免费文献传递   相关文献

Saline-alkali land management and countermeasures of sustainable agricultural development in Songnen Plain

松嫩平原盐碱化土地治理与农业持续发展对策



全 文 :第 12卷 第 2期
2 0 0 4年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journai of Eco—Agriculture
Vo1.12 No.2
April, 2004
松嫩平原盐碱化土地治理与农业持续发展对策
王志春 李取生 李秀军 宋长春 章光新
(中国科学 院东北地理 与农业 生态研究所 长春 130012)
摘 要 简介 了松嫩平原盐碱化土地资源现状和 盐碱化土地 治理 与改 良利用的技术创 新要点 ,并提 出低 洼易涝 盐
碱地 开发水稻 、盐碱化低产 旱田改 良、盐碱 化草地恢复 、盐碱湿地保育和盐碱泡沼养 鱼的盐碱化 土地 治理 对策。
关键词 松嫩平原 盐碱化土地 治理 与改 良利用 可持续发 展
Saline—alkali land management and countermeasures of sustainable agricultural development in Songnen Plain.W ANG
Zhi—Chun,LI Qu—Sheng,LI Xiu—Jun,SONG Chang—Chun,ZHANG Guang—Xin(Northeast Institute of Geography and
Agricultural Ecology,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130012),CJEA,2004,12(2):161~163
Abstract The current situation of resources and the new technologies of management of saline—alkali land are introduced
in this paper.And the countermeasures of management of the saline—alkali land are put forward such as planting rice on sa—
line—alkali waterlogged lowland,’reclaiming the low output dry land in saline—alkali land,restoring the saline—alkali grass—
land,nursing the saline—alkali wet land,developing fishery in the saline—alkali lakes.
Key words Songnen Plain,Saline—alkali land,Management and use,Sustainable development
1 研究区域概况
松嫩平原地处我国东北平原中西部 ,位于东经 ll8。~126。,北纬 43。~48。,盐碱化土地面积 342万 hm ,
占总土地面积的 20%,集 中分布于黑龙江、内蒙古和吉林 3省(区)35市(县),为典型大陆性气候 ,冬夏季风
更替明显,温差较大。以吉林省大安市为例,该市年均气温 4.3℃,7月份平均气温 23.5℃,年均降水量
413.7mm,且7~9月份降水量占年降水量的 73.1%,年均蒸发量 1749,0mm,为降水量的 4~5倍,年均 日照
时数 3014.4h,年均太阳总辐射量 519.2kJ cm。,≥10℃年积温 2921.3℃,年无霜期 137d。因干燥多风 ,蒸发
量大,盐分表聚作用明显 ,常形成盐霜或盐结皮 ,遇大风易形成“盐尘暴”或“碱尘暴”。松嫩平原属中生代沉
陷地带,地面坡降小,地表积水,排水不畅,地下水储量大,易形成盐分累积,过境河流河水含盐量为0.15~
0.25g/L左右,盐分组成以 HCO;一Ca 型为主。以吉林省大安市又干镇试区为例 ,该区地下水埋深 2~3m 处
孔隙潜水矿化度为0.421g/L,pH值 8.0~8.5,水化学类型为 HCO ·C1一Na+·Ca 型 ;埋 深 1.2m的浅井潜水
矿化度 3.75g/L,pH值 8.5~9.0,水化学类型为 HCO ·C1一一Na 型 。白土山组砂砾石层孔隙承压水埋于地表
以下 70~80m,矿化度0.64g/L,pH值 6.8~7.3,水化学类型为 HCO;一Na+·CaH型 ,区域地表水和地下水
