次生盐渍化 :不合理耕作灌溉引起的土壤盐渍化

更新时间:2023-11-01 14:08

次生盐渍化,又称次生盐碱化。指由于不合理的耕作灌溉而引起的土壤盐渍化过程。主要发生在干旱或半干旱地区地下水位较低、地下径流不畅、地下水中含有较多可溶性盐的冲积平原,如我国的华北平原、东北平原河套平原渭河平原等。因受人为不合理措施的影响,使地下水抬升,在当地蒸发量大于降水量的条件下,使土壤表层盐分增加,引起土壤盐化。防治的关键在于控制地下水位,故应健全灌排系统,采取合理灌溉等农业技术措施,防止地下水位抬升和土壤返盐。

相关案例

我国在建国初期对盐渍土的水盐运动规律认识不足,在开发大型灌区、发展灌溉、扩大灌溉面积中,也曾使大面积土壤出现过严重的次生盐渍化,造成了不良后果。

例如1956年一1961年间,在华北平原大搞引黄灌溉便是一例。冀、鲁、豫三省平原有老盐碱地3200万亩,占总耕地面积l0%左右(潍坊滨海经济技术开发区除外)。解放后,不少老盐碱地经过排水冲洗,挖沟种稻,引洪放淤,结合适当的农业措施,得到了改良利用。但是自50年代末期在黄淮海平原上大量引黄河灌溉和平原蓄水而忽视了排水,曾导致平原北部大面积土壤盐渍化,使盐渍土面积由2800万亩增加到4800万亩,经过10年的治理才得到恢复。黄淮海平原总面积35万平方公里,有耕地2.7亿亩,是我国最重要的农业区之一。当时引黄灌溉面积曾一度达到2.3亿亩,致使地下水位迅猛升高,地下水埋深由原来的2~4m减少到1~2m,土壤次生盐渍化迅速扩展。据调查当时几处大型引黄灌区,次生盐渍化面积竞达实际灌溉面积的1/3。有些地区在开灌后一、二年,盐碱化即会露头,或在局部地区发展。三、四年后即有大片次生盐碱地出现,造成次生盐演化的直接原田是引黄灌溉打乱和截断了排水系统,和大水漫灌,灌溉工程不配套等。灌溉水的大量渗漏,引起了地下水位升高。华北平原具春旱秋涝、涝后又旱,旱涝交错的自然特点,地势低平,又多河流间封闭洼地,地下水位高(一般埋深2—3m),矿化度大(一叙2~10g/l),土壤属壤土或粘质砂壤土,具有易盐渍化的条件。造成大面积次生盐渍化的间接原因是当时不顾条件地片面强调“以蓄为主”的方针,到处拦河搭坝蓄水或修筑平原水库,所谓“一亩地对—亩天”、“芫荽”、“葡萄串”,盛行一时。因此各灌区多是蓄水不浅,有灌无排,或因灌废排。蓄水愈多,蓄水位愈高,影响范围愈大,土壤盐碱化、沼泽化愈严重。这就造成了人为的灾祸,许多低洼平原地区沦为泽国。

例如河南省淄阳县因蓄水灌溉和发展航运,拦河梯级搭坝,壅高河道水位也抬高地下水位,县城内曾一度也要求船行走,沿岸涝碱为害,房屋倒溺,许多肥沃土地大幅度减产,甚至变为不毛之地。当时聊城市禹城市徒骇河塌了五道坝,河北省东风灌区的小漳河塌坝七道,黑龙港塌坝二十九道。在无排水条件下.大水漫灌,促使土壤积盐。山东省高唐县夏津县本是富庶地区,素有金高唐、银夏律之称,可是在当时由于盐碱危害,变成一片灰色荒野,生产力道受破坏,群众逃荒谋生,沿途所见,触目惊心。由于次生盐渍化的普通发生和迅速发展,群众对灌溉产生了顾虑,不少人有“宁叫旱死,不叫碱死”的想法。中共中央在1962年下令引黄停灌,经过总结经验教训,采取疏通排水,灌区配套等措施,才使情况逐渐好转。到60年代末期和70年代逐渐恢复灌溉。

