立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式及施工方法技术

本发明专利技术属于重盐渍化农田土壤改良技术领域。立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，包括工程改良暗管排水措施、工程改良粉垄措施、生物改良措施、水利改良膜下滴灌措施。立体空间协同式重盐渍化农田综合治理施工方法，步骤包括：间隔开挖若干个纵向沟槽、斜向沟槽、挖排水沟；使用粉垄机械对农田进行粉垄作业；将秸秆颗粒与土壤改良剂混合，铺设于农田表面；使用联合整地机完成秸秆粉碎、还田、灭茬、深旋、深松等作业；建设泵房，安装首部枢纽，在农田里埋设输水干管、出水桩，铺设支管、毛管。本发明专利技术可有效地避免单一盐碱地改良方法治理重盐渍化农田可能出现的众多问题，有效而持续地对重盐渍化农田进行综合治理。

Comprehensive management mode and construction method of three-dimensional space collaborative heavy salinization farmland

【技术实现步骤摘要】
立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式及施工方法
本专利技术属于重盐渍化农田土壤改良
，特别涉及一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式及施工方法。
技术介绍
土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的易溶性盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分积累在表层土壤中的现象或过程，也称盐碱化。中国也是盐渍土分布广泛的国家，中国的盐渍土总面积约为1亿公顷，分布范围广、面积大、类型多，其中现代盐渍土约占37%，残积盐渍土约占45%，潜在盐渍土约占18%。主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区。盐碱土的可溶性盐主要包括钠、钾、钙、镁等的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和重碳酸盐。硫酸盐和氯化物一般为中性盐，碳酸盐和重碳酸盐为碱性盐。目前，世界各地还有相当面积的盐碱地尚未得到改良和利用，而且随着全球灌溉面积的增大，土壤次生盐渍化有日趋严重的趋势。根据已有的经验，至少有50%的灌溉土壤发生过次生盐碱化。土壤盐渍化可以造成农作物减产或绝收、盐渍荒漠化、对地下水污染等一系列危害。实践证明，改良盐渍土是一项复杂、难度大、需时长的工作，应视各地的具体情况制定措施。盐渍化土壤的形成是一个长期而复杂的过程，对于重盐渍化的农田土壤，现有的单一的盐碱治理模式已经无法满足土壤改良的需要，多种改良治理措施需要紧密结合才能更好地治理、改良土壤盐渍化。以往国内外研究大多是针对某一单项治理措施开展研究工作，由于不同区域的成土母质、自然环境等因素的差异性较大，各种措施的改良效果不尽理想，如在重盐渍化农田改良过程中存在除了把Na、Cl等盐离子排走外，土壤中一些植物必需的矿物质元素如P、Fe、Mn和Zn等也同时被排走，以及存在地下水,下游水源受到污染及压盐效果难以巩固等缺陷。盐碱土改良的目的不仅是去盐,更重要的是达到高产稳产，也就是说既要排除盐分，又要培肥土壤，并且已有的诸多改良方法并未有相配套的施工方法。因此，一种因地制宜的立体空间协同式农田综合治理模式及施工方法，在盐渍化有日趋严重的趋势的今天，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种配置合理、经济实用，针对重渍化农田土壤改良功能更完善，能够有效合理地将工程改良暗管排水措施、工程改良粉垄措施、生物改良措施、水利改良膜下滴灌措施紧密结合在一起，可有效而持续地对重盐渍化农田进行综合治理，可以起到长期持续洗盐和排盐的效果，是一种环境友好型、可持续性发展的立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式。本专利技术的另一目的在于提供一种实施操作简便、经济实用的立体空间协同式重盐渍化农田综合治理施工方法，能够有效合理地将工程改良暗管排水措施、工程改良粉垄措施、生物改良措施、水利改良膜下滴灌措施紧密结合在一起，可有效地避免单一盐碱地改良方法治理重盐渍化农田可能出现的众多问题，有效而持续地对重盐渍化农田进行综合治理。