鹽堿地是各類鹽土、堿土以及不同程度鹽化和堿化土壤的統(tǒng)稱。由于土體中含有大量鹽堿成分,并具有不良理化性質(zhì),致使植物生長受到抑制,甚至不能生長。鹽堿地土壤水鹽運(yùn)移的特點(diǎn)決定了鹽堿土改良的復(fù)雜性。鹽堿地改良應(yīng)以因地制宜和綜合改良為基本原則,目前鹽堿地改良措施包括農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、農(nóng)田水利措施、化學(xué)改良措施和生物改良措施等。
一、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施
物理改良措施主要通過客土、平整土地、地表覆蓋以及耕作措施等方法以改善土壤結(jié)構(gòu)增強(qiáng)土壤滲透性、減少蒸發(fā)、來提高土壤鹽分淋洗效率。以上措施中,客土措施最為有效,但由于高昂的成本,在鹽堿地改良措施中一般不被采用;地表覆蓋措施是目前最常用的改良措施,地表覆蓋切斷了土壤水和大氣之間的交流,可有效地抑制土壤水分蒸發(fā),降低鹽分在表層積累。其中覆蓋材料、覆蓋時(shí)間以及覆蓋量等對土壤水熱鹽動(dòng)態(tài)有顯著的影響,地膜覆蓋可使土壤水蒸氣回流,并對表層鹽分具有有效的淋洗作用,隨覆蓋時(shí)間延長,土壤表層脫鹽效率有增大趨勢,在干旱地區(qū)以及春季干旱季節(jié),提早覆膜有利于抑制土壤表層鹽分積累;此外,秸稈覆蓋對土壤鹽分也具有較好的抑制作用,同時(shí),還增加土壤有機(jī)質(zhì),提高土壤肥力,對調(diào)節(jié)土壤水鹽狀況有重要作用;其他的覆蓋物也被利用與鹽堿地改良,如水泥硬殼覆蓋和沙石覆蓋等,它們對減少土壤無效蒸發(fā),調(diào)節(jié)鹽分在土體中的分布,促進(jìn)春播作物出苗等方面皆有一定作用。
二、農(nóng)田水利改良措施
農(nóng)田水利改良措施是依據(jù)“鹽隨水來,鹽隨水去”的基本原理,利用淡水淋洗的措施淋洗土壤鹽分,后經(jīng)過排水措施把鹽分排出土體,并降低地下水位,減少鹽分在土壤表層累積,以達(dá)到改良鹽堿地的目的,這是目前鹽堿地改良中最有效的措施。采用井、溝、渠相結(jié)合的水利工程措施,利用機(jī)井抽提地下水灌溉,可以將表層土壤中的鹽分淋洗到耕層以下,同時(shí)產(chǎn)生較大的地下水位降深,在強(qiáng)烈返鹽季節(jié)控制地下水位在臨界水位以下,以減輕表層土壤返鹽。我省在水利工程改良鹽堿土方面做了大量的工作,取得了矚目的成績,特別是在我國河西灌區(qū)的井灌井排、排、灌、蓄、補(bǔ)綜合運(yùn)用,雨水、地面水、土壤水和地下水的統(tǒng)一調(diào)控,均極大地加速了干旱、洪澇、鹽堿及咸水的綜合治理過程。
三、化學(xué)改良措施
鹽堿地尤其是堿地中Na+被土壤膠體吸附后,會(huì)導(dǎo)致膠體相互排斥和顆粒分散,土壤表現(xiàn)出濕時(shí)黏、干時(shí)硬、通氣透水和適耕性能差等物理特征,土壤堿化嚴(yán)重。通過向土壤中使用化學(xué)改良劑、有機(jī)肥可降低甚至消除這些不利影響,改善土壤理化性質(zhì)。一般常見的化學(xué)改良劑包括石膏、氯化鈣、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸以及硫等,這些改良劑對以Na+為主的堿土具有良好改良作用。改良劑中二價(jià)陽離子如Ca2+,Mg2+可代換多余的交換性Na+,減少其吸附性,促進(jìn)土壤顆粒凝聚,改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤滲透性。據(jù)研究通過施用化學(xué)改良劑,耕層土壤微結(jié)構(gòu)中大粒級(jí)顆粒比重增大,毛管孔隙數(shù)量增多,土壤持水能力降低,而供水能力增強(qiáng)。通過施用石膏、過磷酸鈣等含鈣較高的化學(xué)改良劑,鹽堿地尤其是堿化地耕層中可交換性Na+含量和堿化度明顯降低。不同性質(zhì)的化學(xué)改良劑,對鹽堿地改良效果不同,其中石膏對堿土的改良效果優(yōu)于有機(jī)肥,有機(jī)肥對鹽土的改良效果優(yōu)于石膏。雖然化學(xué)改良劑有效地改善土壤結(jié)構(gòu),但必須配合一些水利措施,以排出多余可溶性的Na+,以減少Na+對土壤不利影響,達(dá)到改良的效果。
四、生物改良措施
鹽堿地的生物改良通過引種、篩選和種植耐鹽植物來改善土壤物理、化學(xué)性質(zhì)和土壤小氣候,從而達(dá)到減少土壤水分的蒸發(fā)和抑制土壤返鹽目的。有些改良植物具有較大的生物量和良好的耐鹽性能,地上部分收獲可移走大量鹽分。有些植物可通過其發(fā)達(dá)的根系改善土壤結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)土壤滲透性,以促進(jìn)水分的入滲和鹽分淋洗;有些深根植物可通過水分吸收可使地下水位降低,緩解了部分土壤積鹽。通過生物改良措施增加了土壤表層覆蓋度,調(diào)節(jié)了土壤微氣候,從而減少了水分蒸發(fā)和抑制了鹽分積累,同時(shí)植物根系的生長改善了土壤結(jié)構(gòu)提高了鹽分淋洗效果,地上部分生物量返回土壤后又能增加有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤肥力。但是生物改良也有其局限性,每種植物具有自己的耐鹽范圍,因此在耐鹽植物引進(jìn)和種植的過程中,必須配合其他改良措施和肥料管理,為修復(fù)植物生長創(chuàng)造適宜的土壤水鹽條件。
總之,鹽堿地的改良應(yīng)遵循因地制宜、綜合治理的基本原則,依據(jù)區(qū)域氣候特點(diǎn)、作物生長發(fā)育規(guī)律及土壤水鹽動(dòng)態(tài)規(guī)律,選擇合理的改良措施。