松嫩平原鹽鹼地改良利用——理論與技術

松嫩平原鹽鹼地改良利用——理論與技術

基本介紹

  • 書名:松嫩平原鹽鹼地改良利用——理論與技術
  • 出版社:科學出版社
  • 頁數:248頁
  • 開本:16
  • 定價:79.00
  • 作者:趙蘭坡 王宇
  • 出版日期:2013年5月1日
  • 語種:簡體中文
  • ISBN:7030371380
  • 品牌:科學出版社
圖書目錄,文摘,

圖書目錄

前言
第一章 松嫩平原鹽鹼土資源概況與利用上的問題
第一節 松嫩平原鹽鹼土形成的自然條件
一、氣候條件
二、地形和地貌
三、水文特點
四、成土母質
五、自然植被
第二節 松嫩平原鹽鹼土的類型與分布特徵
一、松嫩平原鹽鹼土的分類
二、鹽鹼化土壤的主要類型
三、鹽鹼化土壤的分布及特徵
第三節 松嫩平原鹽鹼土資源的利用及問題
一、松嫩平原鹽鹼土資源利用方式及其變化趨勢
二、鹽鹼地資源利用上存在的主要問題
三、鹽鹼地開發利用中應遵循原則
第二章 鹽鹼土的微域性特徵
第一節 鹽鹼土微域性分布的驅動因素及外在表征
一、鹽鹼土微域性分布的驅動因素
二、鹽鹼土微域性外在表征
第二節 土壤物理性質的微域性變異
一、土壤硬度、容重、比重及三相組成的微域性差異
二、土壤顆粒組成及塑性的微域性差異
三、土壤自然含水量與滲透性微域性變異
第三節 土壤化學性質的微域性變異
一、土壤總鹽量和鹽分組成的微域性變異
二、土壤pH和總鹼度的微域性變異
三、土壤交換性陽離子組成的微域性變異
四、土壤有機質及養分的微域性變異
第四節 鹽鹼土的微域性與改良利用
一、松嫩平原鹽鹼地中呈微域分布的鹽土、鹼土面積及其比例
二、鹽鹼土的微域性與改良利用
第三章 鹽鹼地的農業利用的主要制約因素
第一節 環境因素的制約
一、低洼地形對農業利用的制約
二、淺地下潛水位和高地下水含鹽量對農業利用的制約
三、多風氣候對農業利用的制約
四、返漿對農業利用的制約
五、早霜對農業利用的制約
六、內澇對農業利用的制約
七、乾旱對農業利用的制約
第二節 制約鹽鹼土改良利用的土壤物理性質
一、土壤質地黏重
二、土壤的結構性差
三、土壤的容重高
第三節 制約鹽鹼地改良利用的土壤化學性質
一、鹽分含量與組成
二、鹼性強
三、土壤對酸的緩衝性能強
第四章 松嫩平原鹽鹼土的土壤礦物組成特徵
第一節 原生礦物組成的特性
一、原生礦物的來源
二、原生礦物的組成
三、原生礦物的定量
第二節 黏粒礦物組成特徵
一、黏粒的化學組成
二、黏粒X射線衍射的光譜特徵
三、黏粒差熱及紅外的光譜特徵
四、黏粒礦物的數量
第三節 礦物組成特性對土壤改良利用的影響
一、礦物組成特性對土壤改良利用的有益作用
二、礦物組成特性對土壤改良利用的不利影響
第五章 鹽鹼土的有機質及養分特性與調控
第一節 土壤有機質含量、分布特性
一、不同類型鹽鹼土的有機質分布特徵
二、不同利用方式鹽鹼土有機質的分布特徵
第二節 土壤養分形態、含量及分布特性
一、鹽鹼土氮素分布特性
二、鹽鹼土磷素分布特性
三、鹽鹼土鉀素分布特性
四、不同鹽鹼土微量元素分布特性
第三節 鹽鹼土有機質的調控
一、鹽鹼土稻田有機質含量的提升技術
