本發(fā)明涉及一種控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法,屬于鹽堿地土壤改良技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
中國(guó)現(xiàn)有1億公頃鹽堿地,大部分分布在華北、西北和東北等干旱、半干旱地區(qū),主要包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西、內(nèi)蒙古、山西東北部,上述鹽堿地水文地質(zhì)情況復(fù)雜,水系多屬于黃河水系,地下水位受黃河水系影響尤為顯著,地下水位高,當(dāng)?shù)仫嬎话阍?0m左右,地下水位線在2m左右,主要土壤類型為鹽土和風(fēng)沙土,是在風(fēng)積沙母質(zhì)上發(fā)育而成的幼年土壤,土壤內(nèi)含有大量可溶性鹽,降雨量低,全年約平均180mm,光照充足蒸發(fā)快,形成鹽堿地,地表形成硬化鹽結(jié)層,上述鹽堿地的鹽堿類型多以蘇打鹽堿為主,鹽分高,堿性強(qiáng),耕層土壤含鹽量一般在3~5g/kg,有的高達(dá)10g/kg;pH值一般在8.3~9.2,有的高達(dá)10以上;堿化度一般在10~30%,高的達(dá)到50~70%,由于土壤膠體吸附較多的鈉離子,通氣、透水性能差,土質(zhì)粘重、板結(jié),干時(shí)收縮地表龜裂,濕時(shí)泥濘,耕性極差。
目前,對(duì)鹽堿地的改良措施主要以化學(xué)措施、水利措施改良土壤為主,農(nóng)藝措施主要以覆膜覆蓋、秸稈還田、增施有機(jī)肥和耐鹽堿作物種類篩選為主,雖然有一定作用,但是對(duì)鹽堿地的改良效果并不明顯,并沒有應(yīng)用推廣,土地鹽堿化不僅僅使得我國(guó)的農(nóng)業(yè)大量減產(chǎn),造成了很大的損失,還由于鹽堿化程度的日趨嚴(yán)重,使得大片土地逐漸成為了廢地,寸草不生,顆粒無(wú)收,改造鹽堿地并提高鹽堿耕地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量,是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)之一,在干旱鹽堿地區(qū)土壤水分蒸發(fā)損失引起土壤鹽分表聚是土壤次生鹽堿化的一個(gè)重要原因,而目前有關(guān)鹽堿地土壤的研究多是針對(duì)鹽堿地表層土壤快速脫鹽的研究,大多數(shù)采用暗管排鹽、地下阻斷排鹽、淡水壓鹽等工程措施排鹽以及使用土壤改良劑等化學(xué)排鹽,這些措施對(duì)鹽堿地排鹽、降鹽的作用并不是很明顯,而在夏季高溫時(shí)節(jié),鹽堿地土壤水分蒸發(fā)損失,引起土壤鹽分表聚而導(dǎo)致土壤次生鹽堿化,因此,研究出控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法對(duì)降低土壤次生鹽堿化、減少表面鹽分含量,保證作物正常生長(zhǎng)具有較為重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是為了解決目前鹽堿地土壤水分蒸發(fā)損失引起土壤鹽分表聚而導(dǎo)致土壤次生鹽堿化的問題,提供一種控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法。
本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達(dá)到:
一種控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法,包括如下步驟:
步驟1:選地并埋放排鹽管
選擇土地平整的次生鹽堿地,將次生鹽堿地分為若干個(gè)網(wǎng)格狀地塊,并對(duì)網(wǎng)格狀地塊進(jìn)行圍堰,在圍堰內(nèi)的土壤的中埋放排鹽管,排鹽管與儲(chǔ)水池連通,排鹽管埋放深度為50~60cm,所述排鹽管能吸收土壤中多余的水份,排鹽管每米有效吸水面積大于70平方厘米,排鹽管上設(shè)有若干孔,排鹽管上設(shè)有無(wú)紡布濾料;
