有過(guò)農(nóng)村生活經(jīng)歷的人應(yīng)該都知道,就是有些地方的地下水,喝進(jìn)嘴里會(huì)有很重的咸苦味,也就是老百姓經(jīng)常說(shuō)到的水堿大。這類地方的土壤往往非常貧瘠,農(nóng)作物產(chǎn)量很低甚至無(wú)法成活,在雨季過(guò)后,地面會(huì)凝結(jié)出一層白色粉末,這就是鹽堿地。
照片1 白茫茫的鹽堿地寸草不生 1.什么是鹽堿地? 土壤是一個(gè)包含固-液-氣的復(fù)雜的系統(tǒng),其除了本身的固體顆粒外,還包含有可溶性鹽類,如Cl-、SO4、CO32-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+,通常情況下它們?cè)谕寥廊芤褐凶鳛闋I(yíng)養(yǎng)成分,但當(dāng)這些離子的濃度達(dá)到足以對(duì)土壤性狀和植物生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響時(shí),這些營(yíng)養(yǎng)成分就變成了危害,使得土壤失去了生產(chǎn)能力,形成了鹽堿地。 一般來(lái)說(shuō)土壤中鹽分的運(yùn)移離不開(kāi)地下水的參與,而在地下水位比較高的地區(qū),地下水中的鹽分受到地表蒸發(fā)的影響更容易在地表聚集,因此容易發(fā)生鹽堿化的地區(qū),往往都是地下水位比較淺的地區(qū)。按照土壤中鹽分的來(lái)源及形成過(guò)程,土壤鹽漬化可以劃分為原生鹽漬化和次生鹽漬化。前者是因?yàn)槭艿疆?dāng)?shù)貧夂?、土壤巖性、地下水運(yùn)動(dòng)條件的限制,造成了自然狀態(tài)下地下水位較高,從而形成土壤含鹽量過(guò)高的問(wèn)題,后者是人為操作或者管理失誤等因素,如灌溉量過(guò)大或排水不暢,導(dǎo)致地下水位過(guò)淺,表層土壤鹽分過(guò)高的現(xiàn)象。 圖1 土壤鹽漬化過(guò)程示意圖 2.鹽堿地主要分布在那些地區(qū)? 鹽堿地在全球分布廣泛,從寒帶、溫帶到熱帶的各個(gè)地區(qū),從美洲、歐洲、亞洲到澳洲,到處都有大量含鹽、干燥、板結(jié)、荒蕪的鹽堿地。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界范圍內(nèi)不同類型的鹽堿地所覆蓋的陸地面積幾乎占陸地總面積的10%。 我國(guó)鹽堿土按土壤鹽類的組成可以分為內(nèi)陸鹽堿土、濱海鹽堿土和沖積平原鹽堿土三大類,主要集中分布在東北平原、西北干旱、半干旱地區(qū)、黃淮海平原及東部沿海地區(qū),鹽堿荒地約3460萬(wàn)公頃,其中耕地鹽堿化760萬(wàn)公頃,占耕地面積的6%左右。 我國(guó)內(nèi)陸鹽堿土主要分布在地勢(shì)低平的盆地和干旱平原地區(qū),如西北內(nèi)陸盆地,沿黃河經(jīng)濟(jì)帶等地區(qū)。土壤中鹽分的主要來(lái)自于巖石的風(fēng)化、溶解、風(fēng)蝕及含鹽巖土層中的鹽分在地表水及風(fēng)力作用下,轉(zhuǎn)移到土壤中形成鹽堿土。 沖積平原鹽堿土主要分布在黃淮海沖積平原,松遼平原以及三江平原上,主要是由于河床淤積或興修水利等因素使得地下水位升高,致使局部地區(qū)土壤鹽堿化。 濱海鹽堿土主要分布在華北平原東北沿海地區(qū),如遼東灣、渤海灣、萊州灣和江蘇及浙江沿海地區(qū)。鹽分主要來(lái)自海相地層沉積和不恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)灌溉已經(jīng)地面沉降產(chǎn)生的局部海水倒灌等。 圖2 中國(guó)鹽堿地分布圖 3.鹽堿地的危害 鹽堿地的形成既與自然因素有關(guān),又與人為因素有關(guān)。自然因素包括氣候、地形、水文條件等,人為因素包括對(duì)土地的不合理灌溉及耕作等。鹽堿地的一般特征有:土壤易滯水,通氣性、透水性差,土地升溫慢,土壤中酶活性低,有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化慢,土壤肥力差、宜板結(jié)、滲透系數(shù)低等。鹽堿地不僅妨礙工程建設(shè),而且破壞生態(tài)環(huán)境,影響農(nóng)林業(yè)生產(chǎn),給環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)均造成一定程度的損失。 