一種節水避鹽溝兩側的植被種植方法與流程
2023-05-30 02:03:46
本發明涉及一種節水避鹽溝兩側的植被種植方法，屬於農業技術領域。
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，土壤中鹽鹼過多時會形成鹽害，影響植物的正常生長，鹽鹼對植物可造成兩種危害：一是毒害作用，當植物吸收進較多的鈉離子或氯離子時，就會改變細胞膜的結構和功能，最終會造成植物死亡；二是提高了土壤的滲透壓，給植物根的吸收作用造成了阻力，使植物吸水發生困難，出現細胞脫水、植株萎蔫，最後導致植物死亡，土地鹽鹼化是人類面臨的一個世界性難題，我國有大面積的鹽鹼化土地，主要分布在華北平原、東北平原、西北內陸地區及濱海地區，鹽鹼地中種植植物的成活率一般都很低，因而嚴重影響著我國的農林業生產，而目前亟待解決的問題是如何降低鹽鹼地土壤中的鹽分，減緩或抑制鹽分向土壤表面聚集，進而促進作物生長，降低種植成本，提高作物產量。
技術實現要素：
本發明的主要目的是為了解決目前鹽鹼地作物種植時存在的土壤中鹽分高、鹽分向土壤表面聚集、影響作物生長、增加種植成本、降低作物產量等問題，提供一種節水避鹽溝兩側的植被種植方法。
本發明的目的可以通過採用如下技術方案達到：
一種節水避鹽溝兩側的植被種植方法，包括如下步驟：
步驟S1：選地並開挖節水避鹽溝
選擇土地平整的鹽鹼地，在鹽鹼地中每間隔15～20m開挖相互平行深度為1.2～1.5m、下部寬度為0.1～0.3m、上部寬度為0.3～0.5m的節水避鹽溝，節水避鹽溝為倒梯形節水避鹽溝，節水避鹽溝的起始端與末端的坡度為5～8‰；
步驟S2：節水避鹽溝內鋪設隔離層
在節水避鹽溝的底部鋪設水分隔離層，水分隔離層由厚度為10～15cm的碎石層和厚度為0.1～0.3cm的土工布作過濾層組成；
步驟S3：修整節水避鹽溝兩側耕層土壤
節水避鹽溝開挖完成後，對節水避鹽溝兩側的耕層土壤進行修整，修整成水平坡度角小於30°的斜坡，並對斜坡的坡底進行加固；
步驟S4：節水避鹽溝兩側埋設根灌管
斜坡的坡底加固後，在距離斜坡坡頂線水平距離為10～20cm的位置埋設根灌管，根灌管的埋設深度為8～12cm，根灌管上每間隔10～20cm設有出水孔，根灌管為PVC管或PE管，根灌管的管徑為3～5cm；
步驟S5：開挖集水溝和溼地塘
在節水避鹽溝的末端開挖深度為1.5～1.8m、寬度為0.5～0.8m的方形的集水溝，集水溝的底部設有水分隔離層，水分隔離層由厚度為10～15cm的碎石層和厚度為0.1～0.3cm的土工布作過濾層組成，在集水溝的末端構築溼地塘；
步驟S6：根灌管對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌
打開與根灌管連接的灌溉設備，對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌，在灌溉設備中加入聚丙烯醯胺，添加量為每立方水10～15g聚丙烯醯胺，在植物生長的不同時期，均使用根灌管對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌；
步驟S7：對節水避鹽溝兩側的斜坡施肥
在節水避鹽溝兩側的斜坡上施動物腐熟糞和基肥，在動物腐熟糞和基肥中添加鋸木粉和脫硫石膏粉；
步驟S8：對節水避鹽溝兩側的斜坡覆膜
施好肥後，對節水避鹽溝兩側的斜坡覆膜，覆膜採用全覆膜形式，覆膜能夠全部覆蓋住斜坡，覆膜選用耐密型塑料薄膜，塑料薄膜的膜邊進行覆土，覆土寬度5～10cm，覆土厚度3～5cm；
步驟S9：種植
選擇根系較密的作物進行種植，種植密度應適中；
步驟S10：種植後根灌
向根灌管中添加聚丙烯醯胺，添加量為每立方水10～15g聚丙烯醯胺，在植物生長的不同時期，使用根灌管對植物的根部進行根灌。
進一步的，所述步驟S1中，在鹽鹼地中每間隔18m開挖相互平行深度為1.3m、下部寬度為0.2m、上部寬度為0.4m的節水避鹽溝，節水避鹽溝的起始端與末端的坡度為6‰。
進一步的，所述步驟S2中，所述水分隔離層中所述碎石層的厚度為12cm，所述土工布作過濾層的厚度為0.2cm。
