王 磊
(河北省邢臺(tái)水文水資源勘測(cè)局,河北 邢臺(tái)054000)
河北平原的鹽堿土主要分布在渤海濱海平原和固安—辛集—邯鄲一線以東的中部沖積湖積平原,總面積77.47萬(wàn)hm2,約占平原區(qū)耕地面積的10.8%,其中,重度鹽堿土地面積39.93萬(wàn)hm2,占鹽堿土總面積的51%,呈大面積片狀分布于濱海平原及寧晉泊東側(cè),中度鹽堿土面積約7.93萬(wàn)hm2,輕度鹽堿土面積12.87萬(wàn)hm2,分別占鹽堿土面積的10%和17%,呈北東-北北東向展布的條帶狀、鏈狀、不規(guī)則碟狀及零星斑狀[1]。分布于中部沖湖積平原的河流背河洼地、渠道兩側(cè)、交接洼地、河間洼地、決口扇前緣、湖沼洼地四周。
河北平原的鹽堿土是在氣候、水文、地形、地貌、水文地質(zhì)、海侵等多種因素和人類活動(dòng)的綜合影響下形成、發(fā)展和變化的。
河北平原地處暖溫帶半干旱—半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),多年來(lái),蒸發(fā)強(qiáng)度大約是降水量的3~4倍,在季風(fēng)氣候的影響下,形成旱季和雨季更替出現(xiàn),同時(shí)也使土壤與潛水中的水鹽循環(huán)系統(tǒng),在垂直方向上明顯地表現(xiàn)為季節(jié)性上行和下行。當(dāng)積鹽強(qiáng)度大于脫鹽強(qiáng)度時(shí),積以時(shí)日就形成了鹽堿土壤[2]。
河北平原上的河流曾發(fā)生多次的泛濫改道,將所攜帶的大量泥沙和被河水溶解的鹽分堆積在平原之上,這些鹽分隨地下水垂直向上運(yùn)行,并在上午強(qiáng)烈蒸發(fā)的季風(fēng)氣候條件下,使表層土壤發(fā)生不同層度的鹽堿化。
鹽堿土的形成與土層所處的地形、地貌有十分密切的關(guān)系,在山前沖洪積扇的扇上洼地及邊緣坡平地、沖洪積扇前緣與中部沖湖積平原的交接洼地,中部沖湖積平原的低平地、湖沼低平洼地等地勢(shì)較低處,因地勢(shì)低平,有時(shí)形成暫時(shí)積水,其中大部分補(bǔ)給地下水,抬高地下水位。又由于地表水與地下水徑流緩慢,地下水以垂直循環(huán)為主,形成明顯的季節(jié)性積鹽和脫鹽過(guò)程,最容易導(dǎo)致土壤鹽堿化的產(chǎn)生。
水文地質(zhì)條件和水文地球化學(xué)作用是決定土壤是否發(fā)生鹽堿化非常重要的因素。其中地層巖性、地下水徑流條件、水位埋深及地下水水質(zhì)是影響鹽堿土發(fā)生、發(fā)展的主要水文地質(zhì)條件。土壤的滲透系數(shù)愈小,地下水礦化度愈高,土壤的全鹽量愈大。潛水位的深淺是地下水中鹽分能否轉(zhuǎn)變?yōu)橥寥乐宣}分的一個(gè)決定因素,一般將不至于引起土壤容根層發(fā)生鹽堿化的潛水面最小深度,稱為地下水的臨界深度,這個(gè)深度與氣候條件、包氣帶巖性、潛水礦化度、土地耕作技術(shù)及排水條件等一系列因素有關(guān)。河北平原的地下水臨界深度為1.8~2.8m。
(1)影響作物對(duì)水分的吸收。土壤中的可融性鹽使土壤溶液濃度增高,作物吸水困難,當(dāng)其超過(guò)植物體內(nèi)細(xì)胞液的濃度時(shí),會(huì)使植物體內(nèi)的水分反滲出來(lái),造成植物“生理干旱”而死亡。
