智能化节水灌溉在盐碱地治理中的应用 附柴达木盆地与阿克陶地区盐碱地现状及改良措施.docx

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1、智能化节水灌溉在盐碱地治理中的应用附柴达木盆地与阿克陶地区盐碱地现状及改良措施摘要:土地整治项目是改善当地土地资源利用程度较低和提升土地利用效率的重要方式,将大量的盐碱地资源开发为可利用耕地,不仅有利于保障国家耕地数量和粮食安全,也是坚持精准扶贫、精准脱贫,坚持绿色协调可持续发展的必由之路。本文对新疆阿克陶地区土壤盐渍化状况和成因进行分析,并结合土地整治工程提出了地表积盐层盐壳剥离、土地平整与地形地貌再造、土壤质量改善工程、修建排水沟、灌溉系统以及修建道路和农田防护等措施,以期为阿克陶地区盐碱地整治提供技术支撑和实践经验。关键词:阿克陶地区;土地整治;盐碱地整治;工程实践引言盐荒土是盐土和碱土

2、的总称。盐碱地是盐类物质累积的一种土壤类型,主要是通过土壤与一定的盐分、水分在特定气候条件下相互作用而形成的。而盐碱地形成实质主要是一些易溶性的盐类在土壤中重新分配,不断聚集累积起来的。一般情况下,盐碱地含有的盐分超过植物正常生长对盐分的耐受范围,而严重的将发生寸草不生的情况。目前我国的盐碱地根据分类的方法及依据不同,可分为不同类型。根据含盐量的多少主要分为3大类:轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。其中,轻盐碱地种植作物的出苗率一般保持在70%80%,该类盐碱地中含盐量小于0.3%,PH值为7.18.5;中度盐碱地是指含盐量为0.3%0.6%,PH值为8.59.5,其种植作物的出苗率约为60%;

3、重度盐碱地的植物出苗率小于50%,含盐量大于0.6%,PH值大于9.5o根据土壤类型和所在地区的气候差异可将盐碱地分为4个大类:滨海盐渍区、黄淮海平原盐渍区、荒漠及荒漠草原盐渍区、草原盐渍区。新疆阿克陶地区主要是荒漠及荒漠草原盐渍化区域。目前盐碱地的改良方法包括各种物理手段、化学方法以及生物修复法。对于盐碱化程度较重、面积较大的区域选用生物修复方法耗时周期较长;化学修复方法成本较高,且存在二次污染的潜在危险;选用土地整治手段进行修复可高效快速地利用大面积盐碱地。土地整治项目是改善当地土地资源利用程度较低和提升土地利用效率的重要方式1-4,阿克陶县位于中国的西部边陲,新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔

4、克孜自治州的西南部,拥有大量的未利用盐碱地。将大量的盐碱地资源开发为可利用耕地,不仅有利于保障国家耕地数量和粮食安全,也是坚持精准扶贫、精准脱贫,坚持绿色协调可持续发展的必由之路5-8。根据中共中央国务院关于打赢脱贫攻坚战的决定(中发(2015)34号)要求,新建阿克陶县地处高寒山区、荒漠边缘等生存环境恶劣、不具备基本发展条件、人口严重超负荷、产业基础薄弱且少数民族高度聚集的地区,是新疆扶贫对象最多、贫困发生率最高、贫困程度最深、扶贫工作难度最大的地区,是全疆经济社会发展的短板和制约,也是影响新疆社会稳定和长治久安的重点区域,必须以更大的决心、更明确的思路、更精准的举措、超常规的力度,实现脱贫

5、攻坚目标。1项目区概况项目区地理坐标介于,项目区多年平均降水量49.6mm,多年平均水面蒸发量为2913mm,干旱指数为58.73。项目区属于长期未利用的荒漠化土地,其土壤发生分类属于漠境盐土,土壤盐渍化和沙化严重。土壤剖面盐分含量呈“胖T”型分布,在表层已形成厚度不等的盐霜覆盖层和515Cm厚的盐结壳,个别地块的盐结壳厚达1520cm,质地坚硬,盐结壳呈蜂窝状,盐分含量高达244.4gkg-lo060Cm土层易溶盐的平均含量为107.1gkg-l,项目区浅层地下水的矿化度为4.24.8gL-L属于咸水(310gL-l)0200m深处承压水为重碳酸钙钠型水,矿化度为0.272g-L-I,项目区

