南通滨海园区盐碱地改良示范基地
来源: | 作者:海洋院 | 发布时间 : 2021-08-29 | 1303 次浏览 | 分享到:

南通滨海园区盐碱地改良示范基地位于南通滨海园区核心区北侧,占地面积约3300亩。本项目依托2015年度国土资源部公益性行业科研专项《滨海盐碱地快速改良技术及标准研究》课题支持,同时还承担南通市国土局《南通市陆海统筹耕地保护升级盐碱地改良示范》以及南通滨海园区K14F09001地块占卜平衡改良工程项目。

计划经过3-5年的生态快速综合土壤改良工作,使项目区盐分降低,土壤肥力增加,在满足国家占补平衡用地要求的基础上,形成以种植粮食作物为主,瓜果、蔬菜种植等为配套的盐碱地改良科研示范基地。至远期(未来15-20年),将建成以生态农业、智慧农业、光伏农业和科普基地为主题的现代化农业示范园区,形成立体循环农业经济,打造滨海园区高端农业品牌。


什么是盐碱地?

盐碱地指耕层可溶性盐总量超过0.1%,碱化度大于5%,碱斑面积大于耕地面积的15%,影响作物生长的盐碱化耕地。根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷,其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成,大部分与土壤中碳酸盐的累计有关,因而碱化度普遍较高,严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。土壤盐渍化是一个世界性的资源和生态问题。据联合国粮农组织和教科文组织统计,全球有各种盐渍土约10×109hm2,占全球陆地面积的10%,广泛分布于100多个国家和地区。盐碱土是地球上广泛分布的一种土壤类型。我国盐碱土地资源总额约为9913×104hm2,并且还存在约有1733×104hm2的潜在盐碱土。土壤盐渍化,让大量的国土被荒芜,让生态环境更恶劣,让盐碱区的人们贫困更加剧。可以说,盐碱土的治理是我国生态建设与实现全面协调可持续发展的当务之急。



我国盐碱地分布

根据农业部组织的第二次全国土壤普查资料统计,我国盐渍土面积为5.2亿亩(不包括滨海滩涂)。其中盐土2.4亿亩,碱土1299.91万亩,各类盐化、碱化土壤为2.7亿亩。在5.2亿亩盐渍土中已开垦种植的有1亿亩左右。据估计,我国尚有2.6亿亩左右潜在盐渍化土壤,这类土壤若开发利用、灌溉耕作等措施不当,极易发生次生盐渍化。

总之,我国盐渍土面积之大,分布之广是世界罕见。从太平洋沿岸的东海之滨至西陲的塔里木、准葛尔盆地。南从海南岛到最北的内蒙古呼伦贝尔高原,从海拔152米的艾丁湖畔到海拔4500米高西藏羌塘高原,到处都有盐渍土分布。由于盐渍土分布地区生物气候等环境因素的差异,各地盐渍土面积、盐化程度和盐分组成有明显不同,大致可分为下列几片:



1、东部滨海盐土与海涂


我国有长约3000km的海岸线,估计在15米等深线内的浅海与滩涂有2.1亿亩。长江口以北的江苏、山东、河北、辽宁诸省滨海盐土面积达1500万亩,滩涂面积则难估计,据江苏省有关资料报导,该省有滩涂980万亩。且河口还在不断地向浅海推进。仅十几年来,黄河河口年平均推进速度为2.77km,年平均造陆面积为46.33平方公里,即年增6.95万亩土地。滨海盐土的特征是整个土体盐分含量高,盐分组成以氯化物为主。

长江口以南浙江、福建、广东、广西、海南等省的滨海盐土,面积小,分布零星。但也有逐年增加的趋势。这些滨海盐土,地处热带、亚热带、年降雨量大,土壤的淋洗作用强烈,滩地受海潮浸渍而形成滨海盐土,通过雨水淋盐逐渐淡化为盐渍化土壤,1米土体的平均含盐量小于0.6%,并且受红树林生物群落的影响而形成酸性硫酸盐盐土,盐分组成以硫酸盐为主,土壤呈现微酸性或酸性。浙江沿海,则分布着微碱性滨海盐土,PH在7.5左右,盐分组成以氯化物为主。

2、黄淮海平原的盐渍土

根据八十年代初期的遥感卫星资料的测算,黄淮海平原内陆地区,大概有各种盐渍土2000来万亩。经过近三个五年计划农业开发的投入,不断地改良盐碱地,盐渍土面积大大缩小,程度也明显减轻。这里的盐渍土多呈斑块状插花分布在耕地中。盐分的表聚性强,仅在地表形成1-2厘米厚的盐结皮,含盐量在1%以上,结皮以下上层内盐分含量很快下降到0.1%左右。

