鹽鹼化,是指土地表層積蓄鹽鹼成分的過程,由於土壤溶液濃度過高,農作物難以在鹽鹼地生長,在我國黃淮海地區、東北西部平原、河套平原和西北內陸乾旱地區,共計有14.8億畝連片鹽鹼地長期無法利用,生活在這裡的人們生產生活也一直陷入困頓。
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為了治理鹽鹼化,人們通過各種途徑進行著卓絕努力。有的地區專注於土壤改良,也即是利用深挖出的正常土壤覆蓋在鹽鹼土層上。有的地區嘗試培育耐鹽鹼作物,袁隆平院士團隊培育的「海水稻」就是這一方向的成功案例。
而還有一種頗為創造性的設想認為——既然鹽鹼地的表層積蓄大量鹽鹼,那麼在鹽鹼地開挖水塘灌入淡水,豈不就可以溶解鹽鹼,形成了一個鹹水環境,在這樣的水塘里養殖海鮮,不也是可以實現利用鹽鹼地的目的嗎?
您還別說,這種思路倒的確可行,在我國甘肅省景泰縣,利用改造的鹽鹼地挖掘魚塘養殖海鮮南美白對蝦的嘗試,已經推行了多年。
缺水當然惱人,可水太多也不好消受
景泰縣歷史上並非鹽鹼災害頻發地區,在1974年以前,毗鄰騰格里沙漠的景泰縣主要的苦難來自於土地的乾涸和荒漠化,這裡雖然緊鄰黃河,但主要的耕地都在高處黃河700多米的景泰川上,黃河水滾滾流淌卻不能用來灌溉,所以在當地,又有「水在低處流,人在川上愁,風沙不斷頭,十種九不收」的民謠。
1974年, 景泰川電力提灌工程一期竣工,通過13座電力提水泵的接力上揚,黃河水被提升472米後,終於可以澆灌景泰川低矮處的30萬畝荒地。10年後,提灌高度更高的景泰川二期工程開工,不僅又在景泰川改造了50萬畝良田,還穿過騰格里沙漠給戈壁的民勤縣供了水。得到充足農業用水的景泰川一改黃沙遍野的舊貌成了塞上江南,景泰人相信,未來的日子一定比蜜還甜。
然而好景不長,事態的發展並沒有如人們期盼的那樣持續向好。景泰川雖然地勢很高,但也總有低矮的地方,黃河水灌溉雖然解決了農業用水問題,但灌溉用水深入土壤深層後,總會以地下水的形式向川上低矮的地方匯聚,在這個過程中,它們還溶解攜帶了土壤中的大量礦物質無機鹽。從80年代中期開始,景泰川上的五佛鄉、草窩灘鄉等6個低矮鄉鎮的地下水位不斷抬升,水中的礦物質也隨著烈日蒸發不斷向地表移動,最終產生了一個面積超過6700公頃的鹽鹼區,一些鄉鎮的耕地鹽鹼化達到了2/3,幾輩子都因為缺水而貧困的景泰人,居然因為水太多導致的鹽鹼化再次返貧。
治理鹽鹼化該咋辦?養蝦!
為了解決景泰縣的鹽鹼化問題,當地嘗試了多種舉措,既然鹽鹼是被水帶來的,那麼治本的辦法就是減少鹽鹼區域的地下水水位,比如在景泰川的灌溉區使用更科學的滴灌取代大水漫灌,在低矮處的鄉鎮挖掘排水渠和地下暗管導出多餘水分。而治標的辦法則是改良表層土壤,也就是在已經鹽鹼化的耕地是再覆蓋一層沒有被鹽鹼化的土壤來「抬田造地」。
在實踐的過程中,人們忽然意識到,如果把鹽鹼耕地改挖為魚塘,就可以起到標本兼治的效果:挖掘出的土壤是沒有被鹽鹼化的深層土,可以用來給周邊的耕地「抬田造地」,而從地下抽水灌滿水塘的過程,也正好可以消耗過多的地下水,而加上水塘里水體的自然下滲透,還能把表層土壤里的鹽分重新帶回地下,而在魚塘里養殖水產,本身也是為當地居民增收的好辦法。這就是景泰縣在2015年提出的「挖塘降水,抬田造地,漁農並重,修復生態」方針的初衷。
但我們必須注意到,景泰縣在鹽鹼地挖水塘後灌入的地下水中雖然也有一定的鹽度,水塘土壤里的鹽鹼也會溶入水中,但由此得到的鹹水和海水還是兩碼事。海水中的主要成分是比較恆定的,很少出現劇烈的波動,但鹽鹼地(以及它地下的鹽鹼水)恰恰相反,存在著pH高、碳酸鹽鹼度高、離子係數高和水質類型繁多的「三多一高」特點,不同地區的鹽鹼水水質又千差萬別,我們國內的鹽鹼水就至少有重碳酸鹽型、硫酸鹽型和氯化鹽型,細分下來至少有十幾類水質,有的水質里,某種離子比海水高几十倍,有的離子又比海水少得多,直接用這樣的水體養殖海洋生物顯然是不可能的,除了必要的水質提純之外,還必須要添加海水晶等成分進一步增加鹽度。而景泰縣在鹽鹼地挖水塘搞水產養殖的最終目的本來就是為了治理鹽鹼,在這裡養殖海水對蝦,那不是和治理鹽鹼的目標相悖了嗎?
