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农田土壤改良工程方案

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农田土壤改良工程方案

农田土壤改良工程方案范文第1篇

关键词 暗排技术;农田土壤改良;应用

中图分类号 S156.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)19-0242-04

Research Progress on Application of Subsurface Pipe Drainage Technology in Different Types of

Farmland Soil Amendment

LI Hua

(Shanghai Vocational College of Agriculture and Forestry,Shanghai 201699)

Abstract Subsurface pipe drainage technology was used in the development of saline-alkali and waterlogged wasteland,as well as transformation of median-and low-yield farmland in recent years in China.The technology has the advantages of saving land,effective salt elimination,controlling the groundwater level,and reducing the maintenance cost.This paper expounded the development and application of the subsurface pipe drainage technology,summed up the research progress on issues such as determining engineering technical parameters,improvement effect and water and salt movement,and prospected of future research of this technique.

Key words subsurface pipe drainage technology;farmland;soil improvement;application

耕地是人类赖以生存的基本资源和条件,确保耕地的数量和质量是农作物安全稳定生产和农业可持续发展的前提和基础。近年来,我国人口数量不断增长与耕地面积逐年退化之间的矛盾日趋严峻,而开发利用盐碱涝渍荒地,改造中、低产田,不仅可以提高土地资源的利用率和农业生产力,缓解人地矛盾,而且在改善生态环境和增加农民收入等方面也发挥了重要作用。

目前,对于开发利用盐碱涝渍荒地,改造中、低产田的技术手段主要包括生物化学改良、节水灌溉、水利改良等。暗管排水技术是国际上应用较广的水利改良措施,是通过在地下埋设有孔的排水暗管,控制地下水位,排除土壤中过多的水分,通过灌溉、淋洗等手段去除土壤中过多的盐分,并防止盐分在土壤表层聚积,为作物生长创造良好的水土环境[1]。该技术具有节省耕地,排盐效果好,有效控制地下水位,减少维护费用等优点,近年来在我国被广泛应用。而由于暗管降渍排盐效果受到暗管布设模式、土壤特性、气候条件、水文地质、盐渍化种类及程度等因素制约,还需考虑当地经济条件和农业生产特点,因此其技术实施具有地域性。本文阐述了暗排技术发展及应用概况,同时对我国不同类型盐碱涝渍土壤的暗管工程技术参数的确定、改良效果及基于暗排下的水盐运移特征等问题的研究进展进行归纳总结,并提出该技术的研究方向。

1 我国暗排技术发展及应用概况

暗管排水是相对于明沟而言的。长期以来,我国农田普遍采用明沟排水,明排存在沟坡不稳定、沟道淤积、占用耕地、易生杂草等诸多问题。20世纪60年代,河南、江苏等省率先开展暗管排水试验,目的是为了解决农田排涝问题。此后,该技术逐渐由排水发展至降渍排盐双重功能,并作为我国改良土壤盐渍化的一项重要工程措施,在滨海盐碱土、干旱半干旱地区盐碱土、苏打盐碱土、大棚次生盐碱土、涝渍地土等不同类型土壤的多个地区开展了不同程度的应用研究。

随着暗管工程技术的逐步成熟,暗管铺设方法已由手工铺设发展为机械铺设,排水管材也由波纹塑料排水管取代了最初应用较广的水泥管、陶管,排水管外包过滤材料由传统的砂砾滤料发展为土工织物[2]。1999年,我国编制了《农田排水工程技术规范》[3],对暗管排水工程规划、设计、施工和管理作出明确规范。

目前,暗排技术研究的热点问题集中在基于暗排条件下的土壤水盐运移特征及模型模拟、暗管工程技术参数的确定、排盐降渍工程技术条件优化、排盐降渍效果及效益分析等问题。

2 暗排技术在不同类型土壤改良中的应用

2.1 滨海盐碱土

沿海地区由于长期遭受海水侵渍,致使土壤中Cl-含量高,因而形成滨海盐碱土,其具有地下水埋深浅、矿化度高、土壤盐分重、土壤水盐季节性变化强烈等特征[4]。对于滨海盐碱地的暗排技术应用研究自20世纪70年代起,近年来在河北、山东、江苏、上海、天津等地针对滨海盐碱良开展了不同程度的研究。

张兰亭等[5-7]对山东粉沙壤土盐碱区1978―1984年规划设计的万亩暗排试区的规划设计、工程施工、改良效果、适宜条件等进行了总结分析,结果表明:暗排可增加排水排盐量,降低潜水位,提高土壤排蒸比,加速土体脱盐和潜水淡化,增产粮棉,防止粉砂壤土明沟塌坡,是改良滨海盐土的有效途径。魏开基等[8]于1984―1986年在辽宁盘锦轻度盐渍型水稻土区埋设泥烧瓦管进行排水试验得出结论:暗管排水比明沟排水稻谷增产9.1%~18.0%,且当埋深或间距一定时,间距小或埋管深的地块增产效果更佳。

暗排工程技术参数的确定及条件优化,特别是暗管的埋深、间距及管径的确定,是改良效果的关键。周明耀等[9]和刘 永等[10]分别通过田间对比试验得出滨海盐碱区最佳暗管布设模式为间距15 m,埋深1.1~1.4 m。张金龙等[11]通过田间试验,验证了漫灌淋洗期间排水暗管间距对滨海盐土淋洗脱盐效果影响较大,结果表明,吸水管埋设间距越小,排水排盐效率越高,且土壤脱盐较均一。

近几年,暗管埋设条件下的水盐运移模型模拟研究逐渐成为热点。运用模型模拟暗排条件下的水盐运移情况,并结合田间试验,不仅能够合理地优化工程技术参数,同时可对排水脱盐效果进行预测。张金龙等[12]把暗管排水条件下盐碱土冲洗改良水分运动视为二维稳定流,运用Vedernikov入渗方程、Van der Molen淋洗方程、水量平衡方程等推求盐碱土灌排工程改良暗管间距、淋洗定额等技术参数,提出了适应天津市滨海新区自然环境的灌排改良工程技术参数估算方法,指出可以通过合理规划灌排时间和脱盐目标,确定合理的暗管间距,以降低综合改良成本。

