盐碱地暗管改碱与生态恢复工程技术示范

盐碱地暗管改碱与生态恢复工程技术示范

我国“十二五”科技支撑计划“盐碱地秘密管道改革与生态恢复研发示范工程”取得了良好进展，自主制造的开沟管理机也被开。通过该项技术的应用,实现改造盐碱地新增耕地3万亩。技术验证显示,辽宁、山东、河北、江苏等省约1000万亩盐碱地,都能应用这项技术成功整治成良田。“上一年这一片庄稼地还全是碱,长不出来苗,今年种的棉花,竟然都长出来了。”7月20日,正在田间劳作的山东东营垦利县永安镇19村村民李修德说。眼前的情景让人很难想象这里曾经是寸草不生的盐碱地。究竟是什么方法使得这片不毛之地变得如此绿意盎然了呢?变化的奥秘就在于一根管子和一台埋管机。大力加强重盐碱地暗管排水技术一直以来,盐碱地成为制约东营农业经济发展的主要因素。事实上,科技人员一直在与盐碱地做着斗争,我国盐碱地的治理最早可追溯到先秦时期。历史上黄河三角洲盐碱地改良采用的方法有很多,比如:种植水稻、上农下渔(挖筑台田)、明沟排碱等,虽然效果显现,但都不同程度地会遇到淡水缺乏、雨水冲台、占用耕地、难成规模等问题。2000年,东营市开始引进荷兰暗管排水技术和设备,经过消化吸收和创新,形成了一套适宜当地重盐碱地和低产田改良及根治的系统工程技术。这项技术是在遍布盐碱的土里埋进一根空软管,管子四周布满细孔,在自然形成的水的势能和压力下,土壤里的水会自动渗进管子里,水会被排出,盐分也会随之被带走。原理听起来简单,但是要根据不同地区的土壤质地、含盐碱量、地下水位等来确定埋管技术的各项参数却是一个难题。据黄河三角洲保护与发展研究中心工程师卜凡敏介绍,在盐碱地里暗管埋多宽,埋多深,采用多大的管径,采用一个什么样的外包滤料,这些都是问题的难点。为解决这些难点,由科技部立项、国土资源部组织、国土资源部土地整治中心牵头承担的国家“十一五”科技支撑计划项目“盐碱地暗管改碱与生态恢复技术开发与示范”,于2010年正式启动。项目以暗管改碱技术为核心,遵循研用结合的技术思路,从研发成套机械装备、攻克关键技术、开展应用示范、建立规范标准四方面,打造工程化改造盐碱地的装备与技术,为开发利用盐碱地资源提供了一套现代化工程技术手段,实现依靠技术手段深度开发利用盐碱地资源,提高耕地资源区域保障能力的目标。暗管改碱技术的应用值得一提的是,通过“盐碱地暗管改碱与生态恢复技术开发与示范”项目攻关,研制出的能在盐碱地里铺设暗管的开沟埋管机,可将管精准埋进被改良的土壤里,从而达到预期改良效果。在现场,记者看到车轮驶过的地方,土地被开垦出一条笔直的深沟,软管随之被放进去。要保证盐碱地的改良效果,管子的铺设是非常重要的。对管子铺设的第一个要求是直,因为水在水管里是流动的,管子越直水流得就越快,如果弯曲,水流将会受阻,水流受阻会不利于排水,所以在控制水管的直行性上科研人员做了比较大的工作。在国外,目前都是靠驾驶员人工瞄准保持直行,这样驾驶员很累,还容易出偏差,我国的这套装备则是用GPS导航,没有人盯也能保证直行。此外,对管子铺设的另外一个要求,就是要有坡度,如果管子被铺的太平,水流不动,铺的高低不平,容易积水。在国外设备中,是通过激光控制来保持坡度的,但是遇到风力较大,远距离或者有雾霾的情况下激光信号会丢失,影响作业质量。研究人员在这项技术上把GPS与激光控制相结合,避免了激光控制器在信号丢失的情况下,雾霾天气也能继续工作,从而保证作业质量。这项盐碱地暗管技术既节约土地和淡水资源,又有利于机械化作业,优于其他传统改碱措施,取得了明显的改碱成效,土壤含盐量降低到1‰以下,可满足多种作物的生长要求。同时,由于大量排渠被暗管代替,可增加耕地面积8%~11%。暗管改碱技术作为改良盐碱地的最有效技术,引起专家和有关部门的高度关注。2013年5月22日,科技部社发司组织专家在山东省东营市对“盐碱地暗管改碱与生态修复技术开发与示范”项目进行了验收。专家组现场考察了国产开沟埋管机示范作业现场及多级暗管排灌建成土地示范区,同意该项目通过验收。专家介绍,该项目经过四年多的攻关,研制了包括开沟埋管机、滤料拖车、覆土机等国内首套暗管改碱装备,示范应用效果良好;研究提出了一套基于多级暗管农田灌排一体化“管道水利”建设模式,节地节水效果显著。增加了土壤水分土壤盐碱化(soilsalinization)是指土壤含盐量太高(超过0.3%),而使农作物低产或不能生长。土壤中盐分的主要来源是风化产物和含盐的地下水。灌溉水含盐和施用生理碱性肥料也可使土壤中盐分增加。土壤盐碱化后,土壤溶液的渗透压增大,土体通气性、透水性变差,养分有效性降低,植物不能正常生长。根据联合国科教文组织和粮农组织不完全统计,全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷,其中我国为9913万公顷,多分布在西北内陆地区和黄河流域地。因为西北地区多内流河,降水少,蒸发强烈,水分被蒸发掉,就会在土壤表面留下盐类物质;而黄河地区主要是由于不恰当的灌溉引起的,不合理的灌溉使地下水位上升,使易溶盐类在地表层积聚,从而形成盐碱地。盐碱地发展现状据介绍,在我国进行这项改良盐碱地的科研攻关之前,国外有这样的技术和装备,但是一直对我国实行垄断,而且一台设备高达400万~500万元人民币。如今我国不仅掌握了怎样制定改良方案,还自主研制成功了一整套机械设备,并且将设备价格降到了200万元左右,与国外相比,我国的设备性能更优异价格也更有优势。随着批量生产以后,我国设备的价格将会低于国际价格水平,所以在国际市场上的竞争力不可小视,这不仅带动了我国农业科技的快速发展,对我国农业经济的发展也起着重要作用。目前,利用这项新技术,通过改造盐碱地已新增耕地3万亩。技术验证显示,辽宁、山东、河北、江苏等省约1000万亩盐碱地,都能应用这项技术成功整治成良田。据了解,下一步将会对西北地区1亿多亩盐碱地开展这个改良应用研究。这一套改良盐碱地的技术突破意味着我国粮食安全更有保障。目前,我国有盐碱地1.5亿亩,盐碱化耕地1.1亿亩,这是一个可待利用的巨大的土地资源。开发整治盐碱地,对增