一种分层式排水改良盐碱地的方法

专利名称：一种分层式排水改良盐碱地的方法
技术领域：
本发明涉及土壤改良，尤其是针对盐碱地的改良，特别适宜一种分层式排 水改良盐碱地的方法。
背景技术：
目前通过检索，获取相关文献为26篇，均为一般相关文献。文献中提到 ①应用开沟造林、筑台地、筑台地造林和穿透碱格深穴造林技术对沙地盐渍化 土壤进行改良；②采用深沟高畦耕作法，借助自然降水促进洗盐排碱，结合地 面覆盖防止返盐，增施有机肥等，改善土壤结构；③釆取井沟结合综合排水措 施，有效地控制地下水位，淡化地下水，加速土壤脱盐；④失效专利，"一种淋 水盲沟改良土壤方法"是在土层的一定深度上设置一条淋水盲沟，淋水盲沟底 部依次铺垫一定厚度的碎石、粗砂、细砂、盲沟上层含有盐分的地表水可通过 淋水盲沟导入排水井，排水井的含盐水定期排放他处等方法。⑤失效专利，一 种改良多层不透水粘板层盐碱地的方法，是在农田相间50米挖一条宽1-1.5 米，深至地下水位的沟，沟内填秸杆距地面50cm后回填土。 10-11月灌水洗盐， 次年春季灌播前水，适时种植棉花等作物。虽然涉及到针对土壤、特别是盐碱 土采用开沟造林、深沟高畦耕作、井沟结合综合排水、在土层的一定深度上设 置一条淋水盲沟，地表水可通过淋水盲沟导入排水井等方法，开沟破多层粘板 层排水，釆用开沟破除粘板层，开沟深度达到地下潜水，使土壤中水分和盐分 通过开出的沟进入地下水系统而排出农田，均是躲盐种植和较大工程措施综合 排水排盐的措施。但是针对土体中有不透水粘土层和沙层共存，且上粘下沙的 特殊土壤构型，采取深松、犁深松的方法打破粘土层，通过灌溉，解决盐渍化 土壤排水困难的问题，使改良后的盐碱地适宜棉花或其他经济作物的种植。

发明内容
本发明的目的在于提供的一种改良有不透水粘土层和沙层共存的盐碱地 的方法，是在农田内一定间距釆用深松犁深松35cm打破粘土层，使农田灌溉水 通过35cm以下的20cm砂层把盐碱被水分携带通过侧向排入排水系统，达到改 良土壤的目的。
本发明的目的是这样实现的 一种分层式排水改良盐碱地的方法，针对土 体中不透水的粘土层和沙层共存，且上粘下沙的土壤构型的盐碱地，其措施是在农田中间距40—60cm釆用深松土壤35—45cm的方法，打破粘土层，构建排 水沟，使农田灌溉水通过35cm以下20cm的沙层，携带盐碱物质排入排水系统。 所述的分层式排水改良盐碱地的方法，每年最佳排水时间为冬闲的io—ii 月份。
所述的分层式排水改良盐碱地的方法，深松土壤后，釆用100—150隨水灌
溉洗盐，次年播种前再灌35 — 75mm播前水，效果更好。
所述的分层式排水改良盐碱地的方法，深松土壤手工或机械耕作均可。 所述的分层式排水改良盐碱地的方法，改良后的土壤适宜种植棉花或其它作物。
本发明方法的基本原理
盐碱地土壤剖面构型表层盐壳，白色，疏松状； 0~lcm盐分聚集层，白色疏松； 1 20cm耕层，块状，棕褐色，稍紧实，潮湿，中壤； 20~35cm红棕色粘土层，致密不透水； 35 55cm砂层，单粒结构，灰白色，松，潮湿； 55 - 70cm红棕色+青灰色粘土层，致密不透水粘土层； 70 90cm砂层，单粒结构，灰白色，松，潮湿； 90 100cm青灰灰+黄色粘土层，致密不透水粘土层。 非盐碱土壤剖面构型粒状，棕褐色； 0 20cm耕层，粒状，棕褐色，松，略湿，中壤偏轻； 20 30cm砂层，单粒结构，灰白色，松，较湿； 30 40cm粘土加砂层，块状，灰黄色，稍紧实，潮湿； 40 55cm砂层，单粒结构，灰白色，松，潮湿； 55 80cm红棕色+青灰色粘土层，块状，紧实，潮湿； 80 100cm砂层，单粒结构，灰色，松，潮湿。