张月珍等[13]运用溶质运移理论分析了脱盐标准与冲洗时间及冲洗定额之间的关系,研究了暗管工程设计参数(埋深、间距、管径)的影响因素及其理论模型,从而确定了滨海盐碱地区暗管工程设计参数,并在典型滨海滩涂盐碱地莱州市开展了实地试验。刘浩杰等[14]应用DRAINMOD模型对河北沧州近滨海暗管排水排盐试验区(暗管埋深1.2 m,间距30 m)的地下水埋深进行模拟,并对不同控制性排水方案下地下水埋深的变化进行了预测。刘文龙等[15]也应用该模型模拟黄河三角洲暗排系统排水效果,并提出“浅密型”布设模式。张展羽等[16]利用典型滨海盐碱地区实测土壤、气象、作物等资料,用DRAINMOD模型对不同排水暗管布置方案的地下水埋深进行了长序列模拟,并在模拟率定参数的基础上,用DRAINMOD-S模型对0~80 cm土壤层剖面含盐量进行了模拟。金斌斌[17]在上海市郊农场的田间排水试验的基础上,选择暗管排水条件下的土壤含水量、含盐量作为耦合变量,构建麦田水盐运移模型,同时结合非稳定流计算公式和经济效益指标,提出麦田排水暗管布局的二维非线性规划优化模型,继而确定出长江下游滨海地区满足麦田降渍脱盐标准最优布局。

谭莉梅、刘慧涛等[18-21]在河北滨海盐碱地区开展了基于暗排技术的系统性研究。包括运用GIS和RS技术,估算暗排技术实施区域耕地面积潜在增量及耕地增产潜力;针对该区域降水特征及其对暗排技术的影响进行分析;以及针对该地区的农业特点和作物限制因子,根据生态工程原理,整合适合该区域的农田生态工程技术手段,最终提出“补水―增盐―洗盐―养分流失―土壤培肥”的年周期模式。黄河三角洲滨海盐碱区也引进荷兰的暗管改碱技术,开展了以暗排技术为核心,结合生物治碱、深松隔碱、蓄淡压碱等治碱方法,辅以相配套的种植模式的盐碱地改良系统工程[22]。

2.2 内陆盐碱土

内陆干旱、半干旱地区由于蒸发量大且干燥少雨,土壤中上升水流占优势,淋溶和脱盐过程十分微弱,因而形成具有地表积盐剧烈、盐分组成复杂等特点的盐碱土。内陆地区基于暗排技术的盐碱地改良研究始于20世纪60年代[23],主要集中在新疆、宁夏和甘肃等地的灌区。

多位学者[24-27]开展了田间对比试验,研究结果均表明,干旱盐碱区暗排技术在排水脱盐、淡化地下水及作物增产增收方面的效果明显优于明沟排水,且暗管埋深1.5~2.0 m,间隔50~70 m为宜。虽然暗排一次性投资大,但其具有提高土地利用率、减少清淤、方便田间机械作业、增产增收等优点,并可长期受益,且投资成本4年内可全部收回。

由于内陆干旱、半干旱地区水资源短缺,近年来,将明、暗排水技术与灌溉技术相结合,形成“节水灌溉―排水脱盐―水资源再利用”的农田管理模式逐渐成为热点研究问题。孙建书等[28]利用HYDRUS-1D模型对不同灌排模式下土壤水盐运移进行一维数值模拟,分析比较了节水和常规灌溉、暗排和无排水对盐碱地的改良效果。该研究成果从盐分调控的角度,论证了在宁夏银北灌区暗排条件下实施节水灌溉的可行性。孟江丽[29]运用MODFLOW模型和HYDRUS模型对新疆阿瓦提县丰收灌区农田中的水盐运动进行模拟,分析了灌溉水量、地下水位、土壤质地等特征因素对土壤盐分、作物长势的影响,并通过完善排水系统,确定了较为合理的灌溉、脱盐和满足作物生长的用水量,以及有效的排水规划方案。代涛[30]在甘肃疏勒河灌区也进行了类似的研究。

2.3 松嫩平原苏打盐碱土

松嫩平原地区由于春季干旱、表土积盐,夏季降雨集中、排水不畅等原因,最终形成苏打盐碱土。此种盐碱土不仅盐碱性强,而且透水性较差,如果仅应用暗排技术,势必会影响排盐效果。因此,必须将暗排技术与其他土壤改良技术相结合[31-32]。

王 涛等[33]将暗排技术与土地深松相结合,在管理模式一致的条件下,进行田间对比试验。结果表明:在暗排条件下,土地深松处理能提高土壤的渗透性,改善土壤理化性质,且深松0.6 m的处理对苏打盐碱土的改良效果最好。安丰华[34]研究了不同埋深和间距对苏打碱土性质的影响。结果表明,暗管埋深0.8 m、间距5 m的处理对苏打盐碱土的改良效果最好。李明敏[35]研究了基于暗管和深松条件(埋深0.8 m、间距5 m、深松0.6 m)下MM、OSJF、K-OS、PT等4种改良剂对苏打盐碱土理化性质的影响及水稻生长方面的作用。结果表明:4种改良剂均能够不同程度地降低土壤紧实度,增大土壤渗透性,有利于苏打盐碱土的改良。王 涛等[36]监测了暗管改碱水稻示范区2011―2012年间地下水位、pH值、电导率、总碱度、钠离子吸附比等指标随时间的变化情况,得出了暗管能将地下水位控制在临界深度以下,而且随着暗管洗盐排碱及种稻的进行,地下水pH值、电导率、总碱度、钠离子吸附比等指标呈现下降趋势,地下水水质逐渐改善的结论。

2.4 涝渍地土壤

涝渍地是由于地势低洼所导致的常年或季节性滞水的低产农业用地,其土壤具有湿黏、温度偏低、缺乏有效养分、含还原性有毒物质等特点,且地下水位较浅,作物生长受到抑制[37]。我国涝渍土壤的暗排技术研究开始于20世纪60年代,主要集中在湖北、广东、广西、安徽、上海等渍害严重地区。

