浅谈盐碱地的治理及环境改良
摘要
关键词
盐碱地;治理技术;环境改良措施
正文
引言
土壤盐碱化作为严重威胁我国农业发展与粮食安全的重大问题,如何进行科学治理是当前环境保护的重点问题。由于土壤中可溶性盐分或者可交换性钠离子过多,很容易导致植物发生生理性干旱或者是毒害问题,最终引起农作物减产或死亡,对农业产业和生态环境造成严重影响。盐碱土是由于地下水中的盐分沿毛细水向上运移至土层的底层或表面,经水的蒸发,导致了盐的积聚。盐碱土的治理是一项长期性的战略性工程,其公共利益特征十分显著。在盐碱地治理和环境改良工作中,必须结合土壤实际情况,以达到减少土壤表层含盐量的目的,从而达到改善耕地品质的目的。
1 盐碱地的治理技术
1.1 农业综合技术
农业综合技术主要通过农业和水利措施对盐碱地进行改良。一是采用埋设管道的方法,将盐分从地下管道中排出,保证了地下水位在一定的水位以下,从而达到海水淡化的目的。根据其特殊的土壤性质,采取打井、排水等措施,实现灌溉作业,保证科学地灌溉。以明排为主,暗排为辅,竖井排放为主,以竖井排水为主,以提高排灌效率,改善盐碱土理化性状。二是通过对土壤进行灌溉,促进了盐分的快速释放,而在地下水的渗透过程中,这些盐分又会被排出,最后被排除。为了防止盐碱化后的土壤向碱性土转化,提出了在灌溉冲刷盐碱土过程中添加一定数量的石膏来中和的方法。
1.2 化学改良技术
化学改良技术主要通过各种化学改良剂中和土壤中的碱分,如添加石膏、黑矾、腐殖酸、泥炭和醋渣等,可改善盐渍土的结构和物理特性,达到降低碱性的目的。采用凹凸棒石、磷石膏等具有一定养分的酸性土壤改良剂,其施肥方法及用量要根据实际情况进行调整,才能减少盐碱化。在酸性土上,要按测定的试验数据,选用蒙脱石、橄榄石、硫黄等常见的酸土改性剂。通过一些酸性盐类物质中和碱性土壤,改善其理化性状,提高其pH,提高其中阳离子的交换率,提高其盐分含量,刺激土壤微生物及相关酶系的活力,从而达到提高作物产量的目的。
1.3 生物改良技术
生物改良技术利用耐盐植被,既可以避开裸露在外的日光与大气,提高了表土保水性能,又可以均衡土壤中的水分,从而有效地抑制由于表土水分缺乏引起的地面上渗而引起的表土返盐。在植株成长期间,能够持续地从土壤中吸收水分,加速地下水位的下降,减少回盐的可能性。在改良土壤的同时,当植株逐渐衰老时,根系就会渗入到土壤中来,起到改良土壤的作用。培育耐盐植被是改良盐碱地的一条重要途径,其抗逆性强、存活率高。在耐盐植被的种植中,根系萎缩的根状根系不但能减少土壤中的盐分,而且根系也能转化成肥料,提高地力。
1.4 工程改良技术
工程改良技术根据盐分迁移的基本原理,采用多种技术手段,使盐从地下排出,或降低到预定的盐分浓度,从而达到减盐和排盐的效果。现有的工程改造方法包括暗管排盐和沟道冲盐等,但都有改造效果不持久和盐回流的问题。为此,学者根据各区域土壤盐渍化的成因和自然状况,进行了多种改良措施。如卤泊滩化排蓄型的综合整治方式,通过设置排水沟渠,实现水土和谐,同时将耕层内的盐含量保持在耕层之下,利于农作物的健康成长。
2 盐碱地的环境改良措施
2.1 自然生态恢复
所谓自然生态修复,就是在原始的生态系统中,以本地的植被为主要成分,不通过人为的手段,也不使用人为的手段,去维护已有的生态环境,最后将其彻底还原或近似于原始形态。它是在长期的、自然的、逐渐发展的一种新的植物修复途径。现在,许多国家已开始采用该技术对农田进行复垦。法国,加拿大,澳大利亚和日本,都采取自然生态修复方法。早在19世纪中期,德国率先提出“自然生态修复法”。20世纪60~80年代中期,法国在该领域进行了两个主要的研究,即:土壤退化的植物修复与盐渍化土壤的修复。二十世纪70年代末,法国在盐碱地区开展了一系列的土壤改良与天然的生态修复试验。法国土壤所(SFI)于20世纪70年代末到80年代初期开展了一系列盐碱土植物的天然生态修复实验与研究,完成了《盐碱地植被自然生态恢复技术》(1970),详细介绍了针对盐碱化问题的天然生态恢复方法。此后,法国科学院土壤所和法国国立农业研究所也相继开展了关于土壤盐渍化的相关研究。在自然生态恢复领域,我国已经进行了很多的实验研究,获得了一定的成绩和吸取的教训。比如,中国科学院高寒干旱地区的环境与工程研究所,中国中国科学院植物所等单位,在内蒙古察右前旗已建成了天然盐渍化土壤的天然生态试验站,并获得了一些成功的实践。
