盐碱地原土改良技术:创造新土地
在经过处理的地块上,白蜡树繁茂(如上图所示),而未经处理的土壤仍能看到闪闪发光的盐渍化(如下图所示)。盐碱地绿化技术不仅节约成本,而且符合绿色、循环、低碳的可持续发展原则。
我是一棵白蜡树,6岁,DBH近10厘米,这并不罕见。但如果我告诉你,几年前我脚下的土地含盐量达到3.5%(超过6‰意味着严重的盐碱地),你会感到惊讶吗?
我在曹妃甸工业区的6+试验区长大,这是一个人工岛,面对着河对面的“希望之舟”(那朝河桥)。我的家既不大也不小,长1000米,宽50米。我和其他植物一起生活,比如槐树、栾树、合欢树、黑松、紫薇、海棠、木槿和金银花。我在这片从渤海海底挖出并填满淤泥的石灰土上涂上了一层亮绿色——我们是这片盐渍土上最早的植入体。
你无法想象,在1986年,行道树只出现在唐海县的街道上(现在是曹妃甸区委员会的所在地)。不可能知道我的这些“前辈”现在在哪里。据估计,它们就像早先种在这里的树苗一样注定要“一年绿,两年黄,三年进灶”,因为这里是著名的盐碱地。
今天,你可以看到到处都是树,到处都是花和植物,你不会注意到沿海地区的“盐渍土和碱性水”。你应该知道这里的每一棵树和草都充满了绿化工人的辛勤劳动和技术人员的辛勤思考。当然,也有惊人的技术来改善盐碱地的原始土壤。
深入调查
中国土地盐碱化严重
曹妃甸滨海绿化美化工程中,曹妃甸滨海绿化工程有限公司建设350万平方米,相当于490个足球场。
公司负责人、滨海盐碱地原始土壤绿化技术及模式创始人刘告诉记者:“这里生态系统脆弱,盐碱化严重,植被覆盖率低,土壤质量粘、透、水矿化度高。”这里土壤的每一个特征都很难与植物打交道。尽管一些耐盐植物挣扎着生存,但它们仍然无法隐藏这里的灰色景观。
曹妃甸只是河北盐碱地的一个角落。赵岩盐渍土面积达900万亩,其中357.28万亩为滨海边疆区,主要分布在唐山、沧州和秦皇岛。纵观整个国家,这个数字更加惊人。盐碱地资源总量约14.8亿亩,其中现代盐碱地面积5.5亿亩,剩余盐碱地约6.7亿亩。这还不包括大约2.6亿亩潜在的盐碱地。
因此,对于农业经济的持续健康发展,生态环境的保护,乃至土地管理,寻找合适的盐碱地治理技术,其迫切意义不言而喻。
“在盐碱地上种植东西并不难。挖洞和换土肯定会导致短期内的生活。但这不是治理。真正的困难在于低成本和低存活率。”刘说,他治理盐碱地有三个原则,一是不破坏生态环境,二是降低成本,三是实现当地土壤改良的稳定性和可持续性。
在记者看来,刘的技术路线的出发点是低成本,因为这是最实际的。因此,刘在认识传统盐碱地管理本质的基础上,形成了一套集现代节水灌溉工程改良、化学改良和生物改良于一体的盐碱地绿化技术模式,并逐步实现了三项技术创新:原生土壤改良、二次排盐系统和节水洗盐滴灌。
技术改进
特征1:原始土壤得到改良,10个西湖得以保留。
杭州西湖的表面积为5.66平方公里,最深部分超过5米。如果要挖掘10个西湖,需要挖掘多少泥土?
不管记者为什么问。我们知道盐碱地的管理包括四种方式:物理改良、水利改良、化学改良和生物改良。其中,传统的管理方法离不开外来土壤的置换,即从非盐碱地区抽取好的土壤,采取隔离措施后,对外来土壤进行绿化。
曹妃甸绿化需要多少外来土壤?西湖太多了,这真的是龚宇移山的真实写照。更不用说运输土壤需要多少运输和能量,哪里能找到这么多土壤是个大问题。
曹妃甸工业区的土地被疏浚,并填充了沉积在渤海底部的泥沙。在一个小区中,不同方向、不同深度的土壤质地是不同的,砂-粘土层是间隔开的,要么粘土层被砂层包裹,要么底层是粘土层。因此,改善从土壤结构开始。"改变土壤的体积密度."刘介绍,曹妃甸地区大部分地区土壤容重较高,即很强,降水很难渗入地下,随地表径流流入大海。由于少雨多风的春季,随着地表水的蒸发,地下咸水不断上升,随着时间的推移,脚下变成了盐碱地。
它们改善了土壤的物理和化学性质,特别是土壤结构,调节了土壤的容重,通过添加沙子、分解秸秆、适时耕作等方法增加了土壤的渗透性,不仅减少了地表水的蒸发,而且抑制了盐和碱的向上运动和积累。
然而,施用有机肥可以有效防止土壤结块或板结,大大改善其耕作性能,疏松土壤,通风透水,降低粘土的粘聚力和内聚力,改善水和空气的不健康状态,增加土壤团聚体的结构,提高表土抑制盐分回流的能力。
最后,通过合理配置乔、灌、草,植物可以覆盖地表,减少地表水蒸发,最终有效抑制土壤盐分回流。刘告诉记者,在6+试验基地,地表以下两米土壤含盐量不到1.5‰,盐碱地土层深度逐年减少。
