盐碱地的危害与改良技术探究,农业基础科学论文

盐碱地的危害与改良技术探究,农业基础科学论文摘要：土壤盐碱化是全球面临的土地资源问题，中国的盐碱性土地面积宏大，分布广泛，且类型繁多。及时治理与合理管理盐碱地资源能够使其生态环境得到改善，因地制宜的开发和利用，对当地区域经济、社会和生态可持续发展发挥着积极作用，也是推进中国农业可持续发展的重要途径之一。本文综述了盐碱地构成的原因、分布及现在状况，比照盐碱地改进方式方法和对策，分析了盐碱土地现有改进方式方法的优缺点，并为将来盐碱地更好的利用、改进及可持续发展提出建议。本文关键词语：盐碱地;现在状况;改进方式方法;可持续发展;土地盐碱化是一种环境地质现象，不仅会紊乱生态系统，影响农业生产，也会导致盐碱地地区经济水平衰退。当前，土壤盐渍化已成为一个全球性的问题，不同地区的土壤盐碱化管理及治理措施也不尽一样，详细因地区土壤类型而异。从总体上看，国内外盐碱地管理技术的发展主要是将盐水应用于灌溉和耐盐植物的栽培[1]。我们国家土地辽阔无垠，盐碱地面积更是宏大，在我们国家西北、华北、东北和滨海等地区广泛分布。因而，盐碱地土壤资源的优化和合理开发利用是我们国家农业可持续发展的重要途径之一，对改善生态环境，促进区域经济、社会和生态的可持续发展具有重要意义[2]。本文综述了盐碱地的成因、分布和现在状况的分析以及将来的改进方向和瞻望，讨论了现今盐碱地改进方式方法的优劣，可为今后盐碱地的改进做相关参考。1、盐碱地资源及利用现在状况1.1、盐碱地的成因土壤盐渍化的构成分为自然和人为因素，大部分土壤盐渍化是自然条件下构成的，土壤盐碱化的本质是溶解了各类易溶性盐类，使其在土壤表层储蓄起来。一般情况，地下水与土壤水保持一定的动态平衡，表层土壤中的离子含量相对稳定，一旦平衡遭到毁坏，则易导致产生盐碱地[3]。人为因素引起的土壤盐碱化称为次生盐渍化，由不合理的人为灌溉，盲目开垦，过度砍伐，过度放牧，不合理建设等活动造成的[4]。注入土壤的水分过量，排水量缺乏会导致地下水遭到毁坏，地下水位抬升，盐分则因水分蒸发残留在表层，造成土壤中盐分堆积。次生盐碱化使土壤肥力下降，且生态环境的毁坏使植物失去良好生长环境和营养条件，最终导致农作物减产[5]。1.2、盐碱地分类盐碱土分为碱土和盐土，根据盐碱度可分为轻度、中度和重度盐碱地。轻度盐碱地的含盐量在3下面，出苗率约为70%～80%，易开发利用;重度盐碱地含盐量超过6，出苗率低于50%，难以直接利用;两者中间的盐碱地为中度盐碱地。盐碱地的区分可以按pH值分为轻度盐碱地(pH值7.1～8.5)，中度盐碱地(pH值8.5～9.5)和重度盐碱地(pH值9.5以上)。盐碱程度越高，出苗率越低;重度盐碱地需先改进土地再种植;在中度盐碱程度或有加重趋势的轻度盐碱地种植适宜植物，可有效改善盐碱土现在状况。1.3、盐碱地的分布中国现有盐碱地面积约0.27亿hm2，华而不实可作为耕地的面积为0.06亿hm2，盐碱荒地为0.21亿hm2[6]。盐碱地主要分布在我们国家东北平原、西北干旱区、半干旱区、东部沿海地区和黄淮海平原[7]。华而不实具有农业生产发展潜力的土地占我们国家耕地总面积的10%以上，若能及时治理盐碱荒地，可改善当地生态环境，提高土地利用率，促进当地生态经济的发展。2、盐碱地的危害随着盐分在土壤内部和外表累积，土壤物理恶化及退化，如构造附着力下降、土壤容重高、通气性差、土壤中好氧微生物活性差等，甚至会加剧表层土壤盐的积累，抑制植物发育和生长，直至导致其死亡[8]。土地盐碱化会毁坏植物组织，影响气孔收缩和营养吸收，也会抑制土壤微生物的活性。盐碱是植物生长的抑制剂，对植物产生毒害，盐碱土地的土壤溶液中含有大量的可溶性盐，使浸透压增大，使植物产生生理干旱，导致畸形甚至死亡，影响农业生产效益[7]。因而，应从多方面综合治理严重盐碱地地区土壤，使其更好地得到利用。3、盐碱地开发利用技术现在状况充分利用盐生植物资源，综合治理、发展盐碱农业，是提高土地利用率的重要途径。