6、地下水埋深1.42.0m。项目区属于从未利用的重盐碱化土地,盐碱危害严重,土壤障碍因素多,自然肥力瘠薄。因此,在对项目区土地的盐碱化问题进行综合治理的过程中,必须坚持治防相结合,即在治理土地现有盐碱化问题的前提下,将防止土地在以后使用过程中再次返盐作为主要目标,采取治控一体化设计,注重实效。根据项目区实际情况,因地制宜,提出合理的灌溉制度和耕作制度,防止因不合理的灌溉、施肥和耕作等方式导致次生盐碱化的发生。后期加强跟踪监测、调控和管理,防止已经治理好的盐碱地重新返盐返碱,巩固好治理成果,保证治理好的耕地能可持续利用。结合土地利用现状,通过可行的技术规程,经济合理、因地制宜以及兼顾社会、经济和生

7、态效益的原则,将项目区盐碱地通过综合整治,开发为耕地是一项重大问题。2 土地利用现状和土壤基本类型项目区属于长期未利用的荒漠化土地类型,地表滋生有稀疏的芦苇、骆驼刺和红柳等典型盐生植物。地表既生长着耐盐植物芦苇,又生长着旱生耐盐植物骆驼刺,预示着该地区的地下水位埋藏较浅,升降活跃;但地区土壤上层较为干旱。从土壤发生分类学看,该地土壤类型属于漠境盐土,又依据现代系统分类学,该地土壤属干旱正常盐成土类(AridiSSOlS-OrthiCHalOSO1s),其亚类属于石膏一盐磐干旱正常盐成土。3 土壤盐渍化状况项目区土壤盐分含量空间分布变异性大。在土壤剖面垂直空尺度上,不仅盐分含量高,而且重盐土层深

8、厚。不仅。30Cm表层土壤盐分含量很高,且在30IoOCm范围内土壤盐化程度也达到了重盐土的水平。这完全有别于其它地区盐分仅集中在土壤表层、而下层盐分含量较轻的盐渍土。项目区内在水平尺度上土壤含盐量分布不均匀,呈插花状的斑块分布,整体呈现出由西南至东北递增趋势。60Cm土层易溶盐的平均含量为107.1gkg-l,根据新疆土壤盐碱化程度分级标准,项目区土壤属于重盐土,相当于重盐土阈值的1020倍。严重的盐渍土决定着项目区改良与利用的难度极高,因为重度盐碱地土壤存在水分不易下渗,不同土层间还存在不透水隔层,这导致项目区盐碱地整治过程中需要多种改良技术措施相互配合,改良的周期相对较长,改良过程只能循

9、序渐进。土壤盐分组成以氯化物为主,伴有硫酸盐或脱水石膏,土壤PH值范围在78,说明项目区主要是盐渍土而不是碱土。依据土壤盐分离子组成特点,断定项目区盐渍化类型主要为硫酸盐一氯化物型。该类型盐土具有很强的溶陷性和盐胀性,对于项目区的道路和灌、排水工程质量的稳定性具有很大威胁,同时,氯化物对作物的危害性也特别巨大。4盐渍化成因项目区属于冲洪积扇平原,山区成土母质中普遍含有可溶性盐分,这些盐分可随河流、农业灌溉水等地表水运移累积至项目区。上游河水在补给浅层地下水时,对含盐地层的淋洗,使项目区浅层地下水的矿化度不断提升。项目区气候极端干旱,降水量稀少,蒸发强烈,年平均蒸发量是年降水量的十几倍,土壤淋溶

10、非常微弱,土壤水分上升占绝对优势,盐分随水分向地表不断聚集。项目区土壤质地主要为砂壤土,毛细管水分上升高度较高,地下水埋深浅,长期处在临界深度以上是该地区盐碱化严重的主要原因。总体来说,项目区土壤盐渍化形成的原因大致可归结为,土壤条件和地下水质是盐渍土形成的物质基础,干旱的气候条件是灌区积盐的动力,地形条件及地下水位的影响是土壤盐渍化的发展因子,人为活动的影响不同程度地加剧了该地区的盐渍化程度。该地土壤是在原生盐渍化与次生盐渍化的双重作用下形成的,其土壤盐化程度及剖面变异特征在很大程度上有别于其它地区的盐化土壤,表现为土壤盐化程度逐年加重。土壤的盐渍化过程决定着项目区土地整治内容既要剔除现存的

