本發明涉及排堿系統,具體涉及一種鹽堿化土壤淋洗方法。
背景技術:
鹽堿地是巨大的潛在資源,開發利用鹽堿地是擴大耕地面積,進一步發展農業生產的重要措施之一。我國約有15億畝各種鹽漬土,占世界鹽漬土面積的26.3%,濱海及內陸地區鹽堿地面積較大,并且大部分鹽堿地都一直處于待開發狀態。特別是濱海重鹽堿地地下水位高、土壤鹽分高、土壤板結、土壤肥力低、透氣性差,難以生產各種經濟作物。如何使鹽堿地快速脫鹽,是鹽堿地改良的技術瓶頸。在改造鹽堿地的經驗中,垂直排水、水平排水都有成功的技術和方法。在上世紀60年代到90年代,普遍采用“淺群井,強排強灌”的方法進行鹽堿地脫鹽,該方法可以實現鹽堿地快速脫鹽,但采用垂直排水需打大量豎井,并設置泵站,建排水管網,不僅前期投資高,而且要不斷的從豎井中排水,運行管理費用很大。張萬鈞等公開了一種淺潛水濱海鹽土地區暗管排鹽方法,對暗管的埋設方法進行了限定;彭成山公開了一種利用暗管排水改良鹽堿地的系統工程方法,對暗管排水的施工方法進行了限定;陳容茂等公開了一種鹽堿地排鹽降堿用暗管裝置,對暗管規格和鋪設規格進行了限定;但上述幾種暗管排鹽方法都不是鹽堿地快速脫鹽的系統方法,無法實現鹽堿地快速脫鹽。
目前常用的鹽堿地的改堿方法主要有:1、排堿溝大水漫灌法、2、埋設排堿管大水漫灌法、3、取走表面鹽堿層法,4、另外,還有人申請了打排堿井大水漫灌法的國家專利。經本發明人長期觀察發現,方法1和3具有改堿效果差的缺陷,方法2具有投資大,肥力流失嚴重的缺陷,方法4具有投資大,效果不明顯的缺陷。上述三種方法都突出存在改堿周期長的問題。
技術實現要素:
為了解決現有技術中存在的問題,本發明提供一種暗管灌排鹽堿地快速脫鹽系統方法。在濱海重鹽堿地采用開溝圍壩、排鹽暗管鋪設、灌溉暗管鋪設、深松破結、淡水淹灌、咸水強排、連續灌排、周年排鹽等一系列技術手段,實現鹽堿地快速脫鹽。
本發明所述方法包括以下步驟:
1)平整土地,間隔0.4-8米開挖深26-60厘米的深溝,所述深溝為單向平行溝或縱橫交叉、縱橫向疏密不同的平行溝,在開好的深溝底部填埋一層厚3-37厘米的砂子,形成地下排堿砂溝;挖與地下隔堿層連通的排堿溝,引水灌溉排堿,所述隔堿層位于砂子下方,排堿管道分布隔堿層以及用于容納所述排堿管道的砂槽,
2)土壤和改良劑混合,改良劑的組分按重量比是腐植酸40%,沸石30%,酸性調理劑20%,粉煤灰5%,糠醛渣5%;有機肥的組分按重量比是發酵雞糞45%,粉碎秸桿50%,木酢液5%;改良劑與有機肥的重量比是1∶1;所述的酸性調理劑是硫酸、鹽酸、硝酸或/和磷酸;
3)排鹽暗管鋪設:在垂直于排鹽溝方向,平行鋪設具有滲水微孔的排鹽暗管,鋪設深度1-1.5m,鋪設間距10-50m,并保障鋪設深度高于排鹽溝底部,排鹽暗管的兩端進入排鹽溝;
4)灌溉暗管鋪設:在鋪設完排鹽暗管以后鋪設灌溉暗管,鋪設深度0.8-1.3m,保障鋪設深度高于排鹽暗管,并在臺田表面設有灌溉暗管的出水口;
4)深松破結:采用深松機械在臺田表面對土壤進行深松,破除土壤板結;深松深度為0.5-0.8m,保障深松深度高于灌溉暗管鋪設深度
5)淡水淹灌:利用已經鋪設好的灌溉暗管對臺田進行灌溉,移栽前5~10天深翻耕,然后灌入淡水,使淡水高于田面2~4cm,然后旋耕,泡田1~2天后排出;繼續灌入淡水,使淡水高于田面2~4cm,然后旋耕細耙,泡田至表層水澄清后排出;再次灌入淡水,保持田面1~2cm水層;
6)咸水強排:在進行淡水淹灌的同時,用密封塞封堵排鹽暗管一端,另一端與水泵連接,對淋洗到排鹽暗管中的咸水進行強排;淋洗咸水排入排鹽溝;
7)連續灌排:淡水淹灌和咸水強排反復同時進行,使土壤中的鹽分快速淋洗,當土壤鹽分降低到預期目標時停止灌排。
所述深溝29-60厘米,深溝底部填埋砂子的厚度為3-27厘米,深耕并使犁溝深達16-33厘米,深耕時在犁溝中撒放3-10厘米厚的碎秸桿或砂子。
深溝填埋砂子層的橫剖面為上窄下寬,所述排堿縱管和/或排堿橫管上開鑿有滲堿孔,所述排堿管道套設有無紡布層,所述排堿縱管和/或排堿橫管的傾角為0.05-0.15%。
重鹽堿地先清除土地表面1-7厘米的鹽化表土層,再平整土地。
第一次引水灌溉排堿后,再耕地、澆水排堿。用本發明所述方法,可以在短期內使土壤快速脫鹽。與“淺群井,強排強灌”等垂直排鹽方法相比,脫鹽效果相當,但前期投資減少、一次脫鹽后無需長期抽取咸水、運行管理成本降低。與已經公開的其他暗管排鹽方法相比,其他暗管排鹽方法的脫鹽周期在3-5年,本發明所述方法可以快速脫鹽,脫鹽周期在1-3個月,脫鹽效果顯著優于其他方法。
