王成剛 李燕 陳文鵬
摘? ? 要:土壤中含有多種物質(zhì),并因所含物質(zhì)的差異而形成不同類型的土壤。當(dāng)土壤中含有過量可溶性鹽類時(shí),就形成了鹽堿地,也稱為土地鹽堿化。由于積累了大量的鹽分,鹽堿地的土壤物理性狀發(fā)生惡化和改變,如結(jié)構(gòu)黏滯、通氣性差、土壤中的微生物活性差、滲透系數(shù)低等,導(dǎo)致植物生長發(fā)育受到抑制,甚至死亡,嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展。因此,對鹽堿地的治理,一直以來都受到環(huán)保部門的高度重視。以烏魯木齊市天山公園的鹽堿地綜合治理改良方案為例,就鹽堿地的治理與綠化植物管護(hù)工作進(jìn)行了分析,希望能為相關(guān)工作提供一些幫助。
關(guān)鍵詞:烏魯木齊;天山公園;鹽堿地;綜合治理;園林綠化
文章編號: 1005-2690(2020)23-0028-02? ? ? ?中圖分類號: S156.4? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
土地鹽堿化是由于土壤和地下水含鹽量過高,在強(qiáng)烈的地表蒸發(fā)情況下,土壤中的鹽分上升并積聚在土壤表層。土地的鹽堿化可以提高土壤溶液的滲透壓,從而影響植物根系吸收土壤中的水分,使植物萎蔫甚至死亡,對于環(huán)境的負(fù)面影響較大,一直以來都是我國環(huán)境治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國鹽堿地總面積達(dá)9 913萬hm2,約占全國土地面積的10%,在我國的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中已形成了較大的阻礙[1]。
1? ?鹽堿地治理和綠化的重要意義
在我國,90%的土壤鹽堿化問題發(fā)生在內(nèi)陸欠發(fā)達(dá)地區(qū)[2],嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地開發(fā)利用。針對鹽堿地開展綠化治理和建設(shè),可以有效改善土壤性質(zhì)、增加生物多樣性、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性;還可以豐富植被類型、凈化空氣、調(diào)節(jié)小氣候、提升景觀效果等。與此同時(shí),很多綠化植物具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在開展鹽堿地綠化的過程中,還可以創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動力。
2? ?阻礙鹽堿地治理和綠化的因素
長期研究發(fā)現(xiàn),阻礙鹽堿地治理和綠化的主要因素集中在3個(gè)方面,分別是化學(xué)障礙、物理障礙和養(yǎng)分限制[3]。由于含鹽量高、堿度大等問題,使得鹽堿地土壤產(chǎn)生高鹽滲透現(xiàn)象,導(dǎo)致植物體內(nèi)水分損失、有毒離子不斷積累,造成植物細(xì)胞出現(xiàn)中毒現(xiàn)象,從而影響植物正常的養(yǎng)分吸收和生長。同時(shí),由于鹽堿地土壤的通氣性差、結(jié)構(gòu)黏滯等問題,使得植物根系生長、出苗等受到影響。另外,鹽堿地土壤本身所含的養(yǎng)分少、pH值高,都是植物無法正常吸收養(yǎng)分的障礙。
3? ?鹽堿地改良、綠化技術(shù)分析
鹽堿地的改良對于實(shí)現(xiàn)土地的良性開發(fā)利用具有重要價(jià)值,因此相關(guān)研究人員從多個(gè)角度進(jìn)行了研究,并形成了多種鹽堿地土壤改良技術(shù),主要分為物理改良、化學(xué)改良、生物改良3大類。由于鹽堿地的形成原因復(fù)雜,因此在進(jìn)行鹽堿地改良時(shí),常常采取多種技術(shù)結(jié)合使用的方式,達(dá)到提高改良效果的目的。