本专利技术公开了一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，具体包括四个模块措施，分别为工程改良暗管排水措施、工程改良粉垄措施、生物改良措施、水利改良膜下滴灌措施；所述工程改良暗管排水措施是在农田设置纵向沟槽、斜向沟槽、排水沟，所述纵向沟槽、斜向沟槽内均铺设排水暗管，所述纵向沟槽有多条，均沿农田坡度走向平行间隔设置，以纵向沟槽为中线，每个纵向沟槽两侧轴对称间隔设置多条斜向沟槽，所述斜向沟槽也沿农田坡度斜向设置，与纵向沟槽形成夹角A，夹角A为75~90°，每个纵向沟槽两侧所设置的斜向沟槽内排水暗管，均与该纵向沟槽内排水暗管相连通，所述排水沟位于纵向沟槽的下游方向，每个纵向沟槽的排水暗管均与排水沟相连通；排水暗管埋深在1.0~2.0m，倾斜坡度为0.5%~1%；所述排水暗管的外围设置反滤层；所述工程改良粉垄措施：在上述建立好暗管排水措施的农田进行粉垄作业，粉垄作业为开垦性深旋耕粉垄，粉垄深度为30~60cm；粉垄作业的粉垄次数为每3年一次、每4年一次或者每5年一次；所述生物改良措施：在上述已实施暗管排水和粉垄作业措施的农田表面铺设秸秆碎料，所述秸秆碎料中掺有土壤改良剂，利用联合整地机一次性完成秸秆粉碎、还田、灭茬、深旋、深松、刮平、镇压作业，将秸秆颗粒和土壤改良剂充分混合入土壤中；所述水利改良膜下滴灌措施：在完成上述暗管排水布设、粉垄作业、生物改良措施处理后的农田里安装自动膜下滴灌装置，所述自动膜下滴灌装置主要包含首部枢纽、输水干管、支管、毛管；所述首部枢纽包含水泵，所述水泵出水管连接有过滤器和施肥罐，水泵出水管与输水干管连通，所述输水干管上连通有多根支管，所述支管上并行连接有多根毛管，所述毛管置于膜下土壤表面。作为优选，所述的排水管道为打孔波纹管，所述排水管道的反滤层包括土工布和中砂透水层，土工布敷设在打孔波纹管外围，土工布外围为中砂透水层，中砂透水层以上为原状土回填。作为优选，所述斜向沟槽与纵向沟槽形成的夹角A为80°，斜向沟槽与纵向沟槽宽度为0.4~0.6m。作为优选，所述排水管道内径为200~400mm，管壁所设的渗水孔孔径为3~5mm，孔间距为20~30mm，孔隙率为30%；所述中砂透水层厚度为20cm，中砂透水层与排水管之间设置有2层无纺布。作为优选，所述秸秆颗粒大小为6mm，秸秆颗粒与土壤改良剂的混合比例为1000kg：10kg，秸秆颗粒与土壤改良剂的混合层铺设厚度为10～20cm。作为优选，所述干管、支管之间连接有电磁控制阀，支管与毛管之间连接有按扣三通。一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理施工方法，其特征在于主要包括如下步骤：步骤1：沿农田坡度方向，平行走向间隔开挖若干个纵向沟槽，每个纵向沟槽内铺设排水暗管，排水暗管埋深在1.0~2.0m，倾斜坡度为0.5%~1%；步骤2：沿农田坡度方向，在纵向沟槽两侧轴对称间隔开挖若干个斜向沟槽，斜向沟槽与纵向沟槽形成的夹角A为75~90°，每个斜向沟槽内铺设排水暗管，排水暗管埋深在1.0~2.0m，倾斜坡度为0.5%~1%；每个纵向沟槽两侧所设置的斜向沟槽内的排水暗管，均与该纵向沟槽内的排水暗管相连通；步骤3：挖排水沟，所述排水沟位于纵向沟槽的下游方向，排水沟挖深低于纵向沟槽与斜向沟槽的挖深，每个纵向沟槽的排水暗管末端均与排水沟相连通；步骤4：在纵向沟槽与斜向沟槽底部填铺20cm中砂透水层；步骤5：连接纵向沟槽与斜向沟槽的排水管道，排水管道外壁包裹2层无纺布；步骤6：沟槽内再次填铺中砂透水层，砂层填铺至管道外壁上方20cm处，平整压实，无纺布和中砂透水层作为反滤层；步骤7：回填原状土，平整至原状；步骤8：使用粉垄机械对重盐渍化农田进行粉垄作业，作业深度为30~60cm，所述粉垄作业次数为每3年一次、每4年一次或者每5年一次；步骤9：选取适合的土壤改良剂，将选取的秸秆放置到粉碎机中粉碎，然后将筛分合格后的秸秆颗粒,与所述的土壤改良剂放置在滚筒混合机中进行混合，铺设于农田表面；步骤10：使用联合整地机一次性完成秸秆粉碎、还田、灭茬、深旋、深松、刮平、镇压作业，同时将农田表面的秸秆颗粒和土壤改良剂充分混合入重盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于具体包括四个模块措施，分别为工程改良暗管排水措施、工程改良粉垄措施、生物改良措施、水利改良膜下滴灌措施；/n所述工程改良暗管排水措施是在农田设置纵向沟槽、斜向沟槽、排水沟，所述纵向沟槽、斜向沟槽内均铺设排水暗管，所述纵向沟槽有多条，均沿农田坡度走向平行间隔设置，以纵向沟槽为中线，每个纵向沟槽两侧轴对称间隔设置多条斜向沟槽，所述斜向沟槽也沿农田坡度斜向设置，与纵向沟槽形成夹角A，夹角A为75