本發明的治理劑組合是以提高土壤CEC為主功能,選用了腐植酸和沸石作為主要組分。因為腐植酸物質能有效降低土壤pH值,改良土壤結構,培肥地力,實現用地養地相結合,改善蘇打鹽堿地水稻生長的生態條件。蘇打鹽堿地水田施用有機肥具有特別重要的意義,因為發酵有機肥在改良鹽堿地中起著類似腐植酸的作用。而且成本低廉,簡便易行,操作性強。有機肥富含N、P、K多種營養元素,肥效時間長。明顯降低土壤溶液中Na+離子濃度和土壤膠體中的交換性Na+的含量,土壤團聚體增加,滲透性大大增強。為了進一步恢復土壤的理化性,輔助選用粉煤灰,酸性調理劑和糠醛渣。考慮到生態農業選用了發酵過的雞糞,粉碎秸桿和木酢液。另外,這些組分的配合也可起到稻田耕層底下的犁底層形成防返堿結構,既不堵死,又不返堿的適宜水稻生產的犁底層結構。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行進一步說明。
實施例1
1)平整土地,間隔0.4-8米開挖深26-60厘米的深溝,所述深溝為單向平行溝或縱橫交叉、縱橫向疏密不同的平行溝,在開好的深溝底部填埋一層厚3-37厘米的砂子,形成地下排堿砂溝;挖與地下隔堿層連通的排堿溝,引水灌溉排堿,所述隔堿層位于砂子下方,排堿管道分布隔堿層以及用于容納所述排堿管道的砂槽,
2)土壤和改良劑混合,改良劑的組分按重量比是腐植酸40%,沸石30%,酸性調理劑20%,粉煤灰5%,糠醛渣5%;有機肥的組分按重量比是發酵雞糞45%,粉碎秸桿50%,木酢液5%;改良劑與有機肥的重量比是1∶1;所述的酸性調理劑是硫酸、鹽酸、硝酸或/和磷酸;
3)排鹽暗管鋪設:在垂直于排鹽溝方向,平行鋪設具有滲水微孔的排鹽暗管,鋪設深度1-1.5m,鋪設間距10-50m,并保障鋪設深度高于排鹽溝底部,排鹽暗管的兩端進入排鹽溝;
4)灌溉暗管鋪設:在鋪設完排鹽暗管以后鋪設灌溉暗管,鋪設深度0.8-1.3m,保障鋪設深度高于排鹽暗管,并在臺田表面設有灌溉暗管的出水口;
4)深松破結:采用深松機械在臺田表面對土壤進行深松,破除土壤板結;深松深度為0.5-0.8m,保障深松深度高于灌溉暗管鋪設深度
5)淡水淹灌:利用已經鋪設好的灌溉暗管對臺田進行灌溉,移栽前5~10天深翻耕,然后灌入淡水,使淡水高于田面2~4cm,然后旋耕,泡田1~2天后排出;繼續灌入淡水,使淡水高于田面2~4cm,然后旋耕細耙,泡田至表層水澄清后排出;再次灌入淡水,保持田面1~2cm水層;
6)咸水強排:在進行淡水淹灌的同時,用密封塞封堵排鹽暗管一端,另一端與水泵連接,對淋洗到排鹽暗管中的咸水進行強排;淋洗咸水排入排鹽溝;
7)連續灌排:淡水淹灌和咸水強排反復同時進行,使土壤中的鹽分快速淋洗,當土壤鹽分降低到預期目標時停止灌排。
所述深溝29-60厘米,深溝底部填埋砂子的厚度為3-27厘米,深耕并使犁溝深達16-33厘米,深耕時在犁溝中撒放3-10厘米厚的碎秸桿或砂子。
深溝填埋砂子層的橫剖面為上窄下寬,所述排堿縱管和/或排堿橫管上開鑿有滲堿孔,所述排堿管道套設有無紡布層,所述排堿縱管和/或排堿橫管的傾角為0.05-0.15%。
重鹽堿地先清除土地表面1-7厘米的鹽化表土層,再平整土地。
本發明的有益效果,可以通過下列試驗數據進一步體現。在初始含鹽量為1.82%的重鹽堿地,開展脫鹽效果試驗,設置3個處理:未處理鹽堿地、已經公開的不進行淹灌和強排的簡單暗管排鹽方法、本發明所述方法,采用不同技術方案處理后0-40cm耕層土壤含鹽量(%)可以在很短的時間內實現土壤脫鹽,當年完成土壤改良,脫鹽后土壤不返鹽;而不進行淹灌和強排的情況下,簡單暗管排鹽方法的排鹽效果緩慢,已經公開的數據表明其脫鹽時間為3-5年。
上述方案中,規格、大小、數量均可以變化。上述實施方案的描述僅作為本發明一種暗管灌排鹽堿地快速脫鹽系統方法技術方案的一種實施例提出,不作為對方法、結構和功能的單一限制條件。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這對本領域技術人員而言是顯而易見的,這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。