步驟2:地表施動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉、脫硫石膏粉
在作物播種前8~12天,在鹽堿地的表面每畝施動(dòng)物腐熟糞1900~2100kg、粒度為1.5~2.5mm的鋸木粉800~900kg、粒度為10~20μm的脫硫石膏粉200~300kg和輕度粘合劑11~13kg的混合物;
步驟3:對(duì)鹽堿地地表翻耕并灌溉
對(duì)施加動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉、脫硫石膏粉和輕度粘合劑混合物后的鹽堿地進(jìn)行翻耕,使動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽堿地30~40cm的表層土壤混合均勻;按每立方水20~30g聚丙烯酰胺的用量溶于水中,再用溶有聚丙烯酰胺的水以每畝40~50立方米的灌水量進(jìn)行灌溉;
步驟4:施基肥
待灌溉后的土壤干后施基肥,每畝施相當(dāng)于16~20kg氮、12~15kg五氧化二磷、12~15kg二氧化鉀的基肥,撒施后用旋耕機(jī)淺旋5~10cm;
步驟5:修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝
對(duì)施完基肥并淺旋后的耕層土壤,采用自動(dòng)化犁地設(shè)備將耕層土壤犁成若干條寬度相等、等間隔的梯形土堆,兩條相鄰的所述梯形土堆之間形成寬度相等、深度相同的倒梯形溝,所述梯形土堆位于所述排鹽管的上方,且梯形土堆與排鹽管的走向一致;
步驟6:打孔、施土壤肥力肥料
在每條倒梯形溝上通過鉆孔設(shè)備鉆有多個(gè)集水滲透孔,多條相鄰的倒梯形溝上的集水滲透孔呈梅花形布置,在集水滲透孔內(nèi)填充提高土壤肥力的肥料、細(xì)砂和聚丙烯酰胺;
步驟7:覆膜
對(duì)打好孔的倒梯形溝和梯形土堆,進(jìn)行覆膜,采用塑料薄膜全膜覆蓋,每條塑料薄膜覆蓋一條梯形土堆和一條倒梯形溝,膜邊進(jìn)行覆土,覆土寬度10~15cm,覆土厚度3~5cm;
步驟8:覆蓋
覆膜后的倒梯形溝和梯形土堆采用麥草覆蓋,每畝耕地麥草的覆蓋量為210~220kg,或采用沙子覆蓋,沙子覆蓋厚度為2~3cm;
步驟9:擇期播種
選擇作物種植季節(jié)進(jìn)行種植,種植時(shí)將覆蓋的麥草或沙子去除;
步驟10:灌溉
定期使用含有聚丙烯酰胺的水對(duì)倒梯形溝和梯形土堆進(jìn)行灌溉,按每立方水10~15g聚丙烯酰胺的用量溶于水中,再用溶有聚丙烯酰胺的水以每畝20~30立方米的灌水量進(jìn)行灌溉;
步驟11:排鹽管管理
定期對(duì)埋放好的排鹽管進(jìn)行定期檢查,檢查排鹽管的排水量,以及排鹽管是否被堵塞。
進(jìn)一步的,所述步驟1中,所述排鹽管等間距的埋設(shè)在土壤中,所述排鹽管與儲(chǔ)水池之間通過水泵、自動(dòng)閥件連通,排鹽管埋放深度為55cm,所述埋放排鹽管既能吸收土壤中多余的水份,將多余的水份輸送至儲(chǔ)水池,儲(chǔ)水池對(duì)排鹽管排放的水進(jìn)行儲(chǔ)存,排鹽管每米有效吸水面積大于70平方厘米。
進(jìn)一步的,所述步驟1中,所述排鹽管上的孔設(shè)置在排鹽管的中上部,且呈梅花形布置,所述排鹽管的管徑為40~60mm,所述排鹽管為PVC管。
進(jìn)一步的,所述步驟2中,在作物播種前10天,在鹽堿地的表面每畝施動(dòng)物腐熟糞2000kg、粒度為2.0mm的鋸木粉850kg、粒度為15μm的脫硫石膏粉250kg和輕度粘合劑12kg的混合物,所述輕度粘合劑先將鋸木粉與脫硫石膏粉混合,防止施肥時(shí),鋸木粉和脫硫石膏粉隨風(fēng)四處飄散,所述輕度粘合劑為淀粉粘液。