3.1? ?物理改良技術(shù)
可分為傳統(tǒng)改良技術(shù)和現(xiàn)代改良技術(shù)。傳統(tǒng)物理改良技術(shù)是人們在長期的土地改良過程中發(fā)掘出的較為有效的一系列改良措施,包括平整土地、造坡排水、灌水洗鹽、深耕曬垡、及時(shí)松土、透水保墑、抑制返鹽、封底換土、客土抬高、微區(qū)改土、大穴整地等;現(xiàn)代物理改良技術(shù)則是通過鋪設(shè)暗管和淋水層排鹽,以及采取鋪沙和覆蓋等手段,改變土壤的水鹽運(yùn)動和物理結(jié)構(gòu),達(dá)到改良土壤的目的。
3.2? ?化學(xué)改良技術(shù)
通過向土壤中添加化學(xué)改良劑,達(dá)到降低土壤鹽堿度的目的,使土壤得到改善,適應(yīng)植物的生長。常見的改良劑包括以脫硫石膏、磷石膏、亞硫酸鈣等為代表的鈣質(zhì)改良劑,以硫黃、硫酸亞鐵、硫酸鋁等為代表的降堿改良劑,以泥炭、糠醛渣、醋渣、高分子化合物等為代表的有機(jī)改良劑。
3.3? ?生物改良技術(shù)
該技術(shù)是利用生物生命活動對鹽堿土壤進(jìn)行改良的技術(shù),常見技術(shù)措施包括種植稀鹽鹽生植物、種植耐鹽綠肥和牧草、施加土壤有益微生物等。該技術(shù)是最具生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的新型技術(shù),雖然出現(xiàn)時(shí)間較晚,但是在鹽堿土壤改良工作中表現(xiàn)出了較高的應(yīng)用價(jià)值。
4? ?案例分析
4.1? ?天山公園土壤鹽堿化概況
天山公園位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市內(nèi),2016年6月1日正式開園,是集休憩休閑、娛樂活動、體育健身、兒童活動等多功能為一體的綜合性公園,園區(qū)內(nèi)有完善的天山公園管理系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施,可為項(xiàng)目的開展提供基本保障。園區(qū)總面積30.44萬m2,綠化面積27.78萬 m2。對園區(qū)內(nèi)4口灌溉水井以及6份科學(xué)取樣土壤,送農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所檢驗(yàn),得出以下結(jié)果。
4.1.1? ?水質(zhì)檢測結(jié)果
在開展土壤改良工作前,需對鹽堿地土壤和澆灌水進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果是確定土壤改良措施的重要依據(jù)。針對水質(zhì)酸堿性及全鹽量的劃分標(biāo)準(zhǔn),pH值0~7為酸性(7為中性, 7~14為堿性);水全鹽量<1 g/L為淡水(1~3 g/L為微咸水,>3 g/L為咸水)。由此可知,園區(qū)內(nèi)4口灌溉水井的水質(zhì)pH值均偏堿性,其中1號、2號、3號井屬于微咸水,4號井水全鹽量超標(biāo)嚴(yán)重,對植物影響較大。
4.1.2? ?土壤檢測結(jié)果
通過對園區(qū)內(nèi)6份科學(xué)取樣土壤進(jìn)行檢測,獲得土壤情況見表1。土壤酸堿性及全鹽量的劃分標(biāo)準(zhǔn)為:pH值>9,同時(shí)全鹽>5 g/kg為堿土。由此可知,所有檢測土壤樣本中 4號、5號試驗(yàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量較低,不利于植物生長。針對以上問題,為有效解決園區(qū)內(nèi)土壤鹽堿化問題,擬在園區(qū)內(nèi)開展鹽堿地綜合治理改良與綠化植物管護(hù)工作。
4.2? ?治理方案
結(jié)合天山公園水質(zhì)及土壤的實(shí)際情況,決定采用工程-化學(xué)-淡化節(jié)水技術(shù)措施,制定物理改良、化學(xué)改良、生物措施相結(jié)合的綜合治理方案。
