微鹹水 大作用(美麗中國)
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微鹹水是非常規水源之一,其開發利用對於(yu) 優(you) 化水資源配置體(ti) 係、提高水資源利用效率具有重要意義(yi) 。今年5月1日起將施行的《節約用水條例》提出,將再生水、集蓄雨水、海水及海水淡化水、礦坑(井)水、微鹹水等非常規水納入水資源統一配置。
近年來,河北滄州以科研成果為(wei) 引領,在鹽堿地上因地製宜開展微鹹水綜合利用,探索了一條生態效益與(yu) 經濟效益雙贏之路。
春光明媚,渤海之濱的河北滄州,連片冬小麥正陸續返青,目之所及,翠綠麥苗煥發著勃勃生機。
多年前,這裏還是一片白茫茫的鹽堿地,“出村往外瞧,一片白麵瓢。神仙來種地,難拿二成苗”。
鹽隨水來,也隨水去。2013年,我國重大科技支撐計劃項目“渤海糧倉(cang) 科技示範工程”啟動。作為(wei) 項目核心區,滄州依托中國科學院南皮生態農(nong) 業(ye) 試驗站(以下簡稱“中國科學院南皮站”)進行科技創新,大力開展微鹹水灌溉與(yu) 利用、鹹水結冰灌溉、耐鹽節水優(you) 良品種推廣應用等工作,治理培肥鹽堿地,提高作物產(chan) 量。
微鹹水灌溉,節省淡水促進增產(chan)
眼下,去年秋天種下的冬小麥已有10厘米高。連日來,中國科學院南皮站副研究員董心亮深入滄州市南皮縣潞灌鄉(xiang) 曲莊村的田間地頭,進行苗情調查,指導病蟲害防治,為(wei) 農(nong) 戶答疑解惑。
“去年用微鹹水灌溉的800畝(mu) 玉米賣得不錯,畝(mu) 產(chan) 增長近50公斤;今年春天冬小麥長勢也挺好,多虧(kui) 了中國科學院南皮站科研人員的指導。”曲莊村穀物種植專(zhuan) 業(ye) 合作社負責人張培庚說。
滄州蒸發量遠大於(yu) 降水量,淡水資源緊缺,鹽分隨蒸發聚集地表。2013年,張培庚承包了數百畝(mu) 土地。然而,由於(yu) 土地存在的鹽堿化問題,小麥畝(mu) 產(chan) 量不理想。
治理土壤鹽堿化,關(guan) 鍵是壓鹽。“以往用淡水壓鹽,主要采取修水渠、挖排水溝等工程措施,甚至抽取深層地下水,淋洗地表鹽分,在壓鹽的同時灌溉了作物。雖然效果明顯,但要消耗大量淡水資源。”董心亮說。
問題怎麽(me) 解決(jue) ?科研人員將目光投向了當地較為(wei) 豐(feng) 富的微鹹水資源。
據介紹,一般將含鹽量2至5克/升的水稱為(wei) 微鹹水。在鹽堿地區域,淺層地下水和地表徑流匯集的窪地積水大多是微鹹水。
“通過實驗發現,在中輕度鹽堿地,每年春季冬小麥的拔節期,采用一次微鹹水代替淡水進行灌溉,既不影響小麥的產(chan) 量,還能有效節約淡水資源。”董心亮說。
於(yu) 是,在南皮縣,科研人員大力實施微鹹水灌溉與(yu) 利用。曲莊村有片窪地,集滿了雨季降水及橫向滲透的淺層地下水,成為(wei) 一個(ge) 大水坑。“我每年種一季小麥,都會(hui) 用這裏的水灌溉一次。”張培庚說。
據悉,窪地蓄積的雨水通過與(yu) 淺層地下鹹水進行水體(ti) 交換,含鹽量約為(wei) 3克/升。作物對鹽分具有一定耐受性,微鹹水不會(hui) 危害作物生長。在春季(旱季)生長關(guan) 鍵期,作物得到灌溉;夏季,降雨滲入地下,又可淋洗因微鹹水灌溉留在地表的鹽分。
張培庚所在合作社的土地是微鹹水灌溉的首批示範田。近年來,中國科學院南皮站科研人員每到小麥返青、收獲,玉米播種、秋收等重要時間節點,都過來指導農(nong) 民采用微鹹水安全灌溉,同時推廣抗鹽堿、抗倒伏的優(you) 質小麥品種。
“如今,改良後的土壤上,小麥和玉米產(chan) 量有了顯著提升,給合作社帶來豐(feng) 厚的效益。”張培庚說。
鹹水結冰灌溉,改良重度鹽堿荒地
從(cong) 南皮縣向東(dong) ,是滄州市海興(xing) 縣。
連日來,中國科學院南皮站海興(xing) 試驗基地的科研人員在600畝(mu) 試驗田上進行土地翻耕、培肥,為(wei) 後續種植秋葵和棉花做準備。
“4月種棉花,5月種秋葵。等到了秋天,就可以看到碧綠秋葵一望無際,飽滿的果莢包裹著鼓鼓的籽粒;棉花的棉絮雪白飽滿……”中國科學院南皮站副站長郭凱說,10多年前,這裏還是一片撂荒的重度鹽堿地,什麽(me) 農(nong) 作物都難以生長。
相比南皮縣,海興(xing) 縣距離渤海更近,土壤鹽堿化程度更重。“其他地區窪地裏的是微鹹水,而這裏的鹹水含鹽量甚至超過10克/升,無法直接用於(yu) 灌溉。”郭凱說。
這樣的重度鹽堿地怎樣改良利用?
