盐碱地改良措施与“海水稻”种植技术探讨

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　　摘 要：盐碱地改良一直被称为世界性难题，改良周期长，投资回报率低是阻碍盐碱地大面积开发利用的关键因素。本文详细阐述了当前盐碱地改良的主要技术，如耕作改良、地表覆盖、化学改良、灌溉改良及植物修复，并从技术和效益两个方面对最近热门的“海水稻”改良技术进行了分析。
　　关键词：盐碱地;土壤改良;海水稻
　　随着我国工业化和城镇化的快速发展，工业和城镇用地不断增大，使得我国耕地数量被不断侵蚀。盐碱土是我国目前资源量最大的后备土地资源，目前我国有潜力改造为农田的盐碱地约为1.92亿亩，不断加大盐碱地治理力度，寻找有效地盐碱地改良治理技术，对补充耕地资源，增加农民收入、保障重要农产品有效供给、保护生态安全等具有重要意义。本文将依据各种盐碱地改良技术的优缺点，提出海水稻种植技术方案，并进行了效益分析。
　　一、土壤盐碱地改良技术分析
　　1.耕作改良技术与措施。耕作措施并不改变土壤内水盐组成，主要通过农业机械对耕作层土壤颗粒进行重组。适宜的耕作措施有利于调整土壤三相组成并改善土壤结构，增加土壤孔隙度和透水透气性。
　　（1）深松耕作。深松耕作措施作为传统耕作的重要组成部分，通过深松耕作建立新的耕作层，可以有效切断土壤毛管，抑制深层土壤返盐，改善土壤理化性状，其效果一般能持续较久，最终促进作物根系发育，增强植株抗逆性，显著提高作物产量。
　　（2）秸秆还田。秸秆还田可以改善盐碱地土壤理化性状。研究发现，秸秆还田后不但可降低土壤盐分和pH值，还可明显改善土壤物理性状。此外，秸秆在腐解过程中，可产生一定的有机酸，对碱性盐类起到了中和作用，从而可改善盐碱化土壤，增加土壤中的有机质、氮、磷、钾的含量。
　　2.地表覆盖技术与措施。地表覆盖主要包括地膜覆盖和秸秆覆盖等，地表覆盖可有效阻止土壤水分与大气间的直接交流，减少土面蒸发，减弱表土水分上行，抑制盐分表聚，增加土壤有效含水量，改善土壤水热状况，活化土壤养分，提高作物产量，是盐碱土改良的一种重要手段。
　　（1）秸秆覆盖。盐碱地地表采用秸秆进行覆盖可以有效拦蓄降水、减少径流增加土壤蓄水量，同时使大气与地表的接触面减小有助于降低土面蒸发量，对盐渍土有非常明显的保持土壤水分、抑制地表返盐、促进降雨淋盐，保持土温，促进作物生长和发育，提高产量等作用。
　　（2）地膜覆盖。地膜覆盖技术作为旱作玉米地膜覆盖节水技术的核心，可有效抑制土面蒸发、保水增温抑盐效果较好，而且扩大了雨水集流面积，最大限度地保蓄降水，提高水资源的利用率。
　　3.化学改良技术与措施。石膏作为一种传统的化学改良剂，石膏中的钙离子置换出吸附在土壤颗粒上的钠离子，并在灌水淋洗的作用下，将钠离子淋洗到作物根层以外，从而减轻钠离子对土壤颗粒的分散程度，并降低土壤pH，为作物生长创造良好的土壤水盐环境，石膏可以显著降低土壤pH值、碱化度和容重，同时提高了土壤的孔隙度，使土表不易结壳。在进行大面积石膏改良盐碱土时，石膏改良的深度一般设为20～30 cm，建议采用犁翻后再旋耕的方法，将有利于提高改良效果。
　　4.灌溉改良技术与措施。灌溉洗盐是一种常见的盐碱土改良技术，但该方法存在一些问题：需水量大，成本高，操作不当容易引发此生盐渍化问题。自20世纪末，滴灌等先进农业节水灌溉技术在我国的大面积推广和示范应用，突破了传统的水利改良土壤的模式。
　　膜下滴灌技术集成了滴灌节水技术和覆膜栽培技术的优点，具有明显的节水、抑盐、增温和增产效果，目前已在我国新疆等西北干旱内陆区盐碱地改良工程中获得广泛应用。实践表明，膜下滴灌技术比传统地面灌溉技术可节水30%以上，提高肥料利用率10%～30%;而且对不同盐碱程度的土地均有较好的节水增产及盐分调控作用。关于滴灌条件下的土壤水盐运移规律、水盐调控机理等成为学术界的研究熱点。
