一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法技术

本发明专利技术公开了一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法，本发明专利技术首先对多沙灌区的土壤测土，测土包括采集多沙灌区农田土样和测定土壤颗粒组成两个方面，通过测土得到多沙灌区的沙化参数，然后根据沙化参数进行科学配沙，从而逐步使该多沙灌区土壤向沙化系数为1的土壤方向精准改良并预控沙化。本发明专利技术通过测土配沙、科学调度泥沙，实现用不同水层中不同粗细颗粒级配的泥沙来改善土壤结构提高土壤质量，大大提高了多沙灌区土壤的质量和土壤承载能力，提高农业产量，促进多沙灌区可持续发展，实现多沙灌区土地资源的高效永续利用。

【技术实现步骤摘要】
一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法
本专利技术涉及土地改良
，具体涉及一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法。
技术介绍
多沙灌区是引水含沙量较高的灌区，如中国的引黄灌区(引用黄河水灌溉农田的灌区)就是多沙灌区。多沙灌区引水必引沙，多沙灌区将引入泥沙沿输沙渠或干渠、支渠依次输送至田间，进行浑水灌溉。长此灌溉即有可能导致土壤沙化，为了预控多沙灌区土壤沙化，同时精准改良多沙灌区土壤，本专利技术率先提出了该“测土配沙”预控土壤沙化或精准改良土壤的方法。“测土配沙”是作为我国大型引黄灌区之一的韩墩引黄灌区在思考如何科学利用灌区引进泥沙中率先提出的一种通过科学利用灌区引进泥沙实现预控灌区土壤沙化或精准改良灌区土壤的一种方法。该方法适用于所有引多沙河流水进行农田灌溉的灌区。“测土配沙”的含义及实现路径首先是“测土”，对多沙灌区土壤的现状类型质地进行监测，了解土壤的砂粘性，这是进行科学配沙的基础。我们知道，砂粒含量偏高的砂质土壤保水保肥性能差，相反的粘质土壤透气性差，都对作物生长有不利的影响，而壤质土壤是保水保肥及透气性均佳的利于作物生长的优质土壤。精准改良土壤或预控土壤沙化的方向目标就是促进灌区土壤向壤土方向优化，并通过在测土的基础上科学“配沙”来实现，是为“测土配沙”。“配沙”前除测土壤质地外，还必须对灌区引进的水沙进行监测，根据来沙量大小及粗细级配和泥沙粒径随水垂线方向上细下粗的规律，通过设计的可实现分层取水取沙的工程技术引取需要水层的泥沙，方可实现科学“配沙”。通过砂质土壤配细沙、粘质土壤配粗沙的“测土配沙”方法路径，是实现多沙灌区浑水灌溉土壤沙化预控及精准改良一个问题的两个层面，采取的是同一思路，不同的是对于不同的土壤质地需要不同的技术措施来实现科学配沙。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法，该方法针对不同沙化参数的多沙灌区土壤通过引入不同高度水层的泥沙来进行配沙改良，优化多沙灌区土壤的颗粒组成，改善土壤物理性状，以实现多沙灌区土壤改良、泥沙资源利用、生态环境改善和农作物高产的有机结合。基于上述目的，本专利技术提供了一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法，包括以下步骤：(1)测土①采集多沙灌区农田土样在分干渠或支渠的渠首、渠中、渠尾三处位置的农田采集土样，每处位置渠的两侧均有样点，每处位置采集2～3点；②测定土样颗粒组成对采集的土样进行粒径测定，并根据国际制土壤质地分类标准进行分级，分别得到土壤中砂粒的百分含量、粉粒的百分含量和黏粒的百分含量，然后根据下面的公式计算沙化参数；沙化参数＝土壤砂粒百分含量/(土壤粉粒百分含量+土壤粘粒百分含量)；(2)配沙根据沙化参数将所需水层高度的泥沙引入多沙灌区，从而逐步使该多沙灌区土壤向沙化系数为1的土壤方向精准改良并预控沙化。在本专利技术中，优选的，步骤(2)中根据沙化参数将多沙灌区分为沙化土壤时，将水流上表层粒径较细的泥沙引入多沙灌区。在本专利技术中，优选的，当沙化参数＞1时，为沙化土壤。在本专利技术中，优选的，当1＜沙化参数≤3时，为轻度沙化土壤；当3＜沙化参数≤6时，为中度沙化土壤；当沙化参数＞6时，为重度沙化土壤。一直以来，对于土壤及泥沙的粗细级配情况都没有一个合适的灵敏的指标参数来表达，更无法实现科学配沙，土壤改良的目标不明，而且对于土壤沙化的概念也过于笼统和模糊。因此，为便于土壤改良及沙化量化控制，有必要对土壤沙化的概念进行界定，选定一个符合生态文明及生态灌区建设要求的，使土壤改良有明确方向的土壤沙化量化参数。专利技术人经过大量研究实践率先提出沙化参数的概念，用沙化参数能更灵敏地表达影响土壤沙化的砂粒含量的高低。以土壤砂粒百分含量与土壤粘粒和粉粒百分含量之和的比值作为衡量土壤沙化的参数，可称之为沙化参数：沙化参数＝土壤砂粒百分含量/(土壤粉粒百分含量+土壤粘粒百分含量)；由此可见，本专利技术界定了沙化参数这一概念，通过土样监测就很容易地将沙化土壤划分出来，落实到具体的地块，方便有针对性的预控土壤沙化及精准改良土壤。