技術領域：

本發明涉及一種微潤驅鹽管及其局部淡化鹽堿地方法，在淡化區種植植物，從而使鹽堿地可以正常種植使用的方法。

背景技術：
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鹽堿土是地球上廣泛分布的一種土壤類型，是一種重要的土地資源。全世界鹽堿土面積約為9.55億公頃，我國約為9913萬公頃，其中現代活性鹽堿土約3693萬公頃，殘余鹽堿土4487萬公頃，潛在鹽堿土1733萬公頃。鹽堿地是我國重要的耕地儲備資源。但是，由于該類土地中鹽堿對作物有毒害與脅迫傷害，往往需要治理后才可用于耕種。

目前國內外通用的治理鹽堿地的方法有物理法、化學法及生物法等多種方法，其中物理法主要有如下三種：

大水洗鹽法

使用大量清水浸泡鹽堿化的土地，使土壤中可溶性鹽溶解于水中，然后將含鹽水通過明渠或事先埋入地下的滲水暗管排出。

大水洗鹽法的優點是使鹽堿徹底脫離土壤，治理效果可保持的時間較長。但缺點很多：一是消耗大量的淡水，且洗水排出后二次污染；二是修明渠土工量巨大且占用土地，埋暗管雖不占用土地，但工程量更大，治理費用更高。

大水壓鹽法

大水壓鹽法是用淡水浸泡鹽堿化土地，然后讓浸泡水緩慢下滲到耕層以下，使耕層土壤中的鹽部分洗脫，被水攜帶脫離耕層。

大水壓鹽的耗水量約為大水洗鹽的30~50%，土工量小，是干旱缺水地區最常用的治理鹽堿方法。但該法治理不徹底，被水壓入深層的鹽在蒸發拉動下重返耕層，治理后很快返鹽，因此需要反復治理，人與鹽年年纏斗，永無休止。

客土法

客土法是用其他地方良田中的土更換鹽堿地上的土壤，在新運來的“客土”上種植植物。雖然治理后馬上見效，可以種活植物，但是客土在周邊鹽堿環境下會逐漸鹽堿化，最終完全喪失治理效果。

技術實現要素：
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本發明的目的是提供一種微潤驅鹽管及其局部淡化鹽堿地方法，選用功能性核心材料半透膜管作為微潤驅鹽管，利用半透膜材料可以在土壤中形成單向水流的功能，創造了鹽分定向運移的條件，實現了鹽堿地的局部淡化。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種微潤驅鹽管，其組成包括：高分子材料制造的半透膜微潤管，所述的微潤管一端封閉，另一端連接有三通。

所述的微潤驅鹽管，所述的微潤管一端具體是熱熔封閉，銅制環狀卡箍被帶有專用模具的沖床沖壓變形后將所述的三通卡緊在所述的微潤管端頭。

一種所述的微潤驅鹽管的局部淡化鹽堿地方法，微潤驅鹽管埋于土地內，用輸水管將微潤驅鹽管的三通連接在一起形成灌溉網絡，在微潤驅鹽管造成的淡化區內種植植物。

所述的微潤驅鹽管的局部淡化鹽堿地方法，用微潤驅鹽管進行局部淡化鹽堿地的方法按下述步驟進行：

（1）依據作物根體積的大小選擇驅鹽管規格，選驅鹽管的長度大于或等于根埋深的三分之二；

（2）按種植規劃的行株距確定驅鹽管的埋設位置，驅鹽管埋設處既是局部淡化區的中心處，也是作物的種植處；

（3）在驅鹽管預設埋放的位置鉆孔，孔深與驅鹽管長度相等，將驅鹽管逐個插入孔中；

（4）將驅鹽管上端的三通與輸水pe管插接，多個驅鹽管連接成灌水網絡，灌水網絡的一端與水源相連接；

（5）開通水源，驅鹽管開始向土壤供水，在土壤內部形成以驅鹽管為軸心的圓柱體濕潤體，濕潤體內水流方向是從驅鹽管流向濕潤鋒，并將鹽堿離子攜向濕潤鋒處；

（6）用電導儀隨時檢驗濕潤體內鹽分變化情況，隨時間推移，驅鹽管附近濕潤體內鹽分越來越低，而濕潤鋒處鹽濃度越來越高。當濕潤體內電導率降至與當地標準農田相當水平，說明濕潤體內土壤的淡化過程已完成，可用于種植植物；

