土壤次生盐碱化的制约因素及在我国农业生产中的应用

土壤次生盐碱化的制约因素及在我国农业生产中的应用

1农田灌草防护设施完善台兰河灌区位于哈萨克斯坦阿克斯县温宿县。该灌溉范围内辖四个城市和七个农场。2007年，总面积为7.29万人。灌区社会经济主要以农牧业生产为主,2007年台兰河灌区土地总面积771.89万亩,其中山地面积198.6万亩,平原区面积573.29万亩,2007年全灌区各类土地利用面积54.8万亩,占土地总面积的7.1%,其中耕地面积38.29万亩,占土地利用面积的69.9%,其他用地面积16.51万亩,占土地利用面积的30.1%,灌区农业生产以自流灌溉为主。截至2007年底,台兰河灌区共修建引水总干渠2条,总长度59.67km,虽已经全部防渗,但部分渠段衬砌老化,抗冲能力差,渠床遭到破坏,渠道渗漏较严重;修建干渠21条,总长度81.5km,占干渠总长度的46.3%。灌区内渠道及渠系建筑物大都年久失修,工程老化,带病运行。台兰河灌区排水系统有总干排1条,长度39.39km,干排7条,长度116.5km,支排39条,长度135.2km。灌区排水系统很不完善。灌区1998年渠系水利用系数仅为0.41,田间水利用系数为0.9,灌溉水利用系数为0.37,平均毛灌溉定额959.7m3/亩,高于全疆毛灌溉定额。台兰河灌区是阿克苏地区的五个大型灌区之一,由于台兰河灌区特有的地理位置、资源优势及其开发潜力,使它在阿克苏地区及温宿县的国民经济发展中占有十分重要的地位。2土壤原生盐碱化造成的土地弃耕台兰河灌区现有盐碱地面积为17.8万亩,主要分布在灌区东南部的古勒阿瓦提乡、克孜勒乡、青年农场。土壤的次生盐碱化已经造成了农业减产或绝收,有的土地则因土壤次生盐碱化而被迫弃耕。土壤次生盐碱化是台兰河灌区存在的主要问题之一,也是灌区农业向“两高一优”方向发展的制约性因素。分析灌区产生的次生盐碱化的原因,主要有以下几点。2.1过下灌溉造成土地水分规制,导致土地文化遗产流失台兰河灌区农作物灌溉方式,仍沿用过去大水漫灌、串灌等落后的灌溉方式,特别是在洪水期过量引洪灌溉,造成土壤耕作层内水分过分饱和,由于重力作用,多余水分渗入地下。同时,灌区排水系统不健全,部分排水渠坍塌、淤积,排水效果减弱,甚至失去了排水作用,有的条田根本就没有排水沟,致使潜水回归比重增加,地下水位升高。2.2农渠、渠、水系统台兰河灌区水利工程设施不配套,工程老化失修,渠道防渗率低,水的利用率不高,通过调查计算,1998年干渠防渗率为46%,干渠水的利用率为0.67;支渠防渗率为42.6%,支渠水的利用率为0.72;斗渠防渗率为1%,斗渠水的利用率为0.9;农渠全部为土渠,农渠的水利用系数为0.95,灌区渠系水利用系数为0.41,灌溉水利用系数为0.37,也就是说,有一半以上的灌溉水量因渠系渗漏而损失。由于渠道渗漏加大了潜水补给量,致使地下水位抬升,盐分随毛管水升到地面,形成土壤次生盐碱化。2.3地下水位较高,地下水矿化程度较高台兰河灌区盐碱地主要分布在灌区东南部的古勒阿瓦提乡、克孜勒乡、青年农场。该地区地形平坦,地面坡度在0.1%～2.5%左右,地下水位较高,埋深仅1～3m,且地下水矿化度高,为土壤次生盐渍化提供了条件。