3、东北平原的盐渍土

以松嫩平原为最多,据辽宁、吉林、黑龙江三省统计,共有盐土和碱土4795.5万亩。其中有将近44%的面积即2100多万亩已被开垦利用。松嫩平原的盐渍土大多属苏打碱化型,土体总含盐量不高,但含有碳酸钠、重碳酸钠,土壤具有高的PH值,对植物的毒性大出现不少斑状的光板地。这里的盐土、碱土有机质含量高,土壤质地黏重,保水保肥性能好,一旦开垦利用,作物产量较高。

4、半漠境内陆盐土

包括内蒙的河套灌区、宁夏银川平原、甘肃河西走廊、新疆准噶尔盆地。盐渍上呈连片分布,盐土面积大,有数千万亩。盐土含盐量高,积盐层厚,盐分组成复杂,有氯化物硫酸盐盐土,也有硫酸盐氯化物盐土。河西走廊的盐土有大量的石膏和硫酸镁累积,而宁夏银川平原则有大面积的龟裂碱化土。

5、青新极端干旱的漠境盐土

包括新疆塔里木盆地、吐鲁番盆地和青海柴达木盆地,盐土总面积约几千万亩,盐土呈大片分布,面积之大,世界少有,且土壤含盐量高,地表往往形成厚且硬的盐结壳,整个剖面含盐量都高。


   

盐碱地改良的主要措施

盐碱地的改良利用是一项艰巨而复杂的生态工程,其不仅受技术发展的限制,还受到社会及经济因素的制约。多年来,许多专家、学者对盐碱地的改良与利用进行了多方面的研究,目前主要形成了以下几种改良措施。

1、工程改良措施


工程改良措施主要是采用物理方法改良盐碱地,通过降低土壤盐分,隔绝表层与深层土壤进行水盐交换等,包括水利和暗管技术排碱改良等。

水利改良是最早使用的改良措施,20世纪30年代就建立了以水利工程、土壤改良为中心的灌溉、水质、防渗以及相应的基础理论研究。通过排灌防盐工程系统( 如挖渠、明沟、暗管、打井),淋溶土壤盐分,排除盐碱水,降低地下水位,保持土壤含水量在一定范围内。如:巴基斯坦在印度平原,实施规模宏大的以水井、管道为主的水利工程,用36年时间治理4000万公顷土地。我国在20世纪50~60年代,对盐碱地的改良多偏重于开沟躲盐、蓄雨淋盐、种稻改盐、种植绿肥、增施有机肥等。70年代以后随着国家经济的发展逐步形成以工程措施为主,如淡水压盐、挖沟排水洗盐、引黄放淤、筑堤种植等。宁夏黄河冲积平原下游的平罗县从1974年采取排灌(开沟排水、排盐、降低潜水位)、灌(灌溉、冲洗)、管(排灌工程、渠道防渗)等措施。山东省是国内开展盐碱地改良利用较早的省份,建国初期在渤海湾地区的盐碱地进行了大规模勘察及垦殖,1953年在滨海盐碱地地区建立了第一个盐碱地改良站——六户水利土壤改良试验站,在广北农场建起了滨海盐碱地造林试验站。

暗管排碱技术主要是引进荷兰的一项暗管排水技术基础上改造成适合国内盐碱地改良使用的暗管排碱技术,该项技术机械化和自动化程度高,排水、排盐碱效果明显,不妨碍农业机械化耕作,维护方便,在国外许多国家得到了广泛的应用。英国、荷兰、埃及等国家暗管排水改碱工程中应用范围已达到了各国总排水面积的70%以上,在日本也有广泛的应用。我国在山东东营和宁夏银北灌区通过整套引进荷兰的暗管机械装备进行了局部应用,取得了一定成效。最近,由国土资源部土地整治中心牵头承担的“十一五”国家科技支撑计划“盐碱地暗管改碱与生态修复技术开发与示范”项目研制出我国第一套暗管改碱装备,提出了基于多级暗管农田灌排一体化“管道水利”建设模式,节地节水效果显著。


2、生物改良措施


国内外相关研究表明,生物改良措施是改良、开发和利用盐碱地的有效途径。在盐碱地上种植耐盐碱的树种,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。通过生物措施改良的盐碱地具有脱盐持久、稳定且有利于水土保持以及生态平衡的效果。

