吉林省西部盐碱地状况的调查与分析

2019-11-11 10:46才源曹扬李子勇路小玉于新海张春艳成文革
农业与技术 2019年19期
关键词:盐碱地

才源 曹扬 李子勇 路小玉 于新海 张春艳 成文革

摘 要:吉林省西部地区的自然生态环境十分脆弱,盐碱地面积逐年加大,从1959年至今盐碱地面积增加了30万hm2。在盐碱地治理中存在过度放牧产生的草原退化;为获得高额补贴,天然羊草草原毁种苜蓿;盲目开垦盐碱地种植水稻等一系列问题。

关键词:吉林西部;盐碱地;盐碱地治理

中图分类号:S-1

文献标识码:A

DOI:10.19754/j.nyyjs.20191015020

引言

土地盐渍化是土地荒漠化的主要类型之一。根据联合国教科文组织和粮农组织的不完全统计,世界上各种类型的盐渍土壤为9.5438亿hm2。约占地球陆地表面的7.3%,遍布80多个国家和地区,并以每年1.0×106~1.5×106hm2的速度在增加。土地盐渍化不仅造成资源的破坏,农业生产的巨大损失,而且对生物圈和生态环境构成威胁,既显示出环境和经济危害。土地盐渍化研究的重要性已成为全世界的共识。

东北苏打盐碱地是我国主要的盐碱地之一,总面积500万hm2,主要分布在全国东北部,是典型的生态脆弱区。其中,吉林省西部需要紧急处理的盐碱地约占总面积的40%左右。该地区土地盐渍化导致区域生态环境急剧恶化,直接制约了区域生态建设和经济发展[1-2]。

1 吉林省西部地区的地理环境

吉林省西部跨越四平、松原、长春、白城4个行政区,包括通榆县和镇赉县、渭南市、大安市、渝北区、农安县、双辽市、公主岭市、梨树县、前郭县、长岭县、宁江区、扶余县、乾安县等14个县(市,区)。吉林省西部与辽宁省昌图相连,西部与内蒙古自治区兴安盟相连,北部与嫩江接壤,毗邻黑龙江省。地理坐标为E121°38′~126°11′,N42°49′~46°18′,东西长400km,南北宽350km。湿地面积较大,草原面积广阔,是吉林省重要的商品粮基地。

吉林省西部自然气候干燥,属于亚湿润亚干旱气候,年平均温度4.6℃,有150d左右气温在10℃以上。该地区日照强烈,年日照平均为2900h。年降雨量为400mm,年蒸发量为1030mm,年平均蒸发量为降雨量的2.5~3.0倍。根據过去50a的气象资料,年降水量呈下降趋势,年蒸发量呈上升趋势。自20世纪60年代以来,吉林省西部的生态环境恶化,土地盐渍化问题日益严重,自然生态系统稳定性差,是东北地区内严重的土地盐碱化地区。

2 吉林省西部盐碱地特征

吉林省西部盐碱土资源属于内陆苏打盐类型,盐分组分主要为Na2CO3和NaHCO3,含有少量硫酸盐和氯化物;由于盐渍化过程中土壤常伴有碱化过程,苏打盐碱土壤具有不同程度的盐渍化和碱化特性。根据土壤盐渍化和碱化程度,可分为盐渍土、碱性土和盐渍化草甸土3种类型;由于区域内土壤盐碱化较重,大多数土壤的肥力普遍较低,为植物提供较少的养分,作物的平均产量普遍较低;盐碱地生态环境十分脆弱,破坏后难以恢复;土壤类型的变化与地形的变化密切相关,并呈现出一定的规律性,各类土壤之间在一定范围内呈复区分布[3]。

3 吉林省西部盐碱地变化情况

从表1中可以看到吉林省西部地区1959—2014年的55a间盐碱地增加了30万hm2,并呈现逐年递增的趋势。根据数据分析,吉林省盐碱地的变化分为3个阶段。

3.1 从20世纪50—80年代的初步恶化阶段

从20世纪50年代起由于气候、生态环境以及人为因素的关系,吉林省西部地区的部分天然草场出现退化现象并逐步形成草地盐碱地,原有的部分轻度盐碱地向中度盐碱地发展。从数据可以看出,1959—1986年,中度盐碱地面积增加了17.2万hm2。由于新增了大量的轻度盐碱地,因此轻度盐碱地的面积没有明显变化。

3.2 1986—2000年的严重恶化阶段

从20世纪80年代开始由于粮食安全的需求以及经济效益的影响,大量的天然草场被开垦为耕地,由于没有科学性的技术指导,开垦过程中出现了盲目性、无序性等问题,致使草原地区自然生态环境遭到严重的破坏,许多草原失去了对环境自然调控的能力,进一步加快了该地区草原以及草原周边区域的环境恶化情况,使盐碱地面积大量增加。仅用了14a,中度盐碱地面积增加了35.8万hm2,严重盐碱地面积增加了近8万hm2[4]。