水文及水化学特征有利于土壤盐分累积,并在闭流区、湖泊周围和地下水位较高部位形成大面积苏打盐碱
土,土体中含有难以改良的苏打盐(Na:CO 和NaHCO )。根据成土过程和盐化、碱化程度,该区盐碱土分为
盐土、碱土和盐化革甸土 3种类型 ,盐土 0~50cm表层土体 以苏打为主要成分 的可溶性盐含量 >7g/kg,地
下水位 0.5~2.5m,心土层以下常见锈纹或锈斑 ;碱土由暗盐碱地脱盐层被破坏后其碱化层裸露于地表而碱
化形成,碱化度>450g/kg,高者可达800~900g/kg,pH值 9.0~10.0甚至更高;盐化革甸土表层含盐量 1~
7g/kg(主要是苏打)且兼有碱化现象。土地盐碱化破坏了该区生态平衡,导致大面积荒漠形成和土地生产力
衰退甚至丧失,且直接影响当地畜牧业发展,牧草单产降低,载畜量大幅下降,农业生产条件恶化,严重影响
和制约了该区农业和农村经济的持续发展。
2 盐碱化土地治理技术创新
2.1 地下水三维优化管理模型技术
松嫩平原 干旱年份频繁发生 ,地下水位年际性 、季节性大幅下 降,严重影响农业生产 。中国科学院东北
*国家科技攻关项目(96-004—02-09)和中国科学院东北农业重大项目共同资助
收稿日期 :2003—05-26 改回日期:2003—06-30
维普资讯 http://www.cqvip.com
l62 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
地理与农业生态研究所在大安试验示范区与美国尤他州立大学合作研究 ,建立了试 区地 下水运动模 型与优
化管理模型,在完成抽水试验和 61眼井长期观测 、582眼灌溉井和 2309眼饮用井 GPS定位及实际开采量调
研基础上 ,利用模型将吉林省大安市叉干镇剖分成 2700个单元 、3个含水层和 2个越流层。据 1500多个有
关数据模拟了试区地下水侧向补给和流出,地表蒸发蒸腾和降水,水库、泡沼、湿地、稻田和渠道垂向补给,开
采及浅层与深层水力联系等,得出试区地下水 1998年丰水年垂向补给为 443.9万 m。,降水渗入 745万 m ,
侧向流出 1307万 m ,蒸发蒸腾 266万m ;1999年枯水年侧向补给 839.6万 m ,地表水面垂向补给 177.6
万 m ,降水渗入294.8万m ,侧向流出396.2万 m ,蒸发蒸腾 236万n1 。并在此基础上建立了地下水三维
优化管理模型 ,可保证区域地下水资源持续利用 ,特别是保证 已有稻 田用水 ,且将浅层 地下水位调控在 2m
以下 ,抑制浅层水对土壤盐碱化的影响。优化选 出最佳利用方 案将枯水年地下水 开采总量控制在 1000万
m 左右 ,井灌稻 田面积 0.1万 hm ,单 位稻 田井群规模 233hm ,井群距 离为 5kin,旱 田水浇地面积控制 在
0.12万 hm 。
2.2 TC-1号盐碱土改良剂研制与盐碱化防治技术
盐碱土中碳酸钠和碳酸氯钠严重危害作物生育,故降低土壤盐碱含量是实现作物高产稳产的关键。经
5年试验研究实施 了全生育期水层灌溉压盐 、勤换水洗盐和强制排水盐等技术措施 ,结合土壤改 良,有效防
止 了土壤次生盐渍化的发生 土壤盐分淋洗改过去耙前排水洗盐为春季耙后洗盐 ,用美国产 EM一38土壤盐
分测定仪测定土壤盐分 ,指导排水洗盐 ,洗盐效果大幅提高 。同时研制出 TC一1号苏打盐渍土改 良剂 ,突破
了传统苏打盐渍土改良剂(主要为化学改良,即代换土壤中交换性 Na )如石膏、磷石膏等局限,集化学、物
理改良于一体,对 自由Na一吸附率达 180g/kg,可明显降低土壤溶液中Na 浓度和土壤胶体中交换性 Na 含
量。试验表明施用该改良剂 30d后稻田排水中 Na 浓度降低 47.2%~48.3%,土壤渗透性增强,土壤团聚
体增加 120%~150%,水稻单产提高 10.8%,投入产出比达 1:2.5,施用 1年后耕层土壤溶液 Na 浓度降低
26.2%~39.9%,尤其适于重盐碱土壤改 良。
2.3 盐碱地水稻钵育大苗抗逆栽培技术
在地表水或地下水资源丰富地区轻度和中度盐碱化土地种植水稻是改良与利用盐碱地的有效途径,但
盐碱地种稻基本以井灌为主,低温、盐碱和冷浆造成水稻插秧后返青慢,分蘖延迟,有效分蘖少且成穗率低,
制约了水稻产量和品质的提高。1996年始试区试验研究了水稻钵育大苗抗 逆栽培技术 ,即采用营养钵提前
5~10d育苗 ,培育 45d秧龄大苗并适期插秧 ,明显提高了秧苗抗低温和盐碱 能力(秧龄与抗盐碱相关系数达
0.7865),有效分蘖提高 3~4个 ,成熟期提早 5~7d,平均增产 15%。同时从 60多个中早熟水稻品种 中试验
筛选出适合盐碱 、井灌条件下的“九稻 16”、“吉优 1号”和“吉农大 10号”等 3个优质高产品种。通过田间施
