一种盐碱地土壤的改良方法与流程

文档序号:14777240发布日期:2018-06-23 11:30阅读:432来源:国知局

本发明涉及土壤改良技术领域,特别涉及一种盐碱地土壤的改良方法。



背景技术:

盐碱地是指土壤中所含的盐分影响到作物正常生长的盐类集积地,根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,中国的盐碱地面积多达9913万公顷,我国的盐碱地的形成与土壤中碳酸盐的累积有关,在重盐碱地处植物难以生长,土地盐碱化对生态环境和国民经济造成了严重损害。

目前,市场上公开了一种盐碱地的水灌改良方法,包括以下步骤:1、洗盐;2、平整土地;3、适时耙地。工作人员将水引灌到盐碱地中,并辅以相应的地下排水网沟,将可溶性盐碱排到深层土中,同时通过平整土地,使水分均匀下渗,提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果,并通过耙地,截断土壤毛细管,阻止水向地表输送盐分。该方法能够将表层土壤的可溶性盐冲洗到地下,使地表土壤适于种植;但是,这种方法不仅耗水量大,且可溶性盐被冲洗到地下后,积攒在地下水或排入河流,增加环境负担。

又如,公布号为CN102172116A的中国发明专利公开了一种盐碱地的综合改造方法,纯度95wt%硫酸钾50~80kg,纯度98wt%硫酸锌30kg,纯度95wt%硫酸铝30kg,纯度95wt%硫酸锰20kg,钙鏊合剂20kg,纯度95wt%硼酸钙40kg,生物菌制剂100kg,3~10cm长的作物秸秆2000kg,含量为39wt%腐植酸300~500kg组成盐碱地改良剂;气温连续稳定在15℃以上,整地,修埂、筑渠,把盐碱地改良剂均匀撤在地表上,翻旋地,使盐碱地改良剂均匀分布在地表0~20cm深土层中;向地里灌水,水深5cm,并连续维持10天左右;用抗盐碱水稻品种育苗移栽于改造后的盐碱地中,在总肥量不变的前提下,多次少量施用;田间水以浅干为主。虽然这种盐碱地的综合改造方法配合盐碱地改良剂减少用水,增强改良效果,但是仍然有大量的冲洗水携带着可溶性盐进入地下,不利于生态环境的可持续发展。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种盐碱地土壤的改良方法,其具有用水量小,改造效果好,且能减小进入地下的可溶性盐。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种盐碱地土壤的改良方法,包括以下步骤:

S1:挖设土坑:以15~25cm为挖掘深度,挖掘表层土,并将表层土堆积到一侧备用,再以5~15cm为挖掘深度,挖掘下层土,并将下层土堆积到另一侧备用;

S2:在土坑底部边缘处开设集水沟,且在集水沟中铺设防水膜,所述集水沟连通至一集水井;

S3:在土坑中堆放肥料,且肥料呈土丘状设置;

S4:土坑回填:在下层土掺入沙子,覆盖在肥料上,下层土堆叠成土丘状并夯击处理;

其中,下层土分多次回填,成多层结构设置,且每层厚1~3cm,每回填一层下层土,均匀撒覆一层土壤改良剂;

S5:在下层土形成的土丘上回填表层土,并平整表层土表面;

S6:在表层土中阵列开设多个渗水坑,并在渗水坑中铺设半透膜,然后在渗水坑中装设清水,并保持清水满装状态;

S7:在表层土中种植盐角草,直至土壤盐分降至0.3%以下。

通过采用上述技术方案,其具有以下优点:一、将含盐量高的表层土和下层土挖出,在下层土中掺入沙子分层回填,并在夹层间均匀撒覆上土壤改良剂,从而提高土壤通透性,并借助土壤改良剂改善土质;二、在土坑表面和下层土之间设置上呈土丘状的肥料堆,缓慢释放肥力,在降低土壤碱性的同时,增加土壤养分;三、在呈土丘状的下层土上平铺上表层土,并在表层土中种植盐角草,利用盐角草吸收土壤中的盐分,降低土壤含盐量;四、在表层土中设置有渗水坑和半透膜,对土壤灌水,并在土坑四周开设集水沟,收集渗出的含有大量可溶性盐的废水,而土丘状设置的下层土有利于废水流入集水沟,减少进入地下的含盐水,实现盐碱地治理的生态可持续发展。

进一步的,所述步骤S2中,开设集水沟后还包括步骤:翻耙土坑中的土壤,并用水将土坑浇透,3天一次,一共15天。

通过采用上述技术方案,土坑下方的土层中含盐量较低,但是在地表水分蒸发强烈时,地下的盐分会随着土壤中的毛细管聚集在土壤表层,使土壤表层含盐量上升;为了避免在治理盐碱地时,地下的盐分逐渐聚集到地表而影响到土体上层得土壤的改良,在挖开土壤后向土坑中灌水,且3天一次,共15天,抑制盐分的向上聚集。

