一种改良盐渍化农田的方法 【技术领域】
本发明涉及一种改良盐渍化农田的方法。背景技术 盐碱地土地发生板结, 只生长一些盐碱植被, 耐盐作物生长也很困难, 是一种土地 资源的极大浪费。
目前, 国内外对盐碱地的处理方法主要有以下几种 : 排盐法、 压盐法、 堵盐法。
排盐法是靠大量的水, 对盐碱地进行长期冲洗, 而使盐碱地表层的含盐量降低, 即 明沟排盐 ; 压盐法是利用自然降水、 人工大水灌溉或滴灌, 促使部分的盐沿土壤孔隙、 裂缝 向下渗透, 将表层土壤的盐分随水带到底层或植物根系周边, 即以水洗盐。 上述方法虽然能 使盐碱地表层的含盐量降低, 但不能保持长久, 而且需要大量的水源。 堵盐法是靠移植客土 对盐碱地表层进行换土, 不但工程量大, 还需有优质的土壤资源, 但随着时间的推移还是避 免不了次生盐碱化。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、 效果显著的改良盐渍化农田的方法。
为解决上述技术问题, 本发明采取以下技术方案 : 一种改良盐渍化农田的方法, 该 盐渍化农田的栽培模式为膜下滴灌, 所述方法包括 : (1) 测定所述盐渍化农田的地形 ; (2) 确定所述盐渍化农田的土壤、 地下水特性和暗管埋深与间距 ; (3) 准备所述暗管、 滤料和裹 料; (4) 挖设管道、 铺设所述暗管、 铺设所述滤料 ; (5) 将铺设好的所述暗管与蓄水井连接, 使暗管中排出的水汇于蓄水井中, 再将水抽入防渗渠中排走。
进一步, 在所述步骤 (2) 中, 根据土壤质地和地下水特性, 确定所述暗管埋深与暗 管间距。
进一步, 在所述步骤 (2) 中, 所述暗管埋深大于当地的最大冻土层厚度, 所述暗管 间距为 50 ~ 100m。
进一步, 所述暗管是波纹管, 所述波纹管的管壁上设置有孔眼。
进一步, 所述孔眼的总面积依据波纹管内径, 控制在 1000 ~ 4000mm2/m。
进一步, 所述孔眼的直径为 0.2 ~ 0.8mm。
进一步, 所述滤料采用直径为 0.5 ~ 2cm 的石子。
进一步, 所述滤料铺设在所述暗管的底部、 和 / 或两侧、 和 / 或上部。
进一步, 所述裹料采用塑料纱窗。
进一步, 所述步骤 (4) 中的各项施工时间在春季解冻后土壤风干后或秋季农田收 获后进行。
采用本发明中的方法埋设暗管后, 能有效地降低地下水位和明显地改良盐渍化土 壤状况, 且暗管有效年限越长, 土壤的通气孔隙增加越明显, 排水降盐效果越好。附图说明
图 1 是中度盐渍化棉田盐分变化图。 图 2 是轻度盐渍化棉田盐分变化图。具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明所述的改良盐渍化农田的方法, 该盐渍化农田的栽培模式为膜下滴灌, 所 述方法包括 :
(1) 测定地形。
优选地, 采用经纬仪和水准仪或全站仪测定待改良农田的地形。
(2) 确定所述待改良农田的土壤、 地下水特性和暗管埋深与间距。
优选地, 施工时应注意挖掘管道时的边坡系数。
根据土壤质地和地下水等特性, 计算暗管埋深与间距。 优选地, 所述暗管埋深大于 所述农田所在地的最大冻土层厚度 ; 进一步, 优选地, 暗管埋深为 1.8 ~ 2.2m, 边坡系数为 1.2 ~ 2m, 暗管间距为 50 ~ 100m, 实际当中可根据地表土壤盐渍化程度略作调整。 (3) 准备暗管、 滤料和裹料。
优选地, 所述暗管用于排水, 所述波纹管的内径为 55 ~ 210mm ; 所述孔眼的总面积 2 依据波纹管内径, 控制在 1000 ~ 4000mm /m ; 所述孔眼的直径为 0.2 ~ 0.8mm。在一个优选 的实施例中, 所述暗管采用直径为 11cm 波纹管, 其管长 6m ; 并采用电钻将所述暗管的管壁 2 上打孔眼, 所述孔眼的总面积控制在 3000mm /m, 优选地, 所述孔眼的直径为 0.6mm。
