盐碱土改良的意义

 

 

1、盐碱土改良的意义   土壤盐碱化问题是解决全球粮食生产和环境问题主要决定因素之一，也是土地资源利用和开发最主要的障碍，因而盐碱土的改良成为了一项最紧迫的任务。中国盐碱化土壤分布极其广泛，从热带到寒温带、从内陆带到滨海、从湿润地区到干旱、半干旱的荒漠化地区，都存在大量盐碱化土壤的分布。我国盐碱化土壤面积初步统计约3600万hm2，占全国可利用土地面积的4.88%，土壤盐碱化问题和灌溉引起的次生盐渍化已经成为制约干旱区农业发展的主要因素之一，也是干旱区农业可持续发展的战略问题。 随着人口、经济、资源共同作用，对生态和环境问题的关注，部分水资源已转移至市政、工业、农业等用水，同时在水资源日益紧缺态势下，已不足以满足农业灌溉需求。早期土壤盐碱化及治理阶段分析，灌区土壤盐碱化程度日益 严重，与水资源开发利用方式及其灌溉方式是密切相关的，是灌区盐分不平衡所致，而以水利为中心的土壤盐碱化综合改良方式已难以为继。目前利用盐生植物及耐盐作物等改良盐碱地国内外已经广泛应用，而开展生物排盐的研究为改良和开发利用盐碱地提供新的理念，其廉价、简单、有效和具有一定可行性等优点，也改善了土壤改良条件，提高水资源利用效率，维持农业可持续发展。 我国盐碱土改良现状 2、国内外研究进展  2.1我国盐碱土改良现状 2.1.1我国盐碱土的分布  盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。土壤中含盐量在0．1％－0．2％以上，或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠，碱化度在15％－20％以上，有害于作物正常生长的土可以称为盐碱土，或称盐渍土。盐土一般呈碱性反应（部分滨海酸性硫酸盐盐土有酸化现象），盐基呈饱和状态，腐殖质含量低，而碱土顾名思义就是碱性较强,即当土壤碱化度达到20％以上，pH大于9,表层含盐量不及0.5％时，我们一般可称之为碱土。 我国盐碱土分布总结如下：  (1) 我国的盐碱土大多出现在以下几个地区: 宁夏银川, 山西的草甸盐土,上海的盐土.由此得出结论可知, 我国盐碱化土地主要分布在华北平原,东北平原,西北内陆地区及滨海地区.  (2) 由这些地区的特征可以看出盐碱地大都出现气候干旱或半干旱地区（如宁夏银川等地），还有出现在沿海盐分含量较高的地区（如上海地区的滨海盐土），和地势低洼的地区（如华北，东北平原）   (3 ) 通过分析盐碱地出现的地区，我们还可以知道盐碱地形成的条件：一是气候干旱和地下水位高（高于临界水位）；另一是地势低洼，没有排水出路。 地下水都含有一定的盐份，如其水面接近地面，而该地区又比较干旱，由于毛细作用上升到地表的水蒸发后，便留下盐分，这样日积月累，土壤含盐量逐渐增加，形成盐碱土；如是洼地，且没有排水出路，则洼地水份蒸发后，即留下盐份，也形成盐碱地。 2.1.2我国盐碱土形成的主要原因 (1)土壤盐分的来源  土壤中的盐分包括不同的离子，如Cl-、SO42-、CO32-、HCO 3-、Na+、K+、Ca 2+、Mg 2+等。通常情况下，它们在土壤溶液中作为营养成分。当这些离子的浓度达到足以对土壤性状和植物生长产生不良影响时，就成为盐分。主要来源有:（1）海洋，如风暴潮、海雾、海水入侵等。（2）土壤母质，如离子含量高的岩石、火山灰和矿质分解等。