什么是土地鹽堿化,如何防治鹽堿化?
鹽堿地是一種低產土壤,它指土壤表層積聚過多鹽堿成分,對農作物有害的土地。它是鹽地、堿地、鹽化土地、堿化土地的總稱。土壤學中,將其統(tǒng)稱為鹽漬土或鹽堿土。鹽堿地直接毒“害”農作物的根系,并提高土壤溶液的濃度,使作物吸收不到所需水分,土壤有機質和養(yǎng)分含量低,土壤結構和物理性能不良。
鹽堿地
土壤鹽堿化的表現主要有:
土壤中積累大量磷鉀和微量元素,且土壤肥力低;
土壤表層呈現白色或灰白色的結晶體,鹽結皮、鹽霜或鹽結殼,土壤變得堅硬、干燥、粗糙,植物生長受到抑制,甚至死亡;
土壤變“綠”,出現銅青綠色斑紋斑點,主要是由于長綠苔,綠苔是一種藻類。
土壤表面出現的紫球藻是一種鹽堿的指示植物;
當出現以上這些現象時,說明土壤鹽漬化比較嚴重,需要對土壤進行治理改良。分布我國鹽堿土地分布廣、類型多,主要分布在北方平原地區(qū)或局部低洼與濱海平原等地區(qū),面積約為 15 億畝,約占我國領土面積的 1/10。結合成因和分布,可以分為濱海海浸鹽漬區(qū)、東北蘇打堿化鹽漬區(qū)、黃淮海斑狀鹽漬區(qū)、寧蒙片狀鹽漬區(qū)以及青藏高寒鹽漬區(qū)。
鹽堿地剖面
國土“三調”結果顯示,全國鹽堿地主要分布在三大片區(qū):一是中西部干旱半干旱地區(qū)以硫酸鹽-氯化物為主的鹽堿地,分布在新疆、青海、內蒙古、寧夏等地,占全國鹽堿地的 96.1%;二是東北地區(qū)以碳酸鹽為主的蘇打鹽堿地,分布在吉林、內蒙古、黑龍江等地,占全國鹽堿地的 3.2%;三是東部沿海以氯化物為主的濱海鹽堿地,分布在山東、江蘇、河北等地,不到全國鹽堿地的 1%。
根據 2022 年 10 月糧農組織發(fā)布的全球鹽漬化分布統(tǒng)計,全球鹽漬土壤面積逾 8.33 億公頃(占地球面積的 8.7%), 其中大多分布在非洲、亞洲和拉丁美洲的自然干旱或半干旱地帶。各大洲均有 20%-50%的灌溉土壤鹽度過高,這意味著全球逾 15 億人口因土壤退化而面臨糧食生產的重大挑戰(zhàn)。
鹽堿地的形成原因
按照土壤鹽漬化發(fā)生的特點,可將其劃分為原生鹽漬化、次生鹽漬化和潛在鹽漬化三大類。原生鹽漬化是指在自然成土因素(生物氣候、地質水文、地形、母質等)的綜合作用下,土壤、風化殼及地下水中的鹽分向土壤表層遷移聚積的過程。次生鹽漬化是指因人類利用不當,使原來非鹽漬化的土壤發(fā)生了鹽漬化,或增強了原土壤鹽漬化程度的過程,它主要是在農業(yè)生產中灌水與排水體系失調所導致的土壤鹽漬化。
(一) 自然原因
氣候條件:干旱半干旱的環(huán)境下,降水量少于蒸發(fā)量,土壤的淋溶作用微弱土體中的易溶鹽分容易在土壤表層聚集。
地形因素:地形直接影響地表水和地下水的運動,進而影響鹽分的移動和積聚。在干旱半干旱地區(qū),鹽類隨地表水和地下水從高處向低處遷移的過程中,水分被逐漸蒸發(fā),鹽分不斷被濃縮,并逐漸沉淀在不同的地形部位上。鹽堿化大多出現在排水不暢的大中地形,如內陸盆地、山間洼地、寬廣平坦的排水不良的平原地區(qū),并且隨地形從高到低、從上游到下游逐漸加劇的趨勢。
與大地形正相反,小地形的土壤積鹽情況鹽分多積聚在局部的小凸處。由于蒸發(fā)快,鹽分從低處向高處遷移,低平且局部較高的積鹽地區(qū),更容易形成積鹽較多的鹽斑,而洼地是水鹽匯集的中心。
水文地質:土壤鹽堿化還需要一定的水文地質條件:在地下水徑流滯緩,地下水含鹽量達到臨界礦化度,地下水位升高或雨水季節(jié)水位較大,土壤鹽堿化的概率就會加大。比如,地下水中主要化學物質為氯化物一硫酸鹽,引起土壤積鹽的臨界礦化度為 2~3 g/L。
而地下水的臨界深度受到土壤質地的影響,質地過于黏重的土壤,因其毛管孔隙過小,毛管水上升高度受到抑制。砂質土則因其毛管孔隙不發(fā)達或毛管孔隙直徑較大,地下水上升雖快,但上升高度有限。
因此黏質土和砂質土產生積鹽過程的地下水臨界深度較小;土壤質地介于二者之間的粉砂質土壤,其毛管孔徑適中,地下水上升既快又高,土壤易積鹽,地下水臨界深度可達 2~3 m。
成土母質:成土母質的可溶性鹽分主要來源于是巖石風化后的碎屑,其中含有的鹽分會對土壤鹽堿化產生一定影響。如河湖沉積物含有一定的水溶性鹽類,在平緩或低洼地區(qū)沉積后,受氣候等自然因素長期影響,極易導致該地區(qū)形成鹽堿化。而濱海地區(qū),土壤常年受海水浸漬會出現鹽堿化現象。
植被因素:干旱和半干旱地區(qū)生長的草甸植物和荒漠植物,通過強大的根系從底層吸收水分和鹽分,并以殘落物的形式留存地面,植物殘核被分解而形成的鈣鹽和鈉鹽返回土壤中,對土壤的鹽演化起到推波助瀾的作用。