（7）將植物栽種到驅鹽管附近的淡化區內，驅鹽管保持出水，出流的水有兩個作用：一是對土體持續淡化，扼制富集區高濃度的鹽反向擴散，扼制淡化區返鹽；二是對植物進行灌溉，保障植物的正常生長。

一種所述的微潤驅鹽管的次生鹽漬化治理二級驅鹽方法，該方法按下述步驟進行：

a.首先，在每棵樹主根的近處打孔，將一條驅鹽管埋入，通水驅鹽，在主根附近首先形成圓柱體濕潤體，稱為一級濕潤體；

b.觀察濕潤體擴展情況并測定濕潤體內鹽堿度變化情況，當濕潤半徑足夠大，且濕潤鋒處鹽濃度已足夠高，此時，在濕潤鋒內側的若干個不同方向分別打孔并分別放入驅鹽管，作為二級驅鹽管：

c.在二級驅鹽管形成新濕潤體的過程中，將原濕潤鋒處的鹽驅離樹木更遠，驅至新形成的濕潤鋒處；

d.由二級驅鹽管形成的新濕潤體相互連接重疊形成一個大型的二級濕潤體，只要二級濕潤體足夠大，大于果樹主要根系的體積，鹽堿即不能對果樹造成危害，次生鹽漬化土地被局部淡化后，消除了鹽堿對果樹的危害。

本發明的有益效果：

1.將本發明驅鹽管垂直豎埋于鹽堿土中，內部充水后，水分通過微潤管的半透膜管壁向管外緩慢滲透，具體的本淡化鹽堿地的原理如下所述：

由于半透膜既是傳質界面又是能量界面，通過管內壓力控制可準確控制滲出水量。滲出水首先在管壁周圍土壤形成濕潤層，濕潤層的水分向周邊水勢更低的干燥土壤擴散，使濕潤半徑逐漸擴大，最終形成以微潤管為圓心橫剖面為圓柱形的濕潤體。該濕潤體中，圓心處土壤濕度最大、水勢最高，離圓心越遠土壤含水量越少、水勢越低，整個濕潤體是一個圓心高、圓周低的同心圓式的水勢場。如圖2所示。由該水勢場的能量狀態決定，微潤管內出的水流永遠是從圓心流向周圍，水流的方向是單向的。

在土壤中鹽堿離子的運移特點是“鹽隨水走”。微潤管中滲出的水分在單向流動過程中，溶解并攜帶土壤中的鹽分向圓周處運移。該過程相當于圓心處的土壤受到單向水流洗滌逐漸淡化。攜鹽土壤水向圓周流動過程中使圓周處鹽濃度升高。隨上述過程的持續，在定向水流作用下，土壤中鹽分分布逐漸呈現出有序化現象，呈現出熱力學第二定律的逆過程。

當以每天24小時的方式不停給水時，在持續的水流下土壤中的鹽分受到不斷的洗滌、不停的脫鹽。離圓心越近脫鹽程度越高，供水時間越長脫鹽越徹底。當供水時間足夠長時，可使被洗滌部分土壤的含鹽量低至正常耕地水平。