从上述剖面可以看出，土体构型中不透水层的出现部位和耕层理化性状对 盐分累积和排出土体有明显的影响。盐碱地在土体中20cm处就有不透水的红色 粘土层，非盐碱地不透水粘土层多出现在土体50cm以下。 本发明的试验效果验证 a.不同质地土壤容重及盐分特征
表l盐碱地不同质地土壤容重及盐分特征_
深度 0-20cm20-35cm 35-55cm 55-100cm质地粘质壤土 红色粘土 砂土青色粘土
容重(g/cm3) 1.58 1,68 1.481. 71
电导(l: 5) (ms/cm) 16.17 7.35 8.127. 16
pH8.72 8.65 8.568. 68
从表1看出，红色粘土层容重大，透水能力很低，造成农田水分下渗困b、不同处理排水效果试验
表2不同处理农田灌溉水排除所需天数单位day灌水量150mm120mm90mm75mm
CK65614541
20 1814119
开沟间50 21161413
80 4339
2826
距(cm)
100 52483632
120 58554137
试验小区24个，小区面积300m2( 15m x 20m )，开沟间距设20cm、 50cm、 80cm、 lOOcm、 120cm,灌水量设为150mm、 120mm、 90mm、 75mm,对照(CK)不开沟。灌
水釆用三脚堰控制水量，同一天灌水，每天观察小区水分状况，以无明水为水 分排干日。由表2可以看出，开沟间距超过80cm,排水效果较差，开沟间距小 于50cm,其排水效果最好，但密度大成本较高；开沟间距50cm效果及成本都是 最优的。
c、不同处理土壤含盐量的变化
表3不同处理0 30cm土壤含盐量变化 单位mg/kg 土
灌水量 150mm 120mm 90mm 75mm
~ I灌水前 23. 89
灌水后 18.85 19.97 20.78 19.98
20 6.54 7.32 7.65 7.76
50 6.89 7.08 7.87 7.65
开沟间距
80 9.98 10.09 11.34 11.26
(cm)
100 13.09 12.75 14.76 13.92
120 13.45 14.53 12.89 13.54
从表3可以看出，开沟间距小于50cm,灌溉75mm以上，土壤盐分由原来的 23. 89mg/kg土的重盐渍化土壤，盐分下降到6. 54—7. 76 mg/kg土， 土壤盐分降低67. 52 - 72.62 %,成为轻偏中度盐渍化土壤，改良效果明显。 本发明的种植效果的验证
2006年新疆的新和县用此法改良土壤并种植棉花，皮棉单产由原来的 300/hm2提高到1020kg/hm2,增产240. 0%; 2007年皮棉单产达到1305kg/hm2,较 改良前增产335.0%; 2008年皮棉但产1470 kg/hm2，较改良前增产390% 。三年 共增产皮棉289500kg,按2008年皮棉平均收购价15. 0元/kg计，共增产值434. 25 万元。如果每公顷改良成本按900元计算，100 hm2投资9.Q万元，三年净增产 值425.25万元。种植小麦，当年单产接近4500kg/hm2。
本发明通过实地考察及土体剖面构型研究分析，在阐明了土体构型不透水 层的出现部位和耕层理化性状对盐分累积和排出土体的影响结论的同时，针对 土体中不透水的粘土层和沙层共存，且上粘下沙的特殊土体构型的现实，采用 深松土壤的方法，打破粘土层，构建排水沟，使农田灌溉水携带粘土层的盐碱 物质通过砂层排出；该方法简单、有效、合理、可操作性强，达到了盐碱地改 良的技术效果，彰显技术进步。


