摘要:当前,新疆也把改良中低产地、提高单产作为农业生产的主攻方向并业已列入议事日程。土壤次生盐碱化的发生和演变与人类大规模的水土资源开发的方式和生产技术水平有着密切的相关性。因此,加强现代农业技术条件下土壤盐碱化与次生盐碱化的类型、分布、发生机理与演变过程和调控措施的研究对促进当地的农业生产有着积极的理论价值与现实意义。
关键词: 盐碱土;地区分布;问题;新疆
新疆具有得天独厚的土地、光热资源,有利于农作物优质高产,生产潜力很大。但是由于水土资源开发利用不当所导致的土壤次生盐碱化问题已成为农业持续发展的主要障碍性因子之一。
1 新疆土壤盐碱化概况
耕地盐碱化能导致农业生产力的严重衰退,甚至严重到足以使生产者弃耕,同时盐碱化也是土地退化的主要原因之一。新疆绿洲灌溉面积仅为5.87 万km2,占土地面积的3.57%,而绿洲与荒漠间的过渡带大都已遭到破坏。约1/3 的耕地(总面积为400 万hm2)发生土壤次生盐碱化,其中,强盐化的占18%,中等盐化的占33%,轻度盐化的占49%。荒漠中盐碱地的面积占到37%,碱土主要分布于天山北麓的准噶尔南缘的古老冲积扇,碱化的耕地面积约40 万hm2,荒漠中碱化的土壤约有466.7 万hm2。新疆盐碱化的土壤分布广泛,据20 世纪80 年代末对215.29 万hm2 的面积统计 (不包括兵团),不同程度盐碱化土壤有71.61万hm2,占耕地面积的33.26% 。其中:南疆各地盐碱地面积较北疆各地为多。如喀什地区盐碱化土壤有23.03 万hm2,占耕地面积的58.95%;巴音郭楞自治州盐碱化土壤有5.67 万hm2,占耕地面积的58.82%;北疆的昌吉自治州盐碱化土壤有8.97 万hm2,占耕地面积的30.91%;伊犁地区的盐碱化土壤面积较小,只占耕地面积的6.58%。
2 新疆土壤盐碱化成因
干旱的气候条件和土壤母质含盐量高是造成土壤盐碱化的主要因素;次生盐碱化则主要与灌溉的快速扩张、不合理的灌排系统和土地利用不当有关。
2.1 自然因素
2.1.1 气候 新疆四周为高山所环绕,是一个远离海洋的封闭内陆盆地。湿润的海洋气流难以及此,成为我国最为干旱的地区。北疆平原区年平均蒸发能力可达700 ~ 1200 mm,是年降水量的3~ 6 倍。南疆的年平均蒸发为1000 ~ 2000 mm,是年降水量的7~ 20倍。因降水稀少,土壤中盐分受其淋洗作用的影响很小;受强烈蒸发控制,在土壤毛细管的作用下,土壤和地下水中的盐分不断向地表聚集。
2.1.2 地质 新疆是典型的干旱、半干旱地区,风化壳尚处于含盐风化壳阶段,即 Si、Fe、Al 等的氧化物在风化壳中基本未发生移动,一旦经洪水或经常性地面水作用,则溶解度小的碳酸盐和石膏,首先在山前洪积扇或洪积-冲积平原的上部沉积,而易于溶解的氯化物-硫酸盐类,在洪积扇或洪积-冲积平原中下部积聚。氯化物或硫酸盐-氯化物则在扇缘及扇缘带以下的地区积聚。
2.1.3 水动力与水文地质条件 在全疆570 条河流中,除伊犁河、额尔齐斯河为外流河外,其余均为内流河,具有汇流面积相对较小。流向多是由山区流向盆地、分布较密、流程较短以及渗漏严重等特点。各河流出山口后依次形成洪积-冲积扇、潜水溢出带和冲积平原。每条内流河在汇集流经区的地面径流的同时,也将土壤和岩石风化物中的可溶盐类大量带入盆地内,并在洪积扇扇缘、大河三角洲、干三角洲以及洪积-冲积平原的中下部聚集。