當濕潤體內的水流從微潤管流向濕潤鋒時，水流的單向性推動鹽堿離子向濕潤鋒的定向運移，時間越長、運移量越多。濕潤鋒處鹽濃度越來越高，最終出現下述結果：用驅鹽管給水形成的濕潤體內鹽分由無序分布變為有序分布，鹽分在濕潤鋒處富集而濕潤鋒半徑之內的土體被淡化。濕潤鋒半徑之外的土壤由于沒受到水的擾動，仍保持原鹽堿分布狀態。該結果相當于鹽堿地內部造成一個有一定深度和一定半徑的局部淡化區，淡化區的形狀類似于花盆，如圖2所示。該局部淡化區的深度與所用驅鹽管的長度有關，淡化區的半徑與給水時間及水量相關，可依據不同的使用目的，選用不同規格的驅鹽管，在鹽堿地上制造出不同尺寸的局部淡化區。由于淡化區內土壤含鹽量已經很低，可用于種植各種植物。

本驅鹽管局部治理鹽堿地的技術特點包括：（1）由于每一支驅鹽管可淡化出一個花盆型的淡化區，所以用驅鹽管治理鹽堿地的方法可非常靈活、非常簡單。例如：計劃在每畝地上種植50棵果樹，只需按行株距設計在鹽堿地上制造出50個局部淡化區即可。無論是在平地還是山坡，既不需要整地也不需要開溝挖渠，不破壞原地形地貌，節約大量土工工程。

（2）局部淡化完成后，驅鹽管可仍保留于原處作為灌溉給水器對新種植的植物進行灌溉，使治理好的鹽堿地變成了配備了自動灌溉系統的水澆地。驅鹽管一管多用。

（3）在對植物灌溉過程中，驅鹽管中出流水的流動方向依然是從管流向濕潤鋒，該單向水流對土壤中殘留的鹽仍有淡化作用，但更主要的是扼制濕潤鋒處富集區高濃度的鹽反方向擴散，使“永不返鹽”成為驅鹽管法治理鹽堿地的最突出的技術特點。

（4）用驅鹽管局部淡化治理鹽堿地的方法適用于在鹽堿地上發展林果業或鹽堿化土地綠化及生態環境改造，用于種植果樹、綠化樹、景觀樹等單株或單叢植物。

本發明的驅鹽管治理鹽堿地的主要原理是利用了半透膜管在土壤中產生的單向水流攜鹽堿離子定向運移、定點富集的效果，因此具有下述技術特點：（1）對鹽堿離子沒有選擇性，只要是水溶鹽堿均有效，因此是一種廣譜治理方法。可用于各種不同類型的鹽堿地。

（2）局部鹽堿的淡化程度隨時間變化，時間越長，殘留量越少。因此，只要處理的時間足夠長，無論原先是中度還是重度鹽堿地都可以降到標準耕地鹽堿度。

（3）驅鹽管法局部治理鹽堿地適用于樹木類種植密度低的單棵植物的種植。適用于鹽堿地綠化或在鹽堿地上發展林果業。

（4）治理過程無需進行土地平整，無需修建排水溝渠，節省大量土方工程，降低治理投資。

（5）單位面積的耗水量約為大水洗鹽的十分之一。為水資源緊缺地區治理及利用鹽堿地提供一條技術途徑。較好的解決了淡化后土壤返鹽問題。

本發明利用高分子管狀半透膜制造驅鹽管的方法。驅鹽管由膜管、三通、卡箍三個部分組成。膜管的作用是在土壤中形成單向水流；三通的作用是連接輸水管；卡箍的作用是將膜管與三通緊固成一體。利用驅鹽管使鹽堿地部分淡化后恢復使用功能。其原理是驅鹽管釋出的單向水流攜帶土壤中的鹽堿離子向濕潤鋒定向移動，并在濕潤鋒處定點富集。這種驅鹽運動的結果是使濕潤鋒之內的土體淡化而濕潤鋒處鹽富集，濃度升高，濕潤鋒之外土壤中鹽分未受到影響，維持原狀。部分淡化區域的大小與選用驅鹽管的規格有關。選用相同規格的驅鹽管時，形成淡化土體的直徑可用系統壓力和供水時間控制。系統壓力越高，供水時間越長，淡化土體的體積越大。用驅鹽管形成淡化土體的淡化程度與消耗水量有關，用水量越大，驅鹽越充分，殘留的鹽堿量越小。正確控制消耗水量可使鹽堿含量降低到達標土壤水平。根據權利要求二，用驅鹽管形成的淡化區域內消除了鹽堿的危害，可用于種植樹木類植物，使鹽堿地恢復使用價值。利用驅鹽管治理鹽堿地時，形成的給水網絡系統也可用于灌溉，灌溉過程又鞏固了驅鹽效果，使得“一水兩用”和“永不返鹽”成為本方法最突出的兩個技術特點。驅鹽管部分淡化治理鹽堿地適用于荒山造林，鹽堿地綠化及利用鹽堿地發展林果產業。

