一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法技术

一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，根据暗管排盐系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，旋耕混匀后灌溉洗盐，再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物。本发明专利技术将暗管排水和明沟排盐相结合，控制地下水位并加速土壤排盐，通过石膏改良土壤并提高淋盐效率，实现粘板重度盐碱地的工程快速治理。

【技术实现步骤摘要】
一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法
本专利技术涉及盐碱地工程改良与植被构建方法，特别是涉及一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法。
技术介绍
我国目前拥有各类可利用盐碱地资源约5.5亿亩，集中分布在以西北内陆、黄河上中游、东北、沿海和华北平原为主体的五大区域，其中具有农业利用前景的盐碱地总面积1.85亿亩，包括各类未治理改造的盐碱障碍耕地0.32亿亩，以及目前尚未利用和新形成的盐碱荒地1.53亿亩。这些盐碱耕地、荒地的治理改造和开发利用对我国耕地保障、粮食安全和生态建设具有重要现实意义。粘板重度盐碱地和盐碱荒地是治理利用难度极大的盐碱类型，尤其是在干旱、半干旱盐碱区。粘板重度盐碱地由于质地粘重，且剖面含有板结层或者全剖面板结，导致土壤入渗性能差、淋洗效率低、脱盐速率慢，再加上淡水资源的匮乏，使得土壤盐碱化反复，次生返盐强烈，严重制约了生态、农业的发展。种植耐盐植物与快速构建植被是盐碱地生态治理利用的重要方式。但是，粘板重度盐碱地具有土壤盐分重、养分失衡、结构差等特点，再加上入渗性差使得灌溉后排水不畅并长期滞水，引起植物死苗、僵苗，或者成苗后生长缓慢、生物量低。我国近年来开展了大量试验与研究工作，其中针对板结重度盐碱地节水型工程快速治理改造与植被构建技术，与其他单一的生物农艺型技术相比，具有一次投入长期见效、使用周期长、脱盐效率快、植被立苗快、成活率高等优势。中国专利ZL2012101175644公开了一种盐碱地排盐降碱用暗管装置，该装置在暗管的主管和支管的管壁周围设有一层颗粒度直径为0.5-0.8cm、厚度为10-15cm的PVC/PE造粒料或陶粒组成的敷料层，敷料层的上方设有一层10-15cm厚的碎石和/或粗砂粒层，并界定了排盐碱暗管的间隔距离、倾斜度、深度等参数。中国专利ZL2013103823716公开了一种暗管灌排盐碱地快速脱盐系统方法，采用在重盐碱地开沟围坝、排盐暗管铺设、灌溉暗管铺设、深松破结、淡水淹灌、咸水强排、连续灌排、周年排盐等一系列技术手段，从而实现一次快速脱盐、长期保持。中国专利ZL2005100442101公开了利用暗管排水改良盐碱地的系统工程方法，其包括勘察设计、灌排配套、土地平整、松土破结、维护管理等方法组成，具体采用了暗管排水排盐、激光控制精准平地、土壤深松以及暗管清洗维护，对加速盐碱地治理、提高农业综合生产能力、改善生态环境具有促进作用。中国专利ZL2012103257600公布了一种咸水灌溉与暗管排水排盐技术相结合小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤包括田间埋设暗管、咸水导出、冬小麦种植、夏玉米栽培种植，设计了灌溉排盐的系统网络，改变盐碱地耕层土壤盐分年际间积累规律，实现中度盐碱地上“小麦-玉米”一年两熟的种植。中国专利ZL2015106556218公布了一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由土壤改良、耐盐碱植物资源利用及种植、灌排配套系统、自动化信息管理组成，形成一整套从盐碱地改良到植被构建的完整运营体系，为盐碱地改良提供了切实可行的高效方法。从以上知识产权反应的情况来看，针对盐碱地的暗管排水排盐和植被建设的较多，但未见针对粘板重度盐碱地，将暗管与明沟相结合加速排水排盐，将灌溉与石膏应用相结合促进淋盐，并综合考虑灌溉水质与植物耐盐性的生态建植方法。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术针对重度盐碱地和盐碱荒地植物出苗率低、淋盐效率低、次生返盐强烈、生态退化严重等实际问题，将暗管排水和明沟排盐相结合，控制地下水位并加速土壤排盐，通过石膏改良土壤并提高淋盐效率，实现粘板重度盐碱地的工程快速治理，并根据灌溉水质和植物耐盐阈值提出一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法。技术方案：一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，根据暗管排盐系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，旋耕混匀后灌溉洗盐，再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物。上述暗管排盐系统为“吸水管”外包砂石滤料的单级排水系统，吸水管为带孔PVC双螺纹管，直径110mm，埋设在地下1.2-1.5m深度，坡度为0.4-0.7‰，吸水管铺设的间距为15-30m。上述暗管排盐系统为：吸水管的外包料采用砂石滤料，开挖宽度30cm、深度1.3-1.6m的沟槽，在沟槽内先铺设厚10cm的砂石滤料，然后将PVC吸水管置于沟槽中部，并在其上再覆20cm的砂石滤料，形成波纹管周围30×30cm2的过滤层，然后回填土方并压实。上述砂石滤料为：要求Ke/Ks≥10，Ke为砂石滤料的渗透系数，Ks为周围土层的渗透系数，同时D15≥4d15和D15≤4d85，D15为砂石滤料的颗粒粒径分布中小于15％时的颗粒直径，d15表示周围土层土壤颗粒含量小于15％时的颗粒直径，d85表示周围土层土壤颗粒含量小于85％时的颗粒直径。上述暗管排盐系统为：土壤剖面质地为粘壤土类，吸水管的铺设的间距为20-30m；土壤剖面质地为粘土类，吸水管的铺设的间距为15-20m。上述根据暗管排盐系统布局开挖明沟排水系统的具体方法为：沿着吸水管的方向开挖农沟，剖面土壤盐分<10g(盐)/kg(土)的明沟间距100-120m，剖面土壤盐分>10g(盐)/kg(土)的明沟间距80-100m，明沟上口宽3-5m，底部宽1-2m，高度1.4-1.7m，坡度0.3-0.5‰；垂直吸水管的方向开挖斗沟，斗沟上口宽6-8m，底部宽2-4m，高度1.7-1.9m，坡度0.3-0.5‰；斗沟沟底比吸水管出水口低20-40cm。采用深松破土机进行整体深松，深度60-80cm，然后施入石膏，石膏的施用量GR根据下式确定：GR＝86·CEC·(ESP-5％)·ρb·D式中：CEC为土壤阳离子交换量，cmol/kg；ESP为施用石膏前土壤碱化度，％；ρb为土壤容重，g/cm3；D为改良土壤的深度，设定为20cm；5％为土壤碱化度的容许值；GR为石膏需要量，t/hm2。将石膏均匀施入土壤，与耕层土壤旋耕混匀后灌溉洗盐，灌溉量的确定采用间歇漫灌法，每次灌溉量50mm，入渗后采样测定0-60cm深度土壤含盐量，当40-60cm土层含盐量(g/kg)高于灌溉水电导率(dS/m)的0.5-0.7倍时继续灌溉，当含盐量低于该值时停止灌溉。粘板重度盐碱地的生态建植方法为：根据该地区稳定来源灌溉水的水质和植物耐盐阈值选择适宜的植物类型：(1)当灌溉水电导率<3dS/m，种植耐土壤盐分阈值小于2.0g/kg的植物，所述植物为红叶石楠、夏鹃、含笑、海棠或女贞；(2)灌溉水电导率介于3～5dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值2.0～3.0g/kg的植物，所述植物为黄杨、冬青、匍地柏、杞柳或竹柳；(3)当灌溉水电导率介于5～8dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值3.0～5.0g/kg的植物，所述植物为海桐、马蔺、白蜡条、海滨木槿或芙蓉葵；(4)当灌溉水电导率>8dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值大于5.0g/kg的植物，所述植物为柽柳、海滨锦葵、枸杞、星星草或狗牙根。(1)针对草本的生态建植植被，机械开沟起畦，畦床宽2.5～3.5m，畦床间以沟隔开，沟上口宽20～25cm，下口宽10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于：在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，根据暗管排盐系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，旋耕混匀后灌溉洗盐，再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物。