進一步的，所述步驟S3中，所述斜坡的水平坡度角小於25°，所述斜坡的高度為15cm，採用機械對斜坡的坡底進行加固。
進一步的，所述步驟S4中，所述根灌管距離所述斜坡坡頂線的水平距離為15cm，根灌管的埋設深度為10cm，根灌管上每間隔15cm設有出水孔，根灌管為PVC管或PE管，根灌管的管徑為4cm。
進一步的，在所述步驟S5中，所述集水溝的深度為1.6m、寬度為0.6m，所述水分隔離層由厚度為15cm的碎石層和厚度為0.2cm的土工布作過濾層組成，所述集水溝的邊坡經過機械處理。
進一步的，在所述步驟S10中，所述根灌管根灌定額滿足公式(1)：
τ＝κ×ρ×σ×f×(φmax-φmin)/(δ×100ω) (1)
其中：τ為設計灌水定額mm；
κ為灌水係數，為0.1～0.12；
b為土壤容重g·cm-3，為1.25～1.40g·cm-3；
σ為計劃土壤溼潤層深度m，為0.5～0.25m；
f為溼潤比％，為45～58％；
φmax為適宜土壤含水率上限，為最大持水量的85～89％；
φmin為適宜土壤含水率下限，為最大持水量的65～69％；
δ為灌溉水利用係數，為0.85～0.89；
ω為土壤中的含鹽量％，為0.1～0.6％。
進一步的，在所述步驟S10中，所述根灌管根灌周期滿足公式(2)：
T＝(Q/E)×δ (2)
Q為設計灌水定額mm；
T為設計灌水周期d；
E為設計耗水強度mm/d，為5-7mm/d；
δ為灌溉水利用係數，為0.85～0.89。
本發明的有益技術效果是：本發明提供的節水避鹽溝兩側的植被種植方法，方法操作簡單，通過選地並開挖節水避鹽溝，節水避鹽溝內鋪設隔離層，修整節水避鹽溝兩側耕層土壤，節水避鹽溝兩側埋設根灌管，開挖集水溝和溼地塘，根灌管對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌，對節水避鹽溝兩側的斜坡施肥，對節水避鹽溝兩側的斜坡覆膜，種植，種植後根灌，有效的解決了目前鹽鹼地作物種植時存在的土壤中鹽分高、鹽分向土壤表面聚集、影響作物生長、增加種植成本、降低作物產量等問題，本發明不僅能夠有效提高土壤蓄水能力，保持養分，還能夠提高土壤鬆散度，改善土壤板結度，而且有利於保水、保肥、增溫，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，通過地表地膜覆蓋達到抑制土壤鹽分向土壤表層聚集，降低耕作土壤中鹽分含量，有效控制可溶性鹽離子再隨水回到耕作土壤中，有效的實現了避鹽、悾鹽的目的，通過根灌技術，不僅能夠保證植物正常用水，而且能夠對用水進行控制，實現節水的目的。
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。
本實施例提供一種節水避鹽溝兩側的植被種植方法，包括如下步驟：
步驟S1：選地並開挖節水避鹽溝
選擇土地平整的鹽鹼地，在鹽鹼地中每間隔15～20m開挖相互平行深度為1.2～1.5m、下部寬度為0.1～0.3m、上部寬度為0.3～0.5m的節水避鹽溝，節水避鹽溝為倒梯形節水避鹽溝，節水避鹽溝的起始端與末端的坡度為5～8‰；
步驟S2：節水避鹽溝內鋪設隔離層
在節水避鹽溝的底部鋪設水分隔離層，水分隔離層由厚度為10～15cm的碎石層和厚度為0.1～0.3cm的土工布作過濾層組成；
步驟S3：修整節水避鹽溝兩側耕層土壤
節水避鹽溝開挖完成後，對節水避鹽溝兩側的耕層土壤進行修整，修整成水平坡度角小於30°的斜坡，並對斜坡的坡底進行加固；
步驟S4：節水避鹽溝兩側埋設根灌管
斜坡的坡底加固後，在距離斜坡坡頂線水平距離為10～20cm的位置埋設根灌管，根灌管的埋設深度為8～12cm，根灌管上每間隔10～20cm設有出水孔，根灌管為PVC管或PE管，根灌管的管徑為3～5cm；
步驟S5：開挖集水溝和溼地塘
在節水避鹽溝的末端開挖深度為1.5～1.8m、寬度為0.5～0.8m的方形的集水溝，集水溝的底部設有水分隔離層，水分隔離層由厚度為10～15cm的碎石層和厚度為0.1～0.3cm的土工布作過濾層組成，在集水溝的末端構築溼地塘；
