一種黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法與流程
2024-04-09 16:22:05
本發明涉及一種黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法，屬於鹽鹼地土壤改良技術領域。
背景技術：
中國現有1億公頃鹽鹼地，大部分分布在華北、西北和東北等乾旱、半乾旱地區，主要包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陝西、內蒙古、山西東北部，上述鹽鹼地水文地質情況複雜，水系多屬於黃河水系，地下水位受黃河水系影響尤為顯著，地下水位高，當地飲水井一般在20m左右，地下水位線在2m左右，主要土壤類型為鹽土和風沙土，是在風積沙母質上發育而成的幼年土壤，土壤內含有大量可溶性鹽，降雨量低，全年約平均180mm，光照充足蒸發快，形成鹽鹼地，地表形成硬化鹽結層，上述鹽鹼地的鹽鹼類型多以蘇打鹽鹼為主，鹽分高，鹼性強，耕層土壤含鹽量一般在3～5g/kg，有的高達10g/kg；pH值一般在8.3～9.2，有的高達10以上；鹼化度一般在10～30％，高的達到50～70％，由於土壤膠體吸附較多的鈉離子，通氣、透水性能差，土質粘重、板結，幹時收縮地表龜裂，溼時泥濘，耕性極差。
目前，對鹽鹼地的改良措施主要以化學措施、水利措施改良土壤為主，農藝措施主要以覆膜覆蓋、秸稈還田、增施有機肥和耐鹽鹼作物種類篩選為主，雖然有一定作用，但是對鹽鹼地的改良效果並不明顯，並沒有應用推廣，土地鹽鹼化不僅僅使得我國的農業大量減產，造成了很大的損失，還由於鹽鹼化程度的日趨嚴重，使得大片土地逐漸成為了廢地，寸草不生，顆粒無收，改造鹽鹼地並提高鹽鹼耕地的農業生產量，是我國農業發展的重要任務之一，而目前有關鹽鹼地土壤的研究多屬於排鹽的研究，特別是針對鹽鹼地表層土壤快速脫鹽的研究大多數採用暗管排鹽、地下阻斷排鹽、淡水壓鹽等工程措施排鹽以及使用土壤改良劑等化學排鹽，這些措施對鹽鹼地排鹽、降鹽的作用並不是很明顯，因此，當前研究的重點則轉為如何減緩鹽分在土壤表面聚集，特別是針對於黃河灌區，研究出一種黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的技術對降低土壤表面鹽分含量，進而達到排鹽、降鹽的目的及增加作物產量具有較為重要的意義。
技術實現要素：
本發明的主要目的是為了解決目前鹽鹼地改良技術中對鹽鹼地排鹽、降鹽作用不明顯，技術複雜等問題，提供一種黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法。
本發明的目的可以通過採用如下技術方案達到：
一種黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法，包括如下步驟：
步驟1：鋪設降鹽隔離層
將鹽鹼地塊分割成若干個網格狀的地塊，將網格狀的鹽鹼地塊的鹽鹼土翻出，翻土深度為45～55cm，在翻過土的底部鋪設10～20cm厚的碎石層，碎石層上鋪設有0.1～0.2cm的土工布作為過濾層，過濾層上鋪設一層厚度為10～20cm的玉米或小麥秸稈、一層厚度為10～20cm的淋溶土，其上施加降鹽鹼劑；
步驟2：地表施動物腐熟糞、鋸木粉
在作物播種前8～12天，在鹽鹼地的表面每畝施動物腐熟糞2000～2200kg、粒度為1.5～2.5mm的鋸木粉1000～1200kg和輕度粘合劑10～12kg的混合物；
步驟3：對鹽鹼地地表翻耕並灌溉
對施加動物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑混合物後的鹽鹼地進行翻耕，使動物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽鹼地20～30cm的表層土壤混合均勻；按每立方水20g聚丙烯醯胺的用量溶於水中，再用溶有聚丙烯醯胺的水以每畝30立方米的灌水量進行灌溉；
步驟4：修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝
對施動物腐熟糞、鋸木粉並灌溉後表土曬乾後的耕層土壤，採用自動化犁地設備將耕層土壤犁成若干條寬度相等、等間隔的梯形土堆，兩條相鄰的所述梯形土堆之間形成寬度相等、深度相同的倒梯形溝，在網格狀的鹽鹼地塊的外圍修築圍堰；
步驟5：埋放滴灌管
圍堰、梯形土堆、倒梯形溝形成後，在梯形土堆的中下部埋放滴灌管，所述滴灌管用於對作物進行滴管；