从图1和图2[5]中能明显的发现在镇赉、大安地区原来斑块状分布的重度盐碱地如今已经连成片,形成盐碱地的重灾区,这样的危害是巨大的,不仅给治理难度带来巨大困难,还会引起连锁反应,进一步使该地区的环境恶化。

[BT(2+1]3.3 采取综合性治理并使盐碱地面积初步得到遏制阶段[BT)]

自2000年以来,国家投入了大量的人力物力进行盐碱地的管理。改良方法主要采取以下几种技术。

3.1.1 水利工程改良

进行灌溉和排水,储存淡盐,水洗盐,地下盐排放;其中暗管排盐技术是被采用较多的一种方法,也是效果较好的一种方法。该技术在新疆、甘肃、吉林等区域的应用都取得了显著的效果[6-9]。

3.1.2 物理改良

采用深耕,砂土压实,松散土壤和大田等措施进行土地平整,破坏土壤毛细通道,阻止盐分向地表积聚;例如:王久志等利用沥青乳剂进行的改良技术[10]、毛学森等利用水泥硬覆盖技术[11]、周学武利用粉煤灰与污泥配施进行改良盐碱地的技术[12],这些方法和技术都取得了不错的效果。

3.1.3 生物改良

种植耐盐植物,种植水稻和施肥土壤[13-16]。

3.1.4 化学改良

在土壤中添加化学改良剂以降低土壤 pH值,调整土壤结构,包括石膏,酸性物质如硫、硫酸铝和其它类型的改性剂如腐殖酸,糠醛残留物等[17-23]。

经过多年的努力在镇赉、大安、松原等地区,有超过30万hm2的盐碱地被改良为水稻种植区,不但解决了盐碱地的改良问题,也为吉林省的粮食安全生产贡献了力量。在这14a间有超过45万hm2的盐碱地得到有效治理,吉林省的盐碱地面积第1次有所遏制,比2000年减少了1.5万hm2。

4 盐碱地治理中存在的问题

虽然盐碱地治理工作取得了显著的成效,但还必须看到,吉林省的盐碱地面积庞大,生态系统及其不稳定、功能不强,自我调节能力差、任务依然艰巨。虽然治理工作取得了很大成绩,但仍然存在很多问题,严重制约着下一步治理工作的开展以及治理成果的巩固。

4.1 退化草原成为盐碱地发展的重灾区

2000—2014年间,吉林省有超过45万hm2盐碱地得到有效治理,但是盐碱地面积只减少了1.5万hm2,这说明在期间新产生的盐碱地面积超过了40万hm2。这些新增的盐碱地大多数是轻度盐碱地,多来自于退化的草原。

4.1.1 过度放牧产生的草原退化

图3为某自然村所有的集体草原,由于缺乏科学的管理和过度的放牧,原本优良的羊草草场被牲畜严重啃食,致使原本优良的羊草草原产生退化并有逐步盐碱化的趋势。

图4为该草原没有过渡放牧前的图片,通过对比可以发现该草原羊草的生长受到严重的影响,发生严重的退化现象,退化区域出现盐碱化,使整个草原都面临着全部盐碱化的风险。

在吉林省西部地区的大多数自然村都存在这样的问题,一般在6月中旬,良好的羊草草原羊草的株高在25~30cm左右,过渡放牧的草原羊草在返青后就被牲畜啃食,无法正常生长,基本只有1~2cm,在3~4a内原本优良的草原就会被破坏,但是恢复到起始的优良草原至少需要10a以上的时间。

4.1.2 盲目开垦耕地致使草原退化

从20世纪80年代以来由于粮食安全的需要,以及经济利益的趋势,大量的天然草原被开垦为耕地,由于开垦的无序性,使原本成片的草原被无序分割,致使原先具有调节生态环境的草原失去了调节环境的能力,使周边环境进一步恶化,加剧了该区域草原的退化,形成了恶性循环。

4.2 为获得高额补贴,天然羊草草原毁种苜蓿

国家投入大量资金对在盐碱地种植羊草、苜蓿等牧草作物的个人或者团体进行资金的补助。据调查,苜蓿的补助是9000元/hm2(包括国家补助、地方补助等),羊草的补助是2000~3000元/hm2,在这个差别悬殊的补贴面前,不少不适合种植苜蓿的地区开始申请种植苜蓿,从而获得高额补助,甚至部分地区开垦天然羊草草原种植苜蓿。

苜蓿是一种精细牧草,需要精细的田间管理,在生长期的需水量远远大于羊草等牧草,吉林省西部的降雨量根本无法满足其正常生长,必须抽取地下水进行喷灌,因此如果大面积的种植苜蓿势必会消耗大量的地下水资源,威胁西部地区的地下水安全。