“這裏的鹹水不能灌溉莊稼,但能用來治理鹽堿荒地。”郭凱介紹,針對濱海地區地下水位淺且礦化度高的特點,他們(men) 采用鹹水結冰灌溉技術改良鹽堿地。
每年冬天,海興(xing) 縣氣溫降至零下10攝氏度左右時,科研人員都會(hui) 抽取淺層地下鹹水灌溉到重度鹽堿地上,這些水會(hui) 迅速在地表結成冰層。
“就像小時候吃冰棍,開始幾口很甜,往後越來越淡,那是因為(wei) 糖度高的部分先融化。”郭凱解釋,“鹹水也類似。不同濃度的鹹水冰點不同,等到來年開春,隨著氣溫升高,高濃度結冰鹹水會(hui) 因冰點低先融化並滲入土壤,帶走地表大量鹽分;隨後,低濃度的微鹹水、淡水陸續融化,持續淋洗地表鹽分,最終實現壓鹽效果。”
經過數年實驗,郭凱和科研團隊成員發現,冰層一次性全部融化淋洗後,重度鹽堿地表層土壤含鹽量能從(cong) 10克/千克降到3克/千克,效果明顯。
“應用鹹水結冰灌溉技術,盤活了鹽分在土壤、地下水等環節的循環過程,降低了土壤表層鹽分。”郭凱介紹,不僅(jin) 如此,鹹水結冰後,冰層可以阻擋地表水分蒸發,避免含鹽量上升。
這項技術試驗成功後,周邊十裏八鄉(xiang) 的鄉(xiang) 親(qin) 也主動上門學習(xi) 。“我們(men) 不僅(jin) 在海興(xing) 縣的重度鹽堿荒地示範應用鹹水結冰灌溉技術,還逐步在唐山、天津等濱海地區推廣。經過治理,重度鹽堿荒地可以用於(yu) 棉花、油葵、枸杞等耐鹽作物的種植。”郭凱說。
目前,鹹水結冰灌溉技術已累計推廣並改良重度鹽堿地達5萬(wan) 畝(mu) 。
豐(feng) 富技術手段,更好挖掘資源價(jia) 值
那麽(me) ,長期使用微鹹水灌溉,會(hui) 不會(hui) 造成土壤次生鹽漬化,從(cong) 而加重地區鹽堿化問題?
近日,在中國科學院南皮站的試驗田裏,董心亮等科研人員正在調配不同比例的微鹹水,對不同地塊的同品種小麥進行灌溉試驗,積累數據。
董心亮介紹,經過大量試驗發現,長期使用偏鹹的水灌溉,的確會(hui) 引起土壤次生鹽漬化。但土壤自身品質也起到重要作用,土壤中的有機質可以有效抑製鹽分聚集,有助於(yu) 作物生長。
“在一定範圍內(nei) ,土壤有機質含量越高,土壤可承受灌溉的鹹水濃度就越高。試驗數據顯示,當有機質含量約為(wei) 18克/千克時,小麥能承受的灌溉鹹度最高。”
於(yu) 是,近年來,科研人員通過增施有機肥、改良劑或生物碳等提升土壤質量。“我們(men) 正在對試驗數據進行分析總結,形成可示範推廣的鹽堿地土壤質量提升技術,在不減少作物產(chan) 量的前提下,讓更多的鹹水資源得到利用。”董心亮說。
近日,在位於(yu) 海興(xing) 縣辛集鎮的滄州正大生物製品股份有限公司的養(yang) 殖基地,養(yang) 殖池內(nei) 池水幹淨,池底的水草清晰可見,裏麵暢遊著大大小小的龍蝦。
“鹹水正適合龍蝦等生長。重度鹽堿地種莊稼不行,一些耐鹽牧草卻能成活,適合發展生態養(yang) 殖。”海興(xing) 縣副縣長宋紅霞介紹。
在“渤海糧倉(cang) 科技示範工程”項目帶動下,如今在環渤海地區,自西向東(dong) 依次分布著節水優(you) 質農(nong) 產(chan) 品帶、鹽堿生態草牧業(ye) 帶、沿海生態保育帶。
“未來,我們(men) 會(hui) 根據不同區域水鹽條件因地製宜推進綜合利用,實現生態效益與(yu) 經濟效益的雙贏。”中國科學院南皮站站長孫宏勇說。
《 人民日報 》( 2024年03月27日 14 版)
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