步驟6：打孔、施土壤肥力肥料
在每條倒梯形溝上通過鑽孔設備鑽有一排集水滲透孔，多條相鄰的倒梯形溝上的集水滲透孔呈梅花形布置，在集水滲透孔內填充提高土壤肥力的肥料、細砂和聚丙烯醯胺；
步驟7：滴灌管管理
對埋放好的滴灌管進行定期檢查，檢查滴灌管內水量，以及滴灌管是否被堵塞，定期通過滴灌管向土壤中灌溉含有聚丙烯醯胺的水份。
進一步的，所述步驟1中，鹽鹼土翻出的深度為50cm，在翻過土的底部鋪設15cm厚的碎石層，碎石層上鋪設有0.15cm的土工布作為過濾層，過濾層上鋪設一層厚度為15cm的玉米或小麥秸稈、一層厚度為15cm的淋溶土，所述降鹽鹼劑為聚丙烯醯胺。
進一步的，所述步驟2中，在作物播種前10天，在鹽鹼地的表面每畝施動物腐熟糞2100kg、粒度為2.0mm的鋸木粉1100kg和輕度粘合劑11kg的混合物，所述輕度粘合劑先將鋸木粉進行混合併粘合，防止施肥時，鋸木粉隨風四處飄散，所述輕度粘合劑為澱粉粘液。
進一步的，所述步驟3中，對施加動物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑混合物後的鹽鹼地翻耕的深度為25cm，使動物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽鹼地25cm的表層土壤混合均勻，先將鋸木粉和輕度粘合劑混合，再將鋸木粉和輕度粘合劑混合後的混合物與動物腐熟糞混合，所述動物腐熟糞包括牛糞、雞糞、豬糞。
進一步的，所述步驟4中，所述梯形土堆的上部寬度為1.4～1.6m、下部寬度為1.8～2.2m、高度為40～50cm，所述倒梯形溝的上部寬度為1.4～1.6m、下部寬度為0.8～1.2m、深度為40～50cm，所述圍堰為梯形圍堰，所述梯形圍堰的上部寬度為0.3～0.5m、下部寬度為0.6～0.8m、高度為15～25cm。
進一步的，所述梯形土堆的上部寬度為1.5m、下部寬度為2.0m、高度為45cm，所述倒梯形溝的上部寬度為1.5m、下部寬度為1.0m、深度為45cm，所述圍堰為梯形圍堰，所述梯形圍堰的上部寬度為0.4m、下部寬度為0.7m、高度為20cm。
進一步的，所述步驟5中，所述滴灌管設置在距所述梯形土堆上表面20cm的梯形土堆內，所述滴灌管沿所述梯形土堆走向鋪設，所述滴灌管上的孔設置在滴灌管的中上部，且呈梅花形布置，所述滴灌管的管徑為40～60mm，所述滴灌管為PVC管。
進一步的，所述步驟6中，所述集水滲透孔的孔徑為40mm、55mm、70mm、85mm或105mm，所述集水滲透孔的孔深為0.5m，所述肥料與所述細砂的質量比為1:49，每畝施肥料量10kg，肥料配方採用微生物有機肥和植物生長調節劑，其體積比為90:10，每畝所述聚丙烯醯胺用量0.3～0.5kg。
進一步的，所述步驟7中，每周通過滴灌管向土壤中灌溉30立方含有聚丙烯醯胺的水份，每立方水含聚丙烯醯胺用量0.1～0.2kg。
本發明的有益技術效果是：本發明提供的黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法，方法操作簡單，通過鋪設降鹽隔離層，其上施加降鹽鹼劑，地表施動物腐熟糞、鋸木粉，對鹽鹼地地表翻耕並用溶有聚丙烯醯胺的水灌溉，修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝，在梯形土堆內埋放滴灌管，在倒梯形溝內打孔、施土壤肥力肥料，定期通過滴灌管向土壤中灌溉含有聚丙烯醯胺的水份，不僅能夠有效提高土壤的蓄水能力，保持養分，還能夠提高土壤的鬆散度，改善土壤的板結度，增強收集雨水及灌溉水的能力，而且有利於保水、保肥、增溫，鹽鹼地地表施動物腐熟糞、鋸木粉並用溶有聚丙烯醯胺灌溉，可以使鹽鹼地土壤中的可溶性鹽離子快速淋溶到耕層以下，可以使灌溉水迅速變清，使表層土壤以及養分不易衝積，修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝，還可以起到播種前土壤保墒作用，從而保障出苗率，本發明在不同時期採用聚丙烯醯胺進行灌溉，可以使淋溶到土壤深層的鹽分離子不容易再隨水運移到表層土壤，有效減緩鹽鹼地鹽分表聚的發生，長時間能夠避免鹽分表聚，從而起到使表層土壤鹽分降低的作用，使作物耕層土壤鹽分大幅下降。
具體實施方式
為使本領域技術人員更加清楚和明確本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