二、“熟化耕層”培育過程中土壤有機無機複合體組成的變化
三、鹽鹼地水田“熟化耕層”培育的技術要點
第四節 鹽鹼土養分的調控
一、鹽鹼土養分轉化的主要影響因素
二、鹽鹼土水田土壤養分調控技術
第六章 鹽鹼地的化學改良
第一節 化學改良的基本方法及其套用
一、石膏
二、酸性物質
三、其他化學改良劑
第二節 鋁離子改良劑的套用效果及其改良機理
一、鋁離子改良劑的套用效果
二、硫酸鋁改良鹽鹼地的機理
第三節 鹽鹼地土壤鋁氟互作效應
一、蘇打鹽鹼土中氟的含量
二、水稻植株的吸氟規律
三、鋁氟互作對水稻植株各部位氟濃度的影響
四、鋁氟互作對水稻土中各形態氟含量的影響
五、鋁氟互作下氟在蘇打鹽鹼土體中的遷移特徵
第四節 鹽鹼地土壤鋁磷互作效應
一、鋁離子改良劑對鹽鹼地土壤磷素有效性的影響
二、鋁離子改良劑對磷素吸附解析特性的影響
第七章 松嫩平原鹽鹼地的水田利用與改良
第一節 鹽鹼地水田“淡化表層”指標體系
一、“淡化表層”的概念及建立其評價指標體系的意義
二、新開鹽鹼地水田“淡化表層”評價指標的確定
第二節 新開鹽鹼地水田“淡化表層”創建的土地平整技術
一、新開鹽鹼地水田土地平整技術要點
二、新開鹽鹼地水田土地平整的技術效果
第三節 新開鹽鹼地“淡化表層”創建的“交換脫鹼”技術
一、“交換脫鹼”技術要點
二、“交換脫鹼”的技術效果
第四節 “淡化表層”創建技術的田間套用效果
一、“淡化表層”創建技術對水稻的增產作用
二、“淡化表層”創建技術對土壤性質的改良作用
第八章 松嫩平原鹽鹼土旱田利用適宜性評價
第一節 土地資源評價概述
第二節 鹽鹼土旱田利用適宜性評價的目的、原則及分類系統
一、土地適宜性評價的目的
二、土地適宜性評價的原則
三、土地適宜性評價分類系統
第三節 松嫩平原鹽鹼土旱田利用適宜性的評價——以吉林省西部為例
一、基礎資料的收集
二、確定評價單元
三、確定評價因素
四、確定因素分級標準
五、鹽鹼土旱田利用適宜性評價結果
第九章 松嫩平原鹽鹼地旱田的改良利用
第一節 鹽鹼地旱田利用原則
一、適宜性原則
二、堅持綜合效益原則
三、防治結合、改良利用並重的原則
第二節 鹽鹼地旱田的改良培肥技術
一、鹽鹼地旱田改良技術
二、培肥技術
第三節 鹽鹼地旱田的利用技術
一、適宜作物
二、耕作技術
三、旱田灌溉技術
第十章 松嫩平原鹽鹼化草原土壤改良及植被恢復
第一節 松嫩平原鹽鹼化草原土壤退化原因及機理
一、鹽鹼化草原土壤退化原因
二、鹽鹼化草原土壤退化機理
第二節 鹽鹼地草原植被的恢復技術
一、鹽鹼化草原鹼斑改良技術
二、鹽鹼化草原植被恢復技術
第三節 鹽鹼地植樹
一、鹽鹼地植樹的障礙因子
二、鹽鹼地的適生樹種
第十一章 松嫩平原鹽鹼地改良利用的案例——前郭縣套浩太鄉鹼巴拉村的變遷
一、鹼巴拉村概況
二、鹼巴拉村發展簡史
三、鹽鹼地種稻改良技術模式
四、相關行業最佳化技術模式
五、種植業發展的推動作用
六、譜寫社會主義新農村建設的新篇章
參考文獻
圖版

文摘

第一章 松嫩平原鹽鹼土資源概況與利用上的問題
