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一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法及其在鹽堿地中山杉種植中的應用與流程

文檔序號:11779842閱讀:200來源:國知局

本發(fā)明涉及一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法及其在鹽堿地中山杉種植中的應用,屬于農(nóng)業(yè)利用技術(shù)領域。



背景技術(shù):

當前我國水、土資源擁有量,僅能保證5億噸糧食生產(chǎn)能力,遠遠不能滿足人口日益增長的巨大需求。同時,我國能源緊缺矛盾日趨尖銳,而生物質(zhì)能源發(fā)展必需保障“糧食安全”的前提。我國目前擁有的各類總面積近4000多萬畝的沿海灘涂是我國重要的后備土地資源,沿海灘涂鹽堿土開發(fā)利用不僅可以提供食物來源,還可成為能源等重要耐鹽植物的生產(chǎn)載體。

從目前來看,在利用灘涂鹽堿地發(fā)展農(nóng)業(yè)種植方面,如何控制作物根區(qū)不積聚太多鹽分、在維持耕層土壤鹽分平衡的同時節(jié)約水資源并提升地力已成為制約灘涂地區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實問題。

對于鹽堿地的改造,人類做了諸多有意義的探索和研究,主要有如下幾種方法:1、化學改良法,即向鹽堿地加入大量的化學物質(zhì),如石膏、磷石膏、酸性物質(zhì)以及保水劑等化學,以改良鹽堿地的有效成分;2、生物學方法,主要是通過種植耐堿性植物,人工建立枯草層等;3、物理方法,主要通過翻松土層,改變鹽堿層的物理結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有鹽堿地的改造技術(shù)中控制作物根區(qū)不積聚太多鹽分存在以下缺點:

1、對鹽堿地中土壤的理化性質(zhì)改良效果差;

2、土壤中含鹽量不能夠很好控制在植物適宜生長的范圍內(nèi);

3、對鹽堿地中土壤各離子的濃度調(diào)節(jié)效果差。

大約3/4為碳酸鈣,余1/4中約有一半為甲殼質(zhì),余一半主要為蛋白質(zhì)。甲殼質(zhì)系由N-乙酰氨基葡萄糖所成的多糖,不溶于稀的酸、堿。蟹殼中含有蛋白質(zhì)、甲殼質(zhì)、碳酸鈣、磷酸鈣脂溶性類胡蘿卜素、芳香物質(zhì)及脂溶性維生素(如維生素A、維生素E)等多種成分,隨著我國海洋農(nóng)業(yè)及人工養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,螃蟹數(shù)量越來越多,蟹殼常常作為廢棄物丟掉,造成了嚴重的環(huán)境污染。另一方面,蟹殼又是一種寶貴的生物資。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法及其在鹽堿地中山杉種植中的應用,以實現(xiàn)以下發(fā)明目的:

(1)本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對鹽堿地中土壤的理化性質(zhì)具有良好的改良效果;

(2)本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對土壤中含鹽量能夠控制在種植作物適宜生長的范圍內(nèi);

(3) 本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對種植地中各離子的濃度有良好的調(diào)節(jié)效果;

(4) 本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對種植作物植株無任何副作用,安全性高。

為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法,所述根部控鹽方法包括鋪設滲濾層步驟。

以下是對上述技術(shù)方案的進一步限定:

所述滲濾層,包括蟹殼、白樺木活性炭、椰殼活性炭、茄子秸稈,赤玉土。

所述滲濾層,以重量份計,包括以下組分: 蟹殼48-60份、白樺木活性炭10-17份、椰殼活性炭4-6份、D113大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂7-12份、雪松葉4.5-7份、地衣芽孢桿菌0.7-1份、發(fā)酵豬糞3-6份、茄子秸稈3-6份,赤玉土7-13份。