2.2 人为因素
因灌溉排水和农业措施不当,大量地下水位抬高,大量底土和地下水中的盐分随潜水蒸发积聚到土壤上层和地表而造成的土壤次生盐碱化是本区的显著特征。人为的因素很多,但大致可主要归结为以下几点。
2.2.1 水土资源不平衡与灌区内部结构不够合理
①流域尺度上水土失衡。近几十年来,由于大规模的引水垦荒工程,使水资源在时空的分布上发生了巨大的改变,导致了上、中、下游和农牧业用水失衡。由于缺乏流域尺度上的水土资源平衡的统一规划,中上游开荒、下游撂荒的现象在新疆各个流域成为一个普遍现象;另一方面,在耕地灌溉面积快速扩展的同时,次生盐碱化的面积也在增长。在开垦盐碱荒地过程中,受土壤盐碱化的严重危害,损失也是非常巨大的。同时,灌区的发展在很大程度上挤占了天然绿洲的生态用水,部分天然绿洲沙化,使得干旱与沙尘天气加剧,进而影响到人工绿洲生态系统的稳定性。②绿洲灌区内的内部结构不合理。盐碱土结构性差、毛管作用强、透水透气性差。提高土壤肥力可显著改良其不良性质。实行绿肥还田和增加有机肥的投入是必要的手段。
2.2.2 平原水库蒸发、渗漏严重
全疆已建成平原水库472 座,库容67 亿 m3。水库的渗漏是造成灌区次生盐碱化的重要因素。如大泉沟和蘑菇湖水库,从库区蓄水起,周围地下水位升高到0.5 ~ 1.0 m,土壤因为强烈积盐而弃耕。一般在水库前下方,影响范围为1400 ~ 2000 m,在水库的两侧小于1000 m。
2.2.3 渠系利用系数尚待提高
新疆灌区渠道渗漏都很严重, 在无特殊防渗情况下, 一般渠系有效利用系数为0.3 左右。当前新疆各地渠道均已不同程度地进行了防渗, 渠系有效利用系数已提高到0.4 ~ 0.5之间, 仍约有一半以上的水量随渠道输水时渗入地下,其中一部分再随蒸发将盐碱带到地面。从渠道两旁可以看出明显的返盐现象, 严重影响作物生长。
2.2.4 田间灌溉过量与排水不足问题
在严重的干旱气候的自然条件下,新疆的灌溉水利,既不是一种补充性灌溉,也不是简单地对作物进行单纯施水的灌溉工作,而是较复杂的水利土壤改良工作。农田灌溉是农业生产的根本措施,但不合理灌溉又导致土壤盐碱化的发生,限制了农业生产的发展。在不少灌区,特别是在地方灌区,农业耕作粗放、土地不平整、水利工程不配套,一般除农作物生育期灌水外,常常还利用洪水和夏季高温期进行伏泡压盐和进行秋冬季储水灌溉,灌水定额高达15000 ~ 22500m3/hm2,产生过量的深层渗漏,抬高地下水位至临界水位,导致了土壤次生盐碱化的大面积发生。
总结:盐碱土形成是自然因素和人为因素综合作用的结果。形成盐碱土的自然因素是很难改变的,这就决定了要把所有的盐碱土改良几乎是不可能的。但在遵循自然规律的基础上,对形成盐碱土的人为因素进行调控,部分盐碱土完全是可以改良好的。盐碱土的发展趋势主要取决于区域水土资源开发等人类活动,而水土资源的开发则受制于国家宏观经济政策与经济利益的驱动。根据最新调查,在巴楚、阿图什、精河等县市盐碱土面积呈递减趋势;在和田绿洲、喀什绿洲垦区、玛纳斯、石河子绿洲盐碱化显示出增加的趋势,但全疆范围内盐碱土面积上升的趋势很明显。
参考文献:
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