松嫩平原地處吉林省西北部和黑龍江省西南部,是由松花江和嫩江沖積形成的沖積平原。它西起大興安嶺東麓,東至長白山脈的張廣才嶺,北起小興安嶺山脈,南至松遼分水嶺,海拔150~200m,總面積約為18萬km2,占東北平原總面積的一半以上,是東北平原的主體。松嫩平原地勢平坦,土地資源豐富,土壤類型多樣,主要有鹽土、鹼土、草甸土、黑鈣土、風沙土、新成土及沼澤土等。其中,鹽鹼土的總面積約為300萬hm2,是本區最有開發潛力的土壤資源。鹽鹼土的自然植被主要為草甸草原,適合發展畜牧業,傳統農業屬適應性旱作雨養農業。耕地主要開墾於草原中性質較好的“狗肉地”(鹽鹼化草甸土)和沙平地(黑鈣土)等,主要栽培作物為玉米、大豆、穀子、高粱、小麥、糜子、甜菜、向日葵、小豆、綠豆、蕎麥、蓖麻等耐旱、耐鹽鹼、耐瘠薄的作物品種。近些年來,本區人口的不斷增加,使得對農產品的需求也日益增大,農業及農村經濟發展迅速,耕地面積逐步擴大,糧食生產能力不斷提升,已成為我國重要的商品糧生產基地之一,對國家糧食安全具有重要的支撐作用。同時,隨著耕地和草地的利用強度的不斷增大,資源利用與保護失衡,加之受全球環境變化的影響,土地沙化、鹽鹼化及草原退化日趨嚴重。因此,弄清本區土地資源、特別是鹽鹼地資源的開發利用現狀、特點及存在問題,因地制宜、科學合理地利用好鹽鹼地資源,是實現區域農業可持續發展的前提,也是實現區域經濟、社會及生態效益協調發展基本要求。
第一節 松嫩平原鹽鹼土形成的自然條件
一、氣候條件
氣候因素是影響鹽鹼土形成的重要條件。松嫩平原屬中溫帶半濕潤氣候向半乾旱氣候過渡區,為典型大陸性氣候。由於受長白山的阻隔作用,大陸性季風氣候特徵明顯。
春秋多風少雨,蒸發強烈;夏季溫暖多雨,雨熱同季;冬季嚴寒少雪,土壤凍結時間較長。
松 嫩平原年降水量370~570mm,並由東南向西北逐漸減少,平均每百公里減少30mm 左右,近幾年來,個別地區的降水量不足300mm。年蒸發量1600~1800mm,蒸降比2.4~3.8。年平均氣溫4~5℃,全年≥10℃的積溫3000~3200℃。全年平均風速4.0m/s,春季可達5.1m/s,≥5 級風(≥8m/s) 日數平均134 天,春季約占50%。
松嫩平原降水季節分布不均,春季(4~5月)降水極少,平均40~50mm,氣溫上升快,多大風,蒸發量大,為全年的乾旱季節,是全年水鹽運動的積鹽期,土壤表層強烈積鹽,常形成鹽霜或鹽結皮。夏季(6~8 月)降水量大而集中,平均降水量300mm 左右,是土壤脫鹽期。秋季(9~10月)降水變少,蒸發稍強,地表又出現積鹽現象。冬季(11月~翌年2月),土壤凍結,凍層深度可達160~180cm,土壤水鹽運動基本處於停滯狀態,但是,翌年春季土壤解凍時,凍層滯水促進表土積鹽。
二、地形和地貌
地形和地貌影響自然降水的再分配,進而影響土壤的微域性分布。松嫩平原在地質構造上屬中生代的沉陷地帶,西部為大興安嶺,東部有張廣才嶺,北部有小興安嶺,南部為松遼分水嶺。西、北、東三面環山,南部為隆起帶,形成一個馬蹄形低平原區。區內主要地貌類型有沖積湖積平原,丘間窪地、河漫灘和低階地,海拔140~200m,相對高度5~10m,地面坡降小,地表積水,排水不暢,地下水儲量大,易形成鹽分累積。過境河流河水含鹽量為0.15~0.25g/L,鹽分組成以HCO- 3GCa2+型為主,從地球化學角度看,構成了鹽分遷移的富集區,形成了有利於土壤積鹽的地質地貌條件。