多位学者[38-41]开展了田间排水降渍效果试验研究,结果均表明:应用暗排技术可降低地下水位、加快降雨过后的地下水回落速度、提高土壤温度、改善土壤理化性状、排出含亚铁离子和硫离子的毒水,从而使水稻、小麦、棉花等农作物的产量和品质提高。关庆滔等[42]指出由于黏土类渍害土壤具有胶体含量高及随含水量变化产生干裂膨胀的特点,因此不能单纯依靠暗管排水,还应当利用其失水干缩的特性,将暗排技术与湿润、露田、晒田等田间管理方法相结合,以达到改土目的。

考虑到排水降渍要求,水、旱作物种植种类及土壤黏重程度的差异,各地区暗管的埋深、间距有所不同。张思农等[43]运用田间经验数据和理论公式方法,同时考虑工程成本,得出上海郊区的青紫泥水稻土最合理的暗管埋深和间距分别为0.8~1.0 m和15 m。广东省珠江三角洲地区稻田排水暗管埋深为0.6~0.8 m,间距14~20 m。湖北省四湖流域根据当地特点,并按水旱轮作模式设计方案,采用排水暗管埋深和间距分别为0.8~1.0 m和16 m[44]。

许多学者证实了暗排技术可加快降雨过后的地下水回落速度,但也加剧了化肥和养分的流失。张瑜芳等[45]在湖北江陵的丫角试验站和上海市青浦农田水利试验站进行了淹水稻田在排水条件下氮流失试验,研究表明:暗管水中氮素流失主要为NH4+-N,排水和施肥量增加均会导致氮流失量增加,特别在施肥1~2 d后,而无施肥期间氮素流失量较低。因此,渍害田暗排需做到合理控制施肥后的排水时间和排水量,减少肥料流失对水环境的污染[46]。刘培斌等[47]在荆州市四湖工程管理局排灌试验站的试验结果表明,稻田施肥后7 d内按10 mm/d的排水强度连续排水,第8~15天停止排水,此后按正常排水强度排水,这样可以省水、保肥和提高氮肥利用率,对环境的负面影响也最小。可应用暗管控制排水方式,通过在排水出口处安装控制装置增加或减少排水量,减轻由农田过度排水造成的农业面源污染,也是近年来暗排技术的研究热点问题[48]。

2.5 设施盐渍化土壤

由于温室、大棚等设施栽培条件下的土壤缺少雨水淋洗,土壤温、湿度及通气状况较特殊,加之设施栽培高集约化、高复种指数、高肥料施用量等特点,导致了土壤次生盐渍化的产生[49]。目前,对于温室大棚等设施应用暗排技术的研究报道较少。

张 洁等[50]采用田间对比试验的方法,研究暗管排水对土壤理化性质及番茄产量的影响。结果表明:埋设暗管可降低土壤的EC值和体积质量,而使总孔隙度升高;番茄单果质量和产量均提高;埋深和间距分别为0.7 m和8 m的布设模式土壤盐渍化改良效果优于0.4 m和6 m的布设。张瑜等[51]也通过对比试验的方法证明了暗排对改善番茄外观和品质的作用。周复雄等[52]对控制排水2个月后的大棚土壤盐分变化进行分析,结果表明:土壤脱盐量与地下水埋深呈正相关,随着控制深度的增加,地下水埋深增大,土壤盐分脱减量变大。

陈 林等[53]在田间试验的基础上,应用水管理软件DRAINMOD 模拟各种大棚农田水管理措施下土壤含盐量的变化过程。结果表明:采用常规灌溉和暗管排水的基础上,在高温多雨时节揭棚淋雨并控制排水,是比较理想的设施土壤改良措施和水管理方案。他们还应用DRAINMOD软件,以SEW30、0~60 cm土层盐分脱减率及排水量作为评价指标,比较不同暗管控制排水深度及灌水量模式的土壤改良效果,分析研究地不同降雨水平年的水管理措施[54]。结果表明:丰水年,以排涝为主,控制排水深度在0.8 m,无需加大灌水量;平水年控制排水深度在0.5 m,无需加大灌水量;枯水年控制排水深度在0.5 m,需加大灌水量10%来淋洗土壤盐分。

3 暗排技术发展方向

由于暗排技术具地域性特征,各地区的排盐降渍需求各不相同,因此不宜制定统一的技术标准。但可按土壤类型分类,结合当地的实际需求,制定具有地区适宜性的暗排及相应配套技术的技术标准和实施规程。

虽然多地区开展了针对基于暗排技术的排灌模式研究,但将暗排技术与其他耕作制度整合,形成排灌技术及耕作制度相配套的农田生态工程技术体系的研究刚刚起步。在今后的研究过程中应因地制宜,形成与暗排技术配套的耕作制度和灌溉模式,同时考虑降雨、地下水的季节性规律,以及技术实施的可持续性等问题,切忌造成水环境的污染,最终实现作物生长与土壤水盐变化耦合,以达到改良土壤、增产增收的目的。

4 参考文献

[1] 王洪义,王智慧,杨凤军,等.暗管排盐关键技术的研究进展[J].黑龙江八一农垦大学学报,2012,24(5):1-4.

[2] 迟道才,程世国,张玉龙,等.国内外暗管排水的发展现状与动态[J].沈阳农业大学学报,2003,34(3):312-316.

[3] SL/T4-1999农田排水工程技术规范[S].北京:中国水利水电出版社,1999.

[4] 韩立朴,马凤娇.基于暗管埋设的农田生态工程对运东滨海盐碱地的改良原理与实践[J].中国生态农业学报,2012,20(12):1680-1686.

[5] 张兰亭.山东滨海粉砂壤土盐碱地区暗管排水试区的规划设计与施工[J].灌溉排水,1986,5(3):34-43.

[6] 张兰亭,李龙昌,孙香英.暗管排水改良滨海盐土及其效果分析[J].农田水利与小水电,1992(2):6-10

[7] 张兰亭.暗管排水改良滨海盐土的效益及其适宜条件[J].土壤学报,1988,25(4):356-365.

[8] 魏开基,吴芝成,韩宏孺,等.滨海盐溃土稻田暗管排水的研究[J].土壤通报,1995,26(2):56-58.

