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内蒙古后套平原土壤盐渍化 问题分析与对策,报 告 人:李跃进 研究方向:盐渍土利用与改良 工作单位:内蒙古农业大学,1 后套平原简介,后套平原呈扇形由西南向东北缓缓倾斜,黄河在南部自西向东横贯平原。土壤质地以粉砂质壤土居多。局部洼地和平原东北部多以壤质粘土为主,后套平原土壤类型主要是灌淤土、潮土、盐土为主,盐土中伴随着少量碱土和碱化盐土。 后套平原虽然是地处高原干旱区,但是依靠黄河自流灌溉的优势,加以光热资源丰富,种植业发达,是内蒙古主要粮食和经济作物生产基地,尤其是春小麦在全国久赋盛名。由于独特的自然地理条件,连年粮食丰收,在历史上曾经传诵着:“黄河百害,唯富一套”的赞誉。,2 土壤盐渍化形成与发展,后套平原灌区由于所处自然地理环境和水文地质条件,再加上农田大水灌溉,曾经是内蒙古盐渍化程度最严重和次生盐渍化发展最快的地区,并引起国内外同行的关注。上世纪70年代,在国家水利、农业部门重视下,后套平原灌区开展了以改土治水为中心的农田基本建设,疏通了总排干沟,增加了大排干沟,形成了灌排配套的水利体系, 上世纪80年代以后,后套平原土壤盐渍化发展过程得到有效控制,逐渐趋向稳定,开始出现脱盐化过程迹象。尤其是2003年开始,黄灌区给水量减少(平均20%),地下水位稳中有降。,表一,一,后套总排干沟排水排盐量趋势,年份,排水量,(,10,8,m,3,),年平均矿化,度,(,g/L,),排盐量,10,4,t,1967,0,.,82,2,.,000,16,.,40,1972,1,.,19,1,.,950,23,.,20,1977,3,.,73,1,.,953,72,.,85,1982,4,17,1,.,579,65,.,83,1983,5,55,1,.,245,69,.,10,注:引自内蒙古土壤 06年五原县地下水矿化度为0.887g/L,县环保局提供,其它指标均 符合地下水三级标准。,3 土壤盐分类型与程度,后套平原土壤盐渍化土壤中,盐土面积697万亩,以草甸盐土亚类为主,占98.5% ;盐分类型主要以SO4-2Cl-1盐土(22.5%)、Cl-1SO4-2盐土(21.8%)、SO4-2盐土(24.8%)、Cl-1盐土(22.6%), Na2CO3NaHCO3(苏打)盐土(8%), 后套平原土壤盐化程度分级见表二。,注:引自巴盟土壤,表二 后套平原土壤盐渍化分级,4 项目区土壤概况,五原县位于后套平原中部,主要土壤类型是灌淤土、盐土。灌淤土面积为12.5万公顷,其中盐化灌淤土亚类6.7万公顷,现利用状况主要为耕地和草地;潮灌淤土亚类5.7万公顷,现利用状况主要为耕地。盐土面积为9.7万公顷,利用状况主要为草地或荒地。 五原县现有耕地13.3万公顷,耕地中土壤盐渍化面积4.9万公顷。耕地中盐分类型以SO4-2Cl-1盐土(22.5%)、Cl-1SO4-2盐土(21.8%)、SO4-2盐土(24.8%)为主,主要分布在五原县西南部和东北部。,Cl-1盐土(22.6%),Na2CO3NaHCO3盐土有极少量插花分布在盐化土壤和盐土中。耕地中主要以盐化土壤为主体,盐土或碱土较少。耕层含盐量一般小于0.6%。pH值一般在7.58.5之间。 土壤盐渍化的另一现象是土壤营养肥力水平偏低,土壤有机质含量10.015.0g/kg,土壤全氮含量0.10.9g/kg,土壤速效磷6.813.2mg/kg,土壤速效钾173.0367.1mg/kg,总体上,五原县土壤营养元素主要表现出缺氮、少磷。,5 春小麦(永良4号)耐盐性研究进展 (2005年资料),研究内容与方法 试验共设置了6种盐分、7个浓度,一个对照,共计43个处理。6种盐分分别为:NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaCl+Na2SO4、NaCl+Na2CO3、Na2SO4+Na2CO3,7个浓度分别为:0.1%0.7%,梯度为0.1%。栽培作物为春小麦,品种永良4号。 小麦盆栽耐盐试验 各盐分的每个浓度设3个重复。土壤盐化处理一星期后,小麦播种,每盆22粒。在生长期间,保持充分供水。根据土壤的蒸发量,每天大约25ml,所以每隔三天补充蒸馏水100ml。出苗后,每天统计出苗数,每4天测一次株高。出苗24天后收获。,不同盐分对出苗时间及出苗率的影响,对出苗率的方差分析表明,盐分种类、浓度、盐分种类及浓度的交互效应差异显著。 在=0.05水平下,盐分种类对出苗率的影响差异显著。