三、水文特點
土壤中的鹽分運動是在水的媒介作用下進行的, “鹽隨水來,鹽隨水去”是鹽鹼土鹽分運移的重要規律,因此,水文條件是鹽鹼土形成和發展的重要支撐因素。松嫩平原的嫩江和松花江等河流及其支流,有廣闊的閉流區和無尾河,在雨季常形成洪澇。據記載,松嫩平原境內曾是湖泊泡沼星羅棋布,共有2000多個,為地表徑流的主要匯集區,由於強烈的蒸發濃縮, 水中含有大量鹽分, 礦化度一般在1.0g/L, 高者達5.0~7.0g/L。地下水位一般較高,為1~3m,大多屬於弱礦化類型,礦化度為0.5~3.0g/L。河水的含鹽量低者達0.07~0.19g/L,一般為0.15~0.25g/L,高者達0.4~0.5g/L,鹽分組成以HCO- 3GCa2+ 型為主,個別也有HCO- 3GNa+ 型。這些區域性的水文和水化學特徵,促使土體中積累了較多的鹽分,在閉流區、湖泊周圍和地下水位較高的地形部位,形成大面積以蘇打(Na2CO3+NaHCO3)為主要鹽分組成的鹽鹼土,即蘇打鹽鹼土。
四、成土母質
母質是形成土壤的前體物質,母質的組成和性質,直接影響土壤的性質,兩者之間具有明顯的“血緣”關係。松嫩平原鹽鹼土區的成土母質主要為深厚的河湖相沉積物。
其中,松遼分水嶺為含碳酸鹽的沖積物和洪積物,並上覆黃土,松嫩平原和西遼河下游區均為全新世形成的(Q4)沖積物。成土母質質地為中壤土至黏壤土,顆粒組成中黏粒含量較高,質地較為黏重,透水性差,可塑性、黏結性強,土粒分散,結構性差。這些特點在旱田利用時會增加脫鹽脫鹼難度,但作為水田利用時,可減少滲漏損失。在化學性質上,母質的鹽基飽和度高,呈鹼性反應。這些性質在表層的土壤中均有較強的表現。
五、自然植被
植被是土壤形成的重要生物因素之一,是主導土壤肥力形成的重要因素。同時,植被的類型、覆蓋度及生物量等性質既受土壤立地條件和性質的制約,反過來又影響土壤的成土過程及其發展方向,特別是鹽鹼土的形成和發展與植被類型密切相關。鹽鹼地的植被類型分布,受微地形的影響很大。由於地形變化會導致土壤水鹽狀況不同,因此,不同的地形往往分布著截然不同的植物群落。在地勢較低的草甸鹽土鹼斑上,主要分布著“鹼蓬鹼蒿群落”(Ass.ArtemisiaGsuaeda)。一般在鹼斑外圈生長鹼蒿,內圈為鹼蓬。有時還有西伯利亞蓼,少量掃帚草(Chlorisvergata)等,在局部低洼濕潤或稍有積水的鹼斑部位,有時以星星草(Pucinelliatenniflora)為主。臨近湖泊沿岸的鹼斑上生長鹽生植被,主要有鹼蓬(Suaeda ssp)、西伯利亞蓼(Polygomumsibiribiricum )、鹼蒿(Artemisiaanethifolia)等。在地勢平坦的草甸鹼土及鹽鹼化草甸土上,主要分布著“羊草群落”(Ass.Aneurolepidium.chinense)或羊草+雜草群落,並且,隨著土壤水分的增多,蘆葦(Phragmitescommunis)逐漸增多,有時形成由羊草草原向蘆葦沼澤過渡的植被。在鹼斑暴露在地表的白蓋蘇打草甸鹼土――― “明鹼斑”上,往往呈現出“寸草不長”的裸露景象。
第二節 松嫩平原鹽鹼土的類型與分布特徵
一、松嫩平原鹽鹼土的分類