　　5.植物修复改良技术与措施。植物修复主要通过植物根系生长可改善土壤物理性状，根系分泌的有机酸可以中和土壤碱性，并可吸收、富集土壤盐分;减少土壤水分蒸发，从而防止土壤返盐。盐生植物耐盐性强，耐瘠薄、能耐受一般农作物不能适应的高盐土壤。因此植物修复过程不需要经济上的大量投资，又没有严格的条件要求和限制，也没有水资源的浪费。
　　盐生植物耐盐性强，耐瘠薄、能耐受一般农作物不能适应的高盐土壤。改良重度盐碱地的盐生植物有：盐角草和盐地碱蓬，二者均属于藜科，分属盐角草属和碱蓬属一年生草本真盐生植物。盐角草是迄今报道过的最耐盐植物，基于其显著的对盐的摄取和富集能力，已被广泛用于盐碱地改良。盐地碱蓬是优质牧草、嫩枝叶可做蔬菜，种子可榨油，保健价值极高，而且种植盐地碱蓬可明显降低土壤含盐量。此外，轻度、中度盐碱化耕地，可以种植一些耐盐碱的经济作物，如菊芋、油葵等作物进行改良。
　　二、海水稻种植技术分析
　　“海水稻”作为抗逆性作物一种，可以生长在滩涂和盐碱地，可以将盐碱水净化，同时保持土壤，增加土壤的有机质。具有极高的生态价值和社会价值。
　　近几年，“海水稻”品种筛选和栽培技术研究，在新疆喀什岳普湖、黑龙江大庆、山东东营军马场、山东青岛城阳区、浙江温州同时进行，分别代表了新疆的干旱半干旱盐碱地、东北的苏打冻土盐碱地、环渤海盐碱地、滨海小流域盐碱地和东南沿海新生盐碱地等类型，并取得了丰硕成果。2016年，姜会龙等在宁波鹤浦镇试种的“海水稻”最高亩产600公斤，平均也达到500公斤。2017年，袁隆平主持的青岛“海水稻”研究发展中心的水稻品种，最高亩产达到620.95公斤。2018年，青岛“海水稻”研发中心在青岛市城阳区盐碱地稻作改良示范基地试种的海水稻，实打亩产量为261.39公斤。2018年，袁隆平院士团队在新疆喀什地区岳普湖县巴依阿瓦提乡4村培育的“海水稻”产量达到549公斤。
　　三、海水稻种植技术效益分析 　　节水效益：将设置于地下的灌排管网与传感器、物联网、大数据等多项高新技术进行配套形成的集成排灌系统。将工程改碱用水与农艺用水有机融为一体，实现水、土、盐平衡条件。采用暗管排水，加快耕作层淋盐效率，阻隔深层盐碱水随毛细管作用上升导致的返碱，同时回收灌溉用水。通过项目实施，实现节水 30%以上，有效提高项目水资源利用率。
　　改善土壤：项目实施后，采用最先进的微型环境理化因子传感器与NB-IoT物联网通讯技术结合，将植物生长和水土循环过程中的地下水肥条件、地上生长环境、作物生长态势、病虫害等信息即时传送至大数据中心，通过AI和专家化诊断系统处理远程控制的方式，实现水土肥药的智能化控制。项目区土壤中的盐分不断随水流渗入地下管道排出项目区，并将地下水位控制在一定水平，抑制土壤返盐，再配套土壤培肥措施，使项目区土地质量显著提高。
　　社会影响：通过项目建设，可有效增加农作物产量和农民收入，改善农民生产生活条件，增强项目区经济实力，促进当地经济社会发展，让农民享受到经济发展带来的实惠。为农业机械化、集约化、智能化生产等奠定基础，对于引进和采用农业新技术，运用现代化农业经营管理方法，建设现代农业，推进当地经济社会全面发展，具有重要的现实意义。
　　四、结语
　　物理改良、化学改良、生物改良、水利工程改良、海水稻种植改良5 类技术在盐碱地改良过程中各有优缺点，且均取得了良好效果，但是，盐渍化土壤的形成是一个长期而复杂的过程，盐渍土改良也是一个复杂的系统性工程，盐碱地改良应采用以海水稻种植为基本的综合种植技术。
　　参考文献：
　　[1] 朱凤武，王景利，潘世强，张盛文.土壤深松技术研究进展[J].吉林农业大学学报，2003（04）：457-461.
