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水产养殖盐碱地治理与种植结合实践

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摘要:盐碱地治理难度大、投资高、治理期限长,在盐碱地治理过程中,应因地制宜,根据实际情况,选择利用盐碱地、改造盐碱地或将两种方式结合。在定边县二道梁村土地开发项目盐碱地治理过程中,根据项目区实际情况,在地势较低地块开挖水池,降低水池周边地块地下水位,并将开挖的水池用于水产养殖。将水产养殖与盐碱地治理及农作物种植相结合,既达到了盐碱地治理的目的,又产生较好的经济效益和生态效益。

关键词:盐碱地;水池;水产养殖;经济效益;生态效益

当前我国经济稳步发展,基础设施建设不断扩大,但可利用土地资源逐渐减少。在我国北方一些地区,如陕西省定边县,该县是农业大县,当地农民种地积极性高,尽管该县耕地面积相对较大(人均耕地面积达4200m2),但当地农民依然每年开垦新土地,由此可见耕地资源稀缺。因农民缺乏生态意识,在开垦土地过程中造成大面积林地被破坏,严重影响生态环境。因此,无论是保持耕地“占补平衡”,还是扩大耕地面积、促进农业经济发展,都应优先开垦未利用土地,包括盐碱地、沙地、荒草地、污损土地等,其中,盐碱地分部面积大,治理难度也大。据统计,盐碱地遍布全世界100多个国家,总面积达10亿公顷[1],且每年以150万公顷的速度增加[2-3],我国盐碱地面积多达1亿公顷。因此,关于有效治理盐碱地的方法,成为一项探索性难题。

1盐碱地治理方法

关于盐碱地治理基本上有两种理念:1)改造盐碱地,即盐碱地治理;2)利用盐碱地,即在盐碱土地上修筑建筑设施或种植耐盐碱农作物。

1.1改造盐碱地

目前,盐碱地治理措施主要包括工程措施、化学措施、生物措施等[4]。现有的治理措施都是通过改造盐碱土的方法降低土壤盐碱度,该方法一般投资大、治理期限长,但仍然是盐碱地治理的主要方法,其中,工程措施应用居多。盐碱地治理的工程措施主要有以下4种。1)修建排水设施:盐碱地所在区域地下水位普遍偏高,且地下水盐碱度高,盐碱会随水分通过毛细作用到达土壤表面;修建排水设施可降低地下水位,减少毛细水的蒸发,从而降低土壤盐碱度。2)土壤表面覆沙:沙子的孔隙较大,可阻断地下水通过毛细作用向上运动,从而改良土壤。3)建设农田林网,改善小气候:植树造林可有效减少农田蒸发,改善农田生态环境,树木的蒸腾作用可降低地下水位,有效控制盐碱向地表运动。4)改良耕作方式[5]:通过深耕、深松,可改良土壤耕作层构造,阻断盐碱向上运动;秸秆覆盖[6]或地膜覆盖可减少水分蒸发,从而改良土壤。

1.2利用盐碱地

在一些盐碱度重、治理难度大的区域,人们修建光伏产生电能,这种理念和工程实践并未对地表植物造成破坏,而且产生再生新能源,生态环保。在一些盐碱度较轻的区域,人们尝试种植和培育耐盐碱农作物。中国工程院院士、“杂交水稻之父”袁隆平团队选育培植的耐盐碱水稻在山东青岛等六个试验基地试种,袁隆平团队改良的“海稻86”每667m2产量最高能达到621kg。2019年初,华为轮值董事长胡厚崑宣布将与中国“杂交水稻之父”袁隆平合作,培育海水稻,通过土壤数字化,让盐碱地上长出水稻,从15亿亩盐碱地里改造出1亿亩的良田。

2水产养殖在盐碱地治理中的工程实践

水产养殖与盐碱地治理结合是改造盐碱地与利用盐碱地两种理念的结合。定边县白泥井镇二道梁村土地开发项目区治理前地类为盐碱地(见图1),根据项目区实际情况,本项目采用了水产养殖与盐碱地治理及农作物种植结合的方法。

2.1工程设计

定边县白泥井镇二道梁村土地开发项目区总面积约67hm2,项目区地下水位较高,浅层地下水盐碱度高,北部地块地势较高,平均地下水位约为1.3m,南部地块地势较低,平均地下水位约为1.0m,局部地块地下水位约为0.8m。根据实际经验,当地下水位低于1.5m时,盐碱不易通过地下水的毛细作用到达地表。因此,根据项目区实际情况,北部地块直接采用覆沙改良,覆沙厚度15cm。因南部地块地势较低,需要从项目区外拉运客土将地势抬高,但这样做成本会很大,根据实际情况,在地势较低且盐碱较重区域开挖长150m、宽65m、深3m的水池,开挖出来的土摊铺到其他区域,可使其他区域(约10hm2地)地势抬高约30cm,将开挖的土方摊铺后再覆沙15cm,达到改良效果,开挖的水池起到降水排碱作用,也可用于水产养殖。设计平面图见图2。

