一种滨海地区盐碱地农田林网综合构建体系的制作方法

文档序号:12290994阅读:392来源:国知局
一种滨海地区盐碱地农田林网综合构建体系的制作方法与工艺

本发明涉及农田林网综合建设领域,特别涉及一种滨海地区盐碱地农田林网综合构建体系。

(二)

背景技术:

农田林网对于调节农田区域小气候、防风固沙、减轻和防御各种自然灾害,为农作物的稳产和高产提供了良好的生长环境。但滨海地区盐碱含量高,土壤次生盐渍化严重、淡水资源缺乏、蒸降比大及黄河断流等因素,该区域的农田林网建设一直处于较低水平,特别是在中度盐碱以上的地段,林网建设以道路防护林建设为主,农田林网结构不完整,起不到真正的防护功能,呈现农作物生长缓慢、受害严重等现象,盐碱地农田林网构建还没有形成一套完整、统一的理论和技术体系。在盐碱地农田林网建设中主要存在造林建设困难、品种单一、林种及林带结构配置不完善和林网抚育管理不及时等问题,造成农田林网防护效能低,稳定性差,生长衰退,病虫危害严重,严重影响盐碱地农田林网的整体防护功能和农作物产量。

目前盐碱地农田林网建设技术较为单一,主要是在传统条台田整地的基础进行防护林建设,防护林结构和功能较为薄弱。

(三)

技术实现要素:

本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种可操作性强、成本低的滨海地区盐碱地农田林网综合构建体系。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种滨海地区盐碱地农田林网综合构建体系,以中度盐碱地为处理对象,其特征在于:

(1)在盐碱地的边缘开挖东西和南北向相连接的“Γ”型沟渠;

(2)沟渠内侧留出聚盐裸地;

(3)聚盐裸地内侧修建三道生物条田;

(4)生物条田内侧为农田;

(5)上述沟渠、生物条田和农田形成防护高效的集合农田林网体系。

本发明依据滨海地区盐碱地水盐运移规律及植物演替理论,基于构筑型的概念,在滨海中度盐碱地段,采用“水渠整地(水工措施)-草本-灌木-乔木(生物措施)--农作物(农业措施)配置”优化集成“以降盐改土、防风增产”于一体的盐碱地农田林网建设技术,即高标准水渠台田整地后,在靠近台田的一侧分别在高度不同的条田上配置不同的植物材料,最后在乔木防护林带的台田上进行农作物的种植;能有效解决盐碱地防护林成活率低、地表返盐严重、结构功能不稳定的问题,极大提高了树木成活率和保存率,起到了较好的压碱抑盐功能,利于盐碱地农田林网结构和功能的稳定,起打了较好的防护效益。

本发明的更优技术方案为:

所述条田边缘均设置有围埝,围埝上宽0.5m,下宽1.0m,高度0.5m,坡度比0.75。

步骤(1)中,沟渠长度至少长于对应农田长度5m以上,上宽8-10m,下宽2-3m,坡度比0.75,渠底至路面深度在4-5m;为形成有效的农田林网,沟渠为间距为75m的东西向沟渠2个,或间距为50m的东西向沟渠3个,南北向沟渠对应东西向沟渠设置,作为一个高效农田林网防护的集合体系。

步骤(2)中,聚盐裸地临近沟渠的一侧修建宽度为1.5-2.0m的小路。

步骤(3)中,三道生物条田的宽度由低到高依次为2.0-3.0m、3.0-4.0m、10.0-15.0m,条田高度依次增加0.5m,坡度比均为0.75。

步骤(5)中,生物条田和农田建设为农田林网,东向西林网间距为75m的林带2条,或间距为50m的林带3条,南北向林带间隔设置,农田林网规格控制在主林带间距为150m,副林带间距为300m。

步骤(3)中,从低向高,第一道生物条田种植盐生或耐盐的草本植物,第二道生物条田种植盐生植物为主的灌草带,第三道生物条田种植耐盐树木白蜡和竹柳为主的混交林,并配置乔灌草立体配置模式。

步骤(3)中,条田一侧和中间部分各修建一个排水渠,排水渠的具体参数为宽度50cm,深20cm,坡度比0.75。

步骤(1)中,沟渠中间修建操作小路。

本发明基于构筑型的概念,该技术重点对盐碱地农田林网建设的造林整地和林网结构配置等关键构件技术进行了研发,依据盐碱地水盐运移和生物演替理论,从降盐改土实施的工程措施、林网结构水平和纵向有效配置出发,构建中度盐碱地农田林网综合营建技术。

本发明的优点主要表现在:摈弃传统的盐碱地区单一的条台田整地做法,将传统的台田分割为阶梯状乔灌草立体配置的多层次防护林带,极大提高了树木成活率和保存率,达到了降盐改土的功能,真正形成了高标准的“水工措施-生物措施-农业措施”为关键要素的农田林网配置模式,农田防护效益极大提高;本发明技术可操作性强,成本低,适宜在广大滨海盐碱地区实施。