3.1 對(duì)建筑工程的危害 鹽堿地土質(zhì)中含有大量氯離子和硫酸根離子,與地下水中氫離子形成的酸,對(duì)混凝土不利的成分,會(huì)導(dǎo)致混凝土被腐蝕,從而影響鋼筋等內(nèi)部組成,進(jìn)而使基礎(chǔ)承載力受到影響,被嚴(yán)重削弱。 3.2 對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害 由于土壤理化性狀差,有些地區(qū)的鹽堿地,除了有極少數(shù)的耐鹽植物生長(zhǎng)外,基本寸草不生,造成森林和草原的大面積退化,進(jìn)而加劇溫室效應(yīng),嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的生態(tài)環(huán)境。 3.3 對(duì)植物的危害 鹽堿地土壤膠體富含鈉離子,濕時(shí)膠體分散,土壤透氣性和透水性降低;干時(shí)劇烈收縮,結(jié)成硬塊,板結(jié)情況十分嚴(yán)重,造成耕作困難,而且嚴(yán)重妨礙作物生長(zhǎng)。由于土壤溶液中鹽分離子濃度高,土壤中溶液的滲透壓高于植物細(xì)胞液的滲透壓,會(huì)造成植物根系脫水,從而抑制其生長(zhǎng)發(fā)育,此外,高濃度的鹽分干擾作物對(duì)養(yǎng)分的吸收,會(huì)破壞作物對(duì)其它離子的吸收,造成作物營(yíng)養(yǎng)紊亂。同時(shí),土壤溶液中的某些離子會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害作用,危害植物體組織。 簡(jiǎn)單地說(shuō),鹽堿地會(huì)影響作物養(yǎng)分和水分吸收利用,造成土壤板結(jié)不滲水,作物根系難下扎,造成作物僵苗、枯萎。 4.如何改良鹽堿地? 人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,同時(shí)伴隨著與鹽堿化土地改造的歷史。早在公元前2400年就對(duì)鹽堿土有了分類與形狀描述記錄。在中國(guó),相傳公元前2200年大禹治水時(shí),采用溝渠排灌網(wǎng)對(duì)鹽堿地進(jìn)行了改良,秦漢時(shí)期已經(jīng)形成比較系統(tǒng)的引黃河水漫灌的方法來(lái)質(zhì)量鹽堿地。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,目前我們可以采用很多辦法來(lái)改良鹽漬土,從而變廢為寶。 4.1 工程改良 鹽堿地發(fā)生的核心問(wèn)題是地下水位過(guò)高,因此合理控制地下水位是改良鹽堿地的前提。水利改良就是利用水利工程措施對(duì)灌溉水和地下水進(jìn)行調(diào)控,以降低土壤水中的含鹽量,進(jìn)而達(dá)到改良鹽堿地的目的。具體方式有:明溝排水、井灌井排、灌溉沖洗、放淤改良、膜下滴灌、地下滲管排鹽等。水利改良本著“鹽隨水來(lái),鹽隨水去”的原則,通過(guò)嚴(yán)格控制水源、輸水、灌水及排水條件,有助于鹽堿地的改良,其缺點(diǎn)是工程量大,成本高。 4.2 化學(xué)改良 化學(xué)改良是指采用向鹽堿地中投放可以與土壤鹽分離子進(jìn)行反應(yīng)的化學(xué)改良劑來(lái)降低鹽分對(duì)植被或農(nóng)作物帶來(lái)的危害的方法。例如,添加酸性物質(zhì)中和土壤中過(guò)多的堿性離子,降低土壤中可交換性鈉的含量,調(diào)節(jié)其對(duì)作物的正常生理機(jī)能。常用的鹽堿地化學(xué)改良劑有石膏、磷石膏、亞硫酸鈣、黑礬、風(fēng)化煤、糠醛渣等。化學(xué)改良鹽堿地見(jiàn)效快,成果顯著,但同時(shí)也存在著成本高和土壤存在二次污染問(wèn)題。 4.3 生物改良 生物改良一般有增施有機(jī)肥、種植耐鹽植物、微生物改良、利用植物修復(fù)等。除此以外,在鹽堿地上植樹(shù)造林、種草養(yǎng)畜,也可實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽堿地的改良,并改善脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。生物改良鹽堿地因其成本低、工程量小、持久性強(qiáng)及對(duì)環(huán)境基本無(wú)污染而被廣泛采用,其缺點(diǎn)是見(jiàn)效慢,周期長(zhǎng)。 |
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