~90°，每个纵向沟槽两侧所设置的斜向沟槽内排水暗管，均与该纵向沟槽内排水暗管相连通，所述排水沟位于纵向沟槽的下游方向，每个纵向沟槽的排水暗管均与排水沟相连通；排水暗管埋深在1.0~2.0m，倾斜坡度为0.5%~1%；所述排水暗管的外围设置反滤层；/n所述工程改良粉垄措施：在上述建立好暗管排水措施的农田进行粉垄作业，粉垄作业为开垦性深旋耕粉垄，粉垄深度为30~60cm；粉垄作业的粉垄次数为每3年一次、每4年一次或者每5年一次；/n所述生物改良措施：在上述已实施暗管排水和粉垄作业措施的农田表面铺设秸秆碎料，所述秸秆碎料中掺有土壤改良剂，利用联合整地机一次性完成秸秆粉碎、还田、灭茬、深旋、深松、刮平、镇压作业，将秸秆颗粒和土壤改良剂充分混合入土壤中；/n所述水利改良膜下滴灌措施：在完成上述暗管排水布设、粉垄作业、生物改良措施处理后的农田里安装自动膜下滴灌装置，所述自动膜下滴灌装置主要包含首部枢纽、输水干管、支管、毛管；所述首部枢纽包含水泵，所述水泵出水管连接有过滤器和施肥罐，水泵出水管与输水干管连通，所述输水干管上连通有多根支管，所述支管上并行连接有多根毛管，所述毛管置于膜下土壤表面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于具体包括四个模块措施，分别为工程改良暗管排水措施、工程改良粉垄措施、生物改良措施、水利改良膜下滴灌措施；
所述工程改良暗管排水措施是在农田设置纵向沟槽、斜向沟槽、排水沟，所述纵向沟槽、斜向沟槽内均铺设排水暗管，所述纵向沟槽有多条，均沿农田坡度走向平行间隔设置，以纵向沟槽为中线，每个纵向沟槽两侧轴对称间隔设置多条斜向沟槽，所述斜向沟槽也沿农田坡度斜向设置，与纵向沟槽形成夹角A，夹角A为75~90°，每个纵向沟槽两侧所设置的斜向沟槽内排水暗管，均与该纵向沟槽内排水暗管相连通，所述排水沟位于纵向沟槽的下游方向，每个纵向沟槽的排水暗管均与排水沟相连通；排水暗管埋深在1.0~2.0m，倾斜坡度为0.5%~1%；所述排水暗管的外围设置反滤层；
所述工程改良粉垄措施：在上述建立好暗管排水措施的农田进行粉垄作业，粉垄作业为开垦性深旋耕粉垄，粉垄深度为30~60cm；粉垄作业的粉垄次数为每3年一次、每4年一次或者每5年一次；
所述生物改良措施：在上述已实施暗管排水和粉垄作业措施的农田表面铺设秸秆碎料，所述秸秆碎料中掺有土壤改良剂，利用联合整地机一次性完成秸秆粉碎、还田、灭茬、深旋、深松、刮平、镇压作业，将秸秆颗粒和土壤改良剂充分混合入土壤中；
所述水利改良膜下滴灌措施：在完成上述暗管排水布设、粉垄作业、生物改良措施处理后的农田里安装自动膜下滴灌装置，所述自动膜下滴灌装置主要包含首部枢纽、输水干管、支管、毛管；所述首部枢纽包含水泵，所述水泵出水管连接有过滤器和施肥罐，水泵出水管与输水干管连通，所述输水干管上连通有多根支管，所述支管上并行连接有多根毛管，所述毛管置于膜下土壤表面。


2.如权利要求1所述的立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于所述的排水管道为打孔波纹管，所述排水管道的反滤层包括土工布和中砂透水层，土工布敷设在打孔波纹管外围，土工布外围为中砂透水层，中砂透水层以上为原状土回填。


3.如权利要求1或2所述的立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于所述斜向沟槽与纵向沟槽形成的夹角A为80°，斜向沟槽与纵向沟槽宽度为0.4~0.6m。


4.如权利要求1或2所述的立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于所述排水管道内径为200~400mm，管壁所设的渗水孔孔径为3~5mm，孔间距为20~30mm，孔隙率为30%；所述中砂透水层厚度为20cm，中砂透水层与排水管之间设置有2层无纺布。


5.如权利要求1所述的一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于所述秸秆颗粒大小为6mm，秸秆颗粒与土壤改良剂的混合比例为1000kg：10kg，秸秆颗粒与土壤改良剂的混合层铺设厚度为10～20cm。


6.如权利要求1所述的一种立体空间协同式重盐渍化农田综合治理模式，其特征在于所述干管、支管之间连接有电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪光，白振涛，龚萍，何新林，李明思，李玉芳，曹明海，冯进平，李智杰，蔡蕊，贾飞飞，李鹏飞，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65