4.3? ?治理方案
4.3.1? ?工程措施
通過工程措施逐步降低鹽堿地中土壤的含鹽量,隔離并排出土壤中的可溶性鹽。在鹽堿地周邊挖掘機(jī)井,并利用水泵從機(jī)井中將地下苦咸水抽出,使周圍的地下苦咸水不斷地向機(jī)井的方向側(cè)移,從而降低鹽堿地的地下苦咸水水位。同時(shí),在鹽堿地的地表下層鋪設(shè)排鹽集水管網(wǎng),采用管徑40~50 cm的PVC波紋管,由激光打孔機(jī)在波紋管的紋溝內(nèi)按1~3 cm間距,布置直徑為0.04~0.1 cm管孔。地下暗管的鋪設(shè)間距為5~15 m,根據(jù)鹽堿地土層的排水走向,呈3°~5°傾斜鋪設(shè),末端統(tǒng)一連接集水管,深埋于80~180 cm處。另外,建設(shè)一個(gè)儲水池,用于儲存機(jī)井和集水管網(wǎng)收到的苦咸水和含有鹽分的水。
4.3.2? ?咸水淡化
利用苦咸水淡化設(shè)備對機(jī)井抽出的苦咸水進(jìn)行淡化,并將淡化后的水灌溉鹽堿地,在地面形成一定深度的水層,使土壤中的鹽分充分溶解,再把溶解后含有鹽分的水由集水管集中排出,從而降低土壤的含鹽量。淡化過程中剩余的廢料回收后可用作化工原料。
4.3.3? ?化學(xué)措施
利用化學(xué)措施改善鹽堿地化學(xué)成分。首先,向鹽堿地中添加腐殖酸類肥料,添加量為200~240 kg/667 m2,腐殖酸類肥料的比例為:生化黃腐酸15~25份、水溶態(tài)硅肥6~10份、糠醛渣20~30份、秸稈40~60份。然后,向鹽堿地中添加以鈣質(zhì)肥料為主的化學(xué)酸性肥料,主要成分為過磷酸鈣和硝酸鈣肥,降低土壤pH值的同時(shí),施加生理酸性肥料,包括硫酸銨和硝酸磷肥。最后向鹽堿地中添加礦物性化肥,包括膨潤土6~12份、方解石20~30份、沸石20~30份,經(jīng)粉碎、篩選后加入6~10份活性炭,制作成粒,添加量為50~100 kg/667 m2。上述施肥步驟完成后,保持每天向土壤澆水20~30 m3/667 m2,持續(xù)1~2 d。
4.3.4? ?生物措施
(1)種植綠肥作物。據(jù)試驗(yàn),若產(chǎn)鮮綠肥1 914~2 333 kg/667 m2,當(dāng)年返壓。第2年,土壤0~20 cm土層含鹽量降低0.112%~0.148%,有機(jī)質(zhì)提高0.11%~0.29%。
(2)種植牧草。包括堿茅、穇子、星星草、野黑麥草、披堿草、羊草、草木樨、紫花苜蓿、馬蓮、檉柳、沙棗、紫穗槐、梭梭等牧草和灌木、亞喬木。其中堿茅、穇子是改良重度鹽化草地的首選草種,其次是星星草、野黑麥草;中度和輕度鹽化草地選用披堿草、羊草、草木樨、紫花苜蓿、馬蓮等。
4.4? ?改良成果
2018年4月—2019年5月,種植各類耐堿喬木1 000余株(包括垂柳、饅頭柳、胡楊、沙棗、桑樹、榆樹等),并在園區(qū)水系范圍內(nèi)種植蘆葦1 000余株,利用植物本身的凈化作用改良鹽堿水質(zhì)。修剪碎枝、落葉轉(zhuǎn)化綠肥施撒100 m3,農(nóng)家肥300 m3,達(dá)到提高土壤有機(jī)質(zhì)和酸性的目的,園內(nèi)喬木同比增長72.94%,綠量明顯增加。
參考文獻(xiàn):
[ 1 ] 范磊.鹽堿地區(qū)城市生態(tài)綠化技術(shù)探討[J].現(xiàn)代園藝,2019(14):164-165.
[ 2 ] 張斌.鹽堿地樹種的選擇與應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代園藝,2019(10):171-172.
[ 3 ] 趙秀芳,謝志遠(yuǎn),張濤,等.我國鹽堿地修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)狀與特點(diǎn)[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2017,25(2):94-96.