一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)及改良方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)及改良方法，所述改良系統(tǒng)包括磨盤式集水微地形區(qū)域以及置埋在磨盤式集水微地形區(qū)域下方的多根第一增滲管，所述磨盤式集水微地形區(qū)域包括設(shè)置在樹穴內(nèi)并用于種植植物的半弧形土堆，所述半弧形土堆至少部分高出地面，且在半弧形土堆的周圍開設(shè)有環(huán)形圍堰；所述第一增滲管的上端與所述環(huán)形圍堰相通，第一增滲管的下端深埋入磨盤式集水微地形區(qū)域下方靠近植物根系的區(qū)域，在所述樹穴底部還鋪設(shè)有與所述第一增滲管下端相通的隔離層，所述隔離層中鋪設(shè)有排鹽暗管。本發(fā)明在滿足植物生長所需水分和養(yǎng)分的同時，在整體上能夠在濱海鹽堿地為植物提供一個良好的微區(qū)生長環(huán)境，促進植物生長。
【專利說明】一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)及改良方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鹽堿地治理技術(shù)，特別是涉及一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)及改良方法。
【背景技術(shù)】
[0002]濱海地區(qū)鹽堿地的特點大致可以總結(jié)為:一大，三高，一低和一差。具體為:蒸發(fā)量大，地下水礦化度高和地下水位高是形成濱海鹽堿地的根源，最終導(dǎo)致土壤鹽分高，養(yǎng)分含量低和土壤結(jié)構(gòu)差。
[0003]因此，要想改善鹽堿地的局部環(huán)境，就要從形成濱海鹽堿地的根源入手，才能達到鹽堿地改良的目的。蒸發(fā)量大和地下水礦化度高是自然因素，人類無法從根本上加以改變，但地下水位高可以采用挖明溝、鋪暗管和豎井排鹽等方法直接降低地下水位，或通過鋪設(shè)隔鹽層等間接手段阻斷地下水向地表運移。
[0004]目前，治理鹽堿地的方法比較單一，如只采用化學(xué)方法改良土壤，這樣做只是站在形成鹽堿地結(jié)果的角度考慮問題，往往治標(biāo)不治本；而只通過鋪設(shè)隔鹽層來打斷土壤毛管水的向上運移或者只鋪設(shè)暗管來降低地下水位，雖然從形成鹽堿地根源的角度出發(fā)，但是其結(jié)構(gòu)過于簡單且忽略了形成鹽堿地的果，即沒有土壤改良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出 一種能夠通過控制土壤中水的單向運動，達到抑制土壤表層積鹽目的的局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)和改良方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)，所述鹽堿地改良系統(tǒng)包括磨盤式集水微地形區(qū)域以及置埋在磨盤式集水微地形區(qū)域下方的多根第一增滲管，所述磨盤式集水微地形區(qū)域包括設(shè)置在樹穴內(nèi)并用于種植植物的半弧形土堆，所述半弧形土堆至少部分高出地面，且在半弧形土堆的周圍開設(shè)有環(huán)形圍堰；所述第一增滲管的上端與所述環(huán)形圍堰相通，第一增滲管的下端深埋入磨盤式集水微地形區(qū)域下方靠近植物根系的區(qū)域，在所述樹穴底部還鋪設(shè)有與所述第一增滲管下端相連接的隔離層，所述隔離層中鋪設(shè)有排鹽暗管。
[0007]優(yōu)選地，所述第一增滲管由底端和側(cè)壁開孔且內(nèi)部填充有砂子的PVC管構(gòu)成，且所述PVC管的管壁上開有若干通孔，砂子的粒徑大于所述通孔的孔徑。
[0008]優(yōu)選地,所述第一增滲管的直徑為5~20cm,管壁厚度為I~5mm,通孔的孔徑為
0.1~0.5cm,孔間距5~IOcm0
[0009]優(yōu)選地，所述第一增滲管底部的孔間距小于側(cè)壁的孔間距。
[0010]優(yōu)選地，在所述半弧形土堆以及第一增滲管所圍成的空間內(nèi)，將蚯蚓糞與原土壤按照體積比1:12~20混合均勻并回填，形成微區(qū)改土區(qū)域。