苜蓿在抗逆性和抗盐碱性方面都不如羊草,在环境恶劣的盐碱地区很难形具有调控自然环境能力的成片草原,需要大量的人力物力进行管理,一旦失去补贴等优惠政策,因缺少资金而疏于管理,形成的苜蓿草原将很快退化。

因此在环境极其恶劣的地区及灌溉实施不够完善的地区不适合种植苜蓿,有关部门应该加强对申报苜蓿种植的审查和验收工作。

4.3 盲目开垦盐碱地种植水稻

盐碱地改良种植水稻,需选择连片低洼的盐碱化土壤带,这些地区本身就为多余的地表水的承载区,有利于水稻的种植,改良区域还应该建有完善的灌排渠系,使洗盐脱碱产生的盐碱水可以有效的排出,避免对周边土壤造成次生盐渍化威胁。

但是部分地区由于缺乏科学的技术指导,以及盲目的谋求政绩,在一些没有完善的灌溉设施与排水设施的地区开垦荒地种植水稻,这不但不能达到治理盐碱地的目的,还会对周边地区造成次生盐渍化危害,加重该区域的盐碱化程度,某些水稻的开发没有整体性规划,致使区域内的水稻无序性的开垦和种植,无法达到良好的治理目的,浪费了大量的人力物力。

部分地区为追求利益,在退化的天然草场中圈地洗田种植水稻,致使本就十分脆弱的生态环境变得更加脆弱,使该区域的草原完全失去环境调控的能力,加速草原的退化,也使该区域的环境进一步恶化。

5 盐碱地治理应遵循的原则和建议

5.1 因地制宜原则

根据当地实际情况采取最佳的改良方法盐碱土的开发利用方向应与盐碱土资源的土壤特性相适应。例如在不适合种植苜蓿、水稻等作物的地区应该坚决把好审批关,不能因为谋求资金的补贴而不顾后果的乱开垦、乱种植,这样不但达不到治理的效果,还有可能使该地区的环境进一步恶化。

盐碱土的开发利用应与盐碱土的自然景观相适应。吉林省西部盐碱土的自然景观主要是无森林草甸草原景观。因此,在盐碱资源的开发利用中,植物或作物品種的选择应与其自然景观中的植被类型相一致。

盐碱地的开发利用应与西部地区的气候资源,水资源和当地农民的经济实力相适应。

5.2 考虑经济效益,提高广大农民的积极性

盐碱地的开发利用必须同时考虑经济、社会和生态效益。只考虑社会效益,环境保护和生态效益,以及经济效益的使用不符合国情和省情。调动地方干部和广大农民的积极性也是不可能的,不可能得到广泛的推动。

5.3 优化土地生态系统功能原则

土地生态系统的生产功能和保护功能是土地生态系统的重要功能。土地生态系统的生产功能是通过光合作用生产土地生态系统(绿色植物),从土壤吸收的矿物质养分和从空气中吸收的二氧化碳合成有机物质的能力。土地生态系统的保护功能是土地生态系统生产过程中自我调节,自我稳定和土地生态系统健康发展的功能。盐碱土的开发利用应有利于最大限度地发挥土壤的生产功能,不断增强其保护功能,实现盐碱土壤资源的可持续利用。

5.4 制定相应的补助措施并颁布相应的法律法规

在自然方面,盐碱地大面积分布区的气候环境较差,基本生产条件较差,农业机械化水平较低。由于成本原因,运河的建设,机械采购和土地平整成本很高,包括改良剂、肥料、水、电、种植材料等。大大加剧了当地农民盐碱地改善的经济负担。因此,大面积的盐碱地改良工作是在企业和大型种植者的推动下进行的。事实上,大多数国内相关企业缺乏针对国家的财政支持,投资大,资本回收缓慢,技术不成熟。盐碱地改良工程经常遭受重创,严重制约我国盐碱地有效利用的发展。建议国家将资金和政策重点放在鼓励开发盐碱地的农民和企业上,以降低改善成本。在企业相关技术力量的支持和指导下,充分调动当地农民对盐碱地开发的积极性,保障粮食供应,增加农民收入,实现精准扶贫。

6 讨论

鉴于盐碱地开发的重要性以及当前开发利用的困难,建议国家给予企业或种植者政策支持或特殊补贴。在农业机械采购、土地平整、沟渠建设、改良材料、种植技师培训等环节提供资金援助,鼓励企业、个人和社会资本进入盐渍土改良,最大限度地发挥技术在改善盐碱地的核心作用。在盐碱地进行治理过程中,应该出台相应的法条法规,规范盐碱地的改良工作,避免出现违规、违法、以及不合理的改良结果。

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作者简介:

才源(1986-)男,硕士。研究方向:作物育种与盐碱地改良治理。

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