肥试验制定并实施了少施底肥 ,增加 N肥追肥次数的平衡施肥法 ,各生育期追肥比例为 3:5:5:8:1,N、P、K
混合比例为 3.5:1.3:1,提高了化肥利用率 ,水稻产量增加 21%。并配套组装 了以沙压碱、增施有机肥 、秸秆
还 田、林带客土改良等技术措施 ,减轻 了盐碱危害。与钵育大苗抗逆栽培技术体系相配套 ,成功开发 了免调
酸育秧剂,并研制出新型农用育苗盘。
3 盐碱化土地可持续利用对策
松嫩平原盐碱化土地治理与改良利用的对策一是在低洼易涝盐碱地开发水稻 ,水稻对土壤盐碱呈 中度
敏感 ,水田可抑制盐碱表聚 ,且其淋洗作用不断使盐碱脱离根层 ,结合有效排水使低洼易涝盐碱地逐步得到
改 良,其技术模式以合理规划 、建立完善灌排水 田工程为基础,配套组装 以沙压碱 、增施有机肥 和改 良剂改
碱、选用耐盐碱水稻品种、钵育大苗壮秧、精细整地、排水洗盐、合理密植、平衡施肥、科学灌水和病虫草害防
治等低洼易涝盐碱地水稻高产栽培技术体系,实践证明以稻治碱和以稻治涝是盐碱地治理开发利用 、农 民脱
贫致富的有效途径。二是改良盐碱化低产旱地,盐碱化旱地土壤碱化度高,理化性状不良,营养有效性差,多
数为中低产田,其改良应以改土培肥为核心,综合工程、生物和耕作栽培措施。500kg腐殖质可吸收>15kg
的 Na ,松嫩平原以放牧为主 ,有机肥源较少 、且土地 面积大 ,利用微生物秸秆发酵还 田,增 施有机肥 ,逐步
将碱斑 占 15%以上的低产旱地退耕还草,发展舍饲畜牧业 ,为低产旱地改 良的有效模式之一。因地制宜实
施浅井(20~30m)和深井(40~50m)相结合,开采地下水灌溉旱田,可降低地下水位,调节土壤水盐状况,具
有抗旱增产作用。采用客沙压碱物理化学改良法可改善土壤结构,当中度盐碱化土壤压 10cm厚沙时作物
单产可增加 40%~50%。此外可以施用石膏、种植耐盐碱作物或牧草等辅助措施改良低产旱地。三是恢复
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 2期 王志春等 :松嫩平原 盐碱 化土地治理与农业持续 发展 对策 163
与建设盐碱化草地,松嫩平原盐碱化草地治理和利用应以草为业,逐步由放牧为主过渡到半舍饲和舍饲,最
终实现草畜分离。松嫩平原西部草原是欧亚草原带 向东延伸的末端 ,草甸草原为该区基本植被类型 ,应实行
封原育草,引草入田,建设人工草地,治理草地盐碱化。落实草原承包责任制,强化行政、法律和经济等综合
措施,重点推广季节休牧,确定每年4~6月份牧草返青季节为休牧期,严禁放牧;划区轮牧,实行间歇性轮回
放牧 ;科学核定草场载畜量 ,合理限牧 ;全面禁牧 ,防治草地盐碱化 ,实现草地可持续利用。四是保育盐碱湿
地 ,湿地是最富生物多样性的生态景观 和人类最重要的生存环境之一 ,尤其是在补充区域地下水、蓄洪排涝 、
调节气候、防止土壤侵蚀和净化环境等方面具有不可替代的作用。目前和今后相当长时期内松嫩平原盐碱
湿地将面临缺水导致湿地萎缩和次生盐渍化的威胁 ,其保育工程措施应考虑水源、提水站 、闸门、干、支和斗
渠建设等,保证湿地水力供应。同时重点发展盐碱湿地养苇,芦苇耐盐碱,有很强净化能力且种群茂密,为优
质纤维植物 ,是重要的造纸工业原料 ,发展盐碱湿地芦苇兼具经济和生态效益 ,是保育和开发利用盐碱湿地
的重要途径。五是实施盐碱泡沼养鱼 ,松嫩平原仅吉林省西部大小湖沼(泡沼)就有 5300多个 ,且多数为盐
碱泡沼,利用洮儿河、嫩江、霍林河洪水和灌泡养鱼,在水利工程良好条件下采用梯级组合式开发,即在泡沼
底部养鱼,边坡种稻,稻田养鱼,池埂旱作 ,沿岸养畜禽,畜禽饲养业为泡底养鱼提供有机肥料,肥水灌稻,形
成渔、农、副相结合的生态渔业开发模式。鲤、草、鲢、鳙、鲂和鲫鱼等适于盐碱泡沼饲养,但应注重实施水质
改良、合理施肥、鱼病防治和养殖方式等技术措施 。
盐碱化土地治理是一项长期、复杂的系统工程,其实现首先要在政策上给予倾斜;其次要广筹资金,加大
投入力度 ,发动社会各方面力量共同治理和开发盐碱化土地 ;三是加强科技攻关与协作 ,充分利用现有成熟
技术 ,不断探求与引进国内外先进技术 ,加强水一盐运动和水资源优化管理 、土壤盐碱化防治 、植物耐盐碱机
理和耐盐碱植物的引种、筛选等方面科学研究;四是建立盐碱地治理示范区,试验、示范与推广国内外盐碱地
治理的先进经验和科技成果,并把盐碱地治理与农村经济发展和农民脱贫致富相结合,促进经济、社会和生
态的协调持续发展。
参 考 文 献
1 裘善文,孙酉石.松嫩平原盐碱地与风沙地农业综合发展研究 北京:科学出版社,1997
2 吉林省土壤肥料总站 吉林土壤 北京:中国农业出版社,1998
3 杨富亿 盐碱湿地及沼泽渔业利用.北京:科学出版社,2000
维普资讯 http://www.cqvip.com