附圖說明：

附圖1是本發明的結構示意圖。

附圖2是本發明的驅鹽管局部淡化鹽堿地示意圖。

附圖3是本發明的在鹽堿地上形成局部淡化區示意圖。

附圖4是本發明的二級驅鹽示意圖。

具體實施方式：

實施例1：

一種微潤驅鹽管，其組成包括：高分子材料制造的半透膜微潤管1，所述的微潤管一端封閉，另一端連接有三通3。微潤管的管壁上有大量納米微孔，管內充水后，水分通過微孔緩慢向外滲透，出流通量與管內壓力成正比，精準可控。制造半透膜管的工藝技術要求，選用通用型高分子樹脂pe為主要材料，經配方混煉造粒、擠出成型、冷卻定型、牽伸萃取、卷取等工序，制成壁厚1mm、折徑25mm、每卷長度為500m的半透膜管，膜通量為4000ml/m·d。

實施例2：

根據實施例1所述的微潤驅鹽管，所述的微潤管一端具體是熱熔封閉，銅制環狀卡箍2被帶有專用模具的沖床沖壓變形后將所述的三通卡緊在所述的微潤管端頭。按產品規格要求，將半透膜管剪切成段。管段長度從20cm開始，每增加10cm算作一個規格，直至每段100cm，共9種規格。滿足從幼苗到大型樹木不同規格根體積的需要。將段狀膜管送入自動熱合裝置使一端熱合封閉。

實施例3：

上述微潤驅鹽管的局部淡化鹽堿地方法，用微潤驅鹽管進行局部淡化鹽堿地的方法按下述步驟進行：

1．依據作物根體積的大小選擇驅鹽管規格。一般選驅鹽管的長度等于根埋深的三分之二。如根深埋為60cm，選用驅鹽管的長度為40cm。

．按種植規劃的行株距確定驅鹽管的埋設位置。一般情況下驅鹽管埋設處既是局部淡化區的中心處，也是作物的種植處。

．用土鉆在驅鹽管預設埋放的位置鉆孔，孔徑5cm，孔深與驅鹽管長度相等。將驅鹽管逐個插入孔中。

．將驅鹽管上端的三通與輸水pe管插接，多個驅鹽管連接成如圖3所示的網絡，網絡的一端與水源相連接。

．開通水源，驅鹽管開始向土壤供水，在土壤內部形成以驅鹽管為軸心的圓柱形濕潤體。濕潤體內水流方向是從驅鹽管流向濕潤鋒，并將鹽堿離子攜向濕潤鋒處。

．用電導儀隨時檢驗濕潤體內鹽分變化情況，隨時間推移，驅鹽管附近濕潤體內鹽分越來越低，而濕潤鋒處鹽濃度越來越高。當濕潤體內電導率降至與當地標準農田相當水平，說明濕潤體內土壤的淡化過程已完成，可用于種植植物。

．將植物栽種到驅鹽管附近的淡化區內。驅鹽管保持出水，出流的水有兩個作用：一是對土體持續淡化，扼制富集區高濃度的鹽反向擴散，扼制淡化區返鹽；二是對植物進行灌溉，保障植物的正常生長。

