引言
土壤盐渍化是指易溶性盐分离子在土壤表层积聚,导致土壤环境恶化的现象或过程,也称土壤盐碱化,对植物生长有一定程度的破坏和抑制作用。在盐渍化土地上,多数植物生长不良,正常生长发育进程减缓或延迟,严重时甚至导致植物死亡。在盐渍化土地上开展农业生产经营活动,经济效益普遍低下[1]。为了便于开展盐渍化土地改良利用工作,各地依据土壤盐碱化情况并结合盐碱化土壤对农作物生长的影响程度,做了详细、精准和实用性的划分,并基于特定问题有针对性地提出盐渍化土地改良利用的具体技术措施。统计数据显示,全世界盐碱地面积约为9.55×108hm2,中国约有9.13×107hm2,占世界盐碱地总面积的10.38%,且在滨海和内陆地区有大面积分布,其中有一大部分盐碱地作为储备用地一直处于待开发状态。由于盐碱地在中国土地资源中占有十分重要的地位,这就涉及盐碱地改良利用技术的推广应用问题。合理开发与治理盐碱地,对改善生态环境、维护生态系统的稳定和发展具有重要的实践意义[2]。
1盐渍化土地的形成原因及危害
1.1盐渍化土地的形成原因
土壤中的盐分积聚会打破原有的土壤结构体系,这样就建立并形成新的土壤结构,这时土壤环境不断恶化,多数植物难以生存,形成了盐渍化土壤。科学研究及生产实践结果显示,当土壤中盐的质量含量大于等于3g/Kg时,易形成土壤盐碱灾害。从大地形看,低洼地是水盐汇集的地方,地下水位高,土壤盐渍化严重,易形成盐碱地。从小地形看,田块高低不平,因局部高处灌水浅,蒸发强烈,土壤毛细管水向高处运行,当水分蒸发后,盐分留在地表形成盐斑。最常见的是,当一块地局部高起8~10cm时,土壤含盐量比平处高出几倍甚至几十倍[3]。
1.2 盐渍化土地的危害
与在非盐碱土壤中生长的植物相比,盐碱土壤中生存的植物,必须消耗更多的能量,才能吸取水分和养分,进而完成植物细胞内部的各种生理生化反应过程,以保证植物的正常生长发育。因此,当植物根区存在过量的盐分,植物的正常生长发育受到影响,植物的生长速度和产量也会降低。盐碱土壤抑制和阻碍植物生长发育的形式通常表现为渗透胁迫危害、专性离子毒害、碱化土壤危害和以上两种或两种以上危害方式均存在的多种类型[4]。渗透胁迫。渗透胁迫对植物的危害是一个物理过程。当盐渍化土壤的含盐量过高时,植物生长会受到渗透胁迫作用的影响,难以吸收、利用土壤中的水分,造成生理干旱现象,严重时死亡。与正常生长的植物相比,受盐分影响的植物一般植株矮小,叶片小而厚实,呈深褐色,果实相对较小[5]。
2盐渍化土地的改良利用技术
2.1农艺及物理措施
该技术用于改良原生成土,特别是重度、中度盐渍化土壤,包括深松、深翻等措施,可有效减轻盐碱危害,增加作物产量。浅翻轻耙结合深松土地的改土措施,能有效改善盐碱土壤及其团粒结构,提高土壤透气、透水性能,进而达到防止土壤盐渍化的目的。深翻土地结合施有机肥、加入秸秆和炉渣等措施,不仅能提高作物的产量,还可改善土壤的物理性质,提高土壤的肥力。
2.2工程措施
水利措施。建立一整套完善的排灌系统:把地下水位降低至警戒水位以下,干旱时可用沟渠引水灌溉;降雨时可把表层土壤中的盐分随降水排入排水沟;洪涝发生时可通过排水沟排水。对于低洼、排水不畅、地下水位浅、矿化度高、土壤含盐量高及受盐涝双重威胁的盐碱地,可通过深沟排水;对于地下水位过浅、土质黏重的封闭重度盐碱地,可修建沟渠条田路,降低地下水位,这样可有效防止土壤盐渍化的发生和形成。
2.3生物措施