11、含盐量,又要遏制和防止新的次生盐渍化过程。5治理措施5.1 地表积盐层盐壳剥离由于项目区存在局部含盐量极高而形成的盐结壳,因此在该项目实施的初期,应先对地表积盐层(0IOCm)进行刮铲,剥离剔除盐壳,以降低冲洗定额,节省以水资源为主要内容的工程成本,达到提高冲洗效果目的。将该措施称之为机械除盐。同时.,对剥离部分的盐结壳需要在固定区域进行深埋处理或其它的去盐处理,以避免形成二次污染。5.2 土地平整与地形地貌再造应对项目区地形进行重塑与平整,以满足机械化作业、灌溉、洗盐等技术措施的需求,防止盐分不断向高处移动聚集。在设计与土地平整过程中,避免将深层潜育性还原土层(灰蓝色)暴露或接近地表,造成新

12、的危害。5.3 土壤质量改善工程在土地平整之后,建议利用探地雷达进行全面普探,确定局部地段剖面上僵硬、紧实、透水性差的土层是否存在以及存在的部位和厚度。若埋藏较浅,采用深翻技术打破该土层;若埋藏较深时,需采用打孔法穿透该障碍层,再在孔中回填砂石的方式,打通水分和盐分向深层迁移的通道,利用“文丘里效应”原理,增强上部土层的脱盐速率与效率。对于局部的沙土地带,依据沙层厚度,在项目区风沙带周围对表土进行剥离,将剥离的表土与沙土混合,确保整个项目的土壤质地类别基本一致。在完成土壤物理改善之后,还需要对土壤的养分、水分进行一定改善提升。添加有机肥可长效绿色地改善土壤治理,提升土壤水分利用及土壤保水性能,

13、如合理利用当地的秸秆、麦秆,以及施用腐熟的农家肥等;同时,合理种植耐盐植物有利于改善整体的生物群落特征,提升土壤微生物多样性。5.4 修建排水沟项目区的地下水位受河流季节性水势的驱动作用,处于动态变化过程,在这种情况下,修建排水沟目标和任务,主要担负改良初期移送洗盐和压盐的盐分;在后期主要担负控制地下水位的季节性上升,防止次生盐渍化任务。排水沟在这里显然与其它地区有所不同,修建排水沟是将以排水排盐为主要目标改以控盐(长期)为主,排盐为次;故排水沟的间距不宜设置过窄,以便降低沟渠占地面积,减少工程投入和运行期间的清淤维护等费用。基于排水沟的任务与目标,从工程成本以及排盐效果诸方面考虑,排水沟优先

14、采用“明沟”排水洗盐。利用明沟暴露的坡面侧向蒸散作用,增加土体排盐和脱盐效果,同时该地区降雨量小,对沟道产生雨滴冲刷和淤积破坏小,减少沟道的护理难度和运行维护费用。通过对土壤质地以及断面研究,确定该地区地下水位的临界深度为1.41.7m,排水沟的农沟(末级固定沟)沟深不低于2m。为提高脱盐速率和增加新增耕地面积,排水沟设计农沟、支沟、斗沟3级固定沟道,沟边坡可以采用红柳、芦苇等生物技术措施护理。项目区次生盐渍化主要条件是季节性河水驱动的地下水位抬升,在项目区周边设计修建截水斗沟,减轻河水浸渍的危害性。5.5 灌溉系统采用地表水进行灌溉,水源为库山河水。在修建灌溉系统时,由于项目区水资源匮乏,且