优选地, 滤料采用直径为 0.5 ~ 2cm 的石子, 优选地, 在暗管的底部、 两侧和上部各 铺约 10cm 厚的滤料。
优选地, 裹料采用塑料纱窗, 优选地, 所述塑料纱窗的规格为 40×40 目~ 20×20 目。
优选地, 所有暗管用纱窗裹上, 并用细铁丝箍紧。
(4) 挖设管道、 铺设暗管、 铺设滤料。
优选地, 所述步骤 (4) 中的各项施工时间可在春季解冻后土壤风干后或秋季农田 收获后进行。
优选地, 所述挖设的管道的边坡系数依据土壤质地和开挖深度而定, 优选地, 边坡 系数为 1.2 ~ 2.0。
所述排水用的暗管时, 所述暗管铺设坡降, 当暗管的内径小于或等于 100mm 时, 所 述比降为 1/300 ~ 1/600 ; 当暗管的内径大于 100mm 时, 所述比降为 1/600 ~ 1/1500。
(5) 将铺设好的暗管与蓄水井连接, 使暗管中排出的水汇于蓄水井中, 等蓄水井中 有水时, 可用潜水泵抽出, 并采集水样测定 pH 值和电导率值。
下面结合本发明的一个具体实施方式来说明所述方法 :
选定某一块试验区, 面积约为 600 亩, 该试验区北高南低, 坡降大致为 i = 1.5‰~ 0.3‰ ; 西高东低, 坡降大致为 i = 1.1‰~ 0.4‰ ; 盐渍化土壤实地调查, 土壤盐分东高西 低, 最大为 5g/kg 以上, 向西逐渐降低至 1.5g/kg 左右。
所述试验区的土壤以壤土为主, 向下土壤容重虽然增大, 但粘粒土壤比重小, 见
表 1。地下水位春季较高在 1.5 ~ 2m, 夏季和秋季稍低 2.5 ~ 3.5m, 地下水下降速率为 0.366cm/ 分。 这表明试验区不易施工, 施工时应注意挖掘管道时的边坡系数。 试验区根据土 壤质地和地下水等特性, 依据规程计算暗管排盐工程埋深与间距, 暗管埋深为 1.8 ~ 2.2m, 边坡系数为 1.2 ~ 2m, 暗管间距为 50 ~ 100m, 实际根据地表土壤盐渍化程度略作调整。
表 1 试验地土壤质地状况
试验区栽培模式为膜下滴灌, 一膜二管六行, 行距配置为 : 30cm+60cm+60cm+30cm ; 试验区位于暗管排盐工程上, 东西长为 400m ; 取样点分为为中度盐渍化土壤 ( 盐分含量 3-5g/kg) 和轻度盐渍化土壤 ( 盐分含量为 1-3g/kg), 每处理重复 6 次 ; 取样点位置位于膜 中央, 每个点分 0 ~ 20cm、 20 ~ 40cm、 40 ~ 60cm、 60 ~ 80cm 4 个深层取土样, 第一次取样 时, 数好地膜数、 地边测量点距, 做好固定标记, 以后每次取样均取所定点处。 分别在棉花的 出苗期、 现蕾期、 盛花期、 盛铃期、 吐絮期和收获后, 取 0-80cm 的土测定滴灌棉田的土壤水 分、 盐分、 pH 分布情况。获取的土壤样品经自然风干、 过筛后进行室内水分、 盐分测定。实 验地灌水时间定额见表 2。
表 2 棉田滴水日期与滴水量 ( 滴水量 m3/hm2)
5 月 10 日 300 7 月 27 日 450
