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土地整治与生态文明建设

土地整治改良盐碱地,助推高标准基本农田建设

发布时间:2017-06-23 22:22文章来源:bet9官网中国土地公司 打印

土地整治改良盐碱地,助推高标准基本农田建设

——以天津市滨海新区北大港农场为例

天津工业大学管理学院 张佰林 蔡为民 王蓓

盐碱土系一系列受土体中盐碱成分作用的、包括各种盐土和碱土以及其他不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称,也称为盐渍土。土壤中的盐分离子增加或是可溶性盐分离,不断地向土壤的表层聚集,从而改变了土壤的理化性状,形成盐碱土,对生长的植物有一定危害作用。天津滨海盐碱地是中国滨海盐碱地典型代表。由于天津的特殊气候和水文地质构成了其生态环境先天脆弱的基础,对天津农田土壤产生了胁迫和限制。但由于人地矛盾极为突出,不仅优质耕地划为基本农田,甚至一些可以改良的盐碱地,也应划入基本农田,并对其进行改良,以保护耕地并保证粮食安全。

土地整治作为提高土壤质量、保护耕地耕地的重要措施[7],其工程技术体系主要包括包括土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道路工程、农田防护和生态环境保持工程和其他工程。土地整治在土壤改良、耕地保护及基本农田保护方面发挥了重要功能。基于此,本研究以天津市滨海新区北大港农场2014年高标准基本农田整治项目为例,探讨土地整治改良土地盐渍化,进而助推高标准基本农田建设的工程措施和效果,以期为盐渍化地区的盐碱地改良及高标准基本农田建设提供指导。

一、研究区概况与耕地限制性因子

滨海新区北大港农场2014年高标准基本农田整治项目位于天津市滨海新区大港小王庄镇,东邻北大港水库,南靠青静黄排水渠,西至205国道,北至钱圈水库。该区多年平均降水量为416.8 mm,其中汛期6-9月份降水量平均266.8 mm,占全年降水量的64%,雨量季节分配不均,仅靠地表降水难以满足农作物生长需求,干旱缺水情况较为严重,成为农业生产的主要限制性因素。

该区由于蒸发强烈,地下水含盐量较高,因此北大港农场1 m以内土壤均为粘土,土壤质地粘重,含盐量0.057-0.15%、碱化度0.72%-15.18%,土壤存在盐碱化情况,且土壤肥力不高,保土透气性较差,单位面积农作物产量较低。而现有排水设施不能有效排除盐碱,沟渠淤积严重。因此,亟需通过土地整治,改良土地盐渍化并提高土壤肥力水平,助推高标准基本农田建设。

二、盐渍地改良的土地整治工程措施

北大港农场作为该区重要的农业生产基地,长期以来饱受土壤盐渍化之害。特别是在干旱蒸发强烈的时间,盐渍化降低了土壤质量并导致农作物减产。因此,在2014年,北大港农场开展了以改良盐碱地为核心内容的土地整治工程,以求提升耕地质量,助推高标准基本农田建设。

(一)灌溉工程

北大港农场由于缺少地表灌溉水源,在规划时将地下水作为主要灌溉水来源,利用机井抽取地下水保障区内水源供给,地表水则作为补充水源。为提高灌溉水利用效率,同时兼顾抗旱应急之需要,对机井配套低压管道输水灌溉工程进行更新,更新了15眼机井,每眼机井为一个独立灌溉系统,机井配套低压输水管道工程9眼,配套滴灌工程6眼,滴灌系统通过与井泵配合作业为农作物提供灌溉水源,每眼机井与其配套的田间管网作为一个灌溉单元系统。同时,为充分发挥各种灌溉设施的功能,保留现有管道用于大水压盐和冬灌,以有效排除盐碱,调节地下水位,防治土壤盐渍化。通过完善灌溉设施与农田水利工程建设,为农作物生长提供充足灌溉水源,利用低压输水管道结合滴灌工程,提升水资源利用效率,将灌溉保证率提高至75%,保障农作物需水量,满足高标准基本农田的建设要求。

(二)排水工程

北大港农场原有排水沟均为土质沟渠且易于淤积,排水性能差,为改善排水能力,修建小断面混凝土排水沟替代原有土质排水沟,并利用生态袋护坡减小排水沟断面的方式对现有排水沟进行整修。为了提高田块排水性能,满足区域抗盐碱要求,增设暗管排水,与明沟排水结合的方式重新布设排水系统,防治洪涝灾害,集中改造0~40cm耕作层,改善和控制耕作层土壤含盐量。同时对淤积干支斗沟进行清淤。同时新建排水泵站4座,泵站具有排除地表雨水、地下咸水两种作用,泵站排渍深度可达到1.2 m。另外,需为泵站配套变压器、高低压线等电力设施。在渠路交汇处新建农桥、闸涵、涵洞、水闸等渠系建筑物,进一步加强田间基础设施建设,完善农田水利设施。

