摘要:古浪县黄花滩生态移民区现在1.08万hm2新垦耕地,0.067万hm2设施农用地,但是因为土壤贫瘠、盐碱大,土壤熟化程度低,导致大量耕地还没有开始耕种,扶贫产业发展比较缓慢。本文通过对移民区的气候特点、水资源状况、耕地地力、生产水平等主要原因的分析,并参考沙漠沿线提黄灌区农户对盐碱地成功改良的经验,从农艺、工程、水利、物理、化学、生态等多方面对古浪县黄花滩生态移民区提出了改良方案。
黄花滩生态移民区是武威市精准扶贫“下山入川”易地扶贫搬迁的重点工程。移民区位于古浪县东北部,东邻大靖镇、民权镇,南依营双高速,西靠黄花滩镇,北连腾格里沙漠。移民区海拔1778~1926m,南高北低,年均气温6.6℃,≥10℃有效积温1940℃,年蒸发量2807mm,年降水量207mm,降水多集中在7—9月,属温带干旱荒漠性气候,干旱、干热风、沙尘暴等自然灾害常有发生。移民区现有耕地1.08万hm2、设施农用地0.067万hm2,土壤以固定、半固定和耕种风沙土为主,约占耕地面积的89%。土壤质地多为砂壤或绵砂,耕层土壤含有机质3.07g/kg、全氮0.19g/kg、碱解氮34.75mg/kg、有效磷2.84mg/kg、速效钾109.54mg/kg,远低于古浪县平均水平。水溶性盐含量高达1.60mg/kg,pH8.52。移民区无地表径流河流,灌溉主要依靠景电二期提黄工程,景电二期古浪灌区计划年调水0.3亿m3用于黄花滩移民区产业发展。但近年来,古浪灌区耕种面积增加、渠道老化损坏、季节性供水压力较大,年调配水仅为0.12亿m3左右,灌溉用水缺口很大。水资源短缺、土壤贫瘠、盐碱大、地力低下、保水保肥性能差、微生物数量少、气候严酷恶劣是影响当地农作物生长的重要因子。为改善这种状况,我们立足移民区气候、土壤、水资源、生产条件等因素,借鉴沙漠沿线提黄灌区农户改良盐碱地的成功经验,提出了适宜于古浪县黄花滩生态移民区推广的盐碱地改良措施,以供同行参考。
1、工程改良措施
1.1 土地平整
新垦地主要障碍类型是沙性大,其特点是沙多、壤土少、含盐量高,尚未形成耕作层,需采取沙土掺粘、粘土掺沙,并结合土地细平整、深翻耕、耙地或旋耕等措施来改良土壤。砂粘土掺混后于土地平整时,要留一定的坡降,坡降控制在2‰以内。部分适宜耕种的地块可直接采用平地、深翻耕、耙地或旋耕等措施。
1.2 客土改良
沙多、壤土少、含盐量高的新垦地灌溉后土壤容易返盐,在耕地表层形成白色盐斑[1]。盐斑对农作物生长影响较大,宜采用挖除盐斑、客土填补的方法来改良土壤。挖除盐斑深40cm以上,客土填补要略高于地表。粘土多、壤土少、中轻度盐碱地块,应采取增施有机肥、客土或黄沙抬高地面等措施来改良土壤。在整地时,基施(或表施)客土或黄沙75~150m3/hm2。客土改良工程量大,要就地取材,因地制宜,逐年进行。以枸杞为主的林果类植物,在种植前,事先将塑料薄膜隔离袋置入树穴中客土填补,必要时在树穴内依次铺设粗砂、炉渣及农作物秸秆等隔盐层,然后客土填补;在种植后,土壤改良应以根外增施有机肥为主,可有效控制土壤次生盐渍化。
2、农艺改良措施
2.1 选择适宜的种植作物
部分耕种风沙土、固定风沙土亚类区域,重点种植日光温室高效农作物。大田流动风沙土、半固定风沙土,适宜种植以枸杞为主的经济林,也可选择覆膜栽培马铃薯、蔬菜、中药材、向日葵,有利于土壤保墒增墒和防治大风侵蚀土壤,有利于地膜压碱压盐保护幼苗[2-4]。大田作物可试验性种植甜菜、沙葱、沙蘼、黄毛菜等作物。播种时,因盐碱地土壤盐分浓度大、种子受盐害不易发芽,应采用腐植酸钠溶液、沼液、磷肥溶液浸种和晒种等方法来催芽。同时要延迟播种期5~10d,播种量增加15%左右,以利保苗。
2.2 应用生物有机肥
微生物对分解土壤矿物质、提高土壤肥力至关重要。一方面有机物料的投入利于土壤微生物的生长,利于合成、增加土壤腐殖质和有机物质,促进营养物质的转化,促进自然物质循环利用,为植物生长提供养分。另一方面,可加快土壤团粒结构形成,改善土壤结构,增强土壤保水保肥能力。新垦地土壤肥力较低,水、肥、气、热、微生物种群数量不协调,极不利于微生物的生长,种植作物施基肥时须增加有机肥料投入。常用的生物菌肥有EM菌肥、固氮菌肥、解磷菌肥、解钾菌肥、复合菌肥等。一般施腐熟农家肥45~75m3/hm2,或微生物菌肥300~750kg/hm2,或商品有机肥1200~3000kg/hm2。