進(jìn)一步的,所述步驟3中,對(duì)施加動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑混合物后的鹽堿地翻耕的深度為35cm,使動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽堿地35cm的表層土壤混合均勻,先將鋸木粉與脫硫石膏粉通過輕度粘合劑混合,再將其混合物與動(dòng)物腐熟糞混合,混合后,均勻的撒在土壤上,所述動(dòng)物腐熟糞包括牛糞、雞糞、豬糞。
進(jìn)一步的,所述步驟4中,待灌溉后的土壤干后施基肥,每畝施相當(dāng)于18kg氮、13kg五氧化二磷、13kg二氧化鉀的基肥,撒施后用旋耕機(jī)淺旋8cm。
進(jìn)一步的,所述步驟5中,所述梯形土堆的上部寬度為1.0~1.4m、下部寬度為1.1~1.5m、高度為15~25cm,所述倒梯形溝的上部寬度為0.8~1.0m、下部寬度為0.5~0.8m、深度為15~25cm。
進(jìn)一步的,所述梯形土堆的上部寬度為1.2m、下部寬度為1.3m、高度為20cm,所述倒梯形溝的上部寬度為0.8m、下部寬度為0.7m、深度為20cm。
進(jìn)一步的,所述步驟6中,所述集水滲透孔的孔徑為40mm、55mm、70mm或85mm,所述集水滲透孔的孔深為0.4m,所述肥料與所述細(xì)砂的質(zhì)量比為1:30,每畝施肥料量10kg,肥料配方采用微生物有機(jī)肥和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,其體積比為90:10,每畝所述聚丙烯酰胺用量0.3~0.5kg。
進(jìn)一步的,所述步驟7中,塑料薄膜寬度為190~210cm,每條塑料薄膜膜邊進(jìn)行覆土,覆土寬度12cm,覆土厚度4cm;所述步驟8中,覆膜后的倒梯形溝和梯形土堆采用麥草覆蓋,每畝耕地麥草的覆蓋量為215kg,或采用沙子覆蓋,沙子覆蓋厚度為3cm;所述步驟11中,每周通過排鹽管向土壤中按每畝灌溉20立方含有聚丙烯酰胺的水份,每立方水含聚丙烯酰胺用量0.1~0.15kg。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明提供的控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法,方法操作簡(jiǎn)單,通過選地并埋放排鹽管,地表施動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉、脫硫石膏粉,對(duì)鹽堿地地表翻耕并灌溉,施基肥,修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝,打孔、施土壤肥力肥料,覆膜,覆蓋,擇期播種,灌溉,排鹽管管理,定期通過排鹽管向土壤中灌溉聚丙烯酰胺,不僅能夠有效提高土壤的蓄水能力,保持養(yǎng)分,還能夠提高土壤的松散度,改善土壤的板結(jié)度,增強(qiáng)收集雨水及灌溉水的能力,而且有利于保水、保肥、增溫,鹽堿地地表施動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉并用溶有聚丙烯酰胺灌溉,可以使鹽堿地土壤中的可溶性鹽離子快速淋溶到耕層以下,可以使灌溉水迅速變清,使表層土壤以及養(yǎng)分不易沖積,修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝,還可以起到播種前土壤保墑作用,從而保障出苗率,通過地表地膜覆蓋達(dá)到抑制土壤鹽分向土壤表層聚集,且本發(fā)明在不同時(shí)期采用聚丙烯酰胺進(jìn)行灌溉,可以使淋溶到土壤深層的鹽分離子不容易再隨水運(yùn)移到表層土壤,有效控制鹽堿地鹽分表聚的發(fā)生,長(zhǎng)時(shí)間能夠避免鹽分表聚,從而起到使表層土壤鹽分降低的作用,使作物耕層土壤鹽分大幅下降,且采用塑料薄膜、麥草和沙子覆蓋鹽堿地表面,結(jié)果表明,具有較好地改良鹽堿地的作用,塑料薄膜宜采用全地面覆蓋,覆蓋后對(duì)土壤中各離子的抑制作用順序?yàn)椋衡涬x子、鈉離子、氯離子、硫酸根離子、錳離子、碳酸氫根離子、鈣離子。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚和明確本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