15、蒸发强烈,土壤渗透性强,具有溶陷性和盐胀性等特征。为节约水资源和保证灌溉系统的稳定性,采用低压管道输水,且为以后条件允许时实施节水灌溉(滴管或喷灌技术)奠定基础。5.6 道路工程和农田防护道路采用田间道、生产路2级布设。由于项目区土壤的硫酸盐含量较高,田间道采用砂砾石路面,碎石垫层;生产路采用素土路面。在项目区周围、田块、道路间种植林带,树种选速生杨和大果沙棘,林带可以防风,减小地面蒸发作用,改善小气候,同时树木的需水量远远高于普通作物,能有效降低作物附近的地下水位,获得生物排水的效果。6结语盐碱地的开发利用虽然耗时且复杂,但其对耕地的增加及当地的生态恢复等意义深远,值得更进一步研究探索。本项

16、目经开发后,项目区将建成基础设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强,与现代农业生产和经营方式相适应的农田,显著提高土地的利用率和利用效率,全面改善农业生产条件和生态环境,实现耕地数量、质量和生态协调发展,保障安置居民的生产生活,有力推动当地社会、生态、经济全面协调发展。参考文献UJ冯雨,孙义祥.整体推进农村土地整治的途径效果及经验一一以霍邱县潘集镇土地整治示范项目为例J.安徽农业科学,2020,48(16):205-208.2徐彬冰.农村土地环境综合整治项目对环境保护的影响研究J.环境科学与管理,2020,45(08):9-13.3刘志铭,郭璨,周蔚兵,等.土地整治对耕地细碎度影响评价一一以

17、诸城市黑龙沟等村土地整治项目为例J.江苏农业学报,2020,32(04):132-138.4文高辉,杨钢桥.耕地细碎化对农户耕地生产率的影响机理与实证J.中国人口(资源与环境),2019(05):138-148.5可顺祥,马黎.脱贫攻坚筑梦小康一一盐津县精准扶贫精准脱贫的探索与实践J.创造,2016(11):30-34.6田长彦,买文选,赵振勇.新疆干旱区盐碱地生态治理关键技术研究J.生态学报,2016,36(22):7064-7068.7杨劲松,姚荣江,王相平,等.河套平原蜜碱地生态治理和生态产业发展模式J.生态学报,2016,36(22):7059-7063.8韦本辉,申章佑,周佳,等.粉

18、垄改造利用盐碱地效果初探J.农业科学与技术(英文版),2017,18(12):2396-2400.摘要:本文介绍了柴达木盆地盐碱地现状,从水利排水措施、化学措施、物理措施和生物措施4个方面分析了改良技术,并提出了今后盐碱地治理的方向。关键词:柴达木盆地;盐碱地;改良技术盐碱地是盐类集积的一个种类,是各种盐土和碱土以及各种不同程度盐化和碱化土壤的总称。由于盐碱地具有不良的物理化学性质,致使大多数作物不能正常生长。土壤盐碱化问题是目前世界上最严重的环境问题之一,随着人口不断增加以及耕地面积减少,土壤盐碱化在很大程度上制约着经济发展。尤其在我国西北干旱地区,土壤盐碱化致使农作物不能正常生长,严重制约

19、着农业经济发展因此,盐碱地改良对于西北干旱地区农业经济发展,生态环境保护等具有重要意义。柴达木盆地位于青海省西北部,是中国3大内陆盆地之一,总面积25.8万km2,属高原大陆性气候,干旱少雨,降水量自东南向西北大幅度递减。按荒漠土类可分为石膏荒漠土和盐化荒漠土,柴达木盆地多分布草甸土,般均有盐渍化现象。长期以来,国内外学者做了大量盐碱地改良方面的工作,虽然取得了一定成效,但仍然存在许多难以克服的困难。如盐碱地治理工程投资大,见效慢,淡水资源缺乏,养分随水分流失等问题。本文针对柴达木盆地盐碱地现状,分析盐碱地成因及危害,提出可行的改良措施。1盐碱地成因及危害土壤盐分是随土壤水分运移的,随着土壤水