土壤分類是土壤學研究的重要分支,也是土壤資源合理開發利用的重要依據。我國的土壤分類工作,在幾代人的努力下,取得了很大成就,目前,已建立了既具有顯著的中國特色,有又可與國際接軌的中國土壤分類系統。關於鹽鹼土的分類問題,前人也做了大量的工作,很多專家根據自身的工作經驗和研究成果,結合區域土壤資源的特點和實際,提出了很多有益的建議和觀點,這些成果在全國及各省的分類體系中得到了不同程度的反映。目前,松嫩平原區域內的吉林和黑龍江兩省的土壤分類體系,都是在全國第二次土壤普查時制訂的,兩省有關鹽鹼土分類的標準既有一致性,又有一定的差異。
其共同點是兩省的分類均屬發生學分類,即根據主導成土過程劃分土類,根據次要成土過程劃分亞類,並都把鹽土和鹼土作為獨立的土類劃分出來。不同點是在土類下的亞類及土屬的劃分上,吉林省在鹽土土類之下,只劃分出草甸鹽土一個亞類。而黑龍江省在鹽土土類之下,劃分出草甸鹽土、鹼化鹽土及沼澤鹽土3個亞類,此外,在土屬及的劃分上也有所不同(表1.1)。上述差異與兩省的各類鹽鹼土分布面積有關,同時也與兩省土壤工作者對不同性質的鹽鹼土在認識上的差異有關。應該指出的是,在吉林省的分類中,對於鹼化度低於45%的土壤,沒有在亞類中得到體現,即沒有鹼化土壤的位置,致使對鹼化強度的分級失去了存在價值。實際上,是把鹼化亞類土壤都併入了鹽化土壤中了,因為,對碳酸鹽土壤而言,鹽化的同時一般都要發生鹼化。
二、鹽鹼化土壤的主要類型
本書中的鹽鹼土是指包括鹽土和鹼土及具有不同程度鹽化、鹼化過程(為主要成土過程基礎上的次要成土過程)的一系列土壤的統稱。據統計,在松嫩平原,具有鹽化、鹼化過程的土壤主要包括鹽土、鹼土、草甸土、黑鈣土、沖積土、新積土、沼澤土及水稻土等土類中的相關亞類,如草甸鹽土、鹼化鹽土、沼澤鹽土、草甸鹼土、鹽化黑鈣土、鹽化草甸土、鹽化沖積土、鹽化新積土、鹽化沼澤土、鹽化水稻土等。以吉林省西部和黑龍江省的土壤為例,鹽鹼化土壤涉及的主要土壤類型、成土過程及鹽鹼化程度如表1.2所示。
應該指出的是,通常人們所說的鹽鹼土,實際上是包括鹽土和鹼土在內的各類的鹽化、鹼化土壤統稱。按照表1.2的鹽鹼化程度分類, “重度鹽鹼土”並非是鹽鹼化程度最重鹽鹼土,分類中的“鹽土”和“鹼土”才是鹽鹼化程度最重鹽鹼土,所以,即便是重度鹽化土壤。例如,重度鹽化草甸土,它的鹽分含量也要低於草甸鹽土。一些農業工作者,由於對缺乏鹽鹼土分類專業知識的了解,經常把“重度鹽鹼土”看成是鹽鹼化程度最重鹽鹼土,致使在經驗交流時產生認識上的誤解。
三、鹽鹼化土壤的分布及特徵
(一)鹽鹼化土壤的區域分布
松嫩平原鹽鹼化土壤主要分布在吉林省西北部和黑龍江省西南部,地處中國北方荒漠化地帶的東端,被嫩江和松花江分割成南北兩大片。南片主要分布在吉林省白城市與松原市,鎮賚、洮南、通榆、大安、乾安、前郭、長嶺等縣市為集中分布區。北片為黑龍江省,以杜蒙、大慶、安達、肇源等市縣為集中分布區,總面積約為300萬hm2,是本區最有開發潛力的土壤資源。
(二)鹽鹼化土壤的分布特徵