這其實和當地養殖的海水對蝦——南美白對蝦的超強適應能力有直接關係。這種原本分布在南美南部近海的對蝦擁有對鹽度的廣泛適應,野生南美白對蝦經常在河流入海口的「汽水區」活動,甚至也會直接進入淡水河流覓食,鹽鹼地挖掘出的魚塘里略高於淡水的鹽度對純正的淡水魚或許是個挑戰,對純正的海洋生物也並不適宜,但在南美白對蝦看來,卻也不失為一個理想的環境,在既不新增加土壤中鹽鹼物中總量、又無需進行大規模水質改良的前提下養殖南美白對蝦,自然就是景泰縣的最佳選擇了。
實際上,用鹽鹼地發展水產養殖的例子不止甘肅景泰縣這一例。在國際上,最早使用鹽鹼地進行水產養殖的當屬前蘇聯,整整100年前,蘇聯人就開始往鹽鹼地里灌注地下滷水養殖海水魚蝦蟹貝,東歐國家、美國、印度和以色列也都進行過過差不多的嘗試。
治理鹽鹼化,更要因地制宜哦
而在我國,鹽鹼地水產養殖嘗試也不乏先例,其中最成規模的當屬東部沿海地區的鹽鹼地改造工作。這裡的鹽鹼地成因和景泰縣完全不同,它變得鹽鹼的主要原因就是因為海水,不管是山東江蘇的泥沙造陸,還是河北天津的海水入侵,鹽鹼的罪魁禍首都是海水,土壤里的鹽鹼物質也主要是海水遺留下來的氯化物,這樣的鹽鹼地或地下滷水只要調節一下鹽度,是可以做到非常接近真正的海水的,而且這裡要補充新的海水也很簡單,養殖過程中的換水成本很低,在這裡進行的也大多是真正的海鮮養殖,但是因為這些地區本身就靠近海,所以它「利用鹽鹼地養海鮮」的獨特性很大程度上被忽視了。
而像東北松嫩平原的鹽鹼地區,主要成因是因為晚更新世時期的松遼分水嶺抬高,嫩江一度失去了入海水道,大量積蓄的水和水中鹽鹼物質也就在松嫩平原聚集,水流走後,鹽鹼留了下來。這裡的低平原地區還是可以通過水的沖刷讓土壤表層的鹽分重新回到地下,所以這裡進行的大多也是偏淡水類的養殖,其目的也是為了最終解決掉鹽鹼化。
在治理鹽鹼化這項工作上,景泰縣走出了自己的道路,它也和袁隆平院士的海水稻方案一樣,為全球的鹽鹼化治理難題提供了寶貴的中國智慧。不過,中國、乃至世界各地的鹽鹼化是由許多不同的複雜原因產生的,對它們的利用、改造也沒有一個放之四海皆準的經驗,或許,景泰縣的成功案例並不在於「鹽鹼地可以養殖對蝦」這則創舉本身,他們因地制宜又科學統籌的治理思路,才是對其他鹽鹼地區治理工作更有意義的啟迪。
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作者:流浪 科普作者
審核:蔣忠誠 中國地質科學院岩溶地質研究所 研究員
來源: 星空計劃