盐化和碱化土壤系列的统称,也称盐渍土。这些土壤中含有大量的可溶性盐类或碱性过重,导致土壤理化性质恶化,从而抑制大多数植物正常生长。具体指标见表1。

表1 土壤盐化程度分级指标(0~20cm土层)

高标准农田土壤盐碱化与改良措施

单位:g/kg

一、地理分布与形成条件

1.盐碱土的地理分布

盐碱土在中国分布范围广,面积大,成土条件复杂,类型繁多。据统计,全国盐碱土的面积约15亿亩,其中适宜种植粮食的约5亿亩。从东北平原到青藏高原,从西北内陆到东部沿海都有分布。在干旱、半干旱地区,广泛分布着现代积盐过程所产生的盐碱土;在干旱地区的山前平原、古河成阶地和高原上,仍可见早期形成的各种残余盐碱化土壤;在滨海地区,即使在长江口以南,包括台湾和南海诸岛在内的沿海,由于受海水浸渍的影响,分布有各种滨海盐土和酸性硫酸盐盐土。

2.盐碱土的形成条件

(1)气候。除海滨地区以外,盐碱土主要集中分布于干旱、半干旱和半湿润地区,由于降水量小,蒸发量大,土壤水分运行以上行为主,成土母质风化释放出的可溶性盐分无法淋溶,只能随水向上转移,经蒸发、浓缩,盐分在土壤表层聚积,导致土地盐渍化。

(2)地形。地势低平,排水不畅是盐碱土形成的主要地形条件。这是由于盐分随地表水和地下水由高处向低处汇集的过程中,使洼地成为水盐汇集中心,地下水经常维持较高水位,毛管上升水所携带的盐分上升到地表,在水分蒸发后,盐分随即聚积地表。但从小地形看,在低平地的局部高处,由于蒸发快,盐分随毛管水由低处往高处迁移,使高处积盐较重,从而形成斑状盐渍生态景观。

此外,由于各种盐分的溶解度不同,在不同地形区表现出土壤盐分组成的地球化学成分差异。从山麓至山前倾斜平原、冲积平原到滨海平原,土壤和地下水中的盐分相应的出现碳酸盐和重碳酸盐类型盐清化,逐渐过渡到硫酸盐类型和氯化物-硫酸盐类型,至水盐汇集末端的滨海低地或闭流盆地多为氯化物类型。

(3)水文及水文地质条件。盐碱土中的盐分主要来源于地下水。因此,地下水位的深浅和地下水含盐量的多少,直接影响着土壤盐渍化的程度。地下水埋深越浅和矿化度(以每升地下水含有的可溶性盐分的克数表示)越高,土壤积盐就越强。在一年中蒸发最强烈的季节,不致引起土壤表层积盐的最浅地下水埋藏深度,称为地下水临界深度。它是设计排水沟深度的重要依据。地下水临界深度并非是一个常数,与当地气候、土壤(特别是土壤的毛管性能)、水文地质(特别是地下水矿化度)和人为措施等有关。一般地说,气候越干旱,蒸降比越大,地下水矿化度越高,临界深度越浅。

(4)母质。母质对盐碱土形成的影响,主要决定于母质本身的含盐程度。在北方干旱、半干旱地区,大部分盐碱土都是在含有一定可溶性盐分的第四纪河湖沉积物、洪积物和风积物基础上发育形成的。有些地区,特别是在干旱地区,因受地质构造运动的影响,古老的含盐地层裸露地表或地层中夹有岩盐,从而成为现代土壤和地下水的盐分来源,或在极端干旱的条件下,盐分得以残留下来,成为目前的残积盐土。有的含盐母质,则是滨海或盐湖的新沉积物,由于受海水和盐湖盐水的浸渍而含盐。

(5)生物积盐作用。在干旱的荒漠地带,一些深根性盐生植物或耐盐植物从土层深处及地下水吸取大量的水溶性盐,并通过茎叶上的毛孔分泌盐分于体外,或当植物机体死亡后,在土壤中残留大量的盐分,成为表层盐分来源之一,从而加速土壤的盐渍化。但从总体上看,通过生物作用所积累的盐分仍然是很有限的,远不如其他因素的影响。