鹽鹼化土壤的分布與地形地貌有直接關係。從整體上看,鹽鹼化土壤均分布在由東部長白山、北部小興安嶺和西部大興安嶺等圍成的馬蹄形盆地內,海拔在140~200m之間,但不同地形間的相對高度一般只有5~10m,個別高差也不超過20~30m。儘管如此,微地形的差異對土壤類型的分布也有很大的影響。概括起來,鹽鹼化土壤的分布存在以下規律或特徵:
(1)鹼土和鹽土分布的地勢有顯著差異。鹼土一般分布在地形相對稍高的區域內,從較大範圍內看,一般可高出地平面整體水平的1~1.5m,但從微域範圍內觀察,有時與周圍區域的相對高差只有10cm 左右,甚至不足10cm。相反,鹽土則多分布在地勢較低的地形及微地形內,如蝶形積水窪地內。
(2)具有微域性復區分布特徵。鹼土和鹽土均可以面積不等的斑塊狀分布在其他地帶性和非地帶性土壤之中,與鹽鹼土呈復區分布的地帶性土壤主要是黑鈣土,非地帶性土壤主要有草甸土、風沙土、沼澤土、新積土等。
(3)分布在復區內鹽鹼土,其斑塊界線十分明顯,很小或基本不存在過渡區。農民常用“一步三換土”來形容鹽鹼土斑塊分布的微域性特徵。
第三節 松嫩平原鹽鹼土資源的利用及問題
一、松嫩平原鹽鹼土資源利用方式及其變化趨勢
從歷史上看,松嫩平原鹽鹼土資源的利用方式是隨人口的增加、對農畜產品需求的不斷增大以及社會的進步、科技的發展而發生著深刻變化。如前所述,鹽鹼土的自然植被為無林的草甸草原。在20世紀50年代之前,耕地利用面積不足總面積的20%,土地利用主要以草原利用為主。草原承載力不大,植被繁茂,草原生態系統及其生物多樣性特徵顯著,到處可見“風吹草低見牛羊”的美麗景觀。到20世紀60年代初期,除一些沙平地上黑鈣土外,輕度鹽鹼化的土壤大部分也被開墾為旱作農田,主要種植玉米、大豆、穀子、向日葵、高粱和糜子等旱田作物。從80年代初開始,隨著人口的增加對糧食和畜產品需求的增大,旱田耕地的面積進一步擴展,牛羊等食草動物的飼養量猛增,草原超載放牧嚴重,加之管理不善,亂挖亂墾,退化草原面積逐年增加,退化程度逐年加劇,由草原退化造成的廢棄鹽鹼地面積呈不斷增加趨勢。根據吉林省第二次土壤普查資料,至80年代末,吉林省西部作為耕地利用的鹽鹼地的總面積已接近600萬畝,占鹽鹼地總面積的36.5%。
從80年代末期開始,利用地下水資源開發退化草原和廢棄鹽鹼地種稻,成為鹽鹼地開發利用的重要途徑,至90年代中期,僅吉林省西部地區鹽鹼地種稻面積已發展到近200萬畝。相反,草原利用的面積整體上呈逐步減少趨勢,這一點,儘管沒有確切的數據來說明,但這也是不爭的事實。目前,鹽鹼地的利用方式的轉變趨勢仍在發展,僅吉林省西部的水田利用的面積估計至少已達350萬畝。地處松嫩平原北片的黑龍江省西南部杜蒙、大慶、安達、肇源等縣,也面臨草原退化、鹽鹼化加劇的威脅,從80年代初開始嘗試開發種稻,已積累了很多成功的經驗,地鹼地種稻面積也呈逐年增加趨勢。
縱觀松嫩平原鹽鹼土資源利用方式的變化,可以歸納出如下幾點趨勢和特點:
(1)以草原利用為主的傳統利用方式受到嚴重的挑戰,草原面積還將進一步逐步縮小。開發鹽鹼地種稻方興未艾,稻田面積還將進一步的增加。這一變化主要是受人口增長及其對農產品需求量的增加所驅動的,同時也有鹽鹼地種稻的經濟效益和社會效益的驅動。

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