通过灌排技术改进盐碱地和发展耐盐植物，是改进盐碱地的主导技术。通常将2类技术配套综合，以华而不实1种为主导[1]。我们国家现有的改进技术包括:利用改进剂改进、表层覆盖技术改进、灌排技术改进、利用新型材料及土壤改进剂和地下暗管排盐工程等[9]，随科技进步，更多新兴技术正在崛起。为开发利用盐碱地，世界各地尝试发展盐生植物，但是盐生植物的降盐速度慢，效果不显着，缺乏可持续性[9]。因而，还需采用更有效的方式，在盐碱分布复杂的地区因地制宜，来维持生态、经济平衡发展。综合应用工程、化学、生物等措施，通过水土资源进行综合开发、合理利用[10]，对各种程度盐碱地进行改进。4、盐碱地改进措施4.1、物理改进用水治理盐碱地是常见方式方法，相比传统排水措施，生态蓄水对改进土壤的理化性质更为有效[11]。生态蓄水形式有效节约成本，改善盐碱度，提升土壤质量。水利改进法是根据水盐运动规律加以运用施行，详细改良措施有灌水洗盐、蓄淡压盐、设置隔离层和浸透管排盐等[12]。在排水洗盐措施中，用蓄淡压盐方式方法，可控制土壤中盐分，提高有机质。以淡压盐提倡建立深水井，通过深水井采淡水浇灌土地[13]，以此改进土壤，使中低产田变为高产田。盐分大多分布在土壤表层，下层较少，可采取深耕深翻措施，改善盐碱地环境。采用翻耕方式方法，对土层进行粗放耕作，通过交换土壤表层与下层位置，切断土壤毛细管，减少水分蒸发，可有效控制土壤返盐现象[14]。魏文杰等[15]通过田间喷灌洗盐试验，发现盐水用量与脱盐效果成正比，灌溉后土壤盐分含量降低，脱盐效果随土层深度增加而降低。韦本辉等[16]利用自主研发的粉垄耕作机械和粉垄技术改造利用盐碱地，粉垄可物理性淡盐，使其构成一种绿色环保的农业技术体系[17]，通过对新疆和陕西等地的研究，重度盐碱地经粉垄种植后，土壤全盐量大幅度下降，作物产量明显提高，起到淡盐增产的作用。4.2、生物改进生物改进可使用微生物菌肥改进、种植绿肥作物改进和大面积小苗密植的综合改进等措施。盐碱地改进应与种植计划密切结合，选择适宜种植的耐盐作物，在种植作物和养护经过中继续改进盐碱土地[12]，做到生态与经济共同发展。华而不实引进盐生植物是提高盐碱地利用率的重要措施[8]，可以提高盐碱地植被覆盖[18]。邢尚军等[19]采用栽植白刺的方式方法对重盐碱地进行改进，土壤迅速脱盐，土壤中有机质、全氮、有效氮和速效磷含量增加，提高了盐碱地肥力和质地。李霞等[20]种植黄栌可降低土壤盐碱度，改善盐碱地环境，丰富盐碱地植被类型。李海英等[21]对苜蓿改善柴达木盆地弃耕盐碱地研究，随着苜蓿栽培年限增加，土地脱盐率显着增加，耕层土壤的全盐量下降。丁海荣等[22]发现星星草对滨海盐土的改进效果显着，其生理习性使其合适盐碱性环境，改善土壤盐碱化。张梦璇等[23]通过野外采样和室内测试相结合法研究，发现白榆对滨海盐碱地具有改进作用，可降低土壤中盐离子含量和全盐含量。因而，运用生物治碱的改进方式方法，可维持盐碱地地区生态平衡，促进经济发展。4.3、化学改进Luo等[24]用高效无机聚合物PAFS处理表层和中层土壤，土壤pH值明显降低，粘土颗粒含量显着下降，提高了水稻产量，PAFS能有效修正硬质土壤，使高度分散的硬盐碱地修正成重要的农业储备用地。对于重度盐碱地，还要配合施用黑矾、石盘和磷石膏等化学改进物质，全面改善土壤理化性质[25]。Ziaie-Moayed等[26]在不同条件下对非稳定土和稳定土进行了直剪试验和无侧限压缩试验，其采用不同掺量的环氧树脂和硅酸盐水泥对土壤进行稳定，发现浸泡后土的抗碱强度显着降低，土壤的强度显着提高。利用离子间的作用原理，Ca2+的增加减小可交换性Na+的比率，在盐碱土中施加能够抵消盐分作用的化学物质，如石膏等，可在难以改进的特殊盐碱地中起到改进作用[3]。赵旭等[27]施用粉煤灰和煤矸石，对在盐碱地上生长的柽柳进行实验，在盐碱地基质中参加粉煤灰，能够提高柽柳发芽率，有助于缩短枝条发芽时间，提高萌发枝条成活率。隋鹏举等[28]试验采用种稻泡田的方式方法以排盐洗碱，不断向盐碱地增施有机肥和改进剂，快速降低土壤中的盐碱含量，提高土壤肥力。