这意味着刘的技术通过技术改进和时间发酵创造了高质量的新土地。
特征2:第二排盐管冲洗土壤
在防盐、排盐、控盐工程的技术环节中,排盐盲管是最常用的环节。然而,这项技术,首先是由荷兰人发明的,在这里有了新的发展,刘——一种二次排盐系统。
盲管是一种在土壤中埋有许多小孔的管道,具有很高的地表水渗透性和内部水渗透性。土壤中的水会渗入管道,然后流走。盐碱土经过处理后,在盐碱土中被冲走的盐水会被排走。
刘告诉记者:“幼苗最初种植和维护正常。发现苗木死亡率很高,苗木一直处于缺水状态。挖50厘米以下的根,看看所有的干土。”结果表明,排盐盲管在去除土壤盐分和控制盐碱地地下咸水上涨方面发挥了有效作用,但同时对大树后期养护和生根也有很大的不利因素。
一个是水和肥料的泄漏。当植物根系土壤含盐量通过排盐盲管降低到植物生长极限以下时,排盐盲管总是对上层土壤中的水和肥料产生虹吸作用,造成大量淡水资源的浪费和维护成本的增加。二是排盐盲管下的咸水层永远不会被淡水淋滤,从而导致大树的根系容易接触到盐渍土的干尖而死亡。
因此,他们对排盐盲管进行了改进,采用了二次排盐管的技术方案,并对工艺进行了有针对性的优化,最终使土壤中的淡水有向下渗透的趋势,从而降低了盲管下方土壤的含盐量,使植物根系的土壤改良深度不断增加,为植物根系今后的生长提供了足够的良好空间。
二次排盐管不仅能控制水肥流失,还能起到快速洗盐的作用。此外,刘的团队还发明了一种意想不到的操作模式,可以用“淡水”反复冲洗土壤,还可以迅速降低深层土壤的含盐量。
在黄骅的一个项目中,刘带领技术人员用这种快速的洗盐措施使土壤脱盐,保证了树木在短短20天内成活。
特征3:以色列的经验节省了巨额水费
“盐随水而来,盐随水而去”。为了控制盐碱土壤,我们必须首先通过用淡水压盐和洗盐来降低土壤含盐量,从而将土壤的总含盐量降低到适合植物生长的范围。
传统的淡水压盐法是通过漫灌将水注入盐碱土壤中溶解土壤盐分。表层土壤中的可溶性盐碱土排入深层土壤或通过入渗沥滤出来,通过侧向入渗排入排水沟。这解释了为什么水稻可以在盐碱地上种植,事实上,在曹妃甸地区的农场上种植了几十万亩水稻。
由于采用这种方法,土壤完全被水封闭,不透气,水的渗透慢,洗盐后土壤容易板结,水源造成很大浪费,洗盐效果不明显。
刘通过改良从以色列人那里学到了滴灌的概念,发明了滴灌和盐雾。
滴灌的特点是水量少。因此,一次灌溉持续时间长,灌溉周期短,可以经常进行小水量灌溉,淡水可以均匀地渗透到土壤中,水沿着土壤颗粒的缝隙渗透,土壤中的盐分被溶解并带走,减少了土壤盐分,有效地避免了漫灌造成的土壤沉积和板结,不影响土壤结构,植物根系呼吸顺畅,防止了渍水影响植物生长, 可以快速降低土壤含盐量,不会造成土壤板结和水源浪费,是沿海地区改良和绿化盐渍土原土的重要技术措施。
生长在正常耕地上的树木正常生长平均每年每平方米需要0.8-1.2立方米的水。为了保证曹妃甸地区苗木的正常生长,春季人工灌溉量至少是正常耕地的两倍。滴灌模式既能保证幼苗生长的充足水分,又能节约灌溉用水。与普通灌溉相比,节水量可达50%,按绿地率可达30%,并可计算出工业区每立方米6元的淡水价格。曹妃甸工业区一期工程每年可节约灌溉用水3780万m3,扣除自然降雨,每年可节约淡水资金约2亿元。
还有一个经济账户。传统置换法的成本接近每平方米160元,而原有的土壤处理技术只需要在80元和曹妃甸的规划面积380平方公里。按照30%的绿地率,绿化面积将达到114平方公里,相当于1亿多平方米。这将是一个多大的数字?
如果河北省900万亩土地,甚至中国的盐碱地都采用这种技术模式,会产生怎样的经济效益?
■记者评论:
期待大师的动作
曹妃甸的盐碱地已经变绿,像刘这样的基层科学家也长大了。他的技术可能不深奥,但结果绝对有效。
如果说武术专家的最高境界可以概括为“手无剑,心无剑”,那么刘就是“眼无碱,心无盐”。在采访中,他曾经承认,只要条件允许,原有的土壤改良技术可以在任何盐碱地上制造绿棒。
也就是说,他并不缺乏处理盐碱地的方法和经验,也缺乏更大的应用空间。这个空间应该去哪里?从整个国家来看,绿色工程的主体不是*就是企业。它们在我国盐碱地治理过程中发挥了决定性作用。
如果地方*和企业能给原来的土壤一个更大的舞台来改进它的技术,如果能出现更多优秀的技术,记者们就不会介意看“大师”们玩把戏。