砒砂岩与沙复配成土集成技术创新、应用推广及综合效益评价论文_陈朝阳

(陕西地建土地综合开发有限责任公司 陕西 西安 710075)

摘要:砒砂岩与沙是毛乌素沙漠的两大资源,通过砒砂岩与沙复配成土集成技术的创新与应用,有效将砒砂岩与沙两大资源变废为宝,变沙地为万亩良田。一方面新增了耕地,服务了经济社会发展,另一方面产生了显著的生态、社会和经济效益。

关键词:技术创新,应用推广,综合效益

前言

随着社会经济的快速发展,对土地使用需求量激增,根据现阶段中国国情,既要保障各个重点、大型基础设施建设用地,又要坚守“十八亿亩耕地红线”,保障发展与保护耕地的“双保”压力不断增大,缓解土地供需矛盾迫在眉睫。根据2009年全国第二次土地全面调查数据汇总结果显示,陕西省沙荒地面积为135万公顷,因此,整治沙荒地,把沙荒地变成良田意义重大。

毛乌素沙地是鄂尔多斯高原东南部和陕北长城沿线沙地的统称,土地总面积为7.84万km2 [ 1-3 ],是我国四大沙地之一,由于不合理的农垦和过度放牧,毛乌素地区出现严重的草地退化、土壤沙化和土地生产力下降 [4 - 5] 。砒砂岩与沙是毛乌素沙地的重要物质成分,砒砂岩裸露风化后,一遇到风就起粉尘,遇到雨水就被冲走,被誉为“环境癌症”。从资源的角度看,砒砂岩和沙是毛乌素沙地的两种重要资源 [6]。

近年来,为进一步贯彻新的《土地管理法》,落实“十分珍惜和合理利用每一寸土地,切实保护耕地”的基本国策,大力开展沙荒地整治项目,为充分挖掘土地后备资源的潜力,提高土地利用率,陕西省在渭南市大荔县和榆林市榆阳区、神木县先后开展沙荒地整治试点项目。截止到2015年底,共开垦沙荒地治理项目128个,新增耕地达6965公顷。其中渭南市大荔县项目82个,新增耕地1462公顷,榆林市榆阳区项目40个,新增耕地4714公顷,榆林市神木县项目6个,新增耕地789公顷。沙荒地的治理开发不仅为陕西经济社会发展做出了应有的贡献,实现了社会效益、生态效益和经济效益的三赢,还为我国其它沙荒地区荒漠化治理提供了成功经验。

二、技术创新

能使一望无垠的沙地变成万亩良田,为人类服务,主要在于技术创新,主要技术创新有:一是砒砂岩和沙复配成土技术;二是土地工程技术;三是节水灌溉技术。

1. 砒砂岩和沙复配成土技术

由于砒砂岩和沙组合后,导水率发生重大变化,沙越多导水越强,砒砂岩越多导水越弱,因此二者按照1:2~1:5的比例合理配置后,能形成松散透气、结构适宜的胶结土层,可以有效起到保水保肥的作用,对作物生长最有利。砒砂岩和沙可根据不同农作物生长的需要,进行砒砂岩与沙之间不同比例的配置,以满足不同农作物生长对土壤条件及环境的需求。

2.土地工程技术

土地工程技术是通过工程手段把砒砂岩按一定的比例复配入沙,有效形成土壤,同时布设相关配套设施,从而达到不同农作物的种植条件。主要包括覆土工程、农田水利工程、道路工程及林网工程。覆土工程在把握覆沙比例、厚度、大小及均匀度的同时还应把握好土地坡度及平整度,为后期种植创造良好条件;农田水利工程则是根据田块大小、形状、农作物需水情况布设灌水网络,以满足农作物需水要求;道路工程则是通过在虚软的沙地上铺设路基、砂砾石等材料满足耕作通行;林网工程主要通过在田边种植耐旱植物、铺设防沙网起到改善区域微环境、防风固沙的作用。

3.节水灌溉技术

节水灌溉技术是有效整治沙地,使沙地变良田的关键技术之一。为了立足实际,节约用水,项目主要采取了喷灌、滴管等节水技术。喷灌主要采用时针式喷灌圈进行喷灌,每个喷灌圈半径约200米左右,面积约200亩左右,即能满足大规模种植需要,推进现代化农业发展,又能有效起到省水节水的要求。经实践证明,每200亩地块面积,4口出水量40方/小时的深60米的机井就可以满足灌溉需求。

三、应用推广

沙荒地治理项目以节水及水资源可持续承载为核心,以沙土改良工程、灌溉技术及耕作措施为手段,以改土促肥为保障,实现了沙地整治及水土资源的可持续开发利用,促进了生态环境整治与资源开发利用的系统耦合,截止到2015年底,在陕西省的大荔、榆阳区、神木县等地共计治理沙荒地7411公顷,新增耕地达6965公顷。

沙荒地治理开发项目在各区域的实施取得了巨大的成功,获得了当地政府和项目区内居民大力支持和积极配合,为项目的顺利实施提供了基本保障。项目的实施不仅改善了当地农民的耕地现状增加了耕地面积,更是解决了长期以来困扰着当地农民发展农业的难题,受到了当地政府和百姓的一致好评,真正做到了“干ー项工程,造福一方百姓”的建设初衷。

应用砒砂岩固沙后的土地,可改善立地条件,用于耕地、草地、林地、城市绿地、生物防护带等。增加了耕地、林地面积的同时可改善区域生态环境,保育土壤、涵养水源、净化空气、固碳供氧、保持生物多样性,形成良性循环的可持续发展模式。