另外,该地区多年蒸发量为1839.6mm,多年平均降雨量只有62.4mm,蒸发量是降雨量的29.5倍,在温度、风力不断作用下,大量的水分被蒸发,水走盐留,又没得到及时治理,使灌区耕地次生盐碱化不断加重。3切需要解决的问题防治土壤次生盐碱化,是当前台兰河灌区迫切需要解决的重要问题。在防治盐碱地的措施中,有水利、农业、化学、生物等措施,其中最主要的措施就是建立完善的排水系统。3.1地下水位无排放,排水流量过台兰河灌区排水系统已基本形成,但多数排水沟存在不同程度的边坡坍塌,沟底淤积,沟身堵截和涵管堵塞等问题。形成边坡坍塌的原因主要是排水沟边坡太陡,目前排水沟边坡大多数为1∶1.5,根据该地区土壤土质条件,应采用1∶3～1∶2的缓边坡和复式断面;地面径流冲刷也是造成排水沟边坡坍塌的重要原因,由于大水漫灌造成地面径流,泄入排水沟,排水沟兼做退水渠;由于缺少连接建筑物和防护措施,各级排水渠道的连接常因渠底高程的不等造成水流落差,引起冲刷和坍塌,因此,在工程规划设计和施工中,应适当布置退水建筑物;由于大水漫灌和串灌等不合理的灌溉方式,使地下水位抬高,地下水在排水沟腰部逸出时,浸润线以下的土壤水分饱和,黏结力和摩擦力大为降低,在地下径流水动压力作用下极易滑塌。防止的根本措施是采用沟畦灌,禁止大水漫灌,同时,沟渠布置时应尽可能采用相间布置形式。沟中积水也是造成沟坡坍塌的原因之一,应及时疏通排水沟,禁止拦沟筑埂,禁止用排水沟输水灌溉,防止人为积水。通过各级排水沟的布置,控制地下水位,为农作物根系层提供一个最佳的生长环境。3.2其他改良碱性土壤措施(1)基础盐分蒸发由于田间地形高低起伏,灌水定额就会加大,灌溉时低处蓄积较多水量,形成无益渗漏。高程蒸发强度高,盐分向高处集中,形成盐斑。因此,必须注意土地平整工作,降低灌水定额,保证灌溉质量和提高盐碱地改良效果。(2)灌溉后适时培养水泥基质盐深翻土壤可以增加土壤的蓄水性和透水性,使土壤疏松,防止土壤水分的蒸发,减少盐分的上升。灌溉后适时松土,可减少地面蒸发,既保持了土壤水分的蒸发,同时也能有效的抑制土壤返盐。另外,掺沙也是改良盐碱地办法之一,它能改善土壤的板结,增加土壤的透气性,透水性,还有压盐的作用。(3)耐盐树木不同作物对土壤溶液浓度和不同盐类各有不同的适应性。棉花、甜菜、向日葵等较耐盐,建议盐碱地上种植棉花、甜菜、向日葵等。(4)减少土壤蒸发,减轻地表土返盐作用在地面上经常保持作物植被,可以改变小气候环境,有效地减少地面蒸发,提高土壤湿度,从而减轻地表土返盐作用。棉花套种绿肥对盐碱土的改良效果明显,应大力推广。(5)盐碱土粒结构种植绿肥牧草可以增加土壤有机质,改善土壤结构。具有良好团粒结构的土壤对促进水分入渗和防止水分蒸发具有很大作用,从而可以抑制土壤盐分的上升,对加速盐碱地改良具有良好的作用。此外,施有机肥料,秸秆还田都是改良盐碱地的有效途径。(6)突出农田防护林的排水作用灌区农田周围的防护林,根部深入地下水毛细管上升区内,因此这部分树林除人工灌溉外,大量吸取地下水。根据清华大学水利系在叶尔羌河灌区的观测研究表明,在同一条田的横断面上测定,地下水位在条田中心处高,越靠近防护林带越低。这表明林带下及附近地区比大田中心处的农作物消耗地下水要强烈的多。因此,农田防护林