鄂尔多斯西北东三面为黄河环绕,黄河鄂尔多斯段全长728公里。受气候、灌排设施、耕种方式等因素影响,全市形成了盐碱化耕地195万亩,占总耕地面积的22%。盐碱地的土壤理化性状不良,典型特征为“瘦、板、生、冷”,土壤肥力低、营养元素缺乏,土壤板结、容重高、透性差;土壤生物性差、微生物数量少、活性低,地温偏低。土壤盐碱化危害作物生长,严重降低了耕地质量和耕地利用率,是土地资源利用、农业可持续发展和生态系统建设的主要障碍因子。盐碱化耕地改良的核心是提高土壤肥力,增加土壤通透性,促进盐碱排出,抑制盐碱集聚。
1 盐碱地分级
土壤盐分对农作物的危害程度是灌区土壤盐碱化的划分依据:土壤盐分含量对农作物影响微小为非盐碱化土壤类型;具有一定影响但可以进行农业生产的,按其影响程度划分为轻度盐碱化、中度盐碱化和重度盐碱化土壤;影响特别严重,不能进行耕种的为盐土。
表1 土壤盐化分级指标
表2 土壤碱化分级指标
从分布区域看,鄂尔多斯市盐碱化耕地主要分布在沿黄河流域的达拉特旗、杭锦旗和准格尔旗,分别有85.9、76.1和10.9万亩,所占比例分别为44%、39%和6%;从盐碱化程度看,轻度、中度、重度盐碱化耕地面积分别为108.7、64.2和21.8万亩,所占比重分别为56%、33%和11%。
2 技术原理
沿黄灌区盐碱化耕地改良推荐以“培肥改土排盐”为核心的技术模式,重度盐碱化耕地改良主要包括“暗管排盐”、施用腐熟农家肥、施用腐植酸、秸秆还田、掺沙、深松(粉垄)和种植耐盐碱作物7项主要技术。主要技术路径:通过“暗管排盐”把土壤中的盐分随水排走,阻断含盐地下水上升,将地下水位控制在临界深度以下,实现土壤脱盐、防止返盐;通过施用腐熟农家肥和腐植酸提高土壤有机质含量,提升土壤肥力水平;通过秸秆还田和掺沙,改善耕层理化性状,促进土壤团聚体结构形成,促进水热传导和增加土壤中养分有效性;通过深松(粉垄)打破犁底层,改善土壤团聚体结构,加速可溶性盐淋洗,抑制表层盐分上升,提高微生物活性,排盐改碱。
图1 “培肥改土排盐”盐碱化耕地改良技术模式
3 适用范围
沿黄灌区重度盐碱化耕地
4 技术要点
4.1暗管排盐
沿排水方向将带孔隙的管道平行的、互相联系地铺设于地下,通过降水或灌溉将土壤盐分充分溶解后通过管道孔隙汇入管道后排离耕作区,有效降低土壤含盐量、控制地下水位。暗管埋深和吸水管间距根据TD/T 1043.2-2013中条目4.3规定计算,同时根据自然环境、地下水临界埋深、最大冻土层深度和土壤质地合理确定,埋管深度一般在1~1.5 m,质地黏重土壤的排管间距一般不超过20 m。
图2 暗管铺设作业
4.2施用腐熟农家肥
春季翻耕前通过施肥机械每亩撒入腐熟农家肥2 t(约3方)用作底肥,通过翻耕机械与耕层土掺拌均匀,后耙整平地面。腐熟农家肥选用当地优质牛粪。
图3 腐熟农家肥抛撒作业
4.3施用腐植酸型改良剂
春季翻耕前通过施肥机械每亩施用腐植酸型改良剂150~200 kg,均匀撒施在平整好的土壤表面,然后进行翻耕和灌溉。翻耕采用旋耕,保证改良剂与土壤混合均匀。
图4 腐植酸型改良剂抛撒作业
4.4秸秆还田
利用秸秆切割机械将收获后的作物秸秆压倒,切割成10 cm长短的碎秸秆铺在地表;然后利用翻耕机翻转土层20~35 cm,还田前每亩撒8 kg尿素+2 kg腐熟剂,调整碳氮比,培肥地力,有条件的地区最好翻后浇水。
图5 秸秆还田作业
4.5掺沙
黏重土壤通过掺沙提高土壤孔隙度和通透力。春季翻耕前掺和明沙,掺和深度在土壤耕作层0~40 cm,粘土掺沙要求沙的掺入量比需要改良的粘土量大,一般每亩推荐用量20t。掺混作业可与翻耕、耙地或旋耕结合起来进行。
图6 掺沙作业
4.6深松(粉垄)
深松是通过拖拉机牵引深松机具,松碎土壤而不翻土,耕作深度达40 cm,疏松土壤,打破犁底层,改善耕层结构。粉垄即原位深松技术,是利用机械“螺旋型钻头”一次完成犁、耙等整地任务,耕作时钻头垂直入土、高速旋磨、均匀碎土,耕作深度达50~60 cm,疏松土壤结构,切断部分毛细管,使土壤中盐分下沉。
图7 粉垄作业
5 注意事项
5.1腐熟农家肥施用前需进行抽样检测,确保有机质含量达标,重金属含量不超标。
5.2秸秆还田技术要注重尿素和秸秆腐熟剂的施用。
6 效益分析
该技术模式是针对内蒙古沿黄灌区盐碱化耕地改良需求集成提炼的、适宜农牧民自行实施的改良模式。该技术模式的推广应用可有效推进盐碱化耕地的改良,增加耕地产能,保障粮食安全,改良后土壤有机质含量平均提高20%,土壤pH平均降低0.6,水溶性盐总量平均降低46%,作物增产35%以上。腐熟农家肥、腐植酸和秸秆还田技术的推广应用可有效减少化肥使用量,从而提升沿黄灌区农业生态系统的稳定性与可持续性,助推鄂尔多斯市乡村振兴战略的实施。
7 技术发布单位
鄂尔多斯市农牧局
8 技术依托单位
鄂尔多斯市农牧业生态与资源保护中心
联系地址:鄂尔多斯市康巴什国泰广场(CBD)第二行政办公区 T5楼
联系人:王伟妮 刘俊梅
联系电话:0477-8582302
电子邮箱:ordosgbzx@163.com