世界各国的农业科学工作者,根据各国具体自然环境条件和农业实践,因地制宜地开展了草田轮作、种树种草、筛选和培育耐盐碱农作物品种及牧草种类等,取得了良好的经济效益。如美国采用狗牙根、黑麦、罗得草、白香草木樨及三叶草等植物混播改良碱土,取得一定效果,又用大米草、高冰草、阴翅滨藜改良盐碱地,也获得成功。阿根廷利用羊茅、高冰草、白香草、木樨等改良盐碱试验也取得较好效果。澳大利亚在盐土上种植地肤属、滨藜属植物及水牛草取得良好效益。印度在在盐土上种植灌木滨藜成功解决了奶牛的饲草问题。2008年世界草地与草原大会文献报道,中亚地区的伊朗、吉尔吉斯坦等国家利用驼绒藜属植物治理盐碱地取得良好成效。

近几十年来,我国的农业科技人员在治理盐碱地方面做了大量研究,积累了丰富资料。从东南沿海地区开始,在黄淮平原、华北、西北及东北地区等广阔地域内开展了治理盐碱地的大量研究,取得了较为显著的长效。例如东南滨海盐土上种植大米草;新疆地区在盐渍化土上用胡杨、沙枣、柽柳等耐盐树种;宁夏在盐碱地上推广种植湖南稷子和四翅滨藜(从美国引进);山东省沿海盐土改良中种植高冰草等。全国各地还筛选出不少耐盐碱牧草及饲用植物品种,如星星草、莱麦草、紫野麦、獐茅、碱谷等。我国“九五”规划把改良利用盐碱地,培育耐盐植物新品种列为“863”高科技重大攻关项目。2009年底,为应对江苏沿海大开发建设需求,江苏盐城林业局建成了江苏省盐城市耐盐树种良种基地,总投资1亿元,占地1000亩,以培育常绿、耐盐和速生树种,以及沿海生态防护林营造为主要研发重点,计划每年提供良种种根20万根、良种苗木25万株,良种200公斤。


3、农艺改良措施


农艺措施主要包括地膜覆盖、种稻改碱、合理的耕作等方法,这些方法取得了一定成效。

为了达到控制土壤表面水分蒸发,减轻盐渍成分向地表富集的目的,采取了一系列地表覆盖措施"如秸秆覆盖”、“茎叶切碎覆盖或残茬覆盖”、“地膜覆盖”、“水泥硬壳覆盖”、“沥青乳剂覆盖”等等,这些方法在抑制地表水分蒸发甚至土壤培肥方面起到了很好的效果,但或因成本过高,产出过低,或因二次污染,或因受资源限制,不能在生产中真正推广。

种稻改碱在山东和江苏有成功的经验,通过淡水洗盐,使土壤耕层脱盐。但是由于近年来,黄河下游水量减少造成了淡水资源的缺乏,黄河三角洲地区水稻面积锐减,而原来的稻田一旦改为旱地,由于地下水水位高,矿化度大,土壤表层积盐,又变回盐碱地。

合理的耕作方式主要是通过合理施肥和改变耕作方式。增施有机肥和磷肥,以增强土壤对盐碱的缓冲性和作物的抗盐碱能力。适时翻晒,当夏作物收获后正值伏天,及时灌水并犁翻土壤,也可秋后翻地暴晒,采用水旱轮作的方式,及时松土切断土壤毛管,抑制返盐。根据土壤含盐碱轻重,选择适宜的耐盐碱作物种植。


4、化学改良措施


化学改良就是应用一些酸性盐类物质来改良盐碱地的性质,降低土壤的酸碱度,增加土壤的阳离子代换能力,降低土壤的含盐量,增强土壤中微生物和酶的活性,促进植物根系生长。改善土壤的物理性质,增加土壤团粒构,协调土壤水肥气热,增加土壤肥力,丰富的有机质和腐殖质能提高基质的固氮能力和磷的可溶性,促进其有效吸收,提高造林成活率和促进林木生长。主要包括营养型土壤改良剂、土壤结构改良剂和土壤盐碱改良剂。

针对土壤结构改良剂的研究,早在20世纪初,西方国家就开展了利用天然高分子如腐殖酸等改良土壤结构。到20世纪50年代,美国首先开发了商品名为Krilimu的合成类高分子土壤结构改良剂,随后日本、前苏联及欧洲部分国家或引进了该产品,或开发了具有类似功能和结构的其他合成类高分子土壤改良剂。60年代日本将沸石用作土壤改良剂,近几年试验用微生物肥料改良盐碱地。在我国,20世纪80年代科学家已经对现有合成高分子土壤改良剂有了充分的认识,并发现其中较理想的是高分子量的水溶性聚丙烯酞胺。聚丙烯酞胺(PAM)是一种高吸水树脂,可有效改善,土壤结构,使土壤大团聚体数量增加,降低土壤容重,使土壤总孔隙度和毛管孔隙度上升,进而使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定。