下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图为本发明的分层式排水改良盐碱地方法原理示意附图所示
l一间隔距离
2— 排水沟
3— 不透水粘土层 4一砂层
5—水盐运动方向
如图，所示本发明在农田内间隔距离1实施耕作，采用深松土层建立排 水沟2的方法，打破粘土层3,使农田灌溉水携带粘土层3的盐碱物质通过砂层 4排出；水盐运动方向5表达了土壤排水的试验效果。
具体实施方式
实施例1
2006-2008年间连续用此法改良100 ^2盐渍化的弃耕承包地，种植棉花。 开沟间距50cm,深松土壤3Scm，打破粘土层，构建排水沟，使农田灌溉水通过 35cm以下20cm的沙层时，携带盐碱物,质排出；深松土壤后，釆用150mm水灌溉洗盐，次年播种前再灌75mm播前水；以平均每公顷改良成本为900元计算， 100 hm2投资9. 0万元,三年净增产值425. 25万元。 实施例2
2006-2007年间连续用此法改良的100hm2盐渍化荒地，种植小麦。实施间距 60cm的开沟试验，深犁松土壤40cm，打破粘土层，构建排水沟，使农田灌溉水 通过40cm以下20cm的沙层时，携带盐碱物质排出；深松土壤后，采用130mm 水灌溉洗盐，当年播种冬小麦，效果突出，小麦单产接近4500kg/hm2。
权利要求
1、一种分层式排水改良盐碱地的方法，其特征在于针对土体中不透水的粘土层和沙层共存，且上粘下沙的土壤构型的盐碱地，其措施是在农田中间距40-60cm采用深松土壤35-45cm的方法，打破粘土层，构建排水沟，使农田灌溉水通过35cm以下20cm的沙层时，携带盐碱物质排入排水系统。
2、 根据权利要求l所述的分层式排水改良盐碱地的方法，其特征在于每 年最佳排水时间为冬闲的io—ii月份。
3、 根据权利要求l所述的分层式排水改良盐碱地的方法，其特征在于深 松土壤后，釆用100—150mm水灌溉洗盐，次年播种前再灌35 — 75mra播前水， 效果更好。
4、 根据权利要求l所述的分层式排水改良盐碱地的方法，其特征在于深 松土壤手工或机械耕作均可。
5、 根据权利要求l所述的分层式排水改良盐碱地的方法，其特征在于改 良后的土壤适宜种植棉花或其它作物。
全文摘要
本发明提供一种分层式排水改良盐碱地的方法，针对土体中不透水的粘土层和沙层共存的特点，在农田中间距40-60cm采用深松土壤35-45cm的方法，打破粘土层，构建排水沟，使农田灌溉水通过35cm以下20cm的沙层时，携带的盐碱物质迅速即可排出；同时确定最佳排水时间为冬闲的10-11月份；深松土壤后，采用100-150mm水灌溉洗盐，次年播种前再灌35-75mm播前水，效果更好的技术要求。本发明阐明分析的土体构型不透水层的出现部位和耕层理化性状对盐分累积和排出土体的影响结论科学合理，采用的方法简单、有效、可操作性强，达到了盐碱地改良的技术效果。2006-2008年间用此法改良100hm²盐渍化荒地种植棉花，以平均每公顷改良成本为900元计算，100hm²投资9.0万元，三年净增产值425.25万元；种植小麦，2007年单产接近4500kg/hm²。
文档编号A01B79/00GK101627675SQ20091011323
公开日2010年1月20日 申请日期2009年2月20日 优先权日2009年2月20日
发明者周宏飞, 田长彦, 马英杰 申请人:中国科学院新疆生态与地理研究所