【技术特征摘要】
1.一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于：在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，根据暗管排盐系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，旋耕混匀后灌溉洗盐，再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物。2.根据权利要求1所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于：所述的暗管排盐系统为吸水管外包砂石滤料的单级排水系统，吸水管为带孔PVC双螺纹管，直径110mm，埋设在地下1.2-1.5m深度，坡度为0.4-0.7‰，吸水管铺设的间距为15-30m。3.根据权利要求2所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于所述暗管排盐系统为：吸水管的外包料采用砂石滤料，开挖宽度30cm、深度1.3-1.6m的沟槽，在沟槽内先铺设厚10cm的砂石滤料，然后将PVC吸水管置于沟槽中部，并在其上再覆20cm的砂石滤料，形成波纹管周围30×30cm2的过滤层，然后回填土方并压实。4.根据权利要求3所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于所述砂石滤料为：要求Ke/Ks≥10，Ke为砂石滤料的渗透系数，Ks为周围土层的渗透系数，同时D15≥4d15和D15≤4d85，D15为砂石滤料的颗粒粒径分布中小于15％时的颗粒直径，d15表示周围土层土壤颗粒含量小于15％时的颗粒直径，d85表示周围土层土壤颗粒含量小于85％时的颗粒直径。5.根据权利要求2所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于所述暗管排盐系统为：土壤剖面质地为粘壤土类，吸水管的铺设的间距为20-30m；土壤剖面质地为粘土类，吸水管的铺设的间距为15-20m。6.根据权利要求1所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于所述根据暗管排盐系统布局开挖明沟排水系统的具体方法为：沿着吸水管的方向开挖明沟，剖面土壤盐分<10g(盐)/kg(土)的明沟间距100-120m，剖面土壤盐分>10g(盐)/kg(土)的明沟间距80-100m，明沟上口宽3-5m，底部宽1-2m，高度1.4-1.7m，坡度0.3-0.5‰；垂直吸水管的方向开挖斗沟，斗沟上口宽6-8m，底部宽2-4m，高度1.7-1.9m，坡度0.3-0.5‰；斗沟沟底比吸水管出水口低20-40cm。7.根据权利要求1所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚荣江，杨劲松，王相平，陈强，谢文萍，陶建宇，郑复乐，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，杭锦后旗农牧业技术推广中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32