进一步的,浇透深度为10~20cm。

通过采用上述技术方案,浇透深度控制在10~20cm,以抑制返盐为主,而不是使可溶性盐分完全进入地下或溶进地下水中,避免盐分富集在地下水中进入河流或被再次取用,用于灌溉。

进一步的,所述步骤S2中,挖坑和浇水季节以春季为宜。

通过采用上述技术方案,选择在春季开挖土坑,并灌浇土坑,春季时,地表水蒸发强烈,下方的盐分随着毛细管上升而聚集在土壤表层,下方的盐分较少,开挖土坑后,表层土壤和下层土壤中的盐分较多,而土坑下方的盐分较少,从而将含盐量大的土壤聚集起来进行改良,避免上方的土壤改良完毕后,下方的盐分继续向上聚集而破坏改良效果。

进一步的,所述步骤S2中,集水沟底部距土坑表面3~8cm设置。

通过采用上述技术方案,通过渗灌,洗去土壤中的可溶性盐分,随着土壤中水分的饱和,多余的废液排入集水沟中,且集水沟底部低于下层土底部设置,避免集水沟中的废液携带着盐分渗回土壤。

进一步的,将盐碱地划分为多个治理单元,每个治理单元相应开设有集水沟,多个治理单元的集水沟通过排水管与集水井相连。

通过采用上述技术方案,将多个治理单元的集水沟通过排水管连通进集水井中,收集废液,方便工作人员集中处理。

进一步的,所述步骤S3中,在肥料堆填前,在土坑底部铺设生物可降解膜。

通过采用上述技术方案,在土坑表面铺设上生物可降解膜,再将下层土和表层土堆叠在生物可降解膜上,在富盐土改良治理的过程中,隔绝下方土壤,优先治理上方土壤,随着时间的增长,上方土壤含盐量逐渐降低,而生物可降解膜逐渐被微生物、氧等环境因素降低,上方土壤和下方土壤连通,剩余的废料对下方土壤进行改良,增加土壤的肥力和通透性,避免盐分在土壤上方聚集,破坏改良效果。

进一步的,所述步骤S3中,所述肥料包括如下重量份的组分:过磷酸钙50~100份、硫酸铵10~30份、硫酸钾20~40份、畜禽粪便350~400份和秸秆1000~1200份 。

通过采用上述技术方案,过滤酸钙是一种水溶性速效肥,配合渗水坑中渗入的水分快速渗入下层土和表层土中;硫酸钙或硫酸钾溶于水,且水溶后呈酸性,能够降低土壤pH值;使用含有大量有机物和氮、磷、钾等养分温度畜禽粪便掺杂在肥料中,不仅能够解决畜禽粪便对环境的污染,还能增加土壤肥力;另外,肥料中还掺有秸秆,不仅避免了秸秆焚烧后对环境造成的污染,还能回收利用秸秆中富含的有机质、氮磷钾和微量元素,改善土壤肥力,而有机肥料在土壤中形成大量的腐殖酸成分,调节土壤pH值,缓解土壤板结,从而配合盐角草降低土壤碱性。

进一步的,所述步骤S4中,所述土壤改良剂包括如下重量份的组分:粉煤灰200~300份、稻壳碳50~150份、木醋液50~150和石膏150~200。

通过采用上述技术方案,在土壤中撒覆粉煤灰,能够提高土壤的渗透性,增加土壤中营养微量元素的含量,并降低土壤含盐量;通过施加稻壳碳能够改善土质、促进作物生长,并能降低土壤中的含盐量;同时施加木醋液,与稻壳碳协同作用,降低土壤pH值,杀除和抑制土壤中的微生物和害虫;而石膏能够与土壤中的碳酸纳和重碳酸钠作用,生成易溶于水的硫酸钠,从而降低盐分;通过木醋液稠化石膏、粉煤灰和稻壳碳,方便土壤改良剂能够渗入各层土壤中,充分发挥其效力。

进一步的,所述步骤S6中,渗水坑底部距下层土1~3cm设置。

通过采用上述技术方案,渗水坑不与下层土直接接触,避免渗水坑中的清水直接渗入下层土,带走下层土中的土壤改良剂和肥料。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

1.通过在土坑上呈土丘状设置的下层土和平铺在下层土上的表层土,配合阵列设置的渗水坑,不仅能对富盐土进行洗盐,还能将洗盐后的含盐水收集到土坑四周,阻止大量盐分进入地下水,利于生态环境的可持续发展和绿色治理;