20、分蒸发,盐分累积在土壤表层,形成盐碱土。土壤盐碱化的成因有自然因素和人为因素2方面。1.1 自然因素1.1.1 气候气候因素是土壤盐碱化的根本因素之一。如果没有强烈的蒸发作用,土壤表层就不会强烈积盐。柴达木盆地属典型的大陆性气候,干旱少雨,年平均降水量100.76mm,年水面平均蒸发量1528.1mm,年平均气温-5.65.2C,区内气温地区差异较明显。强烈的蒸发使盐分聚集在土壤表层,形成盐碱土。1.1.2 地形盆地、洼地等低洼地形有利于水、盐的汇集。地形起伏影响地面和地下径流,土壤中的盐分也随之发生分移。一般地形较高的区域排水条件好,盐分随水分向地势低洼处运移,盐碱化程度较轻;而洼地排水不畅

21、,盐分容易聚集,水分蒸发后容易形成盐碱地。柴达木盆地海拔高度在26753200m之间,是我国海拔最高的封闭型内陆盆地,地势呈西北高,东南低。盐分随地表径流和地下径流由地势高处向低处汇集,土壤含盐量也由高处到低处逐渐加重,地形低洼处盐渍化现象较为严重。1.1.3 地下水位SS随水来,盐随水去,盐碱土中的盐分是水分运动的结果,且主要是由地下水运动带来的。因此,地下水的埋深和矿化度大小,直接影响着土壤的盐渍化程度。地下水埋藏越浅,越容易通过土壤毛管上升至地表,蒸发散失的水分越多,土壤表面积累的盐分就越多,尤其是当地下水矿化度大时,土壤积盐更为严重。在干旱季节,不至于引起表层土壤积盐的最浅地下水埋藏深

22、度,称为地下水临界深度。临界深度一般为3m左右,但并非一个常数,一般来说,气候越干旱,蒸发量和降水量的比率、地下水矿化度越高,临界深度就越大3。地下水位低于临界深度时,地下水无法沿土壤毛管上升到地表,不发生积盐,土壤无盐碱化;地下水位高于临界深度时,地下水沿土壤毛管上升至表土层,土壤积盐,发生盐碱化现象。柴达木盆地地下水位很浅,地下水容易通过土壤毛管上升至地表,水分蒸发后,土壤盐分积累形成盐碱地。尤其是当地下水矿化度大时,土壤积盐更为严重。1.1.4 土壤质地条件土壤质地条件影响盐分积累,质地粗细影响土壤毛管水运动的速度与高度。一般来说,黏土孔隙度小,水分不易通过毛管上升到地表,积盐程度轻;砂

23、土孔隙度大,透水性好,水分容易散失形成盐碱土。柴达木盆地土壤多为砂土,孔隙度大,结构松散,透水性很强。疏松的土壤孔隙使地下水很容易通过毛管孔隙上升至地表,水分蒸发后盐分聚集在土壤表层,形成盐碱土。1.2 人为因素人为活动是造成土壤盐碱化的外部因素。随着工业化进程的加快,人类对自然资源需求量加大,导致土地不合理开垦和不合理灌溉,从而造成了土壤盐碱化。主要表现在以下几个方面。1.2.1 植被破坏随着人口增多,人类对资源的需求日益增大,工业化进程加快,导致开采资源的过程中破坏了原有的植被,打破了土壤与地下水位之间的平衡,植物蒸腾量降低,地下水位上升;另外,降雨进入土壤的比例增大,也会抬高地下水位,导

24、致土壤盐碱化。1.2.2 灌溉方式不合理的灌溉方式导致土壤盐碱化。柴达木盆地主要种植枸杞、藜麦等经济作物,由于当地经济条件的制约以及农民节水意识不强,通常采用传统的大水漫灌方式进行灌溉,使地下水与地表水连通,地下水位上升,强烈的蒸发使水分散失,留下盐分聚集在土壤表面,形成盐碱地。1.3 盐碱地的危害柴达木盆地土壤盐碱化程度高,盐碱地分布广,严重影响着当地生态环境的平衡发展,制约着经济快速发展。盐碱地的大面积分布,导致作物不能正常生长,越来越多的土地被废弃,林草面积大大减少,对当地农业、牧业都产生了不良影响。2盐碱地改良措施改良盐碱地的措施多种多样,针对柴达木盆地特殊的气候条件和水文地质,提出以