[9] 周明耀,陈朝如,毛春生.滨海盐土地区暗管排水系统布置模式的研究[J].江苏农业研究,2000,21(3):34-38.

[10] 刘永,王为木,周祥.滨海盐土暗管排水降渍脱盐效果研究[J].土壤,2011,43(6):1004-1008.

[11] 张金龙,张清,王振宇,等.排水暗管间距对滨海盐土淋洗脱盐效果的影响[J].农业工程学报,2012,28(9):85-89.

[12] 张金龙,张清,王振宇.天津滨海盐碱土灌排改良工程技术参数估算方法[J].农业工程学报,2011,27(8):52-55.

[13] 张月珍,张展羽,张宙云,等.滨海盐碱地暗管工程设计参数研究[J].灌溉排水学报,2011,30(4):96-99.

[14] 刘浩杰,刘宏娟,谭莉梅,等.近滨海盐碱地暗管排水条件下地下水埋深动态变化模拟[J].中国生态农业学报,2012,20(12):1687-1692.

[15] 刘文龙,罗纨,杨玉珍,等.黄河三角洲暗管排水系统排水效果模拟研究[J].水资源与水工程学报,2013,24(1):30-34.

[16] 张展羽,张月珍,张洁,等.基于DRAINMOD-S模型的滨海盐碱地农田暗管排水模拟[J].水科学进展,2012,23(6):782-788.

[17] 金斌斌.长江下游滨海地区暗管降渍脱盐技术研究[D].南京:河海大学,2001.

[18] 谭莉梅,刘金铜,刘慧涛,等.河北省近滨海区暗管排水排盐技术适宜性及潜在效果研究[J].中国生态农业学报,2012,20(12):1673-1679.

[19] 刘慧涛,谭莉梅,于淑会,等.河北滨海盐碱区暗管埋设下土壤水盐变化响应研究[J].中国生态农业学报,2012,20(12):1693-1699.

[20] 马凤娇,谭莉梅.河北滨海盐碱区暗管改碱技术的降雨有效性评价[J].中国生态农业学报,2011,19(2):409-414.

[21] 韩立朴,马凤娇,于淑会.基于暗管埋设的农田生态工程对运东滨海盐碱地的改良原理与实践[J].中国生态农业学报,2012,20(12):1680-1686.

[22] 彭成山,杨玉珍,郑存虎,等.黄河三角洲暗管改碱工程技术试验与研究[M].郑州:黄河水利出版社,2006.

[23] 胡明芳,田长彦,赵振勇,等.新疆盐碱地成因及改良措施研究进展[J].北农林科技大学学报:自然科学版,2012,40(10):111-116.

[24] 刘子义.暗管排水技术在新疆干旱重盐碱地区的应用[J].新疆水利,1993(3):11-19.

[25] 姚中英,赵正玲,苏小琳.暗管排水在干旱地区的应用[J].塔里木大学学报,2005,17(2):76-78.

[26] 孟凤轩,迪力夏提,罗新湖,等.新垦盐渍化农田暗管排水技术研究[J].灌溉排水学报,2011,30(1):106-109.

[27] 万声淦,沙金煊,董峰,等.宁夏银北灌区暗管排水关键技术的引进[J].水利水电技术,2002,33(7):57-59.

[28] 孙建书,余美.不同灌排模式下土壤盐分动态模拟与评价[J].干旱地区农业研究,2011,29(4):157-163.

[29] 孟江丽.水盐和排水系统的模拟研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2004.

[30] 代涛.西北干旱区水盐动态模拟及排水优化模型研究[D].武汉:武汉大学,2004.

[31] 杨明,田静,高玉山,等.辽河平原盐碱地改良现状及展望[J].辽宁农业科学,2012(2):51-54.

[32] 李凯,窦森,张庆联,等.暗管排水技术及其在苏打盐碱良上的应用[J].吉林农业科学,2012,37(1):41-43.

[33] 王涛,安丰华,窦森,等.暗管条件下深松对苏打草甸碱土理化性质的影响[J].吉林农业大学学报,2012,34(5):545-552.

[34] 安丰华.暗管排水改良苏打碱土技术应用研究[D].长春:吉林农业大学,2012.

[35] 李明敏.暗管条件下施用改良剂对苏打碱土性质及水稻生长的影响[D].长春:吉林农业大学,2012.

[36] 王涛,窦森,张玉广.大安市暗管改碱水稻示范区地下水位与水质变化研究[J].吉林农业大学学报,2012,34(6):645-649,666.

[37] 艾天成.涝渍地土壤改良技术研究与应用[D].北京:中国农业大学,2004.

[38] 刘森荣,何建平.山区冷烂田采用多孔波纹塑料暗管降渍效果初探[J].上海农业科技,2006(3):124-125.

[39] 柳先进.利用暗管排水治理山区渍害田探讨[J].中国农村水利水电,2011(12):58-61.

[40] 邵孝侯,王靖波,朱成立.暗管排降对小麦养分、干物质、籽粒产量及品质的影响[J].河海大学学报,2000,28(5):16-20.

[41] 章嘉慧,陆丰年,黄平,等.暗管排水治理渍害低产田效果研究[J].广西农学院学报,1991,10(2):35-42.

[42] 关庆滔,言鸽.四湖地区渍害低产田排水改良研究[J].灌溉排水,1987,7(3):1-8.

[43] 张思农,毛志荣,刘心奎.地下暗管排水工程沟深沟距的研究[J].上海水利,1990(1):17-22.

[44] 梁世炎,雷新美,蔡志文,等.暗管改造渍害型低产田的方法与效果[J].中国农村水利水电,1997(4):14-15.

[45] 张瑜芳,张蔚榛,沈荣开,等.淹灌稻田的暗管排水中氮素流失的试验研究[J].灌溉排水,1999,18(3):12-16.

[46] 朱建强,潘传柏,郭显平.涝渍地暗管排水示范工程建设有关问题研究[J].长江流域资源与环境,2003,12(1):88-92.

[47] 刘培斌,程伦国.排水条件下稻田中氮素运移转化规律的试验研究[J].农田水利与小水电,1994(1):15-18.

[48] 王少丽,王修贵,丁昆仑,等.中国的农田排水技术进展与研究展望[J].灌溉排水学报,2008,27(1):108-111.