2.通过土壤改良剂、肥料和盐角草的配合,降低土壤pH值,减少土壤含盐量,并增加土壤肥力。

具体实施方式

实施例1:本发明提供一种盐碱地土壤的改良方法,包括以下步骤:

S1:测量盐碱地覆盖范围,并根据含盐量的梯度变化和占地面积划分若干个治理单元。

S101:在划分好的治理单元处开挖土坑,具体的:以15cm为挖掘深度,挖出表层土,将表层土堆积在一侧,并在回填前周期性补水;以5cm为挖掘深度,挖出下层土,将下层土堆积在另一侧,并在回填前周期性补水。由于春季地表水分蒸发量大,土壤下层的盐分随着水分从土壤中的毛细管聚集到土壤表层,下方含盐量较小,从而方便工作人员集中改良富盐土,避免在改良结束后,下方富集的盐分重新聚集到土壤表层,从根本上治理盐碱地,因此,选择在春季进行土坑挖设。

S201:在土坑四周边缘处挖设集水沟,集水沟底部距土坑表面3cm设置,这样,能够避免集水沟中的积水溢回土坑上方的土壤中;然后在集水沟中铺上防水膜,以避免含有大量盐分的废液渗回土壤;另外,将多个治理单元的集水沟通过排水管连通进集水井中,从而方便工作人员集中处理废液。

S202:翻耙土坑中的土壤,增加其通透性,并向土坑中灌浇清水,浇透深度为10cm,且3天一次,共计15天,从而压低盐分所在土层中的位置,抑制土坑下方盐分向上聚集。而通过集水沟排出灌浇时多余的水分,避免地下水过度上升,而将地下的盐分重新带回地表。

S301:在土坑表面铺设上生物可降解膜,在富盐土改良治理的过程中,隔绝下方土壤,优先治理上方土壤,随着时间的增长,上方土壤含盐量逐渐降低,而生物可降解膜逐渐被微生物、氧等环境因素降低,上方土壤和下方土壤连通,剩余的废料对下方土壤进行改良,增加土壤的肥力和通透性,避免盐分在土壤上方聚集,破坏改良效果。

S302:在土坑上呈土丘状堆积肥料,在本发明此实施方式中,肥料包括如下重量份的组分:过磷酸钙50份、硫酸铵10份、硫酸钾20份、畜禽粪便350份和秸秆1000份;堆放的肥料不仅能够增加土壤肥力,还能降低土壤碱性。

S4:土坑回填,具体的:在下层土中掺入沙子,将掺入沙子的下层土分层回填至土坑中,且每层1cm厚,每层之间撒覆有土壤改良剂。在本发明此实施方式中,下层土铺设有5层,且呈土丘状铺设,同时,每层下层土铺设后通过夯击压实,在通过沙子保证其通透性的同时,提高其对水流的导向性。在本发明此实施方式中,上述土壤改良剂包括如下重量份的组分:粉煤灰200份、稻壳碳50份、木醋液50和石膏150,通过土壤改良剂,减少不溶性盐成分,并降低土壤碱性,改善土质。

S5:将表层土回填到土坑上,铺设在下层土上,并平整表面,从而方便工作人员在表层土中种植。

S6:在表层土中阵列开设多个渗水坑,其中,渗水坑底部距下层土1cm设置,以避免渗水直接与土壤改良剂接触而使土壤改良剂大量流失;然后在渗水坑中铺设半透膜,并在渗水坑中装有清水,并保持满装状态;通过半透膜将清水渗入表层土土壤中,向下带走盐分,并促进肥料和土壤改良剂渗入土壤,发挥效力。S7:在表层土中种植盐角草,直至土壤盐分降低至0.3%以下,再种植经济作物。

实施例2:本实施例中披露的一种盐碱地土壤的改良方法与实施例1中基本相同,其步骤的不同之处在于:

S101:在划分好的治理单元处开挖土坑,具体的:以20cm为挖掘深度,挖出表层土,将表层土堆积在一侧,并在回填前周期性补水;以10cm为挖掘深度,挖出下层土,将下层土堆积在另一侧,并在回填前周期性补水。由于春季地表水分蒸发量大,土壤下层的盐分随着水分从土壤中的毛细管聚集到土壤表层,下方含盐量较小,从而方便工作人员集中改良富盐土,避免在改良结束后,下方富集的盐分重新聚集到土壤表层,从根本上治理盐碱地,因此,选择在春季进行土坑挖设。

S201:在土坑四周边缘处挖设集水沟,集水沟底部距土坑表面5cm设置,这样,能够避免集水沟中的积水溢回土坑上方的土壤中;然后在集水沟中铺上防水膜,以避免含有大量盐分的废液渗回土壤;另外,将多个治理单元的集水沟通过排水管连通进集水井中,从而方便工作人员集中处理废液。