25、下几点措施。2.1 水利排水措施水利排水措施是最常见的一种措施,是降低地下水位的根本。主要有开沟排水和井灌井排,开沟排水主要适用于地下水位浅,排水通畅的盐碱化严重地区,通过修建排水沟,排除由于灌水和降雨而产生的多余地下水,控制地下水埋深在临界深度以下,可以有效降低地下水位,从而减轻土壤积盐4。为防止返盐,排水沟开挖深度一般在1.5m以上。井灌井排适用于地下水资源丰富的地区,通过水泵从机井内抽吸地下水,灌溉洗盐,同时,机井抽水降低地下水位,达到灌溉、排水的双重作用。2.2 化学改良措施柴达木盆地土壤总碱度高,土壤易板结,导致土壤孔隙度降低,作物很难生长。而且,碱土中含有的碳酸钠、重碳酸钠直接危害

26、植物生长。国内外学者针对盐碱地研发了多种化学改良剂,通过向土壤中加入化学改良剂,达到降低土壤碱化度以及改善土壤结构的目的。常见的化学改良剂有石膏、脱硫物、腐殖酸以及酸性磷肥等。化学改良措施效果较显著,能有效降低土壤pH值,施入适量的矿物性化肥,能补充土壤中氮、磷、钾等元素的含量,提高作物产量5。2.3 物理改良措施物理改良主要是通过平整土地、疏松表土、客土等措施,切断土壤毛细管,阻断盐分向地表聚集。平整土地可以改善土壤结构,消除低洼区域局部积盐现象,使水分均匀下渗,防止土壤板结硬化。客土是通过交换土壤的方式,增加土壤有机质,效果较好,但工程量大,柴达木盆地土壤基本都存在盐碱化现象,土壤碱度较高

27、,有机质含量少,不适合作为换填对象。2.4 生物改良措施生物改良是指种植耐盐碱植物,吸收土壤盐分以减轻土壤盐碱化程度的措施。生物改良措施适用于盐碱度较低的地区,适合柴达木盆地种植的耐盐碱植物有盐角草、牧草、胡杨等。种植耐盐碱植物作为护林带,可以减少土壤积盐,防风固沙,减少水分蒸发,减轻土地荒漠化,改善当地生态环境6。3结论柴达木盆地土壤盐碱化严重制约着当地经济发展,盐碱地改良是一项复杂的长期工程,包括水利改良、化学改良、物理改良以及生物改良措施等一系列措施。针对柴达木盆地特殊的气候条件及水文地质,考虑经济因素,需要采取合理有效的治理措施。根撼以往的盐碱地治理效果分析,水利改良适用于土质较粘,土

28、壤透水性差的地区,柴达木盆地土壤多为沙壤土,土质疏松,透水性好,排水洗盐会导致地下水位升高,加重盐碱化程度,而且水利改良会消耗过多的水资源,不利于节水;化学改良见效快,能有效降低土壤盐碱化程度,改善土壤结构,增加土壤中有机质含量,但投资较大,不经济,不适合大范围使用;物理改良投资低,对环境影响小,但改良后持续时间短,随着降雨或地下水位抬升,土壤会再次发生盐碱化现象,而且物理改良工作量大,耗时长,目前不常使用;生物改良是目前使用最广的措施,通过种植耐盐碱植物不但能降低土壤碱化度,改善土壤结构,提高土壤肥力,而且能防风固沙,减少蒸发,可以抑制柴达木盆地荒漠化程度。盐碱地改良经历了由单一到综合的过程

29、,随着各种改良技术的更新,在今后的盐碱地治理中需结合多种措施,取长补短,加强土壤盐碱化监测,并加强生物改良在盐碱地治理方面的研究7。参考文献1王健,李傲瑞.我国盐碱地改良技术综述J.现代农业科技,2019(755):190-191,193.2王秀红,胡双熙.柴达木盆地农田土壤盐渍化特征及其防治对策研究J.干旱区资源与环境,1998(04):75-85.引李明,宁立波,卢天梅.土壤盐渍化地区地下水临界深度确定及其水位调控J.灌溉排水学报,2015,34(05):46-50.4杜文娟.探讨干旱区盐碱地生态治理关键技术J.农家参谋,2019(631):180.5李玉霞.浅谈武威市盐碱地改良治理措施J