各盐分对出苗率的影响排序为:NaClNa2CO3NaCl+Na2CO3NaCl+Na2SO4Na2SO4+Na2CO3、Na2SO4。 在0.05水平下,浓度对出苗率的影响差异显著。出苗率由高到低的顺序为:对照0.1%、 0.2%0.3% 0.4% 0.5% 0.6%0.7%。随着浓度的增加,出苗率下降。相关分析表明,除了Na2SO4外,其余盐分出苗率与浓度都达到了显著的负相关。NaCl、Na2CO3 、NaCl+Na2CO3、NaCl+Na2SO4、Na2SO4+Na2CO3它们的相关系数分别为:-0.97、-0.96、-0.89、-0.90、-0.87。 因为Na2SO4盐分方差分析表明,0.1%0.7%之间差异不显著。,表,三,小麦种子相对出苗率(,y,)与盐浓度(,x,)的关系分析结果,盐浓度(),盐种类,相关系数,回归方程,临界值(),临界值(),Na2SO4+Na2CO3,-,0.87,*,y=,-,75.00x+117.14 0.56 0.89,NaCl+Na2SO4,-,0.90,*,y=,-,126.79x+125.00 0.39 0.59,NaCl+Na2CO3,-,0.89,*,y=,-,119.64x+118.57 0.36 0.57,NaCl,-,0.96,*,y=,-,167.86x+102.86 0.17 0.31,Na2CO3,-,0.97,*,y=,-,171.43x+117.86 0.25 0.40,*,:表示相关关系显著;,*,:表,示相关关系极显著,出苗率与盐浓度的分析结果表明:NaCl、Na2CO3、NaCl+Na2CO3、NaCl+Na2SO4、Na2SO4+Na2CO3,小麦出苗率达75%盐分的临界浓度分别为:0.17%、0.25%、0.36%、0.39%、0.56%;小麦出苗率达50%盐分的临界浓度分别为:0.31%、0.40%、0.57%、0.59%、0.89%.Na2SO4盐分各浓度之间出苗率差异不显著,即在浓度为0.1%-0.7%之间,盐分浓度对出苗率基本没有影响。这在试验过程中也可以观察出来,Na2SO4盐分是这几种盐中最易析出的盐分,浇水后的第二天,就有盐分在土壤表层析出,两、三天就会形成12厘米厚的盐层,盐分大部分都析出在土壤表层,这样就对种子萌发的影响减小,进而从0.1%0.7%浓度,对出苗率影响较小。 Na2SO4盐分达0.7%时,其出苗率为90。,表,四,种子在各盐分中的萌发天数,单位(天),盐分,浓度,NaCl Na2CO3,NaCl+Na2CO3,NaCl+Na2SO4,Na2SO4+Na2CO3,Na2SO4,对照,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%,0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 0 0,0 0 1 0 0 0,2 0 1 2,0 2,4 0 3 2 1 2,7 2 3 3 1 2,没发,5 3 5 1 2,没发,没发,5 6 2 2,另外,在较高浓度的盐胁迫下,各盐处理下,小麦种子的始萌时间均向后推迟。如表7所示,以对照的萌发时间为0天做比较,记录其它浓度开始萌发时所推迟的天数,取3盆的平均值。可以看出始萌时间均向后推迟。,不同盐分对小麦幼苗生长的影响 盆栽试验主要用于试验在相同水分处理下(充分供水),不同盐分水平处理对小麦出苗及幼苗生长的影响。6种盐分7个浓度的小麦生长情况见下图。,NaCl盐分小麦的生长情况,Na2SO4盐分小麦的生长情况,Na2CO3盐分小麦的生长情况,Na2CO3Na2SO4盐分小麦的生长情况,NaCl+Na2SO4盐分小麦的生长情况,NaCl+Na2CO3盐分小麦的生长情况,株高是反映幼苗生长状况的有效指标之一。因此在试验中每4天观测一次幼苗株高,每个处理将全部出苗的植株的株高全部测量,采用其平均值绘制其随时间的生长过程见图1。从图1中可以看出,不同盐分对株高的影响不同。,图1 小麦幼苗株高与盐浓度的关系,对30天的株高进行方差分析,结果表明,盐分种类、浓度、盐分种类及浓度的交互效应差异显著。 各盐分对株高的影响的排顺序为:NaClNa2CO3、NaCl+Na2CO3、NaCl+Na2SO4Na2SO4+Na2CO3、Na2SO4。 这与盐分对出苗率的影响顺序基本一致即NaCl Na2CO3NaCl+Na2CO3NaCl+Na2SO4Na2SO4+Na2CO3、Na2SO4)。 浓度对株高的影响排序为:对照、0.10.20.30.40.50.60.7。随着浓度的增加,株高下降。相关分析表明,各盐分株高与浓度都达到了显著的负相关。