(四)附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的纵剖面结构示意图;

图2为本发明的平面结构示意图。

图中,1沟渠,2聚盐裸地,3条田一,4条田二,5条田三,6农田,7围埝,8操作小路,9排水渠,A水工措施,B生物措施,C农业措施。

(五)具体实施方式

本发明具体实施例如下:

1.地段的土壤盐碱环境

本发明要应用于滨海地区中度盐碱化地段,耕作层全盐含量在0.3%-0.6%, pH值在8.5-9.5之间。土壤容重在1.4g/cm3-1.6 g/cm3。植被覆盖度在20%以下,以零星分布的盐碱杂草为主。

2.构建条台田工程技术

由于滨海地区盐碱含量高,为提高农作物产量,在中度盐碱地上需进行一定的工程整地。主要是进行水渠-条田-台田的整地。(1)构件1:“Γ”型沟渠。从利于农田防护和降盐改土的功能出发,需开挖东西和南北向相链接的“Γ”型沟渠,水渠整体分布在北侧和东侧,水渠参数为:长度依据实施地段的农田和林网的长度和宽度进行,但至少长于最终对应农田长度5m以上,上宽8-10 m,下宽2-3 m,坡度比0.75,渠底至路面深度在4-5m;为形成有效的农田林网,需控制在设置间距为75m的东西向沟渠2个,或间距为50m的东西向沟渠3个,南北向沟渠对应东西向沟渠设置,这作为一个高效农田林网防护的集合体系;(2)构件2:聚盐裸地,也可兼做道路。为便于农林业生产方便,同时利于盐分上升,聚盐排盐,在紧邻沟渠的一侧修建宽带为1.5-2.0m的小路;(3)构件3-5:生物条田。紧邻小路一侧,修建高度不同的3道“条田”,条田长度依据农田建设的长度而设定,条田宽度从低到高依次为2.0-3.0m;3.0-4.0m;10.0-15.0m;条田高度依次增加0.5m;坡度比均为0.75;(4)构件6:农田。紧邻最后一道条田为农田建设,长度和宽带依据实际用地和防护林网格大小进行设置,需能够集合建成东西向林网间距为75m的林带2条,或间距为50m的林带3条,南北向林带可间隔设置,总体农田林网格规格控制在主林带间距为150m,副林带间距在300m;(5)构件7:围埝。在每一条田或台田的边缘,为储存雨水和防止水土流失,均设置围埝,上宽0.5m,下宽1.0m,高度0.5m,坡度比0.75。

3.农田防护林配置技术

因设置的三道生物条田和一个农田,这4个构件,因地下水位高度不同,导致含盐量有一定差异,从低条田到高台田含盐量以此降低,因此从低到高的3个条田构件,分别配置不同的生物措施,并且每一构件避免单一植物材料的配置,形成水平结构和垂直结构显著的复合生物体。具体配置为构件3种植盐生或耐盐的草本植物(植物材料以乡土植物碱蓬为主,伴生海蓬子、青蒿等),形成碱蓬群落区;构件4种植盐生植物柽柳为主的灌草带(灌木树种以乡土植物柽柳为主,以及滨海地区新培育的柽柳新品种盐松为主;伴生唐古特白刺和沙柳等,水平配置草本植物以碱蓬为主),形成柽柳-碱蓬灌草群落区;构件5种植耐盐树木白蜡和竹柳为主的混交林,并配置乔灌草立体配置模式(其中灌木和草本以上述条田的植物为主),形成乔灌混交、乔灌草立体配置的防护林体系。构件6种植区域主要农作物,譬如黄河三角洲区域以小麦、玉米和棉花等为主。

4.农田林网营建技术参数

工程整地后,可在春季或秋季进行蓄水压盐,蓄水深度控制在2-3cm即可,依靠自然蒸发,土壤重量含水量降到15%左右时,可在三道条田构件上进行植物材料的水平和垂直配置。

在构件3第一道条田上,进行草本种植,可直接进行碱蓬、海蓬子或青蒿等草本植物的混播,其中碱蓬播种量占到50%以上,播种深度在3-4cm,播种密度控制在600-800株/m2

在构件4第二道条田上,进行灌木柽柳为主的灌草带种植,并配置唐古特白刺和沙柳,其中柽柳树种占到50%以上,栽植密度为株行距1.0m×1.5m,行数控制在2-3行。

在构件5第三道条田上,营建农田防护林,造林树种和草种以上述3中的构件5中的配置树种。采用品字形乔灌混交,林下种植草本植物,草本播种密度控制在300-400株/m2,播种深度在3-4cm。栽植密度为灌木株距1.0m,乔木株距为2.0m;行距均为1.5m;行数控制在至少4行以上;林带宽度至少在8.0m以上;林带走向,主林带以垂直于滨海地区主害风北风为主,副林带以垂直于滨海地区东风为主,其中整体林网的主林带间距为150m,副林带间距在300m,即能够集合建成东西向林带间距为75m的林带2条,或间距为50m的林带3条,南北向林带可间隔设置,这也是设置“Γ”型沟渠和林带的主要原因;形成疏透度在0.25-0.30之间。