四、综合效益评价

沙荒地整治项目,通过土体有机重构、田间道路、灌溉与排水工程及防护林网的建设等措施,使项目所在地区内大面积的沙荒地得以治理,形成了田成方、沟渠成网、林成行、路相通的农田生态环境,其生态效益、社会效益和经济效益显著。

1.生态效益

(1)提高了项目区的植被覆盖率,改善了项目区的农田生态环境。

沙荒地治理工程实施后,沿道路布置农田防护林,形成了防护林带。植被的增加对改善项目区农田小气候起到了积极的促进作用,有助于降低风速,减少田面蒸发,提高空气湿度,有效地抵御了季节性干热风对农作物的侵袭,增强了农作物对自然灾害的抗逆性。

(2)改良了项目区的土壤质地,修复了水土环境。项目通过实施垆土覆沙和砒砂岩覆沙等技术,有效改善了沙土质地,将原有“漏水漏肥”的沙质土壤,改良成为“保水保肥”的优质水浇地,提高农田生产力的同时,更能很大程度上减少风力对田块的侵蚀。在项目区外围、边角地及道路两侧大量林网,参与构成了稳定性强,生物生产路高的复合农业生态系统,在保护农田免受风沙侵害的同时,还能通过养分交换,增加土壤有机质,提高农田肥力。

(3) 建立了系统科学的农田灌溉系统,提升了水资源利用的合理性。

项目经过科学的水资源专项论证,合理取用地下水,并建设先进的农田灌溉系统,从根本上解决了沙荒地农田灌溉取水困难,水资源浪费的现象。科学合理的灌溉规划,保证了项目区农业用水和人畜生活用水的平衡,实现了生产和生活用水的共赢。

2.社会效益

(1)增加了耕地面积,提高了耕地质量,推动了区域农业管理模式的升级。沙荒地治理项目在改善沙地土壤质地的前提下,通过土体有机重构、灌溉设施的配套、土地的集约利用、耕地经营的规模化,极大的改善了土地利用条件,增加了耕地面积,提高了耕地质量,提高了土地的生产效率。通过实施集中连片规划,达到了集中管理,提高科学种田水平的目的。

(2)促进了区域新型农业经营模式的发展,拉动了地域经济发展。

沙荒地治理项目实施后,在项目区建成若干现代特色农业示范基地,对全省现代农业的发展起到了良好的示范带动作用。项目建立了全新的建设和经营管理模式,水资源的高效利用,土地的集约经营,经营管理的现代化、自动化,农业新技术、新品种的应用以及巨大的投资收益,将为当地农业发展探索一条可持续高效发展的路子,对推动区域规模农业、现代农业、特色农业、生态农业的全面发展起到了积极的作用。

(3)改善了农村居民的生产生活条件,切实提高了农民的生活水平。

项目实施后,项目区的农田道路、灌溉系统、农田防护和生态保持工程都全面配套落实,通过采用先进技术和经营管理办法,农作物产量得到了保障,农民收入增加,生活水平逐年提高。

3.经济效益

项目建成后,综合考虑市场需求状况和土地的适宜性,结合该地区农业生产及生活习惯,整理后土地种植小麦、棉花、玉米、土豆等作物。开发后稳定生产年亩均产值可达800元以上,经济效益显著,有力的促进了农村经济发展,对当地农民致富和建设社会主义新农村起到重要作用。

五、结语

毛乌素沙地是我国农牧交错区的典型代表,生态环境脆弱并威胁北方地区的生态安全。长期以来,以“治理”为导向的沙地治理模式虽然取得了一定效果,但仍较为有限,未能从根本上扭转沙漠化加剧的势头。砒砂岩与沙复配成土集成技术是继“单一沙地治理”之后的综合创新技术,通过运用砒砂岩与沙复配成土技术、土地工程技术和节水灌溉技术为土地资源变废为宝,沙地变良田奠定了坚实的理论基础和技术基础,通过在陕西省渭南地区、榆林地区大规模的成功推广应用,不仅为该项集成技术的进一步应用示范树立了典型,而且对土地资源有效利用,推动区域经济社会发展,创造良好的生态、社会、经济效益具有重要意义。

参考文献:

[1] GUO Jian(g). The status and distribution of desertification in maowusu sandy land [J]. Journal of Soil andWater Conservation Research(水土保持学报),2006,13(3): 198-203(in Chinese with English abstract).

[2]DNG Wen(董受), ZHAO Jingbo(起景波), The for-mation and hares of Maowusu desert [J]. Journal ofruizhou NormaI University: Natural Science Edition(贵州师范大学学报:自然科学版),2005,24(4):42-46( in Chinese with English abstract).

[3]LIU Baosheng(刘保生),JIN Heling(新龄). The accumulation and modification of Maowusu desert over the past150ka[J]. Science china(中国科学),1982,2(1):89-90(in Chinese with English abstract).

[4]Kong D Z(孔德珍).The ecological economic principle for comprehensive development and mangement of Maowusu sandland[J]. Pratacultural Science(草业科学),1996,13(3):13-15 (in Chinese with English abstract).

[5]Zheng Y R(郑元润),Zhang X S(张新时). The diagnosis andoptimal design of high efficient ecological economy system in Maowusu sand land[J]. Acta Ph ytoecologica Sinica(植物生态学报),1998,22(3):262-268( in Chinese with English abstract).

[6]Niu L I(牛兰兰) Zhang T Y(张天勇), Ding G D(丁国栋)Actuality and countermeasure of ecological rehabilitation inMaowusu sandy land [J]. Research of Soil And Water Con-servation(水土保持研究),2006,13(6):239-242( in Chinesewith English abstract).

论文作者:陈朝阳

论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期

论文发表时间:2018/11/15

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