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上海地区滩涂盐碱地概况及其改良研究进展

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  摘要    本文介绍了上海地区滩涂盐碱地概况,包括分布现状、土壤形态特征、理化性状等,对现有盐碱地的研究进展加以整合说明,并针对上海地区滩涂盐碱地的特征给出改良建议,进一步明确了在现有条件下盐碱地改良的研究方向。
  关键词    滩涂盐碱地;研究进展;改良措施;上海地区
  中图分类号    S156.4        文献标识码    A
  文章编号   1007-5739(2019)23-0168-02                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)
  我国目前已利用的滩涂盐碱地尚不足滩涂资源总面积的1/5,作为重要的土地后备资源,其开发、利用和保护日益受到重视。滩涂盐碱地的开发、利用的限制因素,尤其是农业最大限制因素即其种植条件差,如土壤耕性差、有机质含量低、盐含量高等,需要对其进行改良后才能用于耕种。利用此土地后备资源,将围垦的滩涂农用地在短期内从“沧海”变为“桑田”,对缓解日益减少的耕地面积具有十分重要的意义。笔者介绍了目前在滩涂盐碱地改良方面的研究进展,并结合上海地区滩涂盐碱地的特征,对上海地区滩涂盐碱地改良措施提出了相关建议。
  1    上海地区盐碱地概况
  上海位于中国华东地区,界于东经120°52′~122°12′、北纬30°40′~31°53′之间,地处长江入海口,东隔中国东海与日本九州岛相望,南濒杭州湾,北、西分别与江苏、浙江两省相接,总面积6 340.5 km2。
  1.1    分布现状
  上海地区滩涂盐渍土约占全市土壤资源的15%[1],主要分布在崇明东部和北部、金山和奉贤南部地区,围垦区域的土壤大多属滨海盐土类型,一般以沙土为主,质地为砂壤。其中,崇明岛北支岸段和南汇及其以西南侧岸段的分布最为集中,滨海盐碱地面积约为290 km2,约占全市盐渍土面积的46%。
  1.2    形态特征
  滨海盐土大部分由水下盐渍淤泥进入盐渍滩涂后所发育而来,发育程度较低,但剖面形态已略见分化;另一部分是围堤后吹垫海底泥沙而成,仅为成土母质,尚无明显的剖面分化,几乎保持了原始吹垫体状态。
  1.3    理化性狀
  深度为1 m的土体平均盐含量为0.4%~0.6%,盐分组成以NaCl为主,Na+和Cl-含量都在80%以上。地下水位较高且矿化度大,而土壤盐含量与地下水矿化度成正相关。
  滩涂盐碱地由于成土时间较短,加上长期受海洋潮汐的影响,表层熟化程度较低、板结紧实、土壤结构较差、自然植被较少、水土流失严重、理化性状差、土壤肥力低、土壤盐分含量高,使得农作物不能得到有效生长,需对土壤进行改良,使其达到正常的含盐水平。
  2    盐碱地改良措施研究进展
  2.1    物理改良方法
  盐碱地改良的物理措施主要是通过改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动,从而达到抑制土壤水分蒸发、提高入渗淋盐效果的目的[2]。较为常见的物理改良方法有平整地面、及时松土、覆膜种植、电流改良法、咸水结冰灌溉等。妥德宝等[3]在内蒙古河套地区对盐碱地进行了全覆膜和半覆膜对土壤相关性质影响的研究,结果表明,中重度盐碱地上全覆膜较半覆膜和无覆膜具有更高的土壤耕层的脱盐率。Abou-Shady[4]开发了一种被称为PCPSS的电流修复方法,对埃及地区盐碱土进行了试验,结果显示,Mg2+、Na+、Cl-、K+、Ca2+都有相应减少。李  宪等[5]研究了不同矿化度咸水结冰灌溉对滨海盐碱土的改良作用,结果表明,灌溉用水矿化度越低对土壤的脱盐效果越好。黄歆贤等[6]利用泡田洗盐的措施改良滩涂盐碱地,试验结果表明,土壤深度1 m的土壤脱盐率为20.7%~34.5%。
  2.2    化学改良方法
  化学改良方法一般是指在盐碱土壤中施加适量的改良物质,以达到改良土壤理化性质的目的。化学改良方法的原理是使土壤中的化学物质发生化学反应,降低盐含量和其他化学成分,从而达到修复盐渍土的目的。施用有机质、化学改良剂等都是较为常用的方法。有机质可选择腐叶土、松针、木屑、树皮、鸡粪、泥炭、醋渣等。化学改良剂能够改变土壤中可溶性盐成分,置换土壤中的交换性钠,使得土壤含盐量及pH值降低,能够有效改善轻度至中度盐碱地。李  杰等[7]在对大庆地区棚室土壤盐渍化的改良研究中,采用了多种改良剂同时施用的研究方法,结果表明,施用纯腐植酸1 050 kg/hm2+石膏1 050 kg/hm2+硫酸铝22.5 kg/hm2+食用菌菌渣30 000 kg/hm2,可以使土壤全盐量较试验前降低48.9%,pH值由9.32降低至8.35。
  2.3    生物改良方法