秋季停水后，土壤逐漸干燥，鹽分在干燥土壤內難以移動，所以富集區的鹽不會反向擴散，不會返鹽。況且，即使少量鹽分發生反向擴散，第二年春季給水后，該部分鹽也會很快被重新驅趕回富集區。所以，用驅鹽管治理的淡化區可長治久安、永不返鹽。

實施例4：

上述微潤驅鹽管的次生鹽漬化治理二級驅鹽方法，該方法按下述步驟進行：由于氣候變化或灌溉排水施肥不當等原因，一些老果園的土壤也受到次生鹽漬化侵害，土壤結構受到鹽堿的破壞，果品的產量和質量越來越低，有的甚至果樹的生命都受到威脅。由于老果園已有成年大樹，在治理時與上述方法有所不同：

a.柱形濕潤體，稱為一級濕潤體。由于老樹的根體積很大，一級濕潤體的體積很難大到足以包容首先，在每棵樹主根的近處打孔，將一條驅鹽管埋入，通水驅鹽，在主根附近首先形成圓全部根體積的程度，需二級濕潤體接力驅鹽。

觀察濕潤體擴展情況并測定濕潤體內鹽堿度變化情況。當濕潤半徑足夠大，例如已達到60cm，且濕潤鋒處鹽濃度已足夠高。此時，在濕潤鋒內側的四個不同方向打4個孔并分別放入驅鹽管，如圖4所示：

c.在4條二級驅鹽管在形成新濕潤體的過程中，將原濕潤鋒處的鹽驅離樹木更遠，驅至新形成的濕潤鋒處；

d.由4個新濕潤體相互連接重疊形成一個大型的二級濕潤體。只要二級濕潤體足夠大，大于果樹主要根系的體積，鹽堿即不能對果樹造成危害。次生鹽漬化土地被局部淡化后，消除了鹽堿對果樹的危害。

實施例5：

本發明的應用案列如下所述：

案例一：驅鹽管的制造方法

a.按技術要求制造驅鹽管的核心材料高分子半透膜管；

b.將管狀半透膜剪切成段。不同長度的管用于制造不同規格的驅鹽管；

c.將膜管置入自動焊接機中，使管的一端熱合封閉；

d.將管的另一端與塑料三通連接，并裝配銅質或不銹鋼質的環形卡箍，用裝有模具的沖床沖壓，卡箍變形后固結連接，制成驅鹽管。

案例二：驅鹽管的安裝使用

a.依據設計，按種植行距x株距為4x3米種植蘋果樹，每畝56株。根埋深60cm。土壤鹽含量為0.8%，屬重度鹽堿地；

b.按規定行株距位置用土鉆打孔，孔徑5cm，孔深40cm，每畝孔數56個；

c.選用長度為40cm的驅鹽管56條，每個孔埋入一條。將驅鹽管上部的三通與輸水管插接，將56條管組成給水網絡，輸水管的一端與水源連接；

d.打開水源使用網絡充水。檢查無漏點后，回填掩埋驅鹽管。保持系統壓力0.02mpa持續供水。濕潤體開始以驅鹽管為中心形成，隨時間推移，濕潤體的直徑越來越大；

e.檢驗濕潤體內的鹽含量，當鹽含量降至0.2%以下時，說明該鹽堿地中部分土體已被淡化到不會傷害果樹的程度，可以進行果樹種植。

案列三：部分淡化鹽堿地的利用和維護

a.鹽堿地中部分地點被淡化形成以驅鹽管為中心的淡化土體后，在驅鹽管附近種植樹木；

b.種植完成后，給水系統持續保持供水，水分從驅鹽管釋出后，一方面繼續淡化土壤，另一方面作為灌溉水，維持樹木的生長發育；

檢驗并控制土壤含水量，使土壤保持適于樹木生長的濕度。在一水兩用的過程中，單向水流扼制高濃度區的鹽分反向擴散，使淡化土體永不返鹽。