所述鋪設滲濾層的厚度為21-28cm,滲濾層做出的排水坡度為1.2-2.0%。

所述根部控鹽方法還包括開挖鹽堿地種植地步驟,將種植土挖深140-164cm。

所述根部控鹽方法還包括大水洗鹽步驟,灌水量為460-550m3/公頃,三遍大水漫灌后,取土化驗,當含鹽量達到0.26%以下,pH值達到8.2以下時合格。

所述根部控鹽方法還包括鋪設排鹽層步驟,回填12-16cm厚的原土。

一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法在鹽堿地中山杉種植中的應用,所述根部控鹽方法的應用中中山杉灌溉,采用富微量元素的咸水、淡水輪灌的方式灌溉,富微量元素的咸水、淡水輪灌次數(shù)比為4:3,每7-10天灌溉一次,每次灌溉量為450-490m3/公頃。。

所述含微量元素的肥包括以下重量份的組分:尿素4-8份、磷酸二銨3-7份、硝酸鉀3-7份、螯合錳2-4份、螯合銅3-5份、鉬酸鈉2-4份。

所述的咸水:礦化度為2.4-2.8g/L,pH為8.0-8.5,含鹽量為0.13-0.16%,鈉鹽含量占總鹽含量的83-86%。

采用以上技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果為:

1、本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對鹽堿地中土壤的理化性質(zhì)具有良好的改良效果。

3個月后,中山杉主根中部的土壤容重為1.21-1.32g/cm3,中山杉主根下部的土壤容重為1.22-1.31 g/cm3,中山杉主根中部的土壤含鹽量為0.13-0.18%,中山杉主根下部的土壤含鹽量0.12-0.17%。

使用含有滲濾層的根部控鹽方法后,土壤變得疏松,土壤的蓄容能力變大,土壤中含鹽量能夠控制在中山杉適宜生長的范圍內(nèi)。

(2)本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法,種植地中各離子的濃度有良好的調(diào)節(jié)效果。

3個月后,中山杉主根中部的土壤Na+的含量為0.69-0.79g/kg,中山杉主根下部的土壤Na+ 的含量0.71-0.82 g/kg,中山杉主根中部的土壤Cl-的含量0.58-0.72g/kg,中山杉主根下部的土壤Cl-的含量0.57-0.74g/kg,大大減少了鹽分在土壤中的累積。

(3)本發(fā)明含有滲濾層的根部控鹽方法對中山杉植株無任何副作用,安全性高,還取得意想不到的效果,中山杉的成活率、5年生單株積材量有明顯的提高作用,中山杉移栽的成活率98.0%~99.2%,5年生單株積材量053-0.58 m3,5年生單株積材量提高了15-21%。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明,應當理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

實施例1 一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法

步驟1 鹽堿地的選擇

選擇的鹽堿地中土壤的含水率為11.2-15.1%,土壤的總孔隙度為37.6-43.8%,土壤的pH值為8.1-9.2,土壤的含鹽量為0.57-0.69%,土壤的容重為1.48-1.54g/cm3,土壤中非毛管孔隙度為1.24-1.33%,Cl-的含量為3.19g/kg,Na+ 的含量為1.83g/kg。

步驟2 開挖鹽堿地種植地

將種植土挖深130cm,底部壓實,底部鋪設防滲膜,周圍做防水擋土墻。

步驟3 鋪設排鹽層

在挖開的種植地底部埋設暗管,暗管采用直徑110PVC打孔波紋管,外包砂濾料厚度不小于8厘米,比降0.5‰,縱向間距為6米;集水管采用直徑200PVC打孔波紋管,橫向間距為400米,比降2‰;在沿橫向暗管處,每隔200米設立一個檢查井,檢查井直徑1米,各檢查井通過集水管連接到集水井,集水井規(guī)格為2.5米×2米×3.5米,井中安裝潛水泵,設自動控制裝臵,水位達到一定程度后,潛水泵自動提水,然后回填8cm厚的原土。

步驟4 鋪設滲濾層

在排鹽層的上面鋪設22cm厚的滲濾層,為保持土壤有良好的排水性透水性,滲濾層應做出1.4%的排水坡度,并向排鹽管的位置傾斜。

所述滲濾層,各原料組分的質(zhì)量百分比為:

蟹殼48份、白樺木活性炭10份、椰殼活性炭4份、D113大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂7份、雪松葉4.5份、地衣芽孢桿菌0.7份、發(fā)酵豬糞3份、茄子秸稈3份,赤玉土7份。