2.2 植物改良修复
植被恢复就是将植被移植于盐碱地,充分发挥其对土壤的抗逆能力和适应能力,达到改良土壤的目的。但由于现有方法和措施的限制,以及作物生长对土壤条件的苛刻,导致其实践效益难以达到理想水平。通过对盐碱地进行生物修复是目前国内外研究的重点。不同物种对盐胁迫的适应机理存在差异。如:紫穗槐和芦荻均能在盐渍土壤中正常生长;蓖麻、紫花苜蓿和田菁均能在盐碱土中正常种植;而稻米的生长发育却不能很好。所以,要因地制宜地选用合适的耐盐树种。与其他作物比较,耐盐作物因其产量高、营养价值高、抗逆能力强等优点而成为我国盐碱地改良的重要方向。在使用时要注意:一是选用优良树种时要慎重;二是要进一步研究植物的耐盐机理与恢复能力;三是要进一步调查土壤和植株本身的情况,作出适当的调节;四是对其进行了较长时间的研究;五是要大力开发利用其它方法来促进盐碱土的改造和生态修复。在人类对生态环境需求的日益增强以及可持续发展思想的日益普及下,利用微生物进行植物修复是未来我国盐碱地生态修复的必然选择。
2.3 植被恢复模式
目前已有的植被修复方式有:一,灌草相结合的方式:即以乔、灌、草等植物为主体,利用树木的生长来提高植物的生长速度,同时还可以将植物与盐渍土壤进行复合,从而达到降低盐碱化的目的。在这种种植方式下,树木可以从土壤中吸取盐,并将其输送到根部,从而提高树种对盐胁迫的适应性。同时,树木的加入,不但提高了植被对盐碱环境的适应性,提高了土地的肥沃程度,而且还具有涵养水源和保护生态环境的功能。在进行盐碱地修复时,要选择具有较高耐盐性和适应性的植物,如刺槐,盐芥,侧柏等。该模型对植被的修复和土壤的保护具有重要的意义。第二,自然的演替型,即在一定程度上充分发挥本地的天然环境,使其能够在一定程度上保持一定的稳定性。在天然的植被演替中,由植被组成的植被不但具有退盐的作用,同时也具有较强的保湿等作用。但在实践中,这种方法更适用于种植期较短或较短的作物和经济价值不高的经济作物。第三,通过人为的介入与规划,以提高区域的可持续发展能力,即工程造林,封山育林,退耕还林(草)等措施。在长期的植被修复、土壤污染和土壤侵蚀严重的条件下,对其进行修复,可以有效改善土壤的生态环境和土壤质量。然而,这种格局极易产生新的外来生物,进而影响到生态系统的服务;同时,由于现有的栽培作物种类不多,难以满足大多数需要,还需要进一步改进才能取得更好的结果。
3 盐碱地的治理及环境改良前景展望
在盐碱地进行盐碱化改良的同时,应加强盐碱化农田的改良,提高盐碱化农田的生产率,提高农作物的营养利用率,实现农田生产能力与资源高效的均衡,从而提高盐渍区的生态环境。为了保证新时代我国盐碱地综合治理和开发工作的顺利进行,有关单位和企业应从两个角度来强化盐碱土的治理。政府要重视政策的引导,要为盐碱地的综合开发提供一定的扶持,并增加研究经费的投入。在实施中,要不断完善和发展我国的盐碱土综合整治技术以及支持系统,以促进我国盐碱土的综合开发和利用。在有关产业的企业中,要加强对新的物质和新技术的研究,结合国内外最新的研究成果和研究成果,提出适应我国国情的盐碱土生态修复新的技术原理和方法,确保我国盐碱土综合治理取得良好的成效。
4 结束语
随着气候变化、土壤有机质含量下降、人类活动等因素造成的土壤盐碱化与退化是当前土壤生态系统面临的主要问题。我国各地普遍存在着大量的盐渍化土壤,必须针对具体的土壤条件,因地制宜,采取相应的治理方法。唯有如此,方能切实保证国家的可持续发展与生态安全。在盐碱地上进行植物修复,不能盲目地追求覆盖度,必须在保持一定程度的前提下,采取相应的改良措施。
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