[49] 常婷婷,张洁,吴鹏飞,等.设施土壤次生盐渍化防治措施的研究进展[J].江苏农业科学,2011,39(4):449-452.

[50] 张洁,常婷婷,邵孝侯.暗管排水对大棚土壤次生盐渍化改良及番茄产量的影响[J].农业工程学报,2012,28(3):81-86.

[51] 张瑜,周卫明,许淼.暗管排水对番茄生长与品质的影响[J].贵州农业科学,2013,41(3):128-131.

[52] 周复雄,吴伟峰,孙怀卫,等.控制排水对大棚土壤盐分的影响[J].灌溉排水学报,2010,29(1):14-18.

农田土壤改良工程方案范文第2篇

关键词:土地复垦;土壤改良;植被重建

一、引言

在20世纪80年代初,“复垦”一词由欧美学者引入我国,基本是由“reclamation”翻译而来,但从字面看,其含义更贴近“恢复”,内涵应该是保障社会、经济、生态的综合效益。《土地复垦条例》中将土地复垦定义为:对人类社会的生产建设活动和自然灾害损毁的土地,采取整治措施,使其达到可供利用状态的活动。工业场地是建设项目在勘探和施工过程中临时使用土地的类型之一,在建设活动中将致使原土地地表形态、土壤结构、地表植被等直接损毁,且一般在活动结束后即被弃置,基于土地效益最大化的考虑,必须及时对之进行土地整治。目前我国多数建设项目的土地复垦目的限定于恢复农业生产,弱化甚至忽略其生态效益的服务本质——复垦既是恢复土地使用状态,又是重构生态平衡,它是实现土地资源保护与持续利用的重要环节。而生态重构成功的根本在于土壤的理化性质和生物的适应性,因此,土壤改良、植被重建等生物措施的采用方式与作用程度是研究土地复垦综合效益的客观基础。

二、研究区域概况

随着珠三角地区城市化和农村工业化的迅速推进,各类生产建设活动蓬勃发展,土地利用结构发生了巨大变化,总体趋势是农业面积大幅度减少、非农建设用地迅速增长、后备土地资源日渐枯竭,建设用地供需矛盾日益突出。面对严峻的土地保护和持续利用问题,认真贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的方针,本着“谁破坏、谁复垦”的原则,土地复垦就成为各地保障土地资源和保护环境的有效措施之一。《广东省土地利用总体规划(2006-2020年)》规定:“到2020年土地复垦补充耕地2.44万公顷,确保全省耕地占补平衡和耕地保有量目标的实现”;“到2020年,土地复垦率达到60%以上”;“重点支持基本农田整理、灾毁复垦和耕地质量建设。”珠三角地区建设用地密度大,交通基础设施建设难免占用农用地,破坏大量沃土,但对建设过程中临时使用工业场地的生态恢复重视不足,治理时间短促,资金投入粗放,管理多流于表面,虽有暂时的经济效益,根本仍未减缓土地生态影响,结果造成范围更大、程度更深的土地损毁。因此对其及时全面的整治势在必行,而在分析整治效益前,需要制定合理科学的复垦方案,首先是了解该地区工业场地的损毁形式和土地自然属性。

工业场地对土地的损毁形式是机械碾压、建筑物压占、石渣堆积和人为踩踏等,导致表土层土壤板结、理化性状发生改变,原有土地降低或失去其生产力,因而对原有地表损毁相对较严重,若不及时复垦,将使土地失去利用价值。工业场地所在地属亚热带地区平原残丘与低山丘陵过渡地带,多为砂质田,薄有机质层赤红壤广泛分布。对未恢复植被的工业场地进行调研,了解情况为:地形坡度小于5°,灌溉条件较差,地处乡、镇级公路旁,地势较周边略高,因而有利于排水,但场地表土,易受地区常见暴雨冲刷,形成地表低洼积水;土壤有机质低于3g/kg,磷钾含量较低,土壤偏酸性,pH值小于7.0,有效土层厚度少于30cm,土壤环境质量临近不合格标准(见表1);野生植物有芒箕、假连翘、蒲公英,但覆盖度低、株体瘦小,水土流失控制能力弱。因此,珠三角地区建设项目工业场地的土地复垦关键在于土壤改良和人工重建植被。

三、工业场地土地复垦规划

(一)规划目标

依据该建设项目工业场地的土壤理化性质和经济属性,结合土地利用要求,全面衡量分析其某种土地利用用途的适宜性及适宜程度,即为土地适宜性评价,它是对所有复垦单元明确复垦方向、合理规划复垦措施的基础和前提,同时也验证了土地复垦的可行性与必要性,为下一步的土地复垦工程提供实施保障。根据土地复垦规划编制的法律法规、技术标准以及工业场地的具体情况,确定如下复垦规划目标:

1.采用工程措施和生物措施使土地恢复为可利用状态,土壤质量明显优于原土地,水土流失可防可控,保证土地不发生二次损毁。

2.依据土地复垦适宜性评价结论,确定工业场地的土地复垦方向以农用地为主,按耕地、园地和林地的标准进行复垦,合理布局田、路、渠等农业基础设施,提高农业生产条件水平。

3.复垦工艺科学合理,投资费用在建设项目可承受范围内,并在工程实施过程中,首先取得一定的生态效益和经济效益,保障地区生产生活的安全;同时充分获取社会效益,实现综合效益最大化。

(二)复垦生物措施

1.土壤改良。工业场地使用时间相对较长,土层长期经受高强度碾压,在进行清障、平整等复垦工程措施后,土壤质地粘重、紧实,通透性弱,有机质含量极低,养分贫乏,保肥蓄水能力差,不易耕种,须采取相应的物理、化学措施,改善土壤性状,提高土壤肥力,满足农作物生产的土壤环境要求。基于复垦土地的特点,在改良利用上可分为保土阶段和改土阶段。针对该工业场地,采用的土壤改良措施有:覆盖表土,增加有效土层厚度种植绿肥,增加土壤有机质和氮、磷、钾含量,并深耕疏松土壤;初期多施有机肥和农家肥,加速土壤有机质积累,促进土壤团粒化;利用菌肥或微生物活化剂加快土壤微生物繁殖、发育,快速熟化土壤;及时耕种,采用作物还田,既可熟化土壤,又可保水保土。