[0011]優(yōu)選地，所述樹穴底部的隔離層由15~30cm厚的級配碎石層構(gòu)成，所述隔離層上鋪設(shè)有0.2~Imm的土工布作為過濾層。[0012]優(yōu)選地，所述鹽堿地改良系統(tǒng)還包括垂直位于樹穴底部的第二增滲管，所述第二增滲管的上端與所述多根第一增滲管的下端相通，第二增滲管的下端至少部分位于隔離層中。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良方法，所述鹽堿地改良方法包括如下步驟:A、在濱海原生鹽堿土的地下構(gòu)建排鹽暗管網(wǎng)絡(luò)，排鹽暗管距地面I~2m ;B、在排鹽暗管上鋪設(shè)15~30cm的級配碎石層從而形成隔離層，其中碎石的粒徑為5~30mm,鋪完碎石后,在隔離層表層鋪設(shè)一層0.2~Imm的土工布；C、回填原土，整理地形；D、根據(jù)樹種開挖適合樹木規(guī)格的樹穴，并留存開挖樹穴所得的原土壤；E、將蚯蚓糞與原土壤按照體積比1:12~20混合均勻，形成回填土 ；F、在樹穴的中心位置將填滿砂子的第二增滲管垂直插入隔離層內(nèi)部并扶正；G、將步驟D中的回填土回填至樹穴內(nèi)，并填至第二增滲管的頂部；H、將具有一定耐鹽性的樹種放入樹穴中；1、將制作好的第一增滲管斜放置于根系或土球的中下部并回填步驟E中的回填土于樹穴中，種植樹木后，形成磨盤式集水微地形區(qū)域；J、灌水澆灌，淋洗原土中的鹽分。
[0014]優(yōu)選地，所述排鹽暗管的直徑為60~110mm，管壁開孔，周圍包覆無紡布或直徑為60~110mm盲管。
[0015]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0016]本發(fā)明在滿足植物生長所需水分和養(yǎng)分的同時，在雨季或灌溉時能夠最大程度的促進濱海鹽堿地中水分的單向向下運移并及時將淋洗的鹽水排出，促進土壤洗鹽。在春季能夠最大程度的抑制土壤水分的向上運移從而抑制土壤返鹽。因此本發(fā)明在整體上能夠在濱海鹽堿地為植物 提供一個良好的微區(qū)生長環(huán)境，并促進植物的生長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
[0020]參見圖1，其中示出本發(fā)明一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，所述鹽堿地改良系統(tǒng)包括磨盤式集水微地形區(qū)域10以及置埋在磨盤式集水微地形區(qū)域10下方的多根第一增滲管20，所述磨盤式集水微地形區(qū)域10包括設(shè)置在樹穴內(nèi)并用于種植植物11的半弧形土堆12，所述半弧形土堆12至少部分高出地面，且在半弧形土堆12的周圍開設(shè)有環(huán)形圍堰13 ;本發(fā)明的“磨盤式”集水微地形區(qū)域10類似于石磨的結(jié)構(gòu)。若樹穴直徑為I~2m (例如樹穴直徑為1.4m)，則本發(fā)明形成以樹穴的中心軸為圓心、直徑為80~100cm、且高出地面O~20cm的半弧形土堆12，在其上種植植物11。并在半弧形土堆12的四周形成寬度為20~30cm，深度10~20cm的環(huán)形圍堰13 (環(huán)形圍堰13的邊緣與水平面保持一致，如圖1所示)。需要說明的是，本發(fā)明需要進行加固集水面(即夯實環(huán)形圍堰13)，夯實圍堰后，能夠促進降雨或灌溉水向環(huán)形圍堰13中匯集。
[0021]本發(fā)明上述的磨盤式集水微地形區(qū)域10的目的主要是促進水分向環(huán)形圍堰13匯集，匯集到環(huán)形圍堰13中的水分大部分將經(jīng)過第一增滲管將水分運移到植物根際附近，從而促進根系周邊土壤的洗鹽，為植物生長提供一個良好的低鹽環(huán)境。
[0022]本發(fā)明所述的第一增滲管20的上端與所述環(huán)形圍堰13相通，第一增滲管20的下端深埋入磨盤式集水微地形區(qū)域10下方靠近植物11根系的區(qū)域，在所述樹穴底部還鋪設(shè)有與所述第一增滲管20下端相通的隔離層30，所述隔離層30中鋪設(shè)有排鹽暗管31。優(yōu)選地，所述鹽堿地改良系統(tǒng)還包括垂直位于樹穴底部的第二增滲管21，所述第二增滲管21的上端與所述多根第一增滲管20的下端相通，第二增滲管21的下端至少部分位于隔離層30中。由此在局部上，部分第一增滲管20與第二增滲管21形成“Y”字型結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明的增滲管優(yōu)選地由底部和側(cè)壁開孔且內(nèi)部填充有砂子的PVC管構(gòu)成，且所述PVC管的管壁上開有若干通孔，砂子的粒徑大于所述通孔的孔徑；具體地，本實施例中，PVC管的直徑為5~20cm,管壁厚度為I~5mm。管壁上通孔的孔徑為0.1~0.5cm,孔間距5~10cm，并且更優(yōu)選地，所述第一增滲管20底部的孔間距小于上部的孔間距。本發(fā)明的增滲管與磨盤式集水微地形區(qū)域10相互配合，增滲管能夠促進環(huán)形圍堰匯集的水分向下運移，加速土壤的洗鹽過程。
