本發(fā)明屬于粘性鹽堿土壤改良領(lǐng)域,具體涉及一種促進(jìn)粘性鹽堿土壤快速淋洗脫鹽的方法。
背景技術(shù):
灌溉淋洗是鹽堿土壤改良的重要工程技術(shù)手段。但對(duì)于粘性質(zhì)地的鹽土來說,粘重不良的土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重制約了淋洗水分的入滲效率,降低了淋洗脫鹽的效率。如何有效的改善粘質(zhì)土壤的結(jié)構(gòu)是該類型土壤改良的關(guān)鍵所在。
在以往的研究中,施用結(jié)構(gòu)改良劑、施用有機(jī)肥、深翻土壤等處理方式得到了廣泛的關(guān)注。但是現(xiàn)有方式的改良方式均存在或治理成本高,或工程量大的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn),提供一種促進(jìn)粘性鹽堿土壤快速淋洗脫鹽的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種促進(jìn)粘性鹽堿土壤快速淋洗脫鹽的方法,包括下述步驟:1)對(duì)待治理的粘性鹽堿土壤進(jìn)行地表整理;
2)灌溉碳酸氫鈉溶液進(jìn)行第一次淋洗;
3)待碳酸氫鈉溶液入滲完畢后,灌溉稀酸溶液進(jìn)行第二次淋洗。
4)待稀酸溶液入滲完畢后,灌溉清水進(jìn)行第三次淋洗;
5)測(cè)定粘性鹽堿土壤鹽分含量;
6)如果步驟5)測(cè)試的鹽分含量不合格則返回步驟4)灌溉清水進(jìn)行淋洗,如此往復(fù)直至鹽分含量合格。
所述的碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度小于30g/l;所述的稀酸溶液的摩爾濃度為0.1-0.5mol/l。
所述的碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為15g/l;所述的稀酸溶液的摩爾濃度為0.2mol/l。
步驟1)中包括對(duì)待治理的粘性鹽堿土壤地表進(jìn)行整平以及在地塊四周設(shè)置圍堰;所述的圍堰的高度高于灌溉淋洗的水頭高度5cm以上,所述的灌溉淋洗的水頭高度為5-20cm。
灌溉淋洗碳酸氫鈉溶液的水頭高度由該治理地塊的用途決定;用于種植草本植物的地塊為5cm;用于栽植灌木的地塊為10cm;用于栽植喬木的地塊為20cm。
步驟2)中灌溉淋洗碳酸氫鈉溶液的水頭高度與步驟3)中灌溉淋洗稀酸溶液的水頭高度相同;步驟4)中灌溉淋洗碳酸氫鈉溶液的水頭高度大于或者等于步驟2)中灌溉淋洗碳酸氫鈉溶液的水頭高度。
所述的稀酸溶液為稀鹽酸或者稀硫酸溶液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供了一種促進(jìn)粘性鹽堿土壤快速淋洗脫鹽的方法,綜合運(yùn)用咸水灌溉、分步淋洗、咸淡結(jié)合等技術(shù)手段,以酸堿反應(yīng)“產(chǎn)氣生孔”為核心,在粘性鹽堿土壤自身含有的碳酸鹽、碳酸氫鹽的基礎(chǔ)上,考慮人為輸入碳酸氫鹽溶液提高土體碳酸氫根含量,然后借助人為灌溉稀酸溶液,使得鹽堿土壤中發(fā)生一定程度的酸堿中和反應(yīng),進(jìn)而利用酸堿反應(yīng)所生成氣泡的溢出過程,形成土壤的孔隙結(jié)構(gòu),為后期的快速水分淋洗脫鹽過程提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),進(jìn)而促進(jìn)淋洗脫鹽效率的方法,對(duì)于鹽漬化地區(qū)的農(nóng)林產(chǎn)業(yè)開發(fā)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有重要的意義。