作者:张兴权*
北丘洼位处山东省禹城市西北部,总面积18km2。洼地大部分农田为盐渍化土壤。北丘洼有五大块原始状态的盐碱荒地,分别镶嵌在五个村子的周围。洼地一些村名都冠以“盐池”称谓,如“盐池刘”、 “盐池崔”。据当地传说,原国家主席李先念的专列一次经过这里,看到铁路两侧盐碱地的荒凉景象,曾指示陪同的地方领导,“这块地需要改貌”。
“七五”期间,禹城试验站承担了国家科技攻关“一片三洼”综合治理开发研究。对北丘洼进行了有效治理,采用“强排强灌”配套技术,对治理难度最大的一块盐碱荒地的治理,取得前所未有的治理效果,当年治理,当年见效,第二年小麦亩产达到250公斤。这块世代熬制硝盐的盐碱地,短短一年发生的巨变,引起了社会各界广泛关注。一时间,学者、记者、领导纷至沓来。电视台、报刊争相报导。治理前后的对比照片先后在国务院和山东省农业开发展览会上展示。“强排强灌”治理盐碱地也被作为范例,编入中学地理课本。
1989年春,黄秉维和左大康先生视察北丘试验现场
1、一块“难啃的硬骨头”
北丘洼地势封闭、低洼,地下水埋深浅、矿化度高,土壤积盐重,耕层土壤有机质含量低,瘠薄,是黄淮海平原治理难度较大的一类浅平洼地。此前,相关单位先后做过一些治理,包括1958年“引黄放淤”。20世纪60年代末至70年代修“台、条田”、营造防护林、增施有机肥等,但都没有显著成效。北丘洼成为一块“难啃的硬骨头”。
北丘重盐碱地原貌(1989年春)
几次见效不大的治理,挫伤了干部、群众的信心。就在我们工作开始不久,曾有一位村支部书记劝我,“这里治了几次都失败了,我劝你们趁早别治了,治不好会砸了你们科学院的牌子”。
北丘洼的地下水埋深浅(1.5m以上)、矿化度高(3—9g/L),“井灌井排”虽可降低地下水位,但抽出的咸水既不适宜灌溉抗旱,也不能有效的淋洗土壤上层积盐。因此,我们同时采取以下措施:完善地上明渠灌、排体系,引用黄河淡水灌溉,抗御干旱,淋洗上层土壤积盐;采用农田覆盖(秸秆、地膜),抑制土面蒸发、返盐;发展果、粮;椿、棉,枣、粮间作,改善农田水热条件,减少土壤返盐;良种良法,提高粮、棉产量,增加农民经济收入。这一配套技术运行三年,土壤积盐虽得到调节,但耕层盐分下降速度比较缓慢,作物产量也无显著增加。与同一课题的另外两个洼地相比:由南京地理与湖泊所主持的“渍涝洼地”治理,已建成鱼塘台田生态系统,鱼塘养出了鱼,台田产出了粮食;由兰州沙漠所主持的“风沙地”治理,沙荒地栽培的葡萄、种植的花生已结出了果。这种差距对不甘落后的我们,形成了无形的精神压力。
压力就是动力,我们认真总结经验,寻找突破点。群策群力,完成了“强排强灌”技术的设计、施工。1989年4月,选择土壤积盐最重、治理难度最大的盐池刘村南一块重盐渍化荒地,采用“强排强灌”设施,进行治理试验示范,取得当年治理、当年见效的满意结果,最终“啃下了”这块“破骨头”。
2、独具创意的“强灌强排”
“强灌强排”的特点,一是采用地表淡水(引黄水)交替淋洗土壤上层积盐和抽排淋洗到浅层的咸水,仅20多天的强化淋洗和抽排,就将耕层和作物根系层的含盐量降到了适于作物生长的要求;二是最大限度控制干旱季节已灌排的土面裸露时间,保持淋洗积盐和抽排咸水的效果。同时应用秋季作物(玉米、棉花)行间覆盖作物秸秆,秋收后及时播种冬小麦等措施。作物层覆盖下的农田,土壤水分大都随作物蒸腾而散失,可以有效抑制土壤返盐。