所述地衣芽孢桿菌采用市場上現(xiàn)有產(chǎn)品,其菌株保藏編號為CICC23764。

使用時,將各原料組分混合均勻。

步驟5回填原土

在滲濾層的上部鋪設5cm厚的稻草,要求鋪蓋結(jié)束后,無石子層外露現(xiàn)象,且草層厚度均勻,然后回填原土。

回填原土時,挖掘機要注意輕放,先撒20cm-25cm的土層,將稻草層壓蓋,確保防滲層的完整無損,再繼續(xù)進行回填,直至填土層高出池壁5-8cm左右。

步驟6大水洗鹽

對回填后的土壤進行整畦,保持畦內(nèi)平整,在上施加有機肥和土壤改良劑,然后連續(xù)進行三次大水漫灌,進行洗鹽,時間間隔以地表發(fā)干為下一次灌水標志,灌水量為460-550m3/公頃,三遍大水漫灌后,取土化驗,當含鹽量達到0.26%以下,pH值達到8.2以下時,視為合格。

實施例2一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法

步驟1 鹽堿地的選擇

選擇的鹽堿地中土壤的含水率為11.2-15.1%,土壤的總孔隙度為37.6-43.8%,土壤的pH值為8.1-9.2,土壤的含鹽量為0.57-0.69%,土壤的容重為1.48-1.54g/cm3,土壤中非毛管孔隙度為1.24-1.33%,Cl-的含量為3.19g/kg,Na+ 的含量為1.83g/kg。

步驟2 開挖鹽堿地種植地

將種植土挖深140cm,底部壓實,底部鋪設防滲膜,周圍做防水擋土墻。

步驟3 鋪設排鹽層

在挖開的種植地底部埋設暗管,暗管采用直徑110PVC打孔波紋管,外包砂濾料厚度不小于8厘米,比降0.5‰,縱向間距為6米;集水管采用直徑200PVC打孔波紋管,橫向間距為400米,比降2‰;在沿橫向暗管處,每隔200米設立一個檢查井,檢查井直徑1米,各檢查井通過集水管連接到集水井,集水井規(guī)格為2.5米×2米×3.5米,井中安裝潛水泵,設自動控制裝臵,水位達到一定程度后,潛水泵自動提水,然后回填9cm厚的原土。

步驟4 鋪設滲濾層

在排鹽層的上面鋪設24cm厚的滲濾層,為保持土壤有良好的排水性透水性,滲濾層應做出1.7%的排水坡度,并向排鹽管的位置傾斜。

所述滲濾層,各原料組分的質(zhì)量百分比為:

蟹殼55份、白樺木活性炭15份、椰殼活性炭5份、D113大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂10份、雪松葉6份、地衣芽孢桿菌0.9份、發(fā)酵豬糞5份、茄子秸稈5份,赤玉土10份。

所述地衣芽孢桿菌采用市場上現(xiàn)有產(chǎn)品,其菌株保藏編號為CICC23764。

使用時,將各原料組分混合均勻。

步驟5回填原土

在滲濾層的上部鋪設5cm厚的稻草,要求鋪蓋結(jié)束后,無石子層外露現(xiàn)象,且草層厚度均勻,然后回填原土。

回填原土時,挖掘機要注意輕放,先撒20cm-25cm的土層,將稻草層壓蓋,確保防滲層的完整無損,再繼續(xù)進行回填,直至填土層高出池壁5-8cm左右。

步驟6大水洗鹽

對回填后的土壤進行整畦,保持畦內(nèi)平整,在上施加有機肥和土壤改良劑,然后連續(xù)進行三次大水漫灌,進行洗鹽,時間間隔以地表發(fā)干為下一次灌水標志,灌水量為460-550m3/公頃,三遍大水漫灌后,取土化驗,當含鹽量達到0.26%以下,pH值達到8.2以下時,視為合格。