具體地:(1)本發(fā)明有助于促進(jìn)粘性鹽堿土壤灌溉淋洗速率的提升,大大節(jié)省淋洗時(shí)間;可以促進(jìn)淋洗脫鹽效率的提高,大幅提升單位水量的洗脫效率。(2)本發(fā)明輸入的溶液濃度較低,且所含元素均為鹽堿土壤中的主要離子,不會(huì)對(duì)鹽堿土壤造成二次污染。(3)本發(fā)明不需要對(duì)粘性鹽堿土壤進(jìn)行深層翻耕、物料摻拌等處理,節(jié)省了工程量,節(jié)約了治理成本。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1:取濱海吹填造陸區(qū)的粘性鹽土進(jìn)行灌溉淋洗脫鹽試驗(yàn),所用土壤ph值為8.4,全鹽含量為21g/kg。試驗(yàn)用碳酸氫鈉為化學(xué)分析純產(chǎn)品,試驗(yàn)溶液的濃度為15g/l;試驗(yàn)用稀硫酸為分析純產(chǎn)品,稀釋到濃度為0.2mol/l。
1)對(duì)待治理的粘性鹽堿土壤進(jìn)行地表整理;包括對(duì)待治理的粘性鹽堿土壤地表進(jìn)行整平以及在地塊四周設(shè)置圍堰;所述的圍堰的高度高于灌溉淋洗的水頭高度5cm以上。
2)灌溉碳酸氫鈉溶液進(jìn)行第一次淋洗;灌溉碳酸氫鈉溶液淋洗的水頭高度5cm;
3)待碳酸氫鈉溶液入滲完畢后,灌溉稀酸溶液進(jìn)行第二次淋洗。灌溉稀酸溶液淋洗的水頭高度與步驟2)相同;
4)待稀酸溶液入滲完畢后,灌溉清水進(jìn)行第三次淋洗;步驟4)中灌溉清水淋洗的水頭高度高于步驟2)中的灌溉碳酸氫鈉溶液淋洗的水頭高度2cm。
5)測(cè)定粘性鹽堿土壤鹽分含量;
實(shí)施例2:
實(shí)施例2與實(shí)施例1實(shí)施方法相同,區(qū)別僅在于,灌溉清水淋洗的水頭高度與步驟2相同;
實(shí)施例3:
實(shí)施例3與實(shí)施例1的實(shí)施方式相同,區(qū)別僅在于,碳酸氫鈉的濃度為30g/l。所用的稀酸為稀鹽酸,所述的稀鹽酸的濃度為0.5mol/l。
實(shí)施例4:
實(shí)施例4與實(shí)施例1實(shí)施方法相同,區(qū)別僅在于,用于栽植灌木地塊的灌溉水頭高度為10cm;
實(shí)施例5:
實(shí)施例5與實(shí)施例1實(shí)施方法相同,區(qū)別僅在于,用于栽植喬木地塊的灌溉水頭高度為20cm;
對(duì)比例1:對(duì)比例1與實(shí)施例1相同,區(qū)別僅在于,步驟2)、步驟3)以及步驟4)均采用清水淋洗。
結(jié)果如表1、表2示出。表1為淋洗用時(shí)情況表(單位:h),表2為淋洗后土壤全鹽含量(單位:%);
表1
表2
由表1可見,采用本發(fā)明方法的實(shí)施例1、2、3,在3次灌溉淋洗過程中耗時(shí)均明顯降低,且總耗時(shí)縮減一半以上。實(shí)施例4、5在增加灌溉水量的條件下(灌溉水量分別為對(duì)比例1的2和4倍),入滲所需時(shí)間低于或基本等于對(duì)比例所用時(shí)間??梢姳景l(fā)明方法的淋洗速率比常規(guī)清水淋洗得到明顯提升。
由表2可見,采用本發(fā)明方法的實(shí)施例1-5均對(duì)表層0-20cm土壤含鹽量起到明顯的降低效果,與對(duì)比例比較脫鹽效率提升了30%以上;實(shí)施例4、5在增加灌溉量的情況下,可顯著改善20-40cm層的土壤鹽分狀況,以滿足灌木、喬木栽植及生長(zhǎng)需要。本發(fā)明方法的顯著提升了粘性鹽堿土壤的淋洗脫鹽效率;在相同的淋洗水量條件下,也顯著提升了單位淋洗水量的洗脫效率。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。