一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法及其在鹽鹼地改良中的應用與流程
2023-12-04 16:29:46
本發明涉及一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法及其在鹽鹼地改良中的應用，屬於土壤改良技術領域。
背景技術：
根據聯合國教科文組織和糧農組織不完全統計，全世界鹽鹼地的面積為9.5438億公頃，其中我國為9913萬公頃。我國鹼土和鹼化土壤的形成，大部分與土壤中碳酸鹽的累計有關，因而鹼化度普遍較高，嚴重的鹽鹼土壤地區植物幾乎不能生存。
鹽鹼地的鹽分在土壤中的分布情況為地表層多，下層少，而植物生長主要靠地表層的土壤。
絕大部分鹽鹼土分布在乾旱、半乾旱地區。這些地區春冬季節降雨量小，降雨時間多集中在短暫的夏季。雨季發生洪澇時,水分很難迅速疏導，又不易儲存，淡水資源浪費的同時，還導致水土流失。
鹽鹼土形成的根本原因在於水分狀況不良，所以在改良初期，重點應放在改善土壤的水分狀況上面。鹽鹼土的有機質含量少，土壤肥力低，理化性狀差，對作物有害的陰、陽離子多，作物不易促苗。
現有鹽鹼地的改造技術中存在以下缺點：（1）鹽鹼地磷、鉀、氮含量和微量元素含量改善效果不好；（2）鹽鹼地pH、含鹽量、容重、含水率以及孔隙度改良效果差；（3）聚合草在鹽鹼地中種植的成活率低；（4）改良後並沒有改善土壤的蓄水能力。
技術實現要素：
本發明為解決現有技術存在的不足，提供一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法及其在鹽鹼地改良中的應用，以實現以下發明目的：
（1） 採用本發明方法改良鹽鹼地，提高土壤的磷、鉀、氮含量和微量元素總含量；
（2） 採用本發明方法改良鹽鹼地降低土壤的pH、含鹽量、容重、含水率以及孔隙度；
（3） 提高聚合草在鹽鹼地中種植的成活率、產量以及品質；
（4） 採用本發明方法改良鹽鹼地，改善土壤的蓄水能力，減少水土流失。
為解決以上技術問題，本發明採用的技術方案如下：
一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法，所述收集雨水的方法包括鋪設蓄水層步驟，所述蓄水層包括以下原料組分：
松針粉、蘆管石、沙積石、棉粉、硅藻土、陳皮粉、麥冬粉、交聯羧甲基纖維素接枝丙烯醯胺、蒙脫石粉、膨脹珍珠巖。
以下是對上述技術方案的進一步改進：
所述蓄水層，以重量份計，包括以下原料組分：
松針粉10～15份、蘆管石18～23份、沙積石4～7份、棉粉14～17份、硅藻土13.5～14.5份、陳皮粉4～6份、麥冬粉7～10份、交聯羧甲基纖維素接枝丙烯醯胺4.5～7.5份、蒙脫石粉6～9份、膨脹珍珠巖9～15份。
所述的松針粉：含粗蛋白質10.96%，粗脂肪15.1%，粗纖維29.1%，無氮浸出物43.5%，灰分3.21%、維生素A含量為1150～2203my/kg。
所述的硅藻土：粒徑為3～3.5mm。
所述的蒙脫石粉：粒徑為0.25～0.3mm，密度為2.1～2.3g/cm3。
一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法在鹽鹼地改良中的應用，所述的應用包括栽植步驟，所述的栽植：採用根莖栽植，切取的根莖長度為6～7釐米。
所述的栽植：栽植前採用蘸根劑蘸根；所述的蘸根劑，以重量份計，包括以下組分：
蔗糖 2份、硫酸亞鐵 3.5份、藿香油2.2份、苦瓜提取物 1份、硫酸鋅0.5份、積雪草提取物 3.5份、氨三乙酸三鈉 5份、水 380份。
所述的應用還包括田間管理步驟，所述的田間管理：在刈割後1周內噴灑除草劑，所述的除草劑由以下重量份的組分混合而成：過磷酸鈣 3份、豆草隆 1.5份、苯達松 0.6份、吐溫-20 2.5份、甘油 1.1份、水 200份。
採用本發明方法改良鹽鹼地後， 種植區土壤的有效磷含量為5.6～6.3mg/kg，土壤的有效鉀含量為126～131mg/kg，有效氮含量為224～238mg/kg。
採用以上技術方案，本發明的有益效果為：
（1）採用本發明方法改良鹽鹼地明顯提高土壤的磷、鉀、氮含量和微量元素總含量；改良後， 種植區土壤的有效磷含量為5.6～6.3mg/kg，土壤的有效鉀含量為126～131mg/kg，有效氮含量為224～238mg/kg，銨態氮含量為23～28mg/kg，微量元素總含量為65～69mg/kg；
(2) 採用本發明方法改良鹽鹼地明顯改善土壤的pH、含鹽量、容重、含水率以及孔隙度；改良後，土壤的pH為7.0～7.4，土壤的含鹽量為0.21～0.28％，土壤的容重為1.15～1.24g/cm3，土壤的含水率為28.8～37.8%，土壤的總孔隙度為57.1～60.2%，土壤的通氣孔隙度為15.7～16.9%；
（3）明顯提高聚合草在鹽鹼地中的成活率、產量以及品質；聚合草的種植成活率為99.2%～99.8%，第一年產量可達82～88噸/公頃，聚合草的粗蛋白含量為26.5～27.2%，粗脂肪含量為2.87～3.26%，粗纖維含量為13.8～15.3%,鈣含量為2.41～2.53%；
（4）採用本發明方法改良鹽鹼地，改善土壤的蓄水能力；本發明方法蓄存的雨水可滿足植物全年的水分需求；同時，採用本發明方法改良鹽鹼地後，水土流失量減少了70～80%。
具體實施方式
以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。
實施例1 一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法
步驟1深耕
在種植前將地塊深耕50～55cm，將土塊敲碎，耙細耙平。
步驟2 挖出原土
將種植區內的原土挖出，挖土深度為50～55cm，挖出原土後，底部夯實。
步驟3 鋪設蓄水層
在原土挖出後的土槽底部鋪設細沙層，細沙層厚度為10cm，所述細沙粒徑為2～2.5mm。
在細沙層上面鋪設蓄水層，蓄水層厚度為25cm，所述蓄水層的原料，以重量份計，包括以下組分：
松針粉10份、蘆管石18份、沙積石4份、棉粉14份、硅藻土13.5份、陳皮粉4份、麥冬粉7份、交聯羧甲基纖維素接枝丙烯醯胺4.5份、蒙脫石粉6份、膨脹珍珠巖9份；
所述的松針粉：含粗蛋白質10.96%，粗脂肪15.1%，粗纖維29.1%，無氮浸出物43.5%，灰分3.21%、維生素A含量為1150～2203my/kg；
所述的硅藻土：粒徑為3