2.2工程施工

首先进行土地平整,待地块平整度达到设计要求后开始开挖水池,因水池开挖深度较大,需采用分层(两层)开挖,并严格控制边坡坡度。先开挖地下水位以上的土,待地下水位以上的土开挖完成后再开挖下一层土,开挖的土均匀堆积在地块内。因地下水位较高,开挖的土为湿(泥)土,不易摊铺,需将土晾干后方可摊铺,摊铺厚度为30cm。将开挖的土摊铺完成后开始覆沙,覆沙厚度为15cm,土壤改良和水池开挖工程完成,即盐碱地治理工程全面完成。因水池较深,须在水池周边安装防护栏,防止发生安全事故。

3治理经验效果

3.1工程经验

3.1.1因地制宜,就地取材在盐碱地治理前,应根据项目所在地的地下水位、土体盐碱度、灌溉水资源、沙(土)源及工程成本等方面的因素,来确定是利用盐碱地还是改造盐碱地,或是两种方式结合。在实施二道梁土地开发项目前,首先分析了项目区地形、地下水位、盐碱度等因素,根据实际情况采用了利用盐碱地和改造盐碱地结合的方式,在地势较低的地块开挖水池,开挖出来的土用于抬高其他地块高程,实现土壤改良的目的。3.1.2水产养殖与盐碱地治理结合在项目区开挖水池,1)开挖的土可抬高其他地块高程,减缓毛细作用;2)可降低水池周边地块地下水位,实现盐碱地治理良好效果;3)开挖水池(池塘)符合村民意愿,村民计划在水池中养鱼,即进行水产养殖,以进一步增加收入。

3.2治理效果

项目完工后,对水池的水位和边坡稳定性进行了观测,经过半年时间观测,水池边坡稳定、未见坍塌,水池中的水位变化不大,水量充足,水池中可见蝌蚪、小鱼等水产生物。为验证项目治理效果,在所有地块种植土豆,在土豆开时节花前后观察了各地块土豆生长情况,项目区所有地块土豆长势良好,当地村民也十分满意。图3为项目实施和种植后效果图。

4效益分析

4.1经济效益

1)工程成本方面。该项目区距土源较远,若从土源拉运土方垫高地势较低的地块,会大大增加工程成本,而在项目区地势较低地块开挖水池,用开挖出来的土垫高地势较低的地块,可大大节约投资。2)农业生产效益方面。在定边县,高产量农作物一般为土豆和玉米,一般会根据种植情况轮作倒茬,平均下来每667m2地年净收入约2000元,耕种技术较简单。水产养殖(以养殖草鱼为例)每667m2池塘年净收入可达2700元左右,但水产养殖难度相对较大。若将水池周边稍加提升改造,提供垂钓体验、农业观光等服务,可增加额外收入。总的来讲,水产养殖与农作物种植结合的经济效益较好。

4.2生态效益

在项目区就地开挖土方代替从土源拉运土方,不仅可避免因取土对土源生态造成破坏,还避免了运输过程中对沿途农作物造成扬尘影响。池塘中的水为浅层地下水,自身水量可满足水产养殖需求,在池塘中养殖水产生物,丰富了田间生物物种,经过一段时间,农作物与水产生物达到相互适应、相互协调的平衡状态,使农业自然资源得到合理的开发、利用和保护,促进农业持续、稳定发展。2014年3月14日,习近平总书记在中央财经领导小组第五次会议上,提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代治水方针,坚持山水林田湖草是一个生命共同体,强调要用系统思维统筹山水林田湖草治理,水产养殖与盐碱地治理及农作物种植结合符合“统筹山水林田湖草治理”理念。

5结语

进行盐碱地治理时应因地制宜,尽量做到就地取材。根据地形地貌、地下水位、盐碱度、灌溉水资源等因素,采取合理的治理方法,根据实际情况来确定是利用盐碱地,还是改造盐碱地,或是将两种方式结合。水产养殖与盐碱地治理及农作物种植相结合,既可实现盐碱地综合治理的目标,又能产生较好的经济效益和生态效益。相对来讲,培育和种植耐盐碱农作物是盐碱地治理最理想的方法,但这个过程比较漫长,需要不断探索、研究、试验,最终实现量化生产。

参考文献:

[1]王遵亲.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993.

[2]张建锋,张旭东,周金星,等.世界盐碱地资源及其改良利用的基本措施[J].水土保持研究,2005(6):32-34,111.

[4]胡一,韩霁昌,张扬.盐碱地改良技术研究综述[J].陕西农业科学,2015,61(2):67-71.

[5]孙建敏.不同耕作方式对盐碱化土壤改良效果试验[J].山东农业科学,2010(5):74-75.

[6]李新举,张志国.秸秆覆盖对盐渍土水分状况影响的模拟研究[J].土壤通报,1999,30(4):176-177.

作者:王波 单位:陕西省土地工程建设集团有限责任公司西北分公司

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