本實(shí)施例提供一種控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法,包括如下步驟:
步驟1:選地并埋放排鹽管
選擇土地平整的次生鹽堿地,將次生鹽堿地分為若干個(gè)網(wǎng)格狀地塊,并對(duì)網(wǎng)格狀地塊進(jìn)行圍堰,在圍堰內(nèi)的土壤的中埋放排鹽管,排鹽管與儲(chǔ)水池連通,排鹽管埋放深度為50~60cm,所述排鹽管能吸收土壤中多余的水份,排鹽管每米有效吸水面積大于70平方厘米,排鹽管上設(shè)有若干孔,排鹽管上設(shè)有無(wú)紡布濾料;
步驟2:地表施動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉、脫硫石膏粉
在作物播種前10天,在鹽堿地的表面每畝施動(dòng)物腐熟糞2000kg、粒度為2.0mm的鋸木粉850kg、粒度為15μm的脫硫石膏粉250kg和輕度粘合劑12kg的混合物,所述輕度粘合劑先將鋸木粉與脫硫石膏粉混合,防止施肥時(shí),鋸木粉和脫硫石膏粉隨風(fēng)四處飄散,所述輕度粘合劑為淀粉粘液;
步驟3:對(duì)鹽堿地地表翻耕并灌溉
對(duì)施加動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉、脫硫石膏粉和輕度粘合劑混合物后的鹽堿地進(jìn)行翻耕,使動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽堿地30~40cm的表層土壤混合均勻;按每立方水20~30g聚丙烯酰胺的用量溶于水中,再用溶有聚丙烯酰胺的水以每畝40~50立方米的灌水量進(jìn)行灌溉;
步驟4:施基肥
待灌溉后的土壤干后施基肥,每畝施相當(dāng)于18kg氮、13kg五氧化二磷、13kg二氧化鉀的基肥,撒施后用旋耕機(jī)淺旋8cm;
步驟5:修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝
對(duì)施完基肥并淺旋后的耕層土壤,采用自動(dòng)化犁地設(shè)備將耕層土壤犁成若干條寬度相等、等間隔的梯形土堆,兩條相鄰的所述梯形土堆之間形成寬度相等、深度相同的倒梯形溝,所述梯形土堆位于所述排鹽管的上方,且梯形土堆與排鹽管的走向一致,所述梯形土堆的上部寬度為1.0~1.4m、下部寬度為1.1~1.5m、高度為15~25cm,所述倒梯形溝的上部寬度為0.8~1.0m、下部寬度為0.5~0.8m、深度為15~25cm;
步驟6:打孔、施土壤肥力肥料
在每條倒梯形溝上通過鉆孔設(shè)備鉆有多個(gè)集水滲透孔,多條相鄰的倒梯形溝上的集水滲透孔呈梅花形布置,在集水滲透孔內(nèi)填充提高土壤肥力的肥料、細(xì)砂和聚丙烯酰胺,所述集水滲透孔的孔徑為40mm、55mm、70mm或85mm,所述集水滲透孔的孔深為0.4m,所述肥料與所述細(xì)砂的質(zhì)量比為1:30,每畝施肥料量10kg,肥料配方采用微生物有機(jī)肥和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,其體積比為90:10,每畝所述聚丙烯酰胺用量0.3~0.5kg;
步驟7:覆膜
對(duì)打好孔的倒梯形溝和梯形土堆,進(jìn)行覆膜,采用塑料薄膜全膜覆蓋,塑料薄膜寬度為190~210cm,每條塑料薄膜覆蓋一條梯形土堆和一條倒梯形溝,膜邊進(jìn)行覆土,覆土寬度12cm,覆土厚度4cm;
步驟8:覆蓋
覆膜后的倒梯形溝和梯形土堆采用麥草覆蓋,每畝耕地麥草的覆蓋量為215kg,或采用沙子覆蓋,沙子覆蓋厚度為3cm;
步驟9:擇期播種
選擇作物種植季節(jié)進(jìn)行種植,種植時(shí)將覆蓋的麥草或沙子去除;
步驟10:灌溉