2.植被重建。工业场地所在地地形坡度一般小于2%,形成的边坡一般小于25°,生产路的纵坡坡度小于10%,边坡和平台均可用于农业种植。为遵循当地农民的种植习惯,并兼顾经济效益,初期可适当种植耐瘠经济作物如花生、番薯和马铃薯等,其他投入少、见效快并具有一定收益的适生植物有大叶紫薇、凤凰木、柑桔、荔枝、龙眼等。

四、效益分析

农田土壤改良工程方案范文第3篇

一、实施要求

我县标准农田质量提升工程土壤培肥项目工作的总体要求:以科学发展观为指导,围绕巩固强化农业基础、粮食安全战略和现代农业持续发展,坚持“政府全面负责、部门分工负责、统筹合理规划、分类稳步提升”的原则,以提高农业综合生产能力,推进农业转型升级,促进农业增效和农民持续增收为目标,依靠农业科技,加大投入力度,采取土壤改良、土壤培肥、养分平衡等综合技术和措施,以创造“肥沃、健康、安全”的农田土壤环境质量,通过实施标准农田质量提升工程土壤培肥项目,使标准农田从二等田上升为一等田,综合提高农田整体生产能力。

标准农田地力提升必须是我县已建二等标准农田,并具有一定规模,要求集中连片500亩以上,并至少在近10年内不会被征(占)用。

二、实施目标和要求

(一)实施目标

1.土壤有机质提升。通过种植绿肥、秸秆还田、增施商品有机肥等措施,努力提高标准农田土壤有机质含量,通过项目实施使土壤有机质平均含量较实施前有所提高。

2.农田耕作层改良。通过实施农田深翻耕等土壤强化耕作和推广秸秆还田等措施,进一步优化土壤理化性状,增加标准农田土壤耕作层厚度,使标准农田平均耕作层厚度达到17厘米以上。

3.土壤养分平衡。通过推广测土配方施肥技术、应用配方专用肥、配施微量元素肥料、土壤酸碱调节剂等方法,增加土壤养分含量,促使土壤养分平衡。

(二)实施内容

实施标准农田地力培育的技术措施主要有:强化土壤耕作、种植冬绿肥、秸秆还田、增施有机肥、推广测土配方施肥技术和配方专用肥等。

1.强化土壤耕作。针对耕层较浅或实行免耕栽培的项目区,采取深翻耕等土壤强化耕作方式,加深土壤耕作层,增加土壤的团粒结构和耕层厚度,改善土壤的耕性。项目实施期间至少深翻耕作层1次。

2.种植冬绿肥。在项目实施区要求绿色过冬,冬季无作物种植的实施区内(如稻田)应种植冬绿肥,适时翻耕全部还田,并施适量速效氮肥和石灰,促进绿肥分解。

3.秸秆还田。作为地力培肥的主要措施,在水稻、麦子、油菜等作物收获后,将秸秆粉碎直接还田,施用适宜的腐熟剂加速秸秆分解并及时翻耕入土;对种植蔬菜等经济作物的实施区,应建立沤制池,对作物收获后的残枝落叶等有机废弃物进行沤制发酵,作为肥料利用。

4.商品有机肥。在项目区内全面推广应用商品有机肥,要求每年每亩用量:水稻田施用100公斤以上,其它作物施用150公斤以上。

5.施用配方专用肥。示范区应用配方专用肥,每年每亩施用量为40公斤以上。

6.推广测土配方施肥技术。要求在项目区内全面推广测土配方施肥技术,实施化肥减量增效工程,以畈为单位,提出不同作物施肥建议,制订配方施肥建议卡。

三、项目管理

(一)项目申报

项目实行申报制,一年申报,四年实施完成,项目的责任主体和管护主体是各镇乡(街道)人民政府,建设主体是其农技推广部门、农民专业合作社、村级经济合作社等单位,并经所在镇乡(街道)政府同意后向县标准农田质量提升领导小组办公室提出申请;由领导小组办公室组织有关部门进行初审,领导小组审核后,由县农林局、财政局统一上报市农业局、财政局。

(二)任务下达

各项目实施单位根据项目实施目标和内容,制定项目分年度实施方案,报县标准农田质量提升领导小组办公室,经领导小组办公室组织相关部门审核后,由县农林局、财政局下达年度实施计划。

(三)组织实施

各项目实施单位按下达的年度实施计划组织实施,所在乡镇(街道)政府作为项目责任主体单位,负责对项目实施进度和实施质量等的监督和管理,并定期(每季最后一月的中旬)向县标准农田质量提升领导小组办公室上报项目实施情况;作为项目日常管理部门,县农林局负责对全县各个项目实施的技术指导工作,定期对项目进行检查和通报,并及时将全县项目实施情况进行汇总,上报市农业局。

(四)考核验收

项目实行分年度考核验收和总验收制度。在项目实施的前三年,每年在年度计划完成后,由县农林局组织相关部门进行考核验收;在项目实施全部完成后,先由县标准农田质量提升领导小组办公室组织相关部门进行现场评价初验,领导小组审核,合格后报请市农业局进行验收。各项目实施单位要根据相关要求,准备好项目验收的有关材料。

四、资金管理

(一)补助资金来源

标准农田质量提升工程土壤培肥项目原则上财政补助总额每亩800元,其中市级财政每亩补助400元,县财政配套补助每亩400元,不足部分资金由镇(街道)、村等多渠道投入。

(二)补助环节

标准农田质量提升工程土壤培肥项目补助资金主要用于强化土壤耕作、种植绿肥、秸秆还田、商品有机肥施用和配方肥施用等补助,具体补助环节如下:

1、冬绿肥种植。主要用于绿肥种子、根瘤菌、适量肥料等,每年每亩补贴100元,覆盖率18%。

2、商品有机肥推广。主要用于购买有机无机专用配方肥培肥地力和有机质提升,每年每亩补贴80元,覆盖率100%。

3、秸秆还田快速腐熟还田。主要用于腐熟剂、用工费用、配施肥料等,每年每亩补贴40元,覆盖率10%。

4、秸秆机械粉碎还田或集中还田。主要用于机械粉碎费用、集中收集费用,每年每亩补贴40元,覆盖率25%。

5、强化耕作。主要用于农田机械翻耕,每亩补贴40元,覆盖率25%。

6、因缺补缺和酸化调整。主要用于原料、用工费用,每亩补贴66.6元,覆盖率5%。

7、配方肥。主要用于购买示范方建设的专用配方肥,每亩补贴80元,覆盖率12%。

8、社会化施肥服务。实施区内标准农田统一施肥,由社会化服务组织承担,每年每亩补贴10元,覆盖率90%。

9、示范方建设。主要用于示范方建设所需原料、用工等,每个示范方每年补贴2万元。

10、土壤检测。用于子项目土壤样品的检测费用,每年补贴5万元。

项目涉及的商品有机肥、配方肥由政府集中采购。项目实施单位要做好相关台帐及农户发放凭证的登记,责任主体和管护主体要及时督促指导。

(三)补助资金拨付

标准农田土壤培肥项目补助资金,按每季上报的项目实施进程,经审核后补助资金按照报帐制拨款形式,由实施单位到县财政办理拨款手续,每季拨付一次。

(四)专款专用

标准农田土壤培肥项目补助资金,都严格按照财政报帐制,由县财政直接管理,项目实施单位必须按照有关规定,各项支出原始凭证必须使用规范的税务发票,确保资金运行安全和使用绩效。

五、组织领导

农田土壤改良工程方案范文第4篇

为了一步提高各类农业适用技术的覆盖率,利用农业科技不断提升粮食、蔬菜等农产品的产量、质量和生产效益,推进我县城郊型现代农业建设,结合全年农业新技术推广计划和上半年新技术应用情况,决定在夏秋季农作物生产中继续开展农业适用技术推广工作。现将有关事项通知如下。

一、全面推广晚稻省工节本技术

坚持把粮食生产摆在首要位置,以粮食生产功能区建设和粮食高产创建活动为契机,按照稳中求高、高中求优的原则,积极推广农作制度创新技术、水稻精确定量栽培技术、单季晚稻“五改”技术、水稻免耕直播技术为主的水稻轻型栽培技术、稻鸭生态共育技术和机械化插秧技术。各镇(街)开发区农技部门要充分发挥种粮大户和水稻优质高产示范户的作用,以点带面推广适用技术,增强我县粮食综合生产能力,保障粮食的有效供给。全县确保完成单季晚稻“五改”技术应用面积11万亩次、免耕直播为主的水稻轻型栽培技术应用面积25万亩次、稻鸭生态共育技术应用面积10万亩次。

二、提升蔬菜基地,增加生产效益

各镇街、开发区要加大现有蔬菜基地提升力度,不断改造、完善基地基础设施,配套建设高效节水灌溉设施、保护性耕作设施和其它生产设备,稳步提高基地生产水平,增加生产效益。在此基础上,结合实际,适度新建、扩建设施栽培基地,全县当年新增蔬菜设施栽培基地面积800亩。要以已建成的蔬菜基地为科技示范样板和技术集成区,大力引进、试种、推广蔬菜新优品种,示范、推广高效节水微灌技术、蔬菜穴盘育苗技术、蔬菜连作障碍治理技术、蔬菜瓜果多样化增效技术、蔬菜重大病虫害绿色防控技术。全县确保完成蔬菜瓜果多样化增效技术应用面积1万亩次、蔬菜重大病虫害绿色防控技术应用面积1万亩次。

三、培肥耕地地力,改良土壤结构

以标准农田质量提升项目和农业部测土配方施肥试点补贴资金项目为载体,进一步完善化肥减量示范区和测土配方施肥示范方的建设,大力示范、推广土壤改良技术、标准农田质量提升技术、保护性耕作技术、测土配方施肥技术,在全县粮食、蔬菜、茶叶等农作物全面实施测土配方施肥。以沃土工程、农业部有机质提升工程为抓手,积极建设冬绿肥示范基地、地力综合培肥示范基地,健全检验、监测体系。以基地、示范区为平台,组织、引导广大农户开展秸杆还田、种植绿肥作物,培肥耕地地力,改良土壤结构。全县确保完成测土配方施肥技术实施面积70万亩次、示范面积4万亩次,专用配方肥推广面积18万亩次。

四、大力开展病虫害统防统治,加强重大病虫防控

农田土壤改良工程方案范文第5篇

关键词:乡镇水利规划;编制方法;农村综合改革;规划原则;规划资料

前言

随着当前新一轮农村综合改革的推进,对农业和农村基础设施建设的重视程度的提高,乡镇水利规划越来越受到相关部门的重视。为此,笔者根据现阶段的情况谈谈当前乡镇水利规划编制工作。

1 规划的作用及规划原则

乡镇水利规划是乡镇经济发展规划的重要组成部分,是流域规划和县水利规划的基础,也是乡镇水利建设的前期工作。符合当地实际情况的、有科学根据的规划,既可避免工作中的盲目性和片面性。又可更好地宣传群众,发动群众。同时,制定规划的过程也是调查研究、总结经验教训、了解和掌握客观规律的过程。乡镇水利规划除涉及防洪、除涝、供水、灌溉、排水、航运、小水电、水土保持、水产和水源保护,还涉及改良土壤、平田整地、营造农田防护林网、修建道路、新农村建设等。因此。乡镇水利规划应根据上级规划要求,对水、田、林、路、居民点和供水等具体工程项目进行规划布置。根据各地的实践经验,做好乡镇水利规划,必须遵循以下原则:①坚持为整个社会经济发展服务的方向;②按照自然规律和经济规律办事,综合治理。因地制宜,合理开发利用水土资源,讲求实效。