选育新的耐盐品种,种植耐盐碱植物。植树造林。植树造林不仅有调节小气候、减缓旱涝危害的直接作用,还有间接降低地下水位、抑制土壤盐分上升的作用。在PH=8.5~9.5的盐碱土地上,可种植小黑杨、旱柳、家榆、白榆、水曲柳、柽柳、沙棘、丁香、沙枣等;柽柳、白榆、枸杞可作为中度盐碱地造林的主栽树种;柽柳、银中杨、枸杞、小黑杨、白榆和四翅滨藜可作为轻度盐碱地造林的主栽树种,而沙枣、垂柳可作为参考种植树种。
微生物技术。微生物菌肥利用其中有益菌种提高土壤中有机质的含量,从而达到改良土壤质量的目的。部分有益菌种还可中和土壤中的盐分,有调节土壤酸碱度、改善植物根际微环境的作用,从根本上改良土壤的性能、提高农作物产量、改善农产品的品质和提高化肥的效力。
3盐渍化土地可持续利用研究进展
盐渍化土地的生态环境脆弱,所在区域的气候、地质和地貌等水文条件不好。可采用自上而下的研究模式、田间实验方法对技术效果进行优劣评判,通过技术研发和集成示范提出配套的技术管理方案来指导农业生产工作。经过技术人员长年累月的工作与实践,盐渍化土地的可持续利用研究取得了飞速发展,新成果与新技术层出不穷。
多学科领域的研究内容和方向。从通过土壤学、植物学和水文学等自然科学的田间实验预测和数学模型模拟等进行的简单、单一研究,逐渐转变为多学科领域相互之间的较为复杂、细致研究。改良利用的视角。首先,科研人员开展技术研究和研发,提出合理、配套且成熟的技术管理措施,并向相关政府机构提供建议。
4盐渍化土地的改良利用实践及建议
4.1盐渍化土地的改良利用实践
盐渍化土地的治理,一是应用灌排技术进行治理和改良土壤;二是根据属地自然资源禀赋发展盐渍化土地产业链,实现经济、社会和生态的可持续发展。在盐碱地生态治理方面,国外主要侧重于盐碱土的原生态修复、盐碱湿地的保护研究,而有关盐碱地的改良利用研究较少。目前,受全球性的淡水资源危机影响,发展盐土农业成为盐碱地治理和改良的主流。
4.2盐渍化土地的改良利用建议
加强对次生盐渍化土地和潜在盐渍化土地防治对策的研究,选择合理、有效的改良技术方法,并因时、因地施策,合理利用盐碱地资源。开展以生物改良为主的新品种选育与植被修复研究工作,并结合牧草饲用、经济作物栽培等产业发展,建立盐碱地可持续利用技术产业链体系。坚持发展农业产业、生态保护和社会发展的生态“三位一体”保护新格局,着眼保障国家粮食安全、生态安全和惠及民生统筹产业发展与环境建设,将盐碱地作为宝贵资源,最终实现其可持续发展与利用。
5结语
经过几十年对盐碱地的治理与改良利用,中国的盐碱地改良技术有了很大的进步和发展,逐渐掌握多种盐碱地的修复措施,使盐碱荒地锐减、土地生产力成倍提高。随着科技水平的不断提高,以植物、微生物、生命科学、生物工程等为基础的新型生物技术,抗盐碱新型育种材料的不断优选与挖掘工作,将在盐碱地土壤的改良与综合治理中发挥积极的作用。未来对于盐碱地的改良利用,要从治理改造逐步转向人与自然的和谐统一,稳步提高全社会的经济、生态和社会效益。因此,探索研究新产品、新技术是今后一段时期内盐碱地治理的目标和方向。
参考文献:
[1]李瑞云,鲁纯养,凌礼章。植物耐盐性研究现状与展望[J]. 盐碱地利用,1989(1):38-41.
[2]杨劲松. 中国盐渍土研究的发展历程与展望[J]. 土壤学报,2008,45(5):837-845.
[3]李志杰,孙文彦,马卫萍,等。盐碱土改良技术回顾与展望[J]. 。山东农业科学,2010(2):73-84。
[4]任海,王俊,陆宏芳。恢复生态学的理论与研究进展[J]. 生态学报,2014,34(15):4117-4124.
[5]胡文友,陶婷婷,田康,等。中国农田土壤环境质量管理现状与展望[J]. 土壤学报,2021,58(5):1094-1109.