（3）成土运动，如自然条件下离子变化。（4）过量施肥，肥料中的一些离子残留在土壤中。（5）动植物分解物，一部分无机离子如不能全部被植物吸收利用，则进入土壤。 (2) 土壤盐碱化地成因土壤盐碱化是指土壤中的盐分离子增加或是可溶性盐分离，然后不断地向土壤的表层聚集，从而改变了土壤的理化性状，并对生长的植物有一定危害作用的一种土壤演化过程。通常情况下，地下水与表层土壤水处于一定的动态平衡状态，地下水位与表层土壤中的离子都相对稳定。但当气候干旱时，土壤蒸发量增大，引起下部土壤水分沿土壤毛细管上移，同时土壤中的盐分也随着土壤水分向上运动。水分到达土壤表层后发生蒸发损失，而盐分则在土壤表层累积，如此过程长期反复进行，当表层土壤盐分离子达到一定浓度时，就会造成土壤盐碱化，这正是绝大部分盐碱土分布在干旱、半干旱地区的主要原因。土壤盐碱化分为原生盐渍化和次生盐碱化两类。其中不受人为影响，自然发生的土壤盐碱化为原生盐渍化；而由于人类活动引发的土壤盐碱化为次生盐渍化。土壤盐碱化不仅是限制农业生产发展的一个主要因子，也是制约滨海地区盐碱地改良绿化、沿海防护林营造等林业项目的重要影响因子。 2.1.3盐碱土多我国带来的危害  土地盐碱化不但造成了资源的破坏，农业生产的巨大损失，而且还对生物圈和生态环境构成威胁，表现出环境和经济两方面的危害。一些环境问题的出现与发展也引发或加重了盐碱化问题，其中较为突出的是温室效应引起的全球气候变化，造成旱象增加，海平面上升，直接或间接地加剧了积盐过程和潜在盐碱化的威胁。另外，盐碱化过程常与荒漠化过程相伴生，甚至相互促进相互转化。在本世纪，土地盐碱化还将伴随着灌溉的发展而继续扩展，带来一系列的环境问题，影响农业的持续发展，并最终影响人类的生活和健康。在2002年9月约翰内斯堡召开的第二次国际可持续发展会议指出，继第一次国际可持续发展会议(1992里约热内卢)10年之后，全球面临的人口一环境一资源问题更加严重，其中土地沙漠化，水土流失和盐碱化呈现逐步加加重的趋势。 2.1.4我国改良盐碱土的措施 (1)非生物措施 一、耕作施肥   许多研究认为：整地深翻、适时耕耙、增施有机肥、合理施用化肥、躲盐巧种以及耕作层下铺设隔盐层等，都是盐碱土改良利用的有效措施 。   特别是畜禽粪和枯枝落叶等有机物料，来源广数量大，可以通过坑沤和堆制等腐熟后施入土壤，增加土壤有机质，也可通过机械粉碎直接还田，增加土壤有机质，提高肥力和缓冲性能，降低含盐量，调节 pH 值，减轻盐害。通过进一步分析施肥量和作物产量间的关系，建立数学模型，确定最佳经济施肥量，在改良利用同时获得高产稳产。 二、覆盖技术  地膜覆盖及其他生物质材料覆盖技术均能减少土壤水分蒸发，减缓或防止土壤盐分表聚，在加拿大草原区实施残茬覆盖，能增加土壤有机质，提高土壤蓄水保墒能力。在吉林省西部采用地膜覆盖，既减缓土壤盐碱危害，又增加作物产量。但是 覆盖技术只是暂时把盐分控制在土壤深层，未能从根本上排除，从而存在返盐的潜在危险，需继续加强后期科学管理。 三、水利措施  研究表明 沟灌沟排和井灌井排等措施对盐碱土改良均有一定效果。由于人口增加和淡水资源匮乏，利用盐碱水进行灌溉势在必行，但同时须减小盐碱水灌溉对环境造成的负面影响。盐碱水的灌溉方式主要有：循环灌溉 混合灌溉和顺序灌溉。  循环灌溉，先在土表施用石膏，然后种植作物，作物幼苗生长初期，用淡水浇灌，幼苗建成后，再用盐碱水灌溉。