本實施例提供一種黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法，包括如下步驟：
步驟1：鋪設降鹽隔離層
將鹽鹼地塊分割成若干個網格狀的地塊，將網格狀的鹽鹼地塊的鹽鹼土翻出，翻土深度為50m，在翻過土的底部鋪設15cm厚的碎石層，碎石層上鋪設有0.15cm的土工布作為過濾層，過濾層上鋪設一層厚度為15cm的玉米或小麥秸稈、一層厚度為15cm的淋溶土，其上施加降鹽鹼劑，所述降鹽鹼劑為聚丙烯醯胺；
步驟2：地表施動物腐熟糞、鋸木粉
在作物播種前10天，在鹽鹼地的表面每畝施動物腐熟糞2100kg、粒度為2.0mm的鋸木粉1100kg和輕度粘合劑11kg的混合物，所述輕度粘合劑先將鋸木粉進行混合併粘合，防止施肥時，鋸木粉隨風四處飄散，所述輕度粘合劑為澱粉粘液；
步驟3：對鹽鹼地地表翻耕並灌溉
對施加動物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑混合物後的鹽鹼地翻耕的深度為25cm，使動物腐熟糞、鋸木粉和輕度粘合劑的混合物與鹽鹼地25cm的表層土壤混合均勻，先將鋸木粉和輕度粘合劑混合，再將鋸木粉和輕度粘合劑混合後的混合物與動物腐熟糞混合，所述動物腐熟糞包括牛糞、雞糞、豬糞；
步驟4：修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝
對施動物腐熟糞、鋸木粉並灌溉後表土曬乾後的耕層土壤，採用自動化犁地設備將耕層土壤犁成若干條寬度相等、等間隔的梯形土堆，兩條相鄰的所述梯形土堆之間形成寬度相等、深度相同的倒梯形溝，在網格狀的鹽鹼地塊的外圍修築圍堰，所述梯形土堆的上部寬度為1.5m、下部寬度為2.0m、高度為45cm，所述倒梯形溝的上部寬度為1.5m、下部寬度為1.0m、深度為45cm，所述圍堰為梯形圍堰，所述梯形圍堰的上部寬度為0.4m、下部寬度為0.7m、高度為20cm；
步驟5：埋放滴灌管
圍堰、梯形土堆、倒梯形溝形成後，在梯形土堆的中下部埋放滴灌管，所述滴灌管用於對作物進行滴管，所述滴灌管設置在距所述梯形土堆上表面20cm的梯形土堆內，所述滴灌管沿所述梯形土堆走向鋪設，所述滴灌管上的孔設置在滴灌管的中上部，且呈梅花形布置，所述滴灌管的管徑為40～60mm，所述滴灌管為PVC管；
步驟6：打孔、施土壤肥力肥料
在每條倒梯形溝上通過鑽孔設備鑽有一排集水滲透孔，多條相鄰的倒梯形溝上的集水滲透孔呈梅花形布置，在集水滲透孔內填充提高土壤肥力的肥料、細砂和聚丙烯醯胺，所述集水滲透孔的孔徑為40mm、55mm、70mm、85mm或105mm，所述集水滲透孔的孔深為0.5m，所述肥料與所述細砂的質量比為1:49，每畝施肥料量10kg，肥料配方採用微生物有機肥和植物生長調節劑，其體積比為90:10，每畝所述聚丙烯醯胺用量0.3～0.5kg；
步驟7：滴灌管管理
對埋放好的滴灌管進行定期檢查，檢查滴灌管內水量，以及滴灌管是否被堵塞，每周通過滴灌管向土壤中灌溉30立方含有聚丙烯醯胺的水份，每立方水含聚丙烯醯胺用量0.1～0.2kg。
綜上所述，本發明黃河灌區鹽鹼地減緩鹽分表聚的方法，方法操作簡單，通過鋪設降鹽隔離層，其上施加降鹽鹼劑，地表施動物腐熟糞、鋸木粉，對鹽鹼地地表翻耕並用溶有聚丙烯醯胺的水灌溉，修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝，在梯形土堆內埋放滴灌管，在倒梯形溝內打孔、施土壤肥力肥料，定期通過滴灌管向土壤中灌溉含有聚丙烯醯胺的水份，不僅能夠有效提高土壤的蓄水能力，保持養分，還能夠提高土壤的鬆散度，改善土壤的板結度，增強收集雨水及灌溉水的能力，而且有利於保水、保肥、增溫，鹽鹼地地表施動物腐熟糞、鋸木粉並用溶有聚丙烯醯胺灌溉，可以使鹽鹼地土壤中的可溶性鹽離子快速淋溶到耕層以下，可以使灌溉水迅速變清，使表層土壤以及養分不易衝積，修整圍堰、梯形土堆、倒梯形溝，還可以起到播種前土壤保墒作用，從而保障出苗率，本發明在不同時期採用聚丙烯醯胺進行灌溉，可以使淋溶到土壤深層的鹽分離子不容易再隨水運移到表層土壤，有效減緩鹽鹼地鹽分表聚的發生，長時間能夠避免鹽分表聚，從而起到使表層土壤鹽分降低的作用，使作物耕層土壤鹽分大幅下降。
以上所述，僅為本發明專利優選的實施例，但本發明專利的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利所公開的範圍內，根據本發明專利的技術方案及其構思加以等同替換或改變，都屬於本發明專利的保護範圍。