30、.农业科技与信息,2017(533):41-42.6边荣荣,孙兆军,李向辉,李惠军.西北盐碱地改良利用技术研究现状及展望J.宁夏工程技术,2016,15(04):404-408.7郭圣浩.盐碱地改良技术研究现状与新发展J.山西水土保持科技,2019(167):7-9.摘要:现阶段,土地的盐碱化问题已经成为中国最主要的生态环境破坏问题之一,其在中国国土范围内的分布较广,具备面积大、分类多、盐分含量高、危害性高等特点,需要重点关注并解决。该文以盐碱地治理措施为研究主题,重点就智能化节水灌溉在盐碱地治理中的应用开展研究,结合现代农业发展、水利改革的总方针,总结智能化节水灌溉技术在盐碱地治理中的应用措

31、施,以望能够为相关工作者提供一些参考。关键词:智能化系统;节水灌溉;盐碱地治理土壤的盐碱化发展已经成为阻碍世界农业发展、生态平衡的重点问题。基于相关资料出发,近年来全球土壤盐碱化正以年均IOO万hm2至150万hn2的幅度增长,土地治理刻不容缓。长期以来,中国在土壤盐碱化治理与改良的水利工程层面进行了大量的探索与研究,从20世纪60年代左右的“干排盐法”至80年代的“干排渠”,再到世纪末的“干/支/斗排”的联合应用,乃至千禧年之后的流域综合治理、水盐调控等多种治理方式,都彰显了中国盐碱地治理工艺以及水利技术的进步。时至今日,得益于信息化、物联网技术的大范围普及,关于盐碱地的治理手段也多了更多的

32、新思路、新措施。为面对现阶段农业新技术、新型栽培技术所引发的灌区土壤盐碱化新问题,需要相关技术人员结合土壤实际问题采用具有针对性的技术方案,并辅以更完善的水利工程体系,以不断提高盐碱地的灌溉水平,落实盐碱地的治理、改良,促进生态环境的和谐发展。1智能化节水灌溉与盐碱地概述1.1 智能化节水灌溉所谓的智能化节水灌溉,是指由湿度传感设备、超限报警机组、数据处理线路与人机交互面板所共同组成的自动化监测给水系统。该系统能够利用湿度传感设备实时监测土壤中的水含量,而后将相关数值传输至数据处理中心以及土地管理人员终端处。在无异常问题的情况下,数据处理中心会根据预先设置的湿度数值控制相关线路向目标土壤范围内

33、输送水分,待湿度达到标准后便会自动停止供水,同时生成并记录相关数据。在系统检测出异常情况时,便会将相关问题发生的具体位置、细节数据等上传至管理人员端口处,以待管理人员进行细致调查后制定解决方案1。智能化节水灌溉技术不仅能够充分保障目标区域土壤的干湿平衡,同时也能借助多元检测设备的调配,对土壤中各种微量元素、病虫害等进行公关的检查与治理,以促进土壤土质的改善。1.2 盐碱地盐碱地是指盐类集积后的过量冗余的盐分促使植物无法稳定生长的土地类型。通常情况下,盐碱地在治理的过程中可分为轻盐碱地、中盐碱地以及重盐碱地。其中,轻盐的是指土壤含盐量不足千分之三,出苗率约在70%-80%之间,PH值在7.1至8

34、.5之间的土地类型;重盐碱地便是指土壤含盐量超越千分之六,出苗率不足50%,PH值在9.5以上的土地类型;而中盐碱地便是处于轻、重盐碱标准之间,PH值在8.5至9.5之间的土地类型。相较于既往治理工作中大面积、无差别的水灌溉方法而言,智能化节水灌溉的技术不仅能够有效节约水资源,降低人工劳作压力,同时能够有效控制土壤中水分含量,达到防治盐碱化的目标。土壤中的盐分会在土壤毛细管的作用下不断上浮,最终聚集在土壤表层形成盐碱地土质,而治理盐碱地最有效的方法无外乎利用一定的技术手段将土壤中冗余的盐分排除,同时对土质进行调节,以防止后续使用过程中盐分的过度堆积2。2智能化节水灌溉在盐碱地治理中的应用灌区地