其中构件3和4,即第一条田和第二条田主要起到降盐改土的功能,并有效降低地下水位,为构件5第三条田乔、灌木树种的生长提供良好的生长环境;并且构件4第二条田可有效降低地表风速,对构件5第三条田的自然蒸发也起到了较好的抑制作用,有效抑制了地表返盐。上述构件3-5形成逐层降低地下水水位,起到了较好的降盐改土作用,形成了水平和垂直结构完善的复合生物构筑防护体,该农田林网体系可起到较好的改善农田小气候、降低地下水位、抑制地表蒸发,发挥了较强的综合防护效能。

5.其他微构件

1)构件8:操作小路。沟渠中间可修建一定宽度的道路,以利于农林业操作方便为准;2)构件9:排水渠。从低到高的条田上,在条田一侧和中间部位各修筑一个排水渠,以蓄水保土和防止水土流失。排水渠具体参数为:宽度50cm,深20cm,坡度比0.75。

6.农田林网体系

为形成有效的农田林网防护体系,上述单一构筑型(单一沟渠、林带和农田)防护林体系,在具体布设时,依据林网长度和宽度,需至少设置东西向林带、沟渠间距均为75m的林带2条,或林带、沟渠间距均为50m的林带3条,南北向沟渠可对应设置,而南北向林带可间隔设置,总体以主林带间距为150m,副林带间距在300m为原则,这样可形成一个防护高效的集合农田林网体系。

技术总结及效果分析:

1.技术总结

在中度滨海盐碱化地段,耕作层全盐含量在0.3%-0.6%, pH值在8.5-9.5之间。土壤容重在1.4g/cm3-1.6 g/cm3。1)构件1:“Γ”型沟渠构建。要求沟渠必须配置成“Γ”型结构,避免单一的条沟建设,同时沟渠上宽、底宽、沟渠深度及坡度比均需要一定的技术参数要求;2)构件2-5:条田和台田构建:紧邻水渠,从低到高依次设置为:聚盐裸地(道路)-三道生物条田-农田的工程整地措施,各条田构件均有一定的宽带、间隔高度以及坡度比等技术参数要求;3)构件3-5的生物材料配置:三道不同高度的条田分别进行农田防护林材料的综合配置,从低到高依次设置为以草本、灌木和乔木为主的防护林体系,构建为水平结构和垂直结构显著的复合生物体,主要起到逐级降低潜水水位、降盐压碱改土、改变水盐运动和防护农田效益。主要技术参数为:植物材料种选择、配比,造林密度,林带行数等。4)构件5农田林网的设置参数:乔灌草立体配置,株行距1.0-2.0m×1.5m,林带走向以垂直于滨海地区主害风北风(主林带)和沿海东风向(副林带)为主,即林带整体围绕“Γ”型沟渠对应布置;林带行数控制在至少4行以上,林带宽度至少在8.0m以上;主林带间距为150m,副林带间距在300m之间;林带疏透度在0.25-0.30。 5)其他微构件的设置:主要为条田和台田上的围埝,沟渠中间利于农林业操作的道路,从低到高条田上的排水渠,以上微构件均有一定的技术参数要求。6)农田林网体系构建:附图1和2为单一构筑型(单一沟渠、林带和农田)防护林体系,在具体布设时,需至少设置东西向林带、沟渠间距均为75m的林带2条,或林带、沟渠间距均为50m的林带3条,南北向沟渠可对应设置,而南北向林带可间隔设置,总体以主林带间距为150m,副林带间距在300m为原则,可形成高效的农田林网体系。

2.效果分析

(1)降盐抑碱效果强

通过实施“Γ”型水渠,以及条田带盐生或耐盐草本植物、灌草植物种植以及乔灌草等植物材料的栽植,实施2年后灌草条田带可降至0.2%,乔灌草防护林台田可降至0.1%以下,土壤孔隙度提高30%以上,农田达到轻度盐碱地以下,可进行正常的农林业种植。

(2)植物材料成活率和保存率高,生长性状较好

实施3年后,条田带植被覆盖率达到85%以上,灌木树种的成活率和保存率达到80%以上,乔木树种达85%以上,林分郁闭度达70%以上。

(3)防护效能好

实施综合技术措施后,林带平均防风效能提高25%以上,林网内农田空气温度平均降低0.5℃,空气相对湿度平均增加8%,农田耕作层含水量增加5%以上,含盐量降低80%以上。主要农作物小麦、玉米和棉花分别可增产15%,10%和8%以上。

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