例如鲁西北平原1956年开始引黄灌溉,1962年停灌,1967—1979年复灌。每年引黄河50一60亿立方米,抗旱灌溉1000—1700万亩,其中引黄灌区800一900万亩,但少范围的次生盐渍化仍有发生,不像前些年那样严重,却也很值得注意。

土壤次生盐渍化的形成很大程度上给地下水带来诸多影响。由于地下水超采使地下水位持续下降,沿渤海黄海的沙质和基岩裂隙海岸地带,发生海水入侵,在有咸水分布的地区出现咸水边界向淡水区移动。

例如,山东省沿海地区由于地下水位大幅度下降,涞州湾形成面积为11,400平方公里的地下水位下降漏斗,其中地下水位在海平面以下的面积为2400平方公里,1988年漏斗中心地下水位在海平面以下20m,造成涞州湾海水入侵地下水含水层,海水入侵的面积达730.7平方公里。山东省的烟台市、威海、和青岛市也发生了海水入侵。地下水位的下降也造成辽宁省大连市锦州市葫芦岛市营口市,和河北秦皇岛市的海水入侵和水质恶化。1992年辽宁省海水入侵面积达434平方公里,秦皇岛市达55.4平方公里。在北海市海城区和州岛都曾由于长期超采地下水引起海水入侵,造成水质恶化。

治理方法

实践证明,改良盐渍土是一项复杂、难度大、需时间长的工作,应视各国、各地的具体情况制定措施。

(1)建立完善的灌溉系统,使地下水深度保持在临界深度以下。苏联科学院v.AKovda等专家认为,可能引起土壤盐渍化的矿化地下水的深度平均为2.5~3m。

(2)建立现代化排水系统:①水平排水,主要以明沟、暗管的形式进行,既能降低地下水位,又可以排出土壤中的盐份;②垂直(竖井)排水,竖井排水价格低、不占地、水量大、水质好、控制调节性地下水位灵活、维修工作少,同时又可以和灌溉相结合,竖直设井以梅花型布井效果为最好。

(3)化学改良。一些发达国家美国澳大利亚在盐渍土上,特别在碱土上施化学改良剂,如:石膏硫酸、矿渣(磷石膏),因土地类型不同,施入量也不同,施用时间长短取决于当地的经验和资金的状况。施用改良剂后需用大量水冲洗,在水资源缺乏的情况下应用困难,而且成本高。但是,用这种方法能使土壤积水从379天降到145天,渗水从292mm升到605mm。化学改良尽管成本高,但是从经济效益看是有益的。

(4)种植水稻对碱土的改良较有效。匈牙利罗马尼亚苏联泰国、中国都在大面积盐土上种水稻,取得良好的改土增产效果。匈牙利专家通过对中欧及东欧地区盆遗土的研究提出灌溉冲洗、施用化学改良剂和种稻改良三结合的综合改良措施,这一措施为当前改良盐渍化的重点措施。但这一措施要求水平徘水畅通。

(5)日本东京大学研究向土壤中注入聚丙烯酸脂溶液,与土壤形成0.5cm的不透水层,从而减少土壤水分的蒸发,减少盐份随毛管水蒸发向表土累积,使作物产量明显增加。伊拉克土壤学家研究将沥青混入表层5cm土层中,然后冲洗,可提高土温1.3—2.3℃,从而提高盐份的溶解度,增加淋洗效果。

(6)利用咸水灌溉。咸水灌溉虽然能增加土壤中盐份,但也能增加土壤湿度,降低土壤溶液中的浓度。美国突尼斯意大利中亚阿拉伯帝国北非分别用小于1g/1或3—8g/1的咸水灌溉,印度还研究利用稀得了的海水灌溉。美国和苏联为利用咸水灌溉提供了大量的理论与实践基础。

(7)种植耐盐碱的树种特别是能固氮的耐盐树种和草木(绿肥)植物,既可以减少地表水分的蒸发、防止土壤表面积盐,又可以降低地下水位和盐份,改良土壤的物理性状,增加有机质和土壤微生物,降低土壤pH值,从而彻底改善周围的生态环境

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