一种基于农村空废土地整治的健康土体营造方法与流程

本发明属于土地整治复垦技术领域，特别涉及农村闲置、废弃、压损和退化土地的整治与健康土体营造方法。

背景技术：

中国快速城镇化引发农村人口非农化和人地关系的剧烈变化，农村“人走地不动”、“建新不拆旧”等，导致农村空心化，农村宅基地空置、废弃，农村其他建设用地压损、闲置等问题严重。当前，我国城乡人口比约1:1，而农村建设用地面积却是城市的4倍多，农村人均建设用地达260m²，远高于人均150m²的国家标准。根据中国科学院地理科学与资源研究所研究测算(引自《中国乡村发展研究报告——农村空心化及其整治策略》)，我国空心村土地整治复垦耕地潜力为1.14亿亩，约为现状耕地面积的5％。2005年以来，我国实施了以城市建设用地增加和农村建设用地建设减少相挂钩为主要形式的农村建设用地整治复垦项目，旨在通过整治复垦农村空置、废弃建设用地，增加耕地面积，为城市发展腾退空间。农村空废土地是指村庄空置、闲置宅基地以及压损的土地。

由于农村宅基地、道路等建设用地长期压占，“土壤”无法“呼吸”，土壤有机质、有效氮等主要元素严重流失，其含量仅为正常土壤含量的20％～30％，很难恢复到健康土壤状态。当前涉及农村建设用地整治复垦技术主要有居民点和工矿废弃地复垦技术、土壤培肥技术等。居民点和工矿废弃地复垦技术采用直接覆土、挖高垫浅等方法，即在拆除建筑物空地上直接覆土30cm左右，或者通过土地平整，挖高垫浅，形成耕作层。该方法缺点在于，由于农村建设用地长期压占板结严重，表层覆土和下层老地基无法形成一个有利于土壤呼吸、水分运移的健康土体结构，还容易导致土体不均匀沉降，不利于作物种植和生长。土壤培肥技术主要用于压损破坏较轻的土壤，通过施用有机肥、深耕、种植绿肥等方法改变土壤理化性质，提高土壤肥力，但该项技术对于长期压占、严重污损的农村空废土地等效果十分有限。

农村空废土地整治复垦是未来土地整治重点，也是补充耕地(我国实行耕地占补平衡制度，以保证耕地面积不减少，粮食产量不下降)的主要来源。本方法旨在构建一种基于农村空废土地整治的健康土体营造方法，即针对空心村长期压占、损毁等土地，充分利用空心村拆除整治过程中的墙土、砖瓦等废弃物，构建一个沉降稳定、结构合理、表土肥沃的健康土体。健康土体是针对有问题或有“病”土体而言的，它是健康农田生态系统的基础。基于空心村土地整治构建健康土体，有利于增加高质量耕地面积，改善区域农田生态系统，维持良好、持续、健康的农田生产能力，为人类提供安全优质的食物来源，并发挥健康的生态服务功能。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于农村空废土地整治的健康土地营造方法，旨在将农村空置和废弃宅基地、压损土地和退化土地整治还田，构建稳定健康的土体，改善土壤结构，改良土壤的理化性质，形成良性健康农田生态系统。

本发明的具体技术方案是一种基于农村空废土地整治的健康土体营造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)对需整治的农村空废宅基地、压损土地的地面以上建筑垃圾进行清理，形成作业区，清理出的地面以上的建筑垃圾集中堆放于作业区一侧；

2)在作业区剥离厚度为H1的表土层Ⅰ和表土层Ⅰ之下厚度为H2的表土层Ⅱ，其中表土层Ⅰ厚度约为40cm，表土层Ⅱ厚度根据H2＝H-H1公式计算，H为作业区剥离土坑深度，按以下公式(I)计算，