(6)人类活动对次生盐渍化的影响。由于盲目引水漫灌,不注意排水措施,渠道渗漏,耕作管理粗放,无计划地种稻等,引起大面积的地下水位抬高到临界深度以上,而使土壤产生积盐。

二、盐碱化土壤的危害及作物的耐盐度

1.盐碱化土壤的危害

盐碱土中最常见的盐类,主要包括Na、Ka、Ca、Mg等的硫酸盐、氯化物、碳酸盐及重碳酸盐类。硫酸盐和氯化物一般为中性盐,碳酸盐、重碳酸盐为碱性盐。盐类种类不同,对作物产生危害程度亦不相同。盐碱土壤对农业生产的危害可归纳为以下几个方面:一是高浓度盐分引起植物“生理干旱”;二是盐分的毒性效应;三是高浓度的盐分影响作物对养分的吸收;四是强碱性降低土壤养分的有效性;五是恶化土壤的物理和生物学性质。

2.植物的耐盐度

植物的耐盐度是指植物所能忍耐土壤的盐碱浓度。植物种类不同,其耐盐程度也有差异。当然,不同的生育期也有所差异,一般苗期耐盐能力差。不同作物的耐盐程度见表2。

表2 不同作物的耐盐度(0~20cm土层)

高标准农田土壤盐碱化与改良措施

单位:g/kg

三、土壤盐(碱)化的控制与改良

盐碱土由于含盐碱多,土壤肥力水平低,生产性能较差,是中国重要的低产土壤。同时盐碱土大部分分布在平原地区,土层深厚,地形平坦,地下水资源丰富,具备不少发展农林业生产的有利条件,也是中国重要的后备土壤资源。所以对盐碱土进行有效的综合改良,对中国农业生产具有重要意义。改良盐碱土的措施有以下4个方面。

1.水利工程措施

水利工程措施是改良盐碱土的根本措施。在影响土壤水盐运行的诸多因素中,气候、地形和土质是不可变因素。在盐渍土地区对土壤水盐运动的调控,就是使土壤与地下水的盐分状况下行大于上行,排出大于积累。首先要采取合理的灌排措施,调控地下水位,控制适宜的潜水埋深。主要包括排水、灌溉洗盐、引洪放淤等。

2.农业改良措施

(1)种植水稻。在水稻整个生长期间,田内经常保持水层,以水压盐,将土壤中可溶性盐分洗出,使土壤脱盐。但千万不要抬高邻地的潜水位,而产生更大面积的次生盐渍化。

(2)耕作改良与增施有机肥。合理耕作和增施有机肥料,可以改善土壤结构,提高土壤肥力,巩固土壤改良效果。耕作改良主要包括平整土地,深耕深翻,适时耕耙等成功经验。秸秆覆盖也是一种良好的改良盐碱地的农业技术措施。

3.生物措施

主要包括植树造林和种植绿肥牧草等。植树造林,建立护田林网,既可以改善农田小气候,减少田面蒸发,又能以强大的根系吸收水分,使地下水位降低。种植绿肥牧草,可以改土培肥,减少蒸发,抑制土壤返盐,同时还能为发展畜牧业增加饲料。在较重的盐碱地上,可选择耐盐碱较强的田菁、紫穗槐等;轻度至中度盐碱地可以种植草木樨、紫花苜蓿、苕子、黑麦草等;盐碱威胁不大的地,则可种植豌豆、蚕豆、紫云英等。

4.化学改良措施

碱土与重碱化土壤,由于交换性Na+含量高,pH值在9以上,一般的水利与生物改良措施均难以达到土壤改良的目的。因此,在改良中往往要配施一些化学物质:一是要改变土壤胶体吸附阳离子的组成,减低ESP,改良物理性状;二是要形成一定的酸性物质来中和土壤的碱性,这些化学物质称之为化学改良剂。常用的化学改良剂有石膏、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、酸性风化煤等。另还有施用一些长碳链的有机化合物,如沥青、重油、动物油残渣等物质的加工乳剂,用水稀释后喷于地面,可形成一层连续性的薄膜,具有抑制蒸发返盐,提高地温的作用。

盐碱土的形成是多种因素综合作用的结果,盐碱土的改良必须是水利、农业、生物、化学等多种措施相结合,进行综合治理,方可达到土壤改良之目的。

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标签:农田 改良 盐碱化

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