2.3 种植绿肥
绿肥在土壤中腐解时,可生成大量的腐殖质,并活化土壤氮、磷、钾、钙、镁等各种元素,既能改良土壤结构,又能提高土壤肥力。适宜于移民区种植的绿肥作物主要有草木樨、毛苕子、箭筈豌豆等,种植方式可选择混播、间播、套播等,在绿肥盛花期深翻还田。
2.4 秸秆还田
作物收获后,采用机械将小麦、玉米、向日葵等秸秆全量或半量粉碎翻压还田,同时施尿素75kg/hm2、秸秆腐熟剂45~75kg/hm2,以利于秸秆腐熟。合理安排茬口,连续实施3~5a,可有效改善土壤结构,达到培肥地力的目的。
3、水利改良措施
3.1 推广节水灌溉技术
垄膜沟灌重点在中药材、蔬菜和马铃薯、向日葵等作物上推广应用[5-6]。全膜双垄沟灌重点在玉米、向日葵上推广应用。膜下滴灌重点在日光温室蔬菜、林果业(枸杞)、大田作物上推广应用。通过推广这些高效农田节水灌溉技术,不但改变了大田漫灌的灌溉模式,减少灌水量,而且可起到抑盐压碱的作用。
3.2 推广干播湿出技术
针对部分地块沙坑较多、砂层较厚、泡地容易跑水(漏水)、灌溉耗时长的问题,可免去冬灌水和泡地水,翌年春季播种时,先覆膜播种,然后浅灌安种水,起到节水、节本、压碱的作用。
3.3 推广秋覆膜、顶凌覆膜等保水保墒技术
移民区气候干燥、风沙多、蒸发量大,土壤极易跑墒、返盐,可大力推广秋覆膜、顶凌覆膜等保水保墒技术,以减少土壤水分蒸发,保持土壤水分,抑制盐分向地表集聚,减轻盐分危害。
4、物理改良措施
4.1 平整土地,深耕晒垡
对粘壤土相对较多、砂土少、盐碱较轻的地块,秋后要进行平整土地深翻耕,疏松表土,增强透水、透气性,消除盐分聚集,防止盐斑形成[7]。砂土相对较多、粘壤土少、碱性大、适宜大水漫灌的地块,平整土地须留一定的坡度,条件允许时可挖排水沟,大田漫灌后利用排水沟及时将积水排除田外,土壤稍干后及时深耕晒垡。平整土地时,地块高度差控制在25cm以内,深耕深度20~30cm。翻耕后不要耙平,立垡暴晒,调出盐分,提高洗盐效果,增加土壤孔隙度,改善保水保肥能力。
4.2 挖碱压碱
大田漫灌后积水区容易返碱返盐,土壤表层盐碱较为集中并形成盐斑,可采取挖盐碱土、回填客土的办法。对壤土较多、砂土较少的地块也可回填黄沙。一般挖盐碱厚20~30cm,回填客土、黄沙要高于地表。这种措施可有效排除耕地中的少部分盐碱,但不适用于大面积排盐碱。
4.3 客土、黄沙压碱
重度盐碱地块,应采取增施有机肥、客土抬高地面等措施,客土下铺设秸秆、炉渣等隔盐层[8]。种植枸杞等林果类植物时,事先将塑料薄膜隔离袋置入树穴中填满客土,必要时,在树穴内依次铺设粗砂、炉渣及农作物秸秆等隔盐层,然后填充客土。大田和日光温室地块,泡地后,把优良客土均匀地铺在盐碱地中,厚度20cm即可。中、轻度盐碱地块,在播种期基施或表施黄沙22.5~30.0m3/hm2。
4.4 挖坑排盐
对盐碱较重的地块,在地势低洼的地方,挖1.5m×1.5m×1.5m的排盐坑,回填砂砾石、粗砂等渗盐层,上面铺设尼龙纱网、农作物秸秆作为隔盐层。隔盐层厚度20~30cm,上面回填种植土,土层厚度要在50~60cm以上。大田漫灌时,隔盐层可对土壤颗粒进行过滤,而盐碱随下渗水排放到渗盐层以下,起到排盐隔盐作用。
5、化学改良措施
5.1 应用土壤调理剂
重度盐碱地推广使用土壤改良剂[9]、化学调理剂。目前适于新垦地使用的土壤改良剂主要是磷石膏[10-11],推荐使用量为4500~6000kg/hm2。
5.2 合理施用化肥
移民区新垦地营养缺乏,供肥能力弱,应适度增加化肥用量,建议多用生理酸性肥,如过磷酸钙等,避免施用氯化铵等生理碱性肥。适时、适量、适地施肥。
6、生态改良措施
新垦地树木少,大风、沙尘暴天气容易“跑沙”,苗期植株易被沙粒打伤,甚至掩埋,造成绝产绝收。通过种草植树等农田林网化辅助措施,可改变农田小气候,改善生态环境,减轻沙尘暴、大风等灾害性天气危害。适宜栽培的生态树种主要有沙枣、枸杞、梭梭、胡杨、新疆杨等。
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