實施例3一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法

步驟1 鹽堿地的選擇

選擇的鹽堿地中土壤的含水率為11.2-15.1%,土壤的總孔隙度為37.6-43.8%,土壤的pH值為8.1-9.2,土壤的含鹽量為0.57-0.69%,土壤的容重為1.48-1.54g/cm3,土壤中非毛管孔隙度為1.24-1.33%,Cl-的含量為3.19g/kg,Na+ 的含量為1.83g/kg。

步驟2 開挖鹽堿地種植地

將種植土挖深150cm,底部壓實,底部鋪設防滲膜,周圍做防水擋土墻。

步驟3 鋪設排鹽層

在挖開的種植地底部埋設暗管,暗管采用直徑110PVC打孔波紋管,外包砂濾料厚度不小于8厘米,比降0.5‰,縱向間距為6米;集水管采用直徑200PVC打孔波紋管,橫向間距為400米,比降2‰;在沿橫向暗管處,每隔200米設立一個檢查井,檢查井直徑1米,各檢查井通過集水管連接到集水井,集水井規(guī)格為2.5米×2米×3.5米,井中安裝潛水泵,設自動控制裝臵,水位達到一定程度后,潛水泵自動提水,然后回填10cm厚的原土。

步驟4 鋪設滲濾層

在排鹽層的上面鋪設26cm厚的滲濾層,為保持土壤有良好的排水性透水性,滲濾層應做出2.0%的排水坡度,并向排鹽管的位置傾斜。

所述滲濾層,各原料組分的質(zhì)量百分比為:

蟹殼60份、白樺木活性炭17份、椰殼活性炭6份、D113大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂12份、雪松葉7份、地衣芽孢桿菌1份、發(fā)酵豬糞6份、茄子秸稈6份,赤玉土13份。

所述地衣芽孢桿菌采用市場上現(xiàn)有產(chǎn)品,其菌株保藏編號為CICC23764。

使用時,將各原料組分混合均勻。

步驟5回填原土

在滲濾層的上部鋪設5cm厚的稻草,要求鋪蓋結(jié)束后,無石子層外露現(xiàn)象,且草層厚度均勻,然后回填原土。

回填原土時,挖掘機要注意輕放,先撒20cm-25cm的土層,將稻草層壓蓋,確保防滲層的完整無損,再繼續(xù)進行回填,直至填土層高出池壁5-8cm左右。

步驟6大水洗鹽

對回填后的土壤進行整畦,保持畦內(nèi)平整,在上施加有機肥和土壤改良劑,然后連續(xù)進行三次大水漫灌,進行洗鹽,時間間隔以地表發(fā)干為下一次灌水標志,灌水量為460-550m3/公頃,三遍大水漫灌后,取土化驗,當含鹽量達到0.26%以下,pH值達到8.2以下時,視為合格。

實施例4一種采用蟹殼滲濾層的根部控鹽方法在中山杉種植地中應用

1、扦插育苗

建立簡易扦插床,在平整好的扦插床上平鋪河沙與農(nóng)田細土(體積比1∶1)混合基質(zhì),并用多菌靈進行消毒處理;

在枝條萌芽前,母樹上采集生長粗度在0.3-0.6cm 的枝條,修剪成長度為10cm插穗,并在插穗基部的表皮層刻2個傷口;

扦插前用生根激素對插穗基部浸泡處理2小時,取出后放置30分鐘進行扦插,扦插深度為4cm-5cm,株行距為3cm×5cm,插完后輕壓插穗四周基質(zhì),使插穗與基質(zhì)緊密接觸,之后用噴水壺進行少量澆水,使基質(zhì)濕潤;

3月份,扦插后搭拱形棚用塑料薄膜覆蓋并保持基質(zhì)濕潤,棚內(nèi)溫度超過40℃時,打開半邊的塑料薄膜,散熱換氣;

10月初將扦插苗移入營養(yǎng)缽中進行煉苗,待苗木長至3-5米進行移栽種植。

2、整地、種植

整地:按照實施例1- 3中所述的根部控鹽方法對種植地處理,鋪設滲濾層,再進行種植;

小雨或雨后濕潤的陰天栽植最佳;

種植密度:一般可用 1.3×1.3 米或1.3×1.6 米的株行距;