[0024]進一步，本發(fā)明在所述半弧形土堆12以及第一增滲管20所圍成的空間內(nèi)，將蚯蚓糞與原土壤按照體積比1:12~20混合均勻并回填，形成微區(qū)改土區(qū)域14。
[0025]眾所周知，鹽堿土普遍具有土壤結(jié)構(gòu)差、養(yǎng)分低、有效水分含量少、土壤生態(tài)系統(tǒng)脆弱等特點，將蚯蚓糞和當(dāng)?shù)赝寥腊凑毡景l(fā)明的比例混合并回填，能夠顯著改善土壤的理化結(jié)構(gòu)。
[0026]蚯蚓糞的作用主要 有以下三點:①能夠增加土壤孔隙度和團聚體的數(shù)量，改善土壤結(jié)構(gòu)，具有很好的通氣性、透水性和高的保水能力。②蚯蚓糞中不僅富含大量的有機質(zhì)、氮、磷、鉀和腐殖酸等，還富含植物生長必須的16種營養(yǎng)元素和具有刺激植物生長的植物激素，對植物的生長和提高作物的品質(zhì)具有非常明顯的作用。③蚯蚓糞具有很大的比表面積，成為許多微生物的附著載體，蚯蚓糞中含有大量的細(xì)菌、氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、真菌等大量多種微生物群落，且繁殖速度成倍增長，成為了土壤的分解中心，有利于土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化。因此將蚯蚓糞作為鹽堿地土壤改良基質(zhì)能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤養(yǎng)分、保水和活化土壤生態(tài)系統(tǒng)的作用。
[0027]此外，本發(fā)明所述樹穴底部的隔離層30由15~30cm厚的級配碎石層構(gòu)成，所述隔離層30上鋪設(shè)有0.5~Imm的土工布作為過濾層。
[0028]隔離層30目的是打破土壤的毛管空隙、抑制隔鹽層下部土壤中水分向上運移，從而減少表層土壤積鹽的目的。
[0029]而鋪設(shè)在隔離層30排鹽暗管31在本發(fā)明中起到直接作用和輔助作用。①直接作用:降低地下水位，防止土壤返鹽；②輔助作用:將充分溶解了土壤鹽分并滲入地下的水體通過管道排走，從而達到有效降低土壤含鹽量的目的。
[0030]本發(fā)明還提供了一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良方法，所述鹽堿地改良方法包括如下步驟:
[0031]A、在濱海原生鹽堿土的地下構(gòu)建排鹽暗管網(wǎng)絡(luò)，排鹽暗管31距地面I~2m ;優(yōu)選地，所述排鹽暗管31的直徑為60~IlOmm,管壁開孔,周圍包覆無紡布或市售直徑為60~110mm盲管。[0032]B、在排鹽暗管31上鋪設(shè)15~30cm的級配碎石層從而形成隔離層30，其中碎石的粒徑為5~30mm,鋪完碎石后,在隔離層30表層鋪設(shè)一層0.5~Imm的土工布；
[0033]C、回填原土，整理地形；
[0034]D、根據(jù)樹種開挖適合樹木規(guī)格的樹穴，并留存開挖樹穴所得的原土壤；
[0035]E、將蚯蚓糞與原土壤按照體積比1: 12~20混合均勻，形成回填土 ；
[0036]F、在樹穴的中心位置將填滿砂子的第二增滲管垂直插入隔離層內(nèi)部并扶正；
[0037]G、將步驟D中的回填土回填至樹穴內(nèi)，并填至第二增滲管的頂部。
[0038]H、將具有一定耐鹽性的樹種放入樹穴中；
[0039]1、將制作好的第一增滲管斜放置于根系或土球的中下部并回填土壤E于樹穴中，種植樹木后，形成磨盤式集水微地形區(qū)域；
[0040]J、灌水澆灌，淋洗原土中的鹽分。本發(fā)明上述技術(shù)方案的工作原理和工作過程為:
[0041]本發(fā)明能夠控制土壤水分的單向運動，即降雨或灌溉時通過磨盤式集水微地形區(qū)域10促使水分向環(huán)形圍堰13中匯集，匯集于環(huán)形圍堰13中的土壤水分通過第一增滲管20能夠最大程度的溶解和清洗根系附近土壤中的鹽分，最終被淋洗的鹽水經(jīng)過第二增滲管21加速向下運移并經(jīng)過排鹽暗管31將淋洗的鹽水帶走；春季蒸發(fā)量大時，隔離層30和排鹽暗管31的存在又能夠最大程度的抑制地下水的向上運移，從而減少表層土壤聚鹽。以蚯蚓糞作為土壤改良基質(zhì)不僅可以改善土壤的理化性質(zhì)，還能夠活化土壤生態(tài)系統(tǒng)，促進植物的生長。因此，本發(fā)明能夠廣泛適用于濱海地區(qū)中度及中度以上鹽潰化土壤的改良。
