一种盐碱地改良水田种植水稻的系统及方法与流程

本发明专利涉及盐碱土改良领域，尤其适用于黏性盐碱地土质，具体涉及一种盐碱地改良种植水稻的系统及方法。

背景技术

江浙地区人多地少，用地情况十分紧张，为落实江浙地区城市耕地占补平衡，保障地区经济可持续性发展，加快启动造地工程十分紧迫。因此，沿海地带滩涂盐碱地成为耕地造地的重要目标，其中盐碱地水田造地效益更加显著。秸秆还田作为早期的农用技术被利用于盐碱地改良中，如201610550488.4号专利利用水稻秆作为隔盐层，切断传送盐毛细管，以此改良盐碱地。授权公告号为206775972u的中国实用新型专利公开了一种盐碱地植物种植系统，所述的盐碱地植物种植系统包括由下至上布置的盐碱隔离层、土壤改良层、防蒸发保墒层、以及横向布置的微润滴管驱盐装置组成，所述盐碱隔离层由有机肥、鹅卵石、粗沙组成，所述土壤改良层由盐碱土、有机肥、保水剂、棉籽壳、脱硫石膏等成分按比例组成，所述防蒸发保墒层位于土壤表层，由棉花秸秆粉碎物或其他农林废弃物组成，其形式为压制或编制而成的毯状结构，所述微润驱盐装置由微润管及供水系统组成，埋藏于土壤改良层内，且位于植物根系上方。

但在实际操作过程中，随着地下水上返或自然降水水分下渗，将土层中的秸秆层完全浸没后，蒸发作用下上层传送盐毛细管重塑，隔盐效果会短时间内迅速失效。

技术实现要素：

本发明提供一种盐碱地改良种植水稻的系统及方法，采用水稻秸秆作为生物材料，并结合塑性软管作为耕种层下排盐水暗管不断将地下水排出，在水田耕种层下构置出空隙层，利用虹吸空断的机理有效抑制地下水返盐。

一种盐碱地改良水田种植水稻的系统，包括基层、铺设在基层上的秸秆层和位于秸秆层上方的水田耕种层；所述基层内间隔开设连通至所述秸秆层的暗渠，所述秸秆层中设有延伸至暗渠中的涵管；所述暗渠中铺设周身开孔的塑性软管，所述塑性软管出水口延伸至稻田外。

优选地，所述秸秆层的秸秆本身作为生物涵管延伸至所述暗渠中。所述秸秆为水稻秸杆或小麦秸秆；优选水稻秸杆，就地取材，水稻秸秆返回田。

本发明上层为水田耕种层，耕种层和秸秆层之间形成一层空隙层，秸秆层两侧延伸出作为生物涵管，将上返至秸秆层的含盐地下水排至两侧的暗渠。暗渠底放有一根周身开孔的塑性软管，软管上同样可铺盖秸秆作为支撑，由生物涵管排出的含盐地下水由软管收集并最终排出水田外。由此保证水田耕种层下有一气体层，如同虹吸管中的空气段，水田中的耕种水层不干涸，气体层将持续存在，以此隔断返盐。

优选地，所述秸秆层由整根秸秆铺设而成。优选采用水稻秸杆。

优选地，所述暗渠的深度为50～60cm；暗渠中塑性软管上方铺设秸秆作为支撑。

优选地，所述暗渠的宽度为20～40cm；相邻暗渠之间的间隔为8～12m。

进一步优选地，暗渠深度为60cm；宽度为30cm；相邻暗渠之间的间隔为10m。

优选地，所述塑性软管的径向截面周长为8～12cm，塑形软管材质可为pe、pvc，塑形软管周身开小孔处理。

优选地，所述秸秆层尽可能铺设平整，厚度均匀。

优选地，所述秸秆层的厚度为5～20cm。进一步优选为10～15cm。此处的厚度是指被覆土压实后的厚度。

优选地，所述水田耕种层的厚度为25～40cm。进一步优选为30cm，水田耕种层中上层为水稻耕种层、下层为淤底层；与秸秆层之间形成空气层。

优选地，所述隔盐的气体层由原覆土下的空气形成，或秸秆厌氧产生的甲烷气体产生。

优选地，所述淤底层是由水田蓄水后，旋耕机械将土打烂在耕种层底部形成的不透水不透气层，而隔盐的气体层就在淤底层下方。

为使更顺利排水，优选地，所述暗渠设置5～10°的坡度。进一步优选设置5°的坡度，向田两侧排出含盐地下水。

本发明还提供一种盐碱地改良种植水稻的方法，包括如下步骤：

(1)推土机将土面推平，翻土机进行翻土，翻土深度25～40cm；

(2)将整根的水稻秸杆铺在翻起土面上，推土机回土覆盖，形成秸秆层；水稻秸杆的铺设厚度以覆土后秸秆层厚度为5～20cm计；

(3)开沟机开沟放管，埋管深度50～60cm，塑性软管上覆盖水稻秸杆后覆土，形成暗渠，秸秆层的秸秆本身作为生物涵管延伸至暗渠内，塑性软管出水口延至田外；相邻暗渠之间的间距为8～12m；