采用裸根穴植法,穴的大小深淺應根據(jù)苗木大小、根系情況而定,把握好“深挖淺栽”,植苗前先在穴內(nèi)回填土壤,使苗木根系分布于適當深度;栽植時一手提苗木莖部,將苗置于穴中,一手整理苗木根系,使苗根自然舒展,先用表土填入穴內(nèi),填至一半時,將苗木往上輕提,使苗根伸直,以免窩根或栽植過深或過淺,然后踏實,再將余土填滿,踏實,最后覆以細土;植苗時要盡量做到以下技術(shù)要點:苗正、根系伸展、與細土緊密結(jié)合、分層填土踏實,最上層疏松且平或略低于原地面,種植完澆透水。

3、灌溉和排水

苗木移植后灌溉:采用富微量元素的咸水、淡水輪灌的方式灌溉,富微量元素的咸水、淡水輪灌次數(shù)比為4:3,每7-10天灌溉一次,每次灌溉量為450-490m3/公頃。

取含微量元素的肥7-7.6kg溶于1000L咸水中,混合均勻,制得富微量元素咸水;

所述含微量元素的肥包括以下重量份的組分:尿素4-8份、磷酸二銨3-7份、硝酸鉀3-7份、螯合錳2-4份、螯合銅3-5份、鉬酸鈉2-4份;

所述的咸水:礦化度為2.4-2.8g/L,pH為8.0-8.5,含鹽量為0.13-0.16%,鈉鹽含量占總鹽含量的83-86%。

多雨季節(jié)要及時排水,在地勢低洼易積水處,開溝排水,防止根系長時間浸泡在水中。

4、施肥

中山杉是速生優(yōu)良無性系,喜濕耐肥,因此,良好的水肥管理是中山杉能充分發(fā)揮速生優(yōu)良特性的重要措施之一。肥料對促進樹木生長極其有效,在栽后的一、二年內(nèi)最好適當施用。除足施基肥外,在生長期間還應根據(jù)苗木生長情況,適時追施速效性有機肥或化肥,促進苗木旺盛生長。

5、管理

在樹冠尚未密閉的情況下,樹木周圍往往雜草叢生,影響樹木生長和環(huán)境美觀,因此需每月松土除草一次。也可以用不傷樹木的除草劑,但此法不能達到疏松土壤的目的。除下的雜草或運走或在另一處堆積制作肥料。

試驗結(jié)果:

(1)本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對鹽堿地中土壤的理化性質(zhì)具有良好的改良效果。

3個月后,中山杉主根中部的土壤容重為1.21-1.32g/cm3,中山杉主根下部的土壤容重為1.22-1.31 g/cm3,中山杉主根中部的土壤含鹽量為0.13-0.18%,中山杉主根下部的土壤含鹽量0.12-0.17%。

說明使用含有滲濾層的根部控鹽方法后,土壤變得疏松,土壤的蓄容能力變大,土壤中含鹽量能夠控制在中山杉適宜生長的范圍內(nèi)。

表1 本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法對鹽堿地中土壤的理化性質(zhì)的改良效果

(2)本發(fā)明提供的含有滲濾層的根部控鹽方法,種植地中各離子的濃度有良好的調(diào)節(jié)效果。

3個月后,中山杉主根中部的土壤Na+的含量為0.69-0.79g/kg,中山杉主根下部的土壤Na+ 的含量0.71-0.82 g/kg,中山杉主根中部的土壤Cl-的含量0.58-0.72g/kg,中山杉主根下部的土壤Cl-的含量0.57-0.74g/kg,大大減少了鹽分在土壤中的累積,具體指標見表2。

表2 本發(fā)明提供的滲濾層的控鹽方法使用后中山杉種植地中的離子的濃度

(3)本發(fā)明含有滲濾層的根部控鹽方法對中山杉植株無任何副作用,安全性高,還取得意想不到的效果,中山杉的成活率、5年生單株積材量有明顯的提高作用,中山杉移栽的成活率98.0%~99.2%,5年生單株積材量053-0.58 m3,5年生單株積材量提高了15-21%,具體見表3。

表3 中山杉的成活率、5年生單株積材量

最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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