S202:翻耙土坑中的土壤,增加其通透性,并向土坑中灌浇清水,浇透深度为15cm,且3天一次,共计15天,从而压低盐分所在土层中的位置,抑制土坑下方盐分向上聚集。而通过集水沟排出灌浇时多余的水分,避免地下水过度上升,而将地下的盐分重新带回地表。

S302:在土坑上呈土丘状堆积肥料,在本发明此实施方式中,肥料包括如下重量份的组分:过磷酸钙75份、硫酸铵20份、硫酸钾30份、畜禽粪便380份和秸秆1100份;堆放的肥料不仅能够增加土壤肥力,还能降低土壤碱性。

S4:土坑回填,具体的:在下层土中掺入沙子,将掺入沙子的下层土分层回填至土坑中,且每层2cm厚,每层之间撒覆有土壤改良剂。在本发明此实施方式中,下层土铺设有5层,且呈土丘状铺设,同时,每层下层土铺设后通过夯击压实,在通过沙子保证其通透性的同时,提高其对水流的导向性。在本发明此实施方式中,上述土壤改良剂包括如下重量份的组分:粉煤灰250份、稻壳碳100份、木醋液100和石膏180,通过土壤改良剂,减少不溶性盐成分,并降低土壤碱性,改善土质。

S6:在表层土中阵列开设多个渗水坑,其中,渗水坑底部距下层土2cm设置,以避免渗水直接与土壤改良剂接触而使土壤改良剂大量流失;然后在渗水坑中铺设半透膜,并在渗水坑中装有清水,并保持满装状态;通过半透膜将清水渗入表层土土壤中,向下带走盐分,并促进肥料和土壤改良剂渗入土壤,发挥效力。

实施例3:本实施例中披露的一种盐碱地土壤的改良方法与实施例1中基本相同,其步骤的不同之处在于:

S101:在划分好的治理单元处开挖土坑,具体的:以25cm为挖掘深度,挖出表层土,将表层土堆积在一侧,并在回填前周期性补水;以15cm为挖掘深度,挖出下层土,将下层土堆积在另一侧,并在回填前周期性补水。由于春季地表水分蒸发量大,土壤下层的盐分随着水分从土壤中的毛细管聚集到土壤表层,下方含盐量较小,从而方便工作人员集中改良富盐土,避免在改良结束后,下方富集的盐分重新聚集到土壤表层,从根本上治理盐碱地,因此,选择在春季进行土坑挖设。

S201:在土坑四周边缘处挖设集水沟,集水沟底部距土坑表面8cm设置,这样,能够避免集水沟中的积水溢回土坑上方的土壤中;然后在集水沟中铺上防水膜,以避免含有大量盐分的废液渗回土壤;另外,将多个治理单元的集水沟通过排水管连通进集水井中,从而方便工作人员集中处理废液。

S202:翻耙土坑中的土壤,增加其通透性,并向土坑中灌浇清水,浇透深度为20cm,且3天一次,共计15天,从而压低盐分所在土层中的位置,抑制土坑下方盐分向上聚集。而通过集水沟排出灌浇时多余的水分,避免地下水过度上升,而将地下的盐分重新带回地表。

S302:在土坑上呈土丘状堆积肥料,在本发明此实施方式中,肥料包括如下重量份的组分:过磷酸钙100份、硫酸铵30份、硫酸钾40份、畜禽粪便400份和秸秆1200份;堆放的肥料不仅能够增加土壤肥力,还能降低土壤碱性。

S4:土坑回填,具体的:在下层土中掺入沙子,将掺入沙子的下层土分层回填至土坑中,且每层3cm厚,每层之间撒覆有土壤改良剂。在本发明此实施方式中,下层土铺设有5层,且呈土丘状铺设,同时,每层下层土铺设后通过夯击压实,在通过沙子保证其通透性的同时,提高其对水流的导向性。在本发明此实施方式中,上述土壤改良剂包括如下重量份的组分:粉煤灰300份、稻壳碳150份、木醋液150和石膏200,通过土壤改良剂,减少不溶性盐成分,并降低土壤碱性,改善土质。

S6:在表层土中阵列开设多个渗水坑,其中,渗水坑底部距下层土3cm设置,以避免渗水直接与土壤改良剂接触而使土壤改良剂大量流失;然后在渗水坑中铺设半透膜,并在渗水坑中装有清水,并保持满装状态;通过半透膜将清水渗入表层土土壤中,向下带走盐分,并促进肥料和土壤改良剂渗入土壤,发挥效力。

综上所述,根据土壤含盐量的多少选择实施例1至3处理土壤,其中实施例3治理速度最快,治理效果最佳。

以上所述仅是发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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