35、下水位的高度,将直接影响到土壤的盐碱化程度,想要有效控制、治理土壤的盐碱化问题,就一定要加强对盐碱地所在区域中地下水位的关注程度,保障地下水位始终高于临界高度。2.1 加快田间高效节水工程建设综观中国农业多年来的建设、发展成果,其中有正面效果、技术亮点、新发展方向,同时也具有错误经验、教训。相关技术人员应该对智能化节水灌溉系统的发展历程以及盐碱化土地的治理经验等进行总结,充分借鉴既往建设工作中的规划、布局、建设、管理等方面的优秀成果与经验,进一步整理、总结适用于不同区域盐碱地治理工作的地域化智能节水灌溉工程。认真梳理问题,查漏补缺,依照标准化、科学化的建设需求进行智能化节水灌溉系统的设计与优化

36、调整。面对已经落实智能化节水灌溉系统的区域应重点观测其使用年限,开展已建成智能化节水设施的改造升级工作;面向技术推广滞后、适用范围不大的区域,应充分借鉴、复制既有的智能化节水灌溉工程经验,联动政府职能部门与相关机构,建设、推广一部分示范区。加强对既有职能节水灌溉系统的保养与检修,探析、总结更进一步的节水、节能、治理措施3。2.2 落实灌溉渠道防渗系统建设近年来,国家为有效提升盐碱化土壤治理工作的有效性,同时也为有效激发各区域农业工作者、土地管理者防治盐碱化土地的意识,陆续提出了大中型灌区续建配套节水改造、小型灌区最后一公里节水改造等项目。相关项目的落地,进一步推动了中国智能化节水灌溉系统中防渗

37、系统的防渗等级,在防止地下水位升高、地下水渗漏等问题的同时,充分降低了灌区土壤的盐碱含量。实际应用中,可加强对预制混凝土板、砌石等灌溉渠道建设材料的关注,同时在目标土壤、关键给水节点中设置水压、湿度等多种传感设备,用以检测治理区域中地下水、灌溉水的渗漏情况。并以此为基础,结合盐碱地治理需求、供水系统需求等进行疏浚主要河道、升级渠道防渗、添加监控传感设备、完善灌溉制度等工作。充分发挥现代农业技术、土地管理技术的优势,提升灌区渠系统的防暑效果,助力盐碱化土地治理工作的高效落地。2.3 大范围推广智能化节水灌溉技术时至今日,部分城市、区域农户尚未采用智能化节水灌溉技术的主要原因便是其缺乏对先进技术的

38、了解与认知。因此,为充分带动广大农户、环境保护者、相关机构工作人员的科学种植与盐碱化土地治理意识,便需要政府职能部门充分发挥其带头作用,联动各大相关单位,加强对智能化节水灌溉技术的宣传与推广。面向轻盐碱地的种植户而言,便需要相关部门重点突出智能化节水灌溉技术的智能化、自动化、经济性优势,强调安装该系统后种植户可直观感受到的经济利益,进而引导其在开展种植工作的同时,参与到盐碱地治理的工作中。面对中、重盐碱地的管理者、种植户而言,便要优先强调智能化节水灌溉技术的湿度调整机制、地下水控制机制等优势,引导其能够直观地感受到节水灌溉技术对盐碱地防治工作的积极影响4。3结语总而言之,盐碱地素来是中国生态环

39、境保护领域的所重点关注、治理的问题。为了在妥善解决历史盐渍化耕地问题的基础上,预防、解决因新农业发展而引发的新型盐碱化问题,便需要相关管理人员基于盐碱地的实际情况建立起更多元、健全的治理方案。对盐碱化严重的区域执行严格的灌溉制度,同时建立起与之相对应的地下土壤检测系统,全天候检测地下、地上土壤以及周边水系的动态,预防土壤次生盐碱化。参考文献:山杨叶娟.农业节水灌溉自动化技术的应用J南方农机,2022,53(13):99-101.2孟轶,翁文安,陈乐,等.节水灌溉对水稻产量和品质影响的荟萃分析J.中国农业科学,2022,55(11):2121-2134.引韦成毅.高标准农田建设高效节水灌溉技术及推广探析J.农业开发与装备,2022(5):121-123.4郭强.农田水利工程节水灌溉效果的影响因素及优化策略J.农业科技与信息,2022(7):72-74.

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