本专利技术率先提出的沙化参数的概念解决了沙化治理实践中存在的确定沙化土地难以落实到具体地面的难题和学术界因此而产生的纷争，意义重大！当土壤砂粒百分含量为50％时，沙化参数为1，此时土壤质地为最利于作物生长的保水保肥透气性能的壤土。因此，以沙化参数为1的壤土作为土壤改良的方向和目标，从而实现精准改良。专利技术人经过研究实践发现，可以根据得到的沙化参数将多沙灌区土壤分为沙化土壤时，具体为：当沙化参数＞1时，为沙化土壤。对于沙化土壤，可以根据水流中下沙上粘的原理，将水层中不同高度的泥沙引入，从而逐步使该多沙灌区土壤向沙化系数为1的土壤方向精准改良并预控沙化。当为沙化土壤时，可以将水流上表层粒径较细的沙粒引入沙化土壤。进一步的，当多沙灌区土壤为沙化土壤时，还可以将沙化土壤细分为三个等级，具体为：当1＜沙化参数≤3时，为轻度沙化土壤；当3＜沙化参数≤6时，为中度沙化土壤；当沙化参数＞6时，为重度沙化土壤。由于水流中沙粒大小由所在的水层高度决定。因此，可以根据沙化参数的不同，在沙化土壤中引入水流不同高度的泥沙。与现有技术相比，本专利技术的多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法具有以下有益效果：本专利技术通过测土配沙、科学调度泥沙，实现粘性土壤调用底下层粗沙、砂性土壤用上表层细沙来改善土壤结构，可大大提高多沙灌区土壤的质量，提高多沙灌区土壤承载能力，提高农业产量，促进多沙灌区可持续发展，实现多沙灌区土地资源的高效永续利用。本专利技术的方法既可改良土壤，实现土壤可持续利用，又充分利用(引黄)多沙灌区的泥沙资源，可有效解决多沙灌区面临的泥沙淤积及其生态环境问题，将极大促进多沙灌区农业生产和区域经济的可持续发展。附图说明附图是结合具体的工艺实施方式，详细的说明了工艺走向。图1为山东省滨州市韩墩灌区土壤采样点分布图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术“测土配沙”方法主要包括以下步骤：(1)通过对多沙灌区土壤采样监测，了解多沙灌区的土壤质地及其分布情况，计算不同欲改良土壤地块的土壤沙化参数，为科学配沙提供依据；(2)进行灌水水沙监测，了解灌水含沙量及引进泥沙的颗粒级配情况；如前述“测土配沙”的含义及实现路径，利用引进泥沙改良土壤，除对土壤进行监测，还必须对灌区引进泥沙进行监测，方可实现科学配沙；(3)进行试验模拟和推广应用。任何科学研究应在试验模拟取得科学依据的基础上进行实地实施。本专利技术拟根据实地采集的土样做成土柱，配以相应不同含沙量及泥沙级配组合的浑水灌水试验，监测分析土壤质地性状的变化。在测土壤测水沙和模拟试验取得数据支撑的基础上，进行实地“测土配沙”示范推广。本专利技术的科学配沙通过相应的可实现取不同水层水沙的工程技术措施来实现，设计的分层取水取沙工程技术装置已申报专利保护，并已经公开，具体参见申请号：201710030559.2，专利技术名称：高低闸门联合运用的灌溉分水闸及灌溉改良土壤的方法。实施例1本实施例“测土配沙”方法是由韩墩引黄灌区在实践中提出，目的是实行灌区引进泥沙的科学利用和预控浑水灌溉灌区土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)测土①采集多沙灌区农田土样在分干渠或支渠的渠首、渠中、渠尾三处位置的农田采集土样，每处位置渠的两侧均有样点，每处位置采集2～3点；②测定土样颗粒组成对采集的土样进行粒径测定，并根据国际制土壤质地分类标准进行分级，分别得到土壤中砂粒的百分含量、粉粒的百分含量和黏粒的百分含量，然后根据下面的公式计算沙化参数；沙化参数＝土壤砂粒百分含量/(土壤粉粒百分含量+土壤粘粒百分含量)；(2)配沙根据沙化参数将所需水层高度的泥沙引入多沙灌区，从而逐步使该多沙灌区土壤向沙化系数为1的土壤方向精准改良并预控沙化。

【技术特征摘要】
1.一种多沙灌区预控土壤沙化或精准改良土壤的测土配沙方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)测土①采集多沙灌区农田土样在分干渠或支渠的渠首、渠中、渠尾三处位置的农田采集土样，每处位置渠的两侧均有样点，每处位置采集2～3点；②测定土样颗粒组成对采集的土样进行粒径测定，并根据国际制土壤质地分类标准进行分级，分别得到土壤中砂粒的百分含量、粉粒的百分含量和黏粒的百分含量，然后根据下面的公式计算沙化参数；沙化参数＝土壤砂粒百分含量/(土壤粉粒百分含量+土壤粘粒百分含量)；(2)配沙根据沙化参数将所需水层高度的泥沙引入多沙灌区，从而逐步使该多沙灌...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔淑芳，王玉海，孙兴超，郭学美，谢德俊，孙黎强，吴士刚，郑磊，魏莉，张守霞，李刚，王惠敏，
申请(专利权)人：崔淑芳，
类型：发明
国别省市：山东,37