Na2SO4+Na2CO3、Na2SO4 、NaCl、 Na2CO3 、NaCl+Na2CO3、 NaCl+Na2SO4它们的相关系数分别为:-0.95、-0.93、-0.98、 -0.92 、-0.97、-0.92。,6 五原县优势条件分析,(1)良好的水利条件。五原县是河套灌区主要的农业灌溉区域之一,有较完善灌溉体系和设施,渠系配套、灌排配套,耕地中全部是保灌农田,是我国少有的旱涝保收的地区。素有“塞外粮仓”的美称。 (2)施肥水平较高。五原县由于特定的土壤条件和悠久的农业历史,农耕文化源源流长,农业生产中施肥水平和施肥技术较高,在全盟处于先进水平。 (3)农户科学种田意识较强。五原县是河套地区最早的国家商品粮基地县之一。农户对种植业,尤其是对小麦种植有悠久的历史,农户在生产实践中积累了丰富的改土、促苗保苗、间混套复种和田间管理经验。所以,五原县在上世纪末实施吨粮田推广计划中,为内蒙古农业发展和小麦生产及农业科技发展做出过重要贡献。因此,农户在科学种田中,学会了许多现代农业的种植、施肥、和管理技术。,(4)农业科技服务体系较健全。五原县是内蒙古主要的优质国家商品粮基地县之一。巴盟和五原县各级政府十分重视农业科技服务体系建设,上世纪50年代,五原县建立了县、乡农业科技服务体系,如农业技术推广中心,良种繁育与供应中心、植物保护与病虫害防治中心等。这些农业科技服务体系的建立,为五原县农业科技普及和农业发展起到了保驾护航的作用,为粮食增产和农户的增收发挥着重要的作用。,7 盐渍化土壤利用与改良对策,五原县土壤盐渍化是各种自然条件、历史上灌排设施不完善和灌溉不当等影响下所形成,只要科学利用、管理和改良措施得当,就会消除或控制土壤盐渍化。特提出对策措施如下: (1)健全完善排水系统,保证排水系统正常运行。后套灌区排水系统已建成使用多年,要不断清淤和修缮排水沟,保证各级排水沟的沟深和排水通畅。这是控制后套平原灌区地下水位和促进盐渍化土壤脱盐的主要战略措施。五原县地处后套灌区中下游,本项措施尤为重要。,(2)改革秋冬浇地,推行早灌秋季保墒水。后套平原灌区秋季浇地应在10月下旬停止灌溉,坚决杜绝冬季浇地现象。有条件的砂质地块可实行井灌井排,井灌与黄灌相结合调控地下水位。 (3)加强灌溉管理,控制灌溉定额。加强灌溉科学管理,减少引水量,如超定额灌溉,即使有完善的排水设施,也将排不胜排,就会抬高地下水位,影响排水效能的正常发挥。大力推行按作物需水量和需水时期进行灌溉,建议小麦灌水定额为230m3/667m2,砂质土壤一次灌水额为50m3/667m2左右,壤质土一次灌水定额为60m3/667m2左右,黏质土一次灌水定额为70m3/667m2左右。从水盐动态变化来看,应提倡秋灌和小麦头水灌溉适当加大灌水量以达到洗盐的目的。,(4)平整土地,缩小灌溉地块。后套平原灌区地块虽然较平整,但由于存在微地形差异及多年耕翻等因素,作为精细耕作,土地平整是控制盐渍化和消除盐斑的基础。建议小麦种植田,土地平整程度控制在地面高差5cm,缩小灌溉地块面积,一般小于1334 m2(2亩)为宜。 (5)推行科学施肥,改变施肥结构。依据项目区土壤营养状况,应坚持施用有机肥为主,有机肥与化肥相结合,重点补充氮和磷素的不足。化肥用量应采用测土配方施肥确定,大力推广生态平衡施肥。在此基础上,适当增加有机肥的比重,有利于改良盐渍化耕地,防止土壤盐分浓度增高和土壤板结。 (6)逐步推行节水灌溉新技术,如喷灌等。 (7)从五原县地形和土壤条件来看,小麦最好安排在五原县中东部,其次是西北。土壤含盐量控制在0.6%以下地块中,酸碱度控制在pH8.0以下的地块。,(8)采用科学的栽培方法和经营模式。土壤盐渍化影响出苗率,通过适当加大播种量,一般比常规量增加10%左右。在条播的基础上,适当加大沟深(7cm),覆土厚度仍然保持5cm左右。 实行区域化、规模化种植,有利于水分的统一管理和调控,使土壤盐渍化向脱盐方向发展。 9 问题与思考 黄灌区供水与作物需水周期及农户用水的协调性问题。 土壤含盐量与盐分类型对小麦养分吸收的吉抗、对品质指标的影响问题(资料较少)。 土地的分散承包与区域化种植部局的矛盾问题。 习惯的农经方法向现代科学与市场化的经营理念转变问题。 农户文化水平与技术方法的可操作性、渐进性对接问题。 新技术方法在收益最大化与环境保护的切入点筛选问题。 软科学项目与硬件建设的投入机制问题。 建立村级科技带头人,建立培肥地力奖惩的有效制度问题。,本文作者相关研究简介,土默川平原盐
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