松原灌區(qū)鹽堿地改良灌溉洗鹽定額試驗(yàn)研究

松原灌區(qū)鹽堿地改良灌溉洗鹽定額試驗(yàn)研究許永德1,張彥明2（1.松原市哈達(dá)山水利樞紐暨松原灌區(qū)開(kāi)發(fā)有限公司，吉林松原138000；2.白城市建筑工程地質(zhì)勘測(cè)處，吉林白城137000）［摘要］本次試驗(yàn)主要研究了松原灌區(qū)蘇打鹽堿地改良適宜的灌溉洗鹽定額，以及合理的沖洗次數(shù)和方法。通過(guò)開(kāi)展灌溉沖洗的洗鹽效果試驗(yàn)研究，提出了以建立起適合水稻生長(zhǎng)的地表“淡化表層”［1環(huán)境作為灌溉沖洗的控制標(biāo)準(zhǔn)，并制定了相應(yīng)的灌溉洗鹽定額。以便為松原灌區(qū)新墾鹽堿地的大面積開(kāi)發(fā)提供參考依據(jù)。［關(guān)鍵詞］灌溉洗鹽定額；鹽堿地改良；松原灌區(qū)［中圖分類號(hào)］S287［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B刖言松原灌區(qū)是吉林省鹽堿地主要分布區(qū)，也是全省鹽漬化最重的地區(qū)，灌區(qū)內(nèi)鹽堿荒地面152.04萬(wàn)畝，可改造的鹽堿荒地面積83.69萬(wàn)畝。如何改造利用好這些鹽堿荒地，特別是重度鹽堿地，是開(kāi)發(fā)建設(shè)松原灌區(qū)的關(guān)鍵。本次試驗(yàn)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合分析，結(jié)合當(dāng)實(shí)際情況，決定采取修建暢通的排灌工程，平整土地，翻耕前施用有機(jī)肥和磷石膏，然后進(jìn)行泡田沖洗種稻的治理辦法。由于洗鹽定額是沖洗改良鹽堿地技術(shù)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此正確制定洗鹽制度，修建暢通的灌排系統(tǒng)是改良成功的關(guān)鍵⑴。試驗(yàn)通過(guò)開(kāi)展灌溉沖洗的洗鹽效果研究，提出了以建立起適合水稻生長(zhǎng)的地表“淡化表層”⑵環(huán)境作為灌溉沖洗的控制標(biāo)準(zhǔn)，并制定了相應(yīng)的洗鹽定額和技術(shù)措施。2材料與方法2.1試驗(yàn)區(qū)概況試驗(yàn)區(qū)位于乾安縣余字鄉(xiāng)張字村西北側(cè)，占地面積55hm2。該區(qū)屬于蘇打鹽漬土區(qū)，植被長(zhǎng)勢(shì)極差，地表普遍有白色鹽霜及鹽結(jié)皮，稀長(zhǎng)有紅色的鹽蒿及黑色堿蓬，稍高處鹽堿土多長(zhǎng)有刷頭草。土壤以重度蘇打草甸堿土為主，耕層平均容重1.76g/cm3。試驗(yàn)區(qū)表土層積鹽強(qiáng)烈，形成上重下輕的鹽分剖面。土壤積鹽0—30cm左右較重。含鹽量一般0.50%左右，土壤pH值10左右，往下含鹽量和pH值逐漸減小。地下水埋深在1.5—2m左右，平均礦化度為0.953g/L,pH在7.4—8.2之間。土壤鹽份以蘇打?yàn)橹?，伴有較重的堿化，通透性差，理化性狀惡劣。2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)由于試驗(yàn)區(qū)地下水屬于微咸水，根據(jù)李取生等利用微咸水淋洗有利于改良蘇打鹽漬土的研究成果［3］，決定利用地下水作為灌溉水源，同時(shí)利用地下水還可以降低地下水位。采用輸水管道供水，用水表和水尺計(jì)量灌水量和排水量，實(shí)行單灌單排。根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，布置排水斗溝1條，溝間距100m，溝深1.50m；農(nóng)溝3條，溝間距30m，溝深0.5m；毛溝9條，溝深0.3m。灌溉堿排水進(jìn)入退水濕地區(qū)，退水采取魚-葦-蒲復(fù)合模式進(jìn)行生物凈化治理。試驗(yàn)處理分對(duì)照（僅沖洗）、施用磷石膏1.5kg/m2+有機(jī)肥0.002m3/m2+沖洗和施用磷石膏3.0kg/m2+有機(jī)肥0.003m3/m2+沖洗三個(gè)水平，三次重復(fù)。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)700m2，小區(qū)內(nèi)土地進(jìn)水前進(jìn)行平整使田面高差小于5cm。灌水沖洗前撒施磷石膏和有機(jī)肥后翻耙松土，以提高洗鹽效果。試驗(yàn)小區(qū)，5月18日開(kāi)始泡田，借鑒前郭灌區(qū)經(jīng)驗(yàn)，泡田期進(jìn)行排水洗堿兩次，每次灌水泡田2天后，然后全部排光，通過(guò)這樣沖洗可使5cm土壤含鹽量控制在0.20%以下，田面^H值小于9.0，能夠滿足插秧后水稻根系生長(zhǎng)的要求。5月25日插秧，插秧期補(bǔ)水建立起淺水層3cm左右，為防止返堿，全生育期都要保持水層，水份管理采用淺濕深淺的灌水模式。灌溉期間以田面水PH值9.0為控制標(biāo)準(zhǔn)，高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要排光換新水，水深控制見(jiàn)表1。3結(jié)果與分析3.1沖洗次數(shù)和方法通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在一定水深條件下，土壤中的可溶鹽不斷析出溶解，一般2—3天達(dá)到平衡且水溫越高，溶解度越大；水層越淺，達(dá)到平衡時(shí)間越短。為了提高水溫和壓鹽，水稻返青和分蘗期需要保持淺水層3—5cm。從表2可以看出，水稻返青和分蘗期換水較勤，一般3—5天換一次水。生育期平均灌水31次左右，排水14次左右。排水注意應(yīng)和施肥打藥配合好，避免沖突。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，夜灌晝排可提高水溫。為防止水稻早衰，成熟期不能灌水太早。3.2沖洗改良效果分析從表3可以看出，僅靠沖洗，可以降低土壤含鹽量和PH值，但產(chǎn)量很低；施用磷石膏和有機(jī)肥，結(jié)合沖洗，對(duì)改良鹽堿地的效果非常顯著；在附加的一個(gè)小區(qū)曾對(duì)磷石膏進(jìn)行加量（3.5kg/m2）試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水稻產(chǎn)量與S2相比不顯著。因此，磷石膏施用量3.0kg/m2是適合的。3.3灌溉洗鹽定額分析鹽堿地灌溉洗鹽定額由泡田定額、洗堿定額和生育期灌溉定額組成。3.3.1泡田定額可以通過(guò)理論計(jì)算確定泡田定額計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下：M=W"W水+可蒸+可滲-Wp式中：W飽為飽和田面泡田深度所需的水量（m3/畝），W飽二。H（1-p0）其中，H為根據(jù)試驗(yàn)資料，飽和耕作層H=0.4m、p0為泡田前田面土壤的含水量p0=56%、6為土壤孔隙率0=55%；W水為泡田末期建立田面水層所需的水量（m3/畝），插秧時(shí)田面水層為20mm；W蒸為泡田期水面的蒸發(fā)量（m3/畝），泡田期按5天計(jì)算，蒸發(fā)強(qiáng)度為5.0mm/d；W滲為泡田期間的滲漏量，泡田期田面0.4m以下還有凍層沒(méi)化開(kāi)，可不計(jì)滲漏量。Wp為泡田期間降雨量，根據(jù)典型年降雨資料取9mm。經(jīng)計(jì)算，泡田定額為89m3/畝［4］3.3.2洗堿定額確定鹽堿地種稻需洗堿，借鑒前郭灌區(qū)種稻經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合試驗(yàn)測(cè)定，重度鹽堿地在泡田期應(yīng)洗堿兩次，每次按50m3/畝設(shè)計(jì)，洗堿定額為100m3/畝。3.3.3生育期灌溉定額確定生育期灌溉定額需要通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定灌排水量，然后計(jì)算確定。從表4可以看出，加入改良物質(zhì)，可減少灌排次數(shù)，降低灌溉定額。其中處理S2生育期灌溉定額最低，與對(duì)照相比，節(jié)水11%。3.4洗鹽控制標(biāo)準(zhǔn)分析根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，以及結(jié)合中科院林業(yè)土壤研究所五十年代在前郭灌區(qū)試驗(yàn)站研究成果［5］，數(shù)據(jù)顯示水稻種植的限制因素主要是土壤中可溶鹽的含量。土壤含鹽量與水稻生長(zhǎng)存在著以下關(guān)系見(jiàn)表5。從表2可以看出，土壤含鹽量大于0.3%，水稻生長(zhǎng)不良。滿足水稻正常生長(zhǎng)的土壤含鹽量應(yīng)在0.20%以下。由于水稻根系主要集中于耕作層0—30cm土壤中，土壤含鹽量也主要集中于此區(qū)域。因此，影響水稻正常生長(zhǎng)的主要是0—30cm土層土壤含鹽量。只要通過(guò)以水壓鹽、沖洗，就能夠建立起適合水稻生長(zhǎng)的地表“淡化表層”⑵環(huán)境。因此，根據(jù)表中結(jié)果，可以把鹽堿地0—30cm土層土壤含鹽量0.20%以下作為洗鹽的控制標(biāo)準(zhǔn)。3.6地下水埋深控制標(biāo)準(zhǔn)分析根據(jù)試驗(yàn)調(diào)查，灌區(qū)范圍內(nèi)地下水埋深小于1.5m的區(qū)域，土壤鹽漬化較重，屬于重度鹽漬土區(qū)；地下水埋深在1.5m-3m之間的區(qū)域，屬于中度鹽漬土區(qū)；地下水埋深在大于3m的區(qū)域，土壤鹽漬化較輕，屬于非、微、輕度鹽漬土區(qū)；因此，確定松原灌區(qū)新墾鹽堿地地下水埋深的控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以1.5m為宜。對(duì)于重度鹽漬區(qū)，灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)宜采用井渠結(jié)合的灌溉模式，這樣既可以控制地下水位，防止產(chǎn)生次生鹽漬化；還可以利用微咸水補(bǔ)充灌溉。4結(jié)語(yǔ)1） 鹽堿地水稻返青和分蘗期需要淺水勤換，一般3—5天換一次水。2） 確定松原灌區(qū)鹽堿地改良灌溉洗鹽定額為614m3/畝。3） 確定松原灌區(qū)地下水臨界深度以埋深1.5m為控制標(biāo)準(zhǔn)；以0—30cm土層土壤含鹽量0.2%作為控制標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)：戚隆溪，陳啟生，逢春浩.土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)研究[J].土壤學(xué)報(bào)，1997，34（2）：189-199.雒鵬飛，高勇.吉林省西部鹽堿土資源開(kāi)發(fā)利用中的若干問(wèn)題[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：2004-06.李取生，王志春，李秀軍.蘇打鹽漬土壤微咸水淋洗改良技術(shù)研究[J].地理科學(xué)：2002-03.吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.松原灌區(qū)可行性研究報(bào)告[R].2012.9.陳恩凰，王汝搪.種稻改良蘇打鹽土的經(jīng)^總結(jié)（吉林省郭前旗灌匾的就^結(jié)果）[J].科學(xué)通報(bào)：1963-02.處理S0平均S1平均S2平均灌溉定額476m3/畝443m3/畝425m/畝排水定額313m3/畝202m3/畝194m/畝灌水次數(shù)352830排水次數(shù)181212表4生育期灌溉洗鹽定額表幼苗分蘗開(kāi)花成熟良抑良抑良抑良抑0.190.320.250.380.300.420.380.49表5土壤含鹽量與水稻生長(zhǎng)關(guān)系/%吉林水利松原灌區(qū)鹽堿地改良灌溉洗鹽定額試驗(yàn)研究許永德等2013年06月TheExperimentalStudyofirrigationquotatowashthesaltinthesalineimprovedofSongyuanirrigationdistrictXuYong-de，ZhangYan-mingAbstract：Thistestmainlyresearchtheappropriateirrigationquotatowashthesaltinthesaline-alkalisoilimprovementofSongyuanirrigationdistrict，andareasonablenumberofwashingandmethods.ThroughirrigationwatertowashsalttrialresearchItproposedtoestablishasuitablesurfaceoftherice-growingcalled“dilutesurface”environmentasirrigationwatercontrolstandards,andtodevelopappropriateirrigationquota