　　[2] 肖国举， 秦萍， 罗成科， 等. 犁翻与旋耕施用脱硫石膏对改良碱化土壤的效果研究[J]. 生态环境学报， 2010， 19（2）： 433-437.
　　[3] 李芙荣， 杨劲松， 吴亚坤， 等. 不同秸秆埋深对苏北滩涂盐渍土水盐动态变化的影响[J]. 土壤， 2013，45（6）： 1101-1107.
　　[4] 范富， 张庆国， 邰继承， 等. 玉米秸秆夹层改善盐碱地土壤生物性状[J]. 农业工程学报， 2015， 31（8）：133-139.
　　[5] 张加强，骆霞虹，金关荣，陈常理.地表覆盖对不同类型盐碱地红麻生长及产量的影响[J].浙江农业科学，2015，56（12）：1936-1939.
　　[6] 蔡太义， 贾志宽， 黄耀威， 等. 不同秸秆覆盖量对春玉米田蓄水保墒及节水效益的影响[J]. 农业工程学报， 2011，
　　[7] Brown T T， Koenig R T， Huggins D R， et al. Lime effects on soil acidity， crop yield， and aluminum chemistry in direct-seeded cropping systems[J]. Soil Science Society of America Journal， 2008， 72（3）： 634-640.
　　[8] 王立志， 陈明昌， 张强， 等. 脱硫石膏及改良盐碱地效果研究[J]. 中国农学通报， 2011， 27（20）： 241-245.
　　[9] 赵婧文，张庆伟，李政，张文太.膜下滴灌施用生物有机肥对土壤盐分及棉花产量的影响[J].中国农业科技导报，2019，21（03）：102-108.
　　[10] 宁松瑞， 韩霁昌， 郝起礼， 等. 新增耕地土壤盐渍化调查及改良措施分析[J]. 北方园艺， 2017（8）： 172-178.
　　[11] 李凤霞， 郭永忠， 王学琴， 等. 不同改良措施对宁夏盐碱地土壤微生物及苜蓿生物量的影响[J]. 中国农学通报， 2012， 28（30）： 49-55.
　　[12] Wang R， Sun J， Zhaohua L U， et al. Effect of Soil Ameliorants on the Biochemical Properties of Coastal Saline-alkali Soil in the Yellow River Delta[J]. Acta Ecologica Sinica， 2017， 37（2）.
　　[13] Hajiboland R， Cheraghvareh L， Poschenrieder C. Improvement of Drought Tolerance in Tobacco （Nicotiana Rustica L.） Plants by Silicon[J]. Journal of Plant Nutrition， 2017：32-56.
　　[14] 陳雨生， 王平， 王克响，等. 我国海水稻产业发展的战略选择[J]. 中国海洋大学学报：社会科学版， 2018（1）：50-54.
　　[15] 陈启彪， 梁慧琳， 陈俏媛，等. 新型海水稻的介绍[J]. 农技服务， 2016， 33（6）：17-17.
　　[16] 何露， 周娜. 海水稻的研究价值与应用推广[J]. 食品界， 2017（10）：53-53.
　　[17] 中国水稻网. 青岛：国内第一代海水稻试种成功[J]. 福建稻麦科技， 2017， 35（2）：57-57.
　　[18] Brown T T， Koenig R T， Huggins D R， et al. Lime effects on soil acidity， crop yield， and aluminum chemistry in direct-seeded cropping systems[J]. Soil Science Society of America Journal， 2008， 72（3）： 634-640.
　　作者简介：王启龙（1990-）男，山东潍坊人，硕士，主要从事土地整治工程技术研究。
　　基金项目：陕西省土地工程建设集团内部科研项目（DJNY2019-1）
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