(4)田亩浸泡，旋耕洗盐，旋耕过程中部分秸秆被翻入水田耕种层中；

(5)添加有机肥和调理剂进行培肥；

(6)抗盐水稻种植，然后进行水稻管理；整个水稻生长周期内水田内均保持有水覆盖。

本发明利用水稻杆支撑结合暗渠不断排出地下水，在水田耕种层下形成一气体层，利用虹吸空断的原理，隔断了含盐水的向上输送；水稻杆作为生物涵管，将上返至稻杆层含盐地下水导至暗渠中。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)改良工艺简单，易实施操作，无需深层翻土，配合普通翻地机具有较强的可操作性；(2)可以利用周围往年多余的水稻秸秆，废物利用；(3)新改盐碱地中有机质含量不足，添加水稻杆的腐烂，腐殖质可增强土壤保水保肥力，减少土壤板结；(4)新改盐碱地中往往微生物量少且种类不多，随着良田秸秆的添加，可带入大量微生物，增强土壤活力；(5)生物涵管与暗渠相互协同，在水田耕种层与秸秆层之间形成一层含气间隙层，隔断了含盐水的向上输送。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中所示附图标记如下：

1-水田耕种层2-秸秆层3-基层

4-暗渠5-塑性软管6-生物涵管

7-隔盐气体层

具体实施方式

如图1所示，一种盐碱地改良的水稻种植系统，包括基层3、基层上方的秸秆层2和秸秆层上方的水田耕种层1。

水田耕种层厚度为25～40cm，秸秆层由整根的水稻杆铺设而成，厚度为5～20cm，水田耕种层和秸秆层接触处形成一层隔盐气体层7。

基层中开设暗渠4，暗渠4底部设置5°的坡度，暗渠内铺设周身开孔的塑性软管5，塑性软管的出水口延伸至水田外，塑性软管上方铺设水稻秸秆作为支撑以与秸秆层衔接。秸秆层的秸秆本身作为生物涵管延伸至暗渠中。由生物涵管排出的含盐地下水由软管收集并最终排出水田外。由此保证水田耕种层下有一气体层，隔断返盐。

以最优选实施方式的具体施工步骤如下：

(1)推土机将不平的土面推平，翻土机进行翻土，翻土深度30cm；

(2)将水稻杆铺在翻起土面上，推土机回土覆盖；

(3)开沟机开沟放管，埋管深度60cm，软管上覆盖水稻杆覆土，软管出水口延至田外；

(4)田亩浸泡，旋耕洗盐；

(5)对盐碱地土壤进行培肥，添加加有机肥，调理剂；

(6)抗盐水稻种植，水稻管理。

铺埋的生物材料也可取用玉米、芦苇等江浙地带常年的植物枝干，压实厚度不小于10cm。此法在浙江沿海滩涂场地上，改良盐碱地种植水稻已获得成功，水稻亩产量颇丰。

实施例

本发明生物涵管阻排盐改良盐碱地种植水稻方案在浙江省舟山市岱山县实施情况如下：

在岱山县废弃盐场厂区进行盐碱地改良并改良后当年进行水稻种植，厂区原状土土壤盐分含量高，土壤发育弱，有机含量低，地力薄，不适宜农作物的生长。土壤原始检测数据与改良后数据如表1所示。

具体实施步骤为：①推土机将不平的土面推平，翻土机进行翻土，翻土深度30cm；②将水稻杆铺在翻起土面上，推土机回土覆盖；③开沟机开沟放管，埋管深度60cm，软管上覆盖水稻杆覆土，软管出水口延至田外；④田亩浸泡，旋耕洗盐，⑤对盐碱地土壤进行培肥，添加加有机肥，调理剂；⑥抗盐水稻种植，水稻管理。经过8个月盐碱地改良及水稻种植试验，改良后土壤盐分含量均下降90％以上，符合培育水稻要求。据2017年11月20日水稻产量测算，甬优12品种水稻亩产量达到680斤。

改良前后原状土和种植土检测数据表如表1所示。

表1改良前后原状土和种植土检测数据表

综上所示，利用生物涵管阻排盐改良盐碱地种植水稻效果明显，能够实现当年改良当年种植，本发明不局限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员从上述构思出发，不经过创作性劳动，所作出种种变换，君落在本发明专利的保护范围之内。