(2)土壤中所含氯離子過(guò)量時(shí),會(huì)使植物體內(nèi)的葉綠素降低,影響光合作用,降低作物的產(chǎn)量。
(3)土壤中鹽分過(guò)多,影響植物根系對(duì)水分的吸收,也影響植物對(duì)養(yǎng)分和元素的吸收,使作物營(yíng)養(yǎng)不良,生長(zhǎng)失去平衡,發(fā)育不正常而減產(chǎn)。
(4)土壤中鹽類過(guò)量,會(huì)影響微生物的活動(dòng),使土中的養(yǎng)分不能有效轉(zhuǎn)化,降低作物產(chǎn)量。距測(cè)定,當(dāng)土壤中NaCL或Na2SO4含量達(dá)0.1%時(shí),其氨化作用就會(huì)大大降低;含量達(dá)0.2%時(shí),氨化作用便幾乎全被抑制;硝化細(xì)菌的活動(dòng)受鹽危害更大[3]。
(1)飽含鈉離子的土壤,完全喪失團(tuán)粒結(jié)構(gòu),土壤高度分散,孔隙度減少,降雨時(shí)土壤泥濘難以耕作,干燥時(shí)土地板結(jié),通風(fēng)、透氣性差,不能保肥保墑,影響作物根系的呼吸和對(duì)養(yǎng)分的吸收,危害作物的生長(zhǎng)發(fā)育。
(2)堿土中的蘇打、小蘇打含量高,二者皆易水解,產(chǎn)生游離的氫氧根離子,游離的氫氧根離子會(huì)抑制作物內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,并且作物根系在堿性溶液中被粘液覆蓋,破壞各種霉,影響新陳代謝,使作物停止生長(zhǎng),趨于死亡。
(3)堿性物質(zhì)過(guò)量存在,會(huì)腐蝕作物的根系和嫩芽,直接損壞作物。
(4)作物生長(zhǎng)不可缺少的鈣、錳、磷、鐵等元素,在堿土中容易被固定而不能被作物吸收,影響作物生長(zhǎng)發(fā)育。
通過(guò)開挖疏浚骨干排水河道,降低了河道兩岸及其控制范圍內(nèi)的地下水位,從而較好地解決了平原排咸水的出路問(wèn)題,大大縮小了鹽堿地面積[4]。在鹽堿重、地下水礦化度高、地下水位淺、瀝澇威脅大的低洼地區(qū),配合修筑與排溝相通的條田或臺(tái)田,其脫鹽率可達(dá)60%~80%。
在淺層地下淡水發(fā)育的地區(qū),宜采用建立機(jī)井群,大力開發(fā)利用淺層地下淡水的措施,改良鹽堿地并達(dá)到綜合治理“旱、澇、堿、咸”之目的。
為了有效治理鹽堿地,應(yīng)開挖配套的排灌溝渠,建立井溝渠排灌系統(tǒng),尤其是在既缺乏地表水源,淺層淡水又不發(fā)育的鹽堿土分區(qū),更需要采取此種措施。
在地表水資源比較充分的鹽堿土分布區(qū),可以建立溝渠排水配套工程,對(duì)鹽堿地采取大定額洗鹽排堿改良措施。通過(guò)河渠把大定額淡水灌到鹽堿地里,使土壤中的可溶性鹽類溶解水中,然后由排水溝排出去,達(dá)到改良土壤的目的[5]。
[1]陳望和.河北地下水[M].北京:地震出版社,1999.
[2]王巧平.河北省京津以南平原區(qū)地面沉陷預(yù)測(cè)研究[J].南水北調(diào)與水利科技,2002(2):27-30.
[3]張光輝.海河流域中東部平原地下水補(bǔ)給與釋水機(jī)制探討[J].水文,2002(3):5-9.
[4]海河水利委員會(huì).海河流域綜合規(guī)劃[M].北京:中國(guó)水利出版社,2002.
[5]張光輝.海河流域中東部平原地下水補(bǔ)給與釋水機(jī)制探討[J].水文,2002(3).