  生物改良方法具有绿色、成本低、效果好、无污染的特点[8-9]。在盐碱地种植耐盐植物是常见的生物改良方法之一,种植耐盐的绿肥和牧草,如草木樨、田菁、紫花苜蓿等,可以疏松土壤、减轻板结、增强土壤的透气和透水性、减少表面土壤的盐分累积,对盐碱地改良有积极作用。生物改良方法相关报道很多,如肖克飙等[10]利用耐盐植物研究其对土壤改良的作用,结果表明,与未种植耐盐植物的盐碱荒地相比,经过种植耐盐植物的盐碱地各方面理化指标都明显改善,同时土壤微生物等指标也有了明显的改观;另外也有研究表明[11-13]使用标准的生活污泥可以改良滨海盐土的盐分含量;蔡树美等[14]采用田间定位试验,研究了花菜和蚯蚓对滩涂盐碱地土壤质量的影响,试验结果表明,花菜和蚯蚓共作处理效果最为理想,0~20 cm的土层的土壤容重降低了22.8%,有机质和速效氮分别提高9.1%和29.2%,EC值、盐分含量和碱化度分别下降了24.1%、19.0%和19.1%,pH值下降了0.17,说明此措施缓解了土壤盐碱化、提高了土壤微生物数量,是提升滩涂盐碱地土壤质量的有效措施之一。   3    建议
  目前,上海地区盐碱地常用的改良方法是淡水洗盐。通过种植水稻、淡水灌溉等降低土壤中的盐分含量;同时,开挖深沟进行排水、调整耕作和种植制度、改变施肥措施和灌溉措施等方式都是上海地区滩涂盐碱地改良的有效方法。
  虽然有多种多样的滩涂盐碱地改良措施,但都比较片面,未综合考虑治理和改良鹽碱地。因此,在今后的改良工作中应该统筹使用改良措施,多种方式联合使用,并且依据治理地区的特点,有目的、有侧重地使用盐碱地改良方法,要有的放矢,既要综合治理,又要重点突出,同时要加强监测盐分变化情况,不断调整措施,并着重加强生物技术在提高植物抗盐方面的研究。
  4    结语
  滩涂盐碱地是上海地区的重要土地资源,改良、利用好这一宝贵资源是实现可持续发展的有利条件。目前,已有的盐渍土的改良措施多种多样,这些措施都不是孤立的,而是相容互促、相辅相成的。因此,盐渍土的改良一定要着眼于综合治理,并且需因地制宜,针对上海地区滩涂盐碱地的特征,经过严谨的验证性科学试验,并在试验的基础上有所发展和创新,以研究出最佳的改良措施。
  5    参考文献
  [1] 魏凤巢,夏瑞妹,沈哲东.上海市滨海盐渍土改良技术的研究与实践[J].园林植物,2007(11):85-89.
  [2] 黑龙江省土地管理局,黑龙江省土壤普查办公室.黑龙江土壤[M].北京:农业出版社,1992:210-318.
  [3] 妥德宝,李焕春,安昊,等.覆膜栽培对盐碱地向日葵产量及土壤盐分影响的研究[J].宁夏农林科技,2015,56(7):63-64.
  [4] ABOU-SHADY A.Reclaiming salt-affected soils using electroremediation technology:PCPSS evaluation[J].Electrochimica Acta,2016(190):511-520.
  [5] 李宪,李亚光.不同矿化度咸水冬季结冰灌溉对滨海盐碱土的改良效果[J].中国水土保持科学,2015,13(3):64-68.
  [6] 黄歆贤,金宗来,张剑.新围滩涂盐碱地定额泡田洗盐的效果[J].浙江农业科学,2013(4):454-456.
  [7] 李杰,姬景红,李玉影,等.施用改良剂对大庆盐碱土的改良效果研究[J].中国土壤与肥料,2016(2):50-54.
  [8] 许艳,濮励杰.江苏海岸带滩涂围垦区土地利用类型变化研究:以江苏省如东县为例[J].自然资源学报,2014,29(4):643-652.
  [9] 孔涛,张德胜,徐慧,等.盐碱地及其改良过程中土壤微生物生态特征研究进展[J].土壤,2014,46(4):581-588.
  [10] 肖克飚.宁夏银北地区耐盐植物改良盐碱土机理及试验研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2013.
  [11] 柏彦超,汪莉,陶天云,等.施用生活污泥改良滩涂土壤理化性状的探讨[J].植物营养与肥料学报,2012,18(4):1019-1025.
  [12] 汪莉,陶天云,陈国华,等.施用生活污泥对滩涂土壤性质及重金属含量的影响[J].中国农学通报,2012(28):227-231.
  [13] BAI Y,TAO T,GU C,et al.Mudflat soil amendment by sewage sludge:soil physicochemical properties,perennial ryegrass growth,and metal uptake[J].Soil Science & Plant Nutrition,2013,59(6):942-952.
  [14] 蔡树美,徐四新,张德闪,等.菜蚓共作对滩涂盐碱地土壤生态质量的影响研究[J].土壤通报,2018,49(5):1191-1197.
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