定期使用含有聚丙烯酰胺的水對(duì)倒梯形溝和梯形土堆進(jìn)行灌溉,按每立方水10~15g聚丙烯酰胺的用量溶于水中,再用溶有聚丙烯酰胺的水以每畝20~30立方米的灌水量進(jìn)行灌溉;
步驟11:排鹽管管理
定期對(duì)埋放好的排鹽管進(jìn)行定期檢查,檢查排鹽管的排水量,以及排鹽管是否被堵塞,每周通過排鹽管向土壤中按每畝灌溉20立方含有聚丙烯酰胺的水份,每立方水含聚丙烯酰胺用量0.1~0.15kg。
進(jìn)一步的,所述步驟1中,所述排鹽管等間距的埋設(shè)在土壤中,所述排鹽管與儲(chǔ)水池之間通過水泵、自動(dòng)閥件連通,排鹽管埋放深度為55cm,所述埋放排鹽管既能吸收土壤中多余的水份,將多余的水份輸送至儲(chǔ)水池,儲(chǔ)水池對(duì)排鹽管排放的水進(jìn)行儲(chǔ)存,排鹽管每米有效吸水面積大于70平方厘米;所述排鹽管上的孔設(shè)置在排鹽管的中上部,且呈梅花形布置,所述排鹽管的管徑為40~60mm,所述排鹽管為PVC管。
進(jìn)一步的,所述步驟3中,對(duì)施加動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑混合物后的鹽堿地翻耕的深度為35cm,使動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽堿地35cm的表層土壤混合均勻,先將鋸木粉與脫硫石膏粉通過輕度粘合劑混合,再將其混合物與動(dòng)物腐熟糞混合,混合后,均勻的撒在土壤上,所述動(dòng)物腐熟糞包括牛糞、雞糞、豬糞。
進(jìn)一步的,所述步驟5中,所述梯形土堆的上部寬度為1.2m、下部寬度為1.3m、高度為20cm,所述倒梯形溝的上部寬度為0.8m、下部寬度為0.7m、深度為20cm。
綜上所述,本發(fā)明控制次生鹽堿地鹽分上行表聚的方法,方法操作簡(jiǎn)單,通過選地并埋放排鹽管,地表施動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉、脫硫石膏粉,對(duì)鹽堿地地表翻耕并灌溉,施基肥,修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝,打孔、施土壤肥力肥料,覆膜,覆蓋,擇期播種,灌溉,排鹽管管理,定期通過排鹽管向土壤中灌溉聚丙烯酰胺,不僅能夠有效提高土壤的蓄水能力,保持養(yǎng)分,還能夠提高土壤的松散度,改善土壤的板結(jié)度,增強(qiáng)收集雨水及灌溉水的能力,而且有利于保水、保肥、增溫,鹽堿地地表施動(dòng)物腐熟糞、鋸木粉并用溶有聚丙烯酰胺灌溉,可以使鹽堿地土壤中的可溶性鹽離子快速淋溶到耕層以下,可以使灌溉水迅速變清,使表層土壤以及養(yǎng)分不易沖積,修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝,還可以起到播種前土壤保墑作用,從而保障出苗率,通過地表地膜覆蓋達(dá)到抑制土壤鹽分向土壤表層聚集,且本發(fā)明在不同時(shí)期采用聚丙烯酰胺進(jìn)行灌溉,可以使淋溶到土壤深層的鹽分離子不容易再隨水運(yùn)移到表層土壤,有效控制鹽堿地鹽分表聚的發(fā)生,長(zhǎng)時(shí)間能夠避免鹽分表聚,從而起到使表層土壤鹽分降低的作用,使作物耕層土壤鹽分大幅下降,且采用塑料薄膜、麥草和沙子覆蓋鹽堿地表面,結(jié)果表明,具有較好地改良鹽堿地的作用,塑料薄膜宜采用全地面覆蓋,覆蓋后對(duì)土壤中各離子的抑制作用順序?yàn)椋衡涬x子、鈉離子、氯離子、硫酸根離子、錳離子、碳酸氫根離子、鈣離子。
以上所述,僅為本發(fā)明專利優(yōu)選的實(shí)施例,但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利所公開的范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換或改變,都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。