该方法的优点是在幼苗阶段，土壤盐分，尤其是表土含盐量保持在较低水平，有利于苗木的生长。  混合灌溉，即海水和淡水按一定比例混合后进行灌溉，在灌溉水或浅层地下水的盐渍度不高，且淡水缺乏的地区，混合灌溉意义重大，混合灌溉在印度和美国已普遍实施，效果显著。但有研究表明，盐渍度高的水和盐渍度低的水进行混合灌溉能导致土表盐渍度上升，作物产量下降。为此，根据不同作物的耐盐性进一步研究了海水和淡水混合后灌溉水的含盐标准，及混合的最佳配比。  顺序灌溉，即先用水质较好的水灌溉耐盐性低的作物，后用收集到的含盐量较高的排水再灌溉耐盐性高的作物。灌溉水可被利用的顺序次数取决于灌溉水的盐碱度，有毒微量元素的浓度和作物的耐盐性，该方法能够充分利用灌溉水，宜在区域范围采用而不适于小范围内使用。  四、化学措施  施用石膏等化学改良剂增加可溶性钙 Ca2+，通过离子代换作用把土壤中有害的钠Na+代换出来，结合灌溉使之淋洗，达到盐碱土改良目的，一般用于重度盐碱土改良。 化学改良剂可直接向石灰性苏打土中提供 Ca2+，或通过提高土中难溶性碳酸钙的溶解度，间接增加 Ca2+置换 Na+，例如，盐碱丰、康地宝、禾康盐碱清除剂等，都在近年取得一定改良效果。但使用化学改良剂一般成本较高，因此利用工业副产品硫酸改良盐碱土，获得明显成效。张万钧等利用天津经济开发区大量存在的海湾泥 碱渣和粉煤灰等固体废弃物，作为土壤资源，很适宜植物生长，不仅解决了大量固体废弃物污染滨海生态系统的问题，也为盐碱土改造提供了新的技术途径。 五、电磁改良  使用间歇电流处理高盐度的海成黏土，辅以预加压固结处理，改变了土壤物理性质，结果表明：该综合处理与单纯的预加压固结措施相比，土壤抗剪性增加45%，土壤含水量减少约25%，降低了土壤含盐量。用磁化水灌溉盐碱土，与普通灌溉水相比，可提高土壤脱盐率，节省灌溉水量。 (2)生物措施  土壤生物活动有利于改善土壤有机质，增加有效养分，改良土壤结构 ，此外 种植植物可增强植被蒸腾，降低地下水位，加速盐分淋洗，延缓或防止积盐返盐。  生物措施适用于中等质地、粗质地及中度盐碱土改良，生物措施改良过程中灌溉水量需超过作物需水量，利于根际，CO2分压达到峰值，促进 Ca2+代换 Na+，也有利于土壤充分淋溶和排除 Na+。  生物措施优点在于对较深的根区盐碱土的改良作用较好 而土壤改良的深度是判断改良效应的重要参数，生物改良措施主要有几种：利用现有种质资源筛选耐盐品种、利用远缘杂交培育耐盐品种、利用基因工程培育耐盐品种以及利用微生物提高植物的耐盐性。 一、利用现有种质资源筛选耐盐品种  该方法简便、经济，能较快筛选耐盐植物，一般生物量大，耐盐碱和耐渍水的植物，都具有较好的盐碱土改良效应。研究表明：碱蓬、羊草、田菁、苜蓿、杨树 、柽柳、刺槐等具有较强抗盐能力。结合植物耐盐生态阈值研究，能更好地筛选耐盐品种。 二、利用远缘杂交培育耐盐品种  育种工作中，发现许多作物的栽培品种遗传变异资源已严重枯竭，这种现象普遍存在于种植于起源地以外的自花授粉作物中，而起源地的栽培品种及野生种的遗传变异资源则较为丰富，例如，在番茄，起源地的原始品种中发现了高水平的变异，野生种的变异则更为丰富。秘鲁番茄中可以区分的至少有35个生理小种，它们在单株、种和群体水平上都存在很大的变异。所以，利用远缘杂交育种，可解决目前耐盐基因转移后表达困难、成功率小的问题，有着广阔的市场前景。