[0042]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的具體實施方 式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:所述鹽堿地改良系統(tǒng)包括磨盤式集水微地形區(qū)域(10)以及置埋在磨盤式集水微地形區(qū)域(10)下方的多根第一增滲管(20)，所述磨盤式集水微地形區(qū)域(10)包括設(shè)置在樹穴內(nèi)并用于種植植物(11)的半弧形土堆(12)，所述半弧形土堆(12)至少部分高出地面，且在半弧形土堆(12)的周圍開設(shè)有環(huán)形圍堰(13);所述第一增滲管(20)的上端與所述環(huán)形圍堰(13)相通，第一增滲管(20)的下端深埋入磨盤式集水微地形區(qū)域(10)下方靠近植物(11)根系的區(qū)域，在所述樹穴底部還鋪設(shè)有與所述第一增滲管(20)下端相通的隔離層(30)，所述隔離層(30)中鋪設(shè)有排鹽暗管(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:所述第一增滲管(20)由底端與側(cè)壁開孔且內(nèi)部填充有砂子的PVC管構(gòu)成，且所述PVC管的管壁上開有若干通孔，砂子的粒徑大于所述通孔的孔徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:所述第一增滲管(20)的直徑為5~20cm,管壁厚度為I~5mm,通孔的孔徑為0.1~0.5cm,孔間距5~10cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:所述第一增滲管(20)底部的孔間距小于上部的孔間距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:在所述半弧形土堆(12)以及第一增滲管(20)所圍成的空間內(nèi)，將蚯蚓糞與原土壤按照體積比1:12~20混合均勻并回填，形成微區(qū)改土區(qū)域(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:所述樹穴底部的隔離層(30)由15~30cm厚的級配碎石層構(gòu)成,所述隔離層(30)上鋪設(shè)有0.5~Imm的土工布作為過濾層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地改良系統(tǒng)，其特征在于:所述鹽堿地改良系統(tǒng)還包括垂直位于樹穴底部的第二增滲管(21)，所述第二增滲管(21)的上端與所述多根第一增滲管(20)的下端相通，第二增滲管(21)的下端至少部分位于隔離層(30)中。
8.一種局部集流增滲抑蒸發(fā)的鹽堿地改良方法，其特征在于:所述鹽堿地改良方法包括如下步驟: A、在濱海原生鹽堿土的地下構(gòu)建排鹽暗管網(wǎng)絡(luò)，排鹽暗管(31)距地面1~2m; B、在排鹽暗管(31)上鋪設(shè)15~30cm的級配碎石層從而形成隔離層(30)，其中碎石的粒徑為5~30mm,鋪完碎石后,在隔離層(30)表層鋪設(shè)一層0.5~Imm的土工布； C、回填原土，整理地形； D、根據(jù)樹種開挖適合樹木規(guī)格的樹穴，并留存開挖樹穴所得的原土壤； E、將蚯蚓糞與原土壤按照體積比1:12~20混合均勻，形成回填土 ； F、在樹穴的中心位置將填滿砂子的第二增滲管垂直插入隔離層內(nèi)部并扶正； G、將步驟D中的回填土回填至樹穴內(nèi)，并填至第二增滲管的頂部； H、將耐鹽性的樹種放入樹穴中； 1、將制作好的第一增滲管傾斜放置于根系或土球的中下部并回填步驟E中的回填土于樹穴中，種植樹木后，形成磨盤式集水微地形區(qū)域； J、灌水澆灌，淋洗原土中的鹽分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹽堿地改良方法，其特征在于:所述排鹽暗管(31)的直徑為60~110mm，管 壁開孔，周圍包覆無紡布或60~IlOmm盲管。
【文檔編號】A01B79/02GK103718686SQ201410006715
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】譚德遠, 翟鵬輝, 高彥波, 王婉清, 樊蓓莉 申請人:北京東方園林股份有限公司