王新平等[29]运用旱地龙土壤改进剂和禾康土壤改进剂对盐碱地进行改进，2种改进剂均能使重度盐渍化土壤迅速脱盐。王文杰等[30]在实验室和田间条件下，比拟了17种土壤调质剂对种子萌发和生长能力的影响，发现水解聚马来酸酐是一种高效的改进剂，能增加碳酸钙溶解，使土壤溶液中钙离子取代土壤胶体中钠离子，提高了土壤入渗率和毛管土的含水量。在盐碱地治理经过中，施加绿肥可增加土壤有机质含量，改善土壤构造和土壤植物根系微环境，促进土壤微生物活性，改善土壤肥力，抑制盐分的积累[31]，也是一种方便可取的改进措施。4.4、工程措施工程措施包括整平土地、建立完善的排水灌溉系统、更换土体、深翻改土、淋洗土层和淤积等方式方法[3]，运用工程手段治理盐碱地。在滨海区，选择允许深度理论作为铺设排盐管的指导根据，采用传统工程改进盐碱土。在盐碱地区建立埋深浅管道和浅密式排盐系统，构成暗管到达水平排水[32]，对滨海区盐碱地进行改进。在竖井排水区域土壤盐分含量呈下降趋势，下降幅度为52%，未设竖井排水的区域土壤表层却出现返盐现象，土壤盐分含量上升41%，对缓解盐碱度有积极作用[33]。史学友[25]将井灌井排与渠道排水相结合，在雨季抽取土壤中咸水补充淡水，增加地下水占有空间，提高汛期土壤入渗率，加速土壤脱盐。4.5、综合治理盐碱地改进是较为复杂的综合治理体系，多采用以水肥为中心的方式，同时采取水利工程措施、生物措施、农业技术措施、化学改进等措施综合治理，也是改进盐碱地的主要方向[12]。采用综合治理的方式，化盐碱地为资源，开发利用盐碱地，实现生态循环。例如:山东省黄河三角洲盐碱地区已构成上农下渔的[34]形式，改善了当地碱地的土壤质量，实现了农、林、牧、渔协调发展，旱、涝、盐、碱综合治理的生产、生态效益[7]。采取挖池筑台、深沟排碱的方式，处于位置较高的盐碱地则能够种植农作物，缓解土地盐碱化现在状况，提高土地利用率。菲律宾国际水稻研究所[35]采用钠化盐渍土，利用物理、化学和生物三者相结合的方式方法，将土壤深翻与施用石膏相配合，实行小麦与水稻轮作，使土壤中可交换性钠降低，明显改善盐碱地程度。于兴洋等[36]研究重盐碱地改进后土壤及作物的变化，施行不同改进措施后，土壤特性方面发生显着改善。因而，大规模的重盐碱地改进后，种植品种的选择应该因地制宜，综合相应土壤特性和作物适应性做相关种植。5、盐碱地改进存在的问题及建议随盐碱地改进技术的发展，盐碱地改进新途径不断涌现。尽管当前科技发达，世界范围内已经有部分先进盐碱地的改进方式方法，但对特殊地区盐碱地改进治理仍需研究人员的努力，使土地利用率实现最大化。在治理盐碱地经过中对相关区域的环境安全和保卫还需地质、水文、水利等专家研究协调。发展盐碱地农业要注意因地制宜，对重度盐碱地，改善土地环境为首要任务;对中度、轻度盐碱地，合理灌溉，避免盐碱化加剧。改进盐碱地也需将工程改进、物理改进、生物改进等措施有机结合进行综合治理。在将来盐碱地开发与利用中，要更新现有观念，突破传统，寻求创新，使盐碱地得到充分开发利用，更好地推动盐碱地地区生态、经济、文明三位一体的共同发展。随着国内外盐碱地改进技术的进步和新方式方法的推广，逐步实现盐碱地可持续发展。在进行盐碱地资源利用时，不能一味盲目，要对盐碱地资源进行全面全新的认识，从盐生植物资源、盐渍土资源、咸淡水资源等多角度考虑，并将相关水利、水文学知识运用实际操作。今后，在盐碱地改进时，应在盐碱地长期观测调查的基础上，合理规划，对现有盐碱地改进措施进行分析调整并优化。努力寻求最优改进方案，拓展盐碱地利用开发途径，积极推动盐碱地产业化开发，增加我们国家土地利用率，为我们国家盐碱地可持续发展做出奉献。以下为参考文献[1]王佳丽，黄贤金，钟太洋，等．盐碱地可持续利用研究综述[J]．地理学报，2018,66(5):673-675.[2]李彬，王志春，孙志高，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