6 月 10 日 300 8月6日 4506 月 20 日 6 月 30 日 450 4507 月 10 日 7 月 18 日 450 9月6日 375 450 总量 45008 月 15 日 8 月 26 日 450 375分别在不同时期、 不同土壤深层 (0-80cm, 每 20cm 一层 ) 采集棉田土壤样品, 结果 如图 1 所示 : 5 月 2 日苗期还未进行滴水, 0-20cm、 20-40cm、 40-60cm、 60-80cm 土壤盐分在 各个取样时期盐分含量均最高, 四个不同深度土层中 0-20cm 盐分含量最高为 6.26ds·m-1 ; 随后在 5 月 20 日、 6 月 12 日、 7 月 8 日滴水灌溉, 灌溉水对盐分有淋洗的作用, 各深度土层盐分含量都有所下降, 尤其是表层土壤 0-20cm 盐分含量下降最快, 由 6.26ds·m-1 下降为 0.57ds· m-1, 40-60cm、 60-80cm 土层盐分含量从 5 月 2 日到 6 月 12 日在显著下降, 但到 7 月 8 日土壤盐分含量却有所上升, 或许跟这一时期土壤强烈的蒸发和作物的大量蒸腾, 水分消 耗量比较大, 深层土壤中盐分随着水分有所上移 ; 0-40cm 土层为显著脱盐区。
图 2 为轻度盐渍化棉田盐分变化图。随着生育期的延续土壤盐分总体变化与中度 盐渍化棉田变化趋势相同, 前期盐分含量较高, 随着生育期的灌溉土壤盐分有所下降, 但变 化幅度较中度盐渍化棉田小 ; 轻度盐渍化棉田各深层土壤变化幅度最大的仍然为 0-20cm, 盐 分 含 量 减 小 了 50.96 %, 20-40cm、 40-60cm、 60-80cm 土 壤 盐 分 分 别 减 小 了 42.69 %、 18.48%、 19.02% ; 轻度盐渍化棉田在其取样前期各深层盐分含量差异不大。
采用本发明中的方法埋设暗管后, 能有效地降低地下水位和明显地改善土壤通气 状况。暗管有效年限越长, 土壤的通气孔隙增加越明显, 排水改良效果越好。
实验表明, 暗管排盐工程核心试验区中度盐渍化农田 0-20cm、 20-40cm、 40-60cm、 60-80cm 土壤盐分随棉花生育期和灌水次数显著下降, 0-40cm 土层为显著脱盐区。轻度盐 渍化棉田盐分着生育期的延续土壤盐分总体变化与中度盐渍化棉田变化趋势相同, 但变 化幅度较中度盐渍化棉田小 ; 各深层土壤变化幅度为 0-20cm, 盐分含量减小了 50.96 %, 20-40cm、 40-60cm、 60-80cm 土壤盐分分别减小了 42.69%、 18.48%、 19.02%。 暗管排水的 EC 值呈先增加后降低的趋势, 变化范围由 7.53-11.16ms/cm, 盐分变 化率为 -17.9 ~ 27.6%; 暗管排水的 pH 值先降低后增加的趋势, 变化范围 7.08-8.20, 这与 暗管排水区水量有很大关系。土壤脱盐状况与暗管排盐存在紧密联系。由 0-40cm 土层显 著脱盐说明盐分随淋洗作用运移至暗管随水排出, 导致暗管排水的蓄水井盐分增大。
对 中 度 和 轻 度 盐 渍 化 区 土 壤 进 行 改 良 剂、 农艺措施和工程改良等综合技术 集成试验与示范, 中轻度盐渍化土壤各层次平均脱盐率大小为 20-40cm(-35.6 % ) > 40-60cm(-18.5% ) > 0-20cm(-4.9% ) > 60-80cm(-4.3% ), 各时段平均脱盐率大小为 7 月 8 日 (-20.9% ) > 6 月 12 日 (-18.4% ) > 5 月 20 日 (-17.2% ) > 5 月 2 日 (-6.8% )。 各处 理平均脱盐率为 -15.8%。 ; 轻度盐渍化土壤各层次平均脱盐率大小为 40-60cm(-38.9% ) > 60-80cm(-24.7 % ) > 20-40cm(-19.1 % ) > 0-20cm(22.9 % ), 各时段平均脱盐率大 小为 5 月 20 日 (-32.0 % ) > 6 月 12 日 (-15.8 % ) > 5 月 2 日 (-10.6 % ) > 7 月 8 日 (-1.5% )。各处理平均脱盐率为 -15.0%。