步驟S6：根灌管對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌
打開與根灌管連接的灌溉設備，對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌，在灌溉設備中加入聚丙烯醯胺，添加量為每立方水10～15g聚丙烯醯胺，在植物生長的不同時期，均使用根灌管對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌；
步驟S7：對節水避鹽溝兩側的斜坡施肥
在節水避鹽溝兩側的斜坡上施動物腐熟糞和基肥，在動物腐熟糞和基肥中添加鋸木粉和脫硫石膏粉；
步驟S8：對節水避鹽溝兩側的斜坡覆膜
施好肥後，對節水避鹽溝兩側的斜坡覆膜，覆膜採用全覆膜形式，覆膜能夠全部覆蓋住斜坡，覆膜選用耐密型塑料薄膜，塑料薄膜的膜邊進行覆土，覆土寬度5～10cm，覆土厚度3～5cm；
步驟S9：種植
選擇根系較密的作物進行種植，種植密度應適中；
步驟S10：種植後根灌
向根灌管中添加聚丙烯醯胺，添加量為每立方水10～15g聚丙烯醯胺，在植物生長的不同時期，使用根灌管對植物的根部進行根灌。
進一步的，所述步驟S1中，在鹽鹼地中每間隔18m開挖相互平行深度為1.3m、下部寬度為0.2m、上部寬度為0.4m的節水避鹽溝，節水避鹽溝的起始端與末端的坡度為6‰。
進一步的，所述步驟S2中，所述水分隔離層中所述碎石層的厚度為12cm，所述土工布作過濾層的厚度為0.2cm。
進一步的，所述步驟S3中，所述斜坡的水平坡度角小於25°，所述斜坡的高度為15cm，採用機械對斜坡的坡底進行加固。
進一步的，所述步驟S4中，所述根灌管距離所述斜坡坡頂線的水平距離為15cm，根灌管的埋設深度為10cm，根灌管上每間隔15cm設有出水孔，根灌管為PVC管或PE管，根灌管的管徑為4cm。
進一步的，在所述步驟S5中，所述集水溝的深度為1.6m、寬度為0.6m，所述水分隔離層由厚度為15cm的碎石層和厚度為0.2cm的土工布作過濾層組成，所述集水溝的邊坡經過機械處理。
進一步的，在所述步驟S10中，所述根灌管根灌定額滿足公式(1)：
τ＝κ×ρ×σ×f×(φmax-φmin)/(δ×100ω) (1)
其中：τ為設計灌水定額mm；
κ為灌水係數，為0.1～0.12；
b為土壤容重g·cm-3，為1.25～1.40g·cm-3；
σ為計劃土壤溼潤層深度m，為0.5～0.25m；
f為溼潤比％，為45～58％；
φmax為適宜土壤含水率上限，為最大持水量的85～89％；
φmin為適宜土壤含水率下限，為最大持水量的65～69％；
δ為灌溉水利用係數，為0.85～0.89；
ω為土壤中的含鹽量％，為0.1～0.6％。
進一步的，在所述步驟S10中，所述根灌管根灌周期滿足公式(2)：
T＝(Q/E)×δ (2)
Q為設計灌水定額mm；
T為設計灌水周期d；
E為設計耗水強度mm/d，為5-7mm/d；
δ為灌溉水利用係數，為0.85～0.89。
綜上所述，本實施例提供的節水避鹽溝兩側的植被種植方法，方法操作簡單，通過選地並開挖節水避鹽溝，節水避鹽溝內鋪設隔離層，修整節水避鹽溝兩側耕層土壤，節水避鹽溝兩側埋設根灌管，開挖集水溝和溼地塘，根灌管對節水避鹽溝兩側的斜坡進行根灌，對節水避鹽溝兩側的斜坡施肥，對節水避鹽溝兩側的斜坡覆膜，種植，種植後根灌，有效的解決了目前鹽鹼地作物種植時存在的土壤中鹽分高、鹽分向土壤表面聚集、影響作物生長、增加種植成本、降低作物產量等問題，本發明不僅能夠有效提高土壤蓄水能力，保持養分，還能夠提高土壤鬆散度，改善土壤板結度，而且有利於保水、保肥、增溫，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，通過地表地膜覆蓋達到抑制土壤鹽分向土壤表層聚集，降低耕作土壤中鹽分含量，有效控制可溶性鹽離子再隨水回到耕作土壤中，有效的實現了避鹽、悾鹽的目的，通過根灌技術，不僅能夠保證植物正常用水，而且能夠對用水進行控制，實現節水的目的。
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。