“强排强灌” 淋洗作物根系层土壤积盐所需灌溉水量、淋洗水分入渗范围、抽排淋洗咸水所需浅井的深度密度和可排出的咸水水量等,按重盐渍化土壤耕层含盐量和土壤质地、容量、入渗量等参数确定。
“强灌强排”易于推广”。
强排强灌治理前后对比。左:治理前重盐碱地(1989年4月,盐池刘村南)。右:治理后重盐碱地(1990年5月,盐池刘村南)
3、余记
(1)治理初期,我们没有采用当时公认的“井灌井灌”技术,曾引起同行学者的质疑。在我接待的考察者中,有的认为,北丘洼地势低洼封闭、地下水埋深浅,治理首先要降低地下水位。有的认为,不将地下水位降到土壤返盐的“临界深度”以下,即使有治理效果,也难维持长久。当然,采用“井灌井灌”技术,降低地下水位,抗旱和淋洗上层土壤积盐,也得到了治理实践的肯定。但是“井灌井灌”对浅层淡水盐渍化土壤治理有效,但对咸水浅埋盐渍化土壤治理就存在局限性。所以,我们没有将降低地下水埋深作为主攻方向,而是将重点放在快速消除作物根系层积盐和有效保持淋洗和抽排盐分效果两个方面,并提出了相应的配套技术,因此,取得当年治理、当年见效的成效。
十多年后的2008年5月,正当冬小麦灌桨季节,故地重游,当年洼地随处可见的“盐碱斑”,现已无处可觅。镶嵌在洼地的五大块盐碱荒地,均变成作物长势良好的农田。过去的盐碱荒地,现在麦、秋两季,亩产量都在800-900公斤以上。近几年的地下水位一直保持在2米以上(土壤返盐临界深度以上)。这些现实当然消除了当初对治理后效的质疑。
(2)北丘洼的治理,发挥了地理学科的综合优势,集成、优化了地学、农学以及城建等相关技术,是地理学科服务农业成功探索。
(3)禹城试区“七五”“一片三洼”综合治理科技攻关课题组成员有程维新(组长)、张兴权(副组长)、张翼、欧阳竹、逄春浩、李云生、董云社、刘恩民、王吉顺等。协作单位植物所有张鹏、黎盛臣、董宝华,遗传所有姜茹琴、谷爱秋等。在艰难的攻关初期,大家住在柴堂村一户农家院子内,房子是土坯盖的,黑暗阴湿,夏天竟有蛇盘卧床上。照明点蜡烛。住处周围浅层地下水咸不能饮用,生活用水得到离村一公里外的一口土井去拉(周围数村唯一的一口甜水井),雨天道路泥泞,吃不到菜是常事。一年后,搬到了新建的基地,工作生活条件有所改善。但生活用水矿化度仍较高,无一例外的要肚子发胀和拉肚子,几乎天天如此。张翼、逄春浩等当时已年过四十,一直带病工作。欧阳竹、李云生、刘恩民、王吉顺等年轻同志,每年野外工作时间长达5—6个月。在困难面前,攻关组同志发扬“相互配合,团结协作” 和“吃苦、耐劳,拼搏、奉献”的团队精神,才使处于重重困难中的科技攻关工作,得以顺利完成。
(4)禹城县原副县长杨德全,相关局办负责人马宪全、王沁源、董怀金、高风山、刘德修等,常与我们打成一片,在当时县府财政还很困难的条件下,仍尽力为我们提供人力、物力、财力支持,帮助我们解决工作和生活问题。县委县府各级领导在北丘洼的治理中付出的心血,至今难以忘怀。
*张兴权(1939—),1964年至退休在所。研究员。
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