$H=85+\frac{V}{S}\×\mathrm{100......}\left(I\right),$

上式(I)中，H为作业区剥离土坑深度，单位为cm，V为建筑垃圾体积，单位m³，S为作业区面积，单位m²，85cm为水浇地有效土层厚度；

3)将堆放的建筑垃圾均匀填充到表土剥离后的作业区剥离土坑内，在填充完毕后的建筑垃圾上均匀覆盖几厘米表土层Ⅰ表土，其后推平碾压多次，压实后距地面深度约为85cm；

4)将表土层Ⅰ剩余的土壤覆盖在步骤3)压实后的表面，并碾压平整，碾压后的土壤干密度为1.5-1.6g/cm³；

5)将表土层Ⅱ的土壤覆盖在步骤4)处理后的土壤表面，覆盖厚度为40-45cm，平整覆盖土，至与地面平行，清运剩余表土，并新建排灌工程；

6)对步骤5)处理后的土体，利用生物种植肥田，播种适宜本地草种、豆科植物，植物灌浆期进行翻压，使植物根茎全部腐烂肥田，维持2-3年后最终完成作业区复垦。

更进一步地，所述的步骤2)中剥离表土层Ⅰ的厚度H1为30-50cm，将从表土层Ⅰ剥离的表土集中搁置于与建筑垃圾同侧的作业区一侧。

更进一步地，所述的步骤2)中剥离表土层Ⅱ的厚度H2为70-80cm，将从表土层Ⅱ剥离的表土集中搁置于堆放建筑垃圾一侧相对的作业区另一侧。

更进一步地，所述的步骤3)中在填充完毕后的建筑垃圾上均匀覆盖3-5cm表土层Ⅰ表土，其后推平碾压3-5次，压实后距地面深度约为85cm。

本发明的有益效果：本发明的方法采用建筑垃圾和院落土分层填充和压实的方式，综合利用了农村建筑垃圾，解决了传统空废宅基地整治还田不均匀沉降问题。将农村空废土地整治与健康农田系统建设有机结合，促进了土体稳定性、结构合理性及其功能高效性的协调和统一，实现了农村空废宅基地治理、耕地建设和保护以及现代农业发展多重目标，社会、经济和生态效益高。为空废宅基地整治还田、污染土地整治、建筑垃圾处理和利用提供了一种便于推广的实用技术方法。

附图说明

图1为本发明的方法表土剥离的纵向剖示图，11为表土层Ⅰ，12为表土层Ⅱ；

图2为本发明的方法复垦土壤剖面构造示意图，21为建筑垃圾压实层，22为表土层Ⅰ回填压实层，23为表土层Ⅱ回填层。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步地描述。

本发明的方法在进行复垦前首先测算地面建筑垃圾确定挖填深度，划定作业区、建筑垃圾及表土堆置场所，计算填充量。本发明的健康土体营造方法的实施例具体步骤如下：

1)对农村闲置、废弃宅基地等地面以上建筑垃圾进行清理，形成作业区：在要整治还田的农村空废土地、宅基地等土体压实区域清理地面以上建筑垃圾，集中堆放于作业区一侧；

2)对农村空废土地、宅基地等压实的土地即作业区进行表土剥离：在要整治还田的农村闲置、废弃宅基地等压实区域及边缘剥离表土，剥离的表土层I的厚度为40cm，并将剥离的表土集中搁置于作业区一侧合适位置，与建筑垃圾同侧；

本发明中表土层Ⅰ受生产生活活动干扰频繁、碎石较多，不利于耕作，剥离后集中回填较深一层。

继续对作业区进行表土剥离：在作业区继续剥离表土，剥离表土层II厚度70-80cm，剥离表土集中搁置于作业区另一侧，与建筑垃圾对侧，作业区剥离土坑深至110-120cm，具体深度根据地面以上建筑垃圾体积确定，公式为：其中H为表土剥离总厚度(单位cm)，V为建筑垃圾体积(单位m³)，S为作业区面积(单位m²)，该公式利用建筑垃圾体积计算需继续剥离表土的深度，85cm为水浇地有效土层厚度。

本发明中表土层Ⅱ受生产生活活动干扰较少，土质较好，用于复垦耕地耕作层；

3)对作业区进行填充和初步整形：将农村闲置、废弃宅基地等地面以上建筑垃圾均匀填充到表土剥离后的作业区内，在填充的建筑垃圾上均匀覆盖3-5cm表土层Ⅰ表土，并使用推土机推平碾压实，机械作业来回次数为3-5次，压实后距地面高度约为80-85cm(黄淮海平原地区耕地复垦，水浇地要求有效土层厚度≥80cm，土壤容重≤1.35g/cm³)，碾压可选择适宜的碾压工具和碾压运行参数。

本发明中初步整形不仅是为了将土坑填平的需要，也是为了掩埋村庄建筑垃圾等废弃材料；

4)对作业区继续填充土壤和碾压：将表土层Ⅰ土壤覆盖在步骤3)处理后的表面并碾压平整，碾压后的土壤干密度1.5-1.6g/cm³，压实后距地面高度约为40-45cm，其目的是防止农业水肥下漏，同时又避免土壤毛细结构破坏，导致土壤盐碱化或板结，碾压可选择适宜的碾压工具和碾压运行参数。

本发明中第二层填充土壤是为了处理和综合利用含碎石块较多的村庄表土，起到隔离建筑垃圾和耕作层的作用，同时也是防止复垦后土壤漏水漏肥；

5)覆土、进一步整形：将放置在作业区一侧的表土层Ⅱ土壤回填，厚度为40-45cm，使用推土机推平，清运剩余表土，同时新建排灌工程。

本发明的覆土厚度适中，既考虑了本地的土源，又满足耕地生产的要求，降低治理成本；

6)生物工程改良：利用生物种植肥田，播种适宜本地草种、豆科植物，植物灌浆期进行翻压，使植物根茎全部腐烂肥田，维持2-3年后最终完成作业区复垦。

本发明的生物改良方法，可避免使用化肥等掠夺性的土壤肥料，利用生物的自循环原理，形成很好的肥力供应系统。