2 规划内容与要求

一个完整的乡镇水利规划,应包括基本情况和规划目标,规划原则和治理标准,总体规划及布置方案,分项规划,工程量、资金、材料用量、设备、效益、分期实施意见,规划图等内容。乡镇水利规划可以根据实际情况通过种植农田林网,筑堤坝、修渠道、开沟河、兴建排灌站、打井、发展喷滴灌、深耕整地、硬化农田道路等措施。进行水利综合治理。规划中要明确规定防洪、除涝、除渍、灌溉等方面应达到的具体标准,以其作为安排各类措施及确定各种设计规模的依据。由于各地条件不同,用水要求不一致,生产和经济发展水平不同,各地标准不能强求一致。一般说来,水源条件好的比条件差的标准高,大型工程比小型工程标准高,自流排灌比机电排灌标准高,长远规划比近期规划标准高。

3 规划方法与资料

3.1 规划班子的搭建

要有一个专门的规划班子,在当地政府统一领导下,组织水利、农业、林业、农机及科研有关单位参加,共同研究制定工作计划大纲;然后进行调查研究,搜集资料,制定规划方案,提请当地政府、上级业务主管部门审批。重要规划可提请人代会审议批准。

3.2 规划需要的主要资料

3.2.1 地形资料。为了便于使用并具有一定精度,进行乡镇水利规划,应采取1/10 000―1/25 000的地形图;进行村规划和工程布置,须采用1/2000~1/5000的标出村组界线的地形图或航测图片。

3.2.2 水文气象资料。应搜集和分析温度、降水量、蒸发量、风、水体及土壤冻融等资料。一般乡镇因没有水文站和蒸发站不能直接取得水文资料,规划时可用下列方法推求计划数据:①利用降雨径流关系和附近区域数字推求年径流量、洪峰、洪量等;②根据附近区域数字用《水文手册》、《水文图集》的公式估算。

3.2.3 土壤资料。主要包括:①土壤类型及分布;⑦土壤质地和层次;③障碍层次的部位分布;④土壤容重、孔隙率、含水量、田间持水量、透水性、酸碱度等土壤理化性状;⑤有机质含量和氮、磷、钾含量等土壤养分状况及耕作层厚度;⑥水土流失、盐碱化和渍害低产等土壤的形式原因、机理和治理措施、经验等。

3.2.4 地下水资料。主要搜集区域水文地质特征;含水层岩性、厚度及埋藏深度;地下水位及其变幅;地下水流向、流速及补给条件;地下水的水质(矿化度及类型);设计计算参数(给水系统、渗透系数、影响半径)等资料。

3.2.5 土地利用资料。包括:土地总面积、耕地面积、林地面积、草地面积和荒地面积等。

3.2.6 工程现状资料。主要应包括:现有排灌站等工程规模、机电设备情况;现有灌溉水源保证情况,灌溉渠系、建筑物的数量和布置;现有水井数量、质量及配套情况;现有排退水渠系建筑物数量和布置、排水出路和排水效果;土地平整状况,各种作物的田间耗水量,灌溉试验资料以及现有水浇地的灌溉保证程度;排涝、降渍、改碱等试验研究成果以及田间排水改良情况;水土保持面积及措施;历年受灾情况及现有工程设施的抗灾标准。

3.2.7 社会经济资料。包括:人口、劳力、年人平均占有耕地面积、每个劳力平均负担面积;历年粮、棉等主要作物总产和单产,每人平均占有数量,主要历史阶段增(减)产原因;历年农、林、牧、副、渔以及地域内企业的总收入和各项收入所占比例;历年分配和积累;历年农田基本建设和投工、集资和国家投资数量,每个劳力平均投工数,平均每人负担资金数,农业机械化程度及发展情况;历年林、牧、副、渔业发展情况;农、林、牧以及地域内企业、厂矿等发展规划和相应的用水要求;主要建筑材料的来源、产量、价格、运输情况等资料。

3.2.8 农业发展和国民经济规划要求。包括:农业结构调整和作物面积;产量增长;林、牧、副、渔业发展;城镇经济和空间布置发展情况;地域内企业发展等。

4 规划成果的编制

4.1 规划报告

4.1.1 提要。扼要说明规划地区的特点,存在的主要问题。规划的主要内容、措施、投资、效益及结论。

4.1.2 当地社会经济情况和水利方面存在的主要问题。①地理位置、地形地貌、气象、水土资源、土壤、地质等概况和自然特点;②土地利用、人口、劳力、城镇建设、农业机械、牲畜、农业区划、作物组成、耕作技术、作物产量、工副业状况、多种经营情况、生产水平、生活水平等;③洪、涝、旱、碱、渍、水土流失等自然灾害分析;④防洪、除涝、灌溉、供水、治渍、改良盐碱地、水土保持、航运、小水电、水产等工程设施现状及存在的主要问题;⑤农业生产和国民经济发展对水利的要求。

4.1.3 规划原则和治理标准。论述规划所依据的主要原则和指导思想;提出防洪、除涝、抗旱、水土保持等各项措施的治理标准。

4.1.4 总体规划。总体规划是全部规划的主体,主要包括:①规划布局和工程规格标准,综述山、水、田、林路等的总体布置,说明沟渠系统和建筑物的平面布置,分析计算各种规划设计参数,提出各类工程的规格标准和配套建筑物的形式、数量等;②分析投入产出和经济效益,说明完成规划所需的工程量、劳力、材料、设备,计算其经济效益,论证规划方案的经济合理性;③分年实施计划,根据需要和可能,综合平衡投工和筹资能力,提出分年实施计划,以及完成规划所需要采取的主要措施。

4.1.5 分项规划。在总体规划的基础上,再分项制定更详细、具体的规划。各项规划中,应有劳力、物料、设备、器材和经费概算等,特别是对骨干工程要经过论证和方案比较确定。各分项措施规划,应作出效益和经济分析。

4.2 规划表

包括:①基本情况表。应列人人口、劳力、土地、作物、产量、投入、分配等项;②农业和有关国民经济发展规划表。分别列出近期与远景规划指标;③工程项目及数量表;④分项工程规划标准表;⑤规划工程概算表。包括工程项目、工程量、工程定额、投工数、工程单价、资金等;⑥规划物料预算表。包括所需的钢材、木材、水泥、砖、石、砂子、石灰、铅丝、炸药等主要材料的规格、数量;⑦主要设备表。包括施工和管理运行需要的各种主要设备;⑧分期实施进度表。按当地实际条件,量力而行,分年度列出计划完成的工程项目、工程量以及所需材料、设备、投工、资金等。