(三)土地平整工程

北大港农场2014年高标准基本农田整治土地平整工程主要包括田块平整、排水农沟埋填和农田深松工程。土地平整采取局部平整方案,根据原有田块形状、布局将项目区划分成若干土地平整区,以田块为一个平整单元,利用机械进行内部平整,推高填低,尽可能做到田块内部土方挖填平衡。通过土地平整工程结合土层深耕疏松土壤,使农田土体厚度达到50 cm以上,水浇地耕作层深度达到30cm 以上;通过机械翻耕,破坏地表以下不透水黏土层,确保土体中无明显粘盘层、砂砾层等障碍因素,改善土体构型,达到高标准基本农田的建设要求;通过田块平整,合理划分田块,提高土地平整度,便于排水、排盐碱,同时也为机械耕作创造了有利条件;通过填埋部分沟渠、坑塘,可有效增加耕地面积,优化土地利用布局。同时,结合土壤改良措施及测土配方施肥和秸秆还田,提高土壤透水透气性能,增施有机肥等化学措施提升土壤肥力、增加土层厚度,为农业生产提供良好的土壤环境。

(四)田间道路及农田防护工程

北大港农场土地整治前田间道路主要为土路,道路规格较低,道路通达度不高,不利于农业机械收割运输等生产活动。为保证各排水分区间道路互通,方便生产与管理,将原有道路进行拓宽和延长,并硬化路面,提高道路建设标准。新建混凝土道路10条,总长9272.45 m。道路结构均为混凝土路面,灰土路基。路面设置单向横坡,坡度1%,路面高于耕地0.20 m。经过土地整治,田间道路通达度达到100%

北大港农场缺少必要的防护林,不利于防风、抗灾。通过种植毛白杨构建防护林,提高植被绿化水平,并改变土壤PH值,具有很好的抗盐碱性能。按照林带的有效防风范围和树种的防风系数确定防护林株距2 m,在田间道路两侧单排布置,共需种植9272棵毛白杨。整治前植被覆盖率为7.21%,整治后植被覆盖率为7.33%,区域整体植被覆盖率提高了0.12%。通过绿化防护,提高植被覆盖率,改善耕地理化性质、减少自然灾害的不良影响,在治理土地盐渍化、保持和改善农业生态。

三、高标准基本农田质量提升效果

(一)土壤盐渍化程度缓解

北大港农场通过一系列土地整治工程的实施,有效改善了土壤盐渍化程度,提高了农田质量。灌溉与排水工程的实施提高了耕地灌溉保证率,改善了灌排条件,还可以有效排除盐碱,改善土壤盐渍化,为农作物生长提供适宜的环境。暗管排水可迅速降低土壤含水率,减少土壤水分蒸发,减轻土壤返盐,提高灌溉水淋洗土壤盐分的效果,使排涝标准和农田防洪标准达到较高水平。结合土地平整工程、田间道路及农田防护工程,改良了土体结构,有效改善土壤质地,提升土壤有机质含量,为农业生产提供良好的土壤环境,形成一个布局合理、高效运作的农田生态系统。

(二)耕地质量等别得到提升

北大港农场土地整治前,耕地国家自然等分别为8等、9等、10等,整治后耕地国家自然等全部为8等;整治前,耕地国家利用等为10等、11等,耕地综合国家利用等为10.84等,整治后耕地国家利用等全为10等地,综合国家利用等为10.12 等,比整治前提高了0.72等。整治后,北大港高标准基本农田表层土壤质地为粘土,土壤剖面构型为壤//粘、壤//壤,土壤无盐渍化,土壤有机质含量为3级,土壤有机质含量占3.0-2.0%。排水条件达到1级,排水体系健全。灌溉保证率充分满足,有良好的灌溉系统。土壤坡度为<2°,田块平整度良好,适宜农业种植与规模化经营。

(三)耕地产能大幅度增加

北大港农场经过土地整治,新增耕地面积86.28401 hm2,整治后主要种植作物为苜蓿、葡萄和玉米。自土地整治后,由于农田灌排系统和道路系统得到了大大改善,旱、涝灾害得到了有效控制,农作物产量及产出投入比将较大幅度地提高。玉米产量达到8250 kg/公顷,每公顷平均增产750kg;葡萄产量达到26250 kg/公顷,每公顷平均增产4000 kg;苜蓿干草产量达到30000 kg/公顷,每公顷平均增产7500 kg。据调查,当地玉米、葡萄和苜蓿的市场价格分别为2/kg5/kg2.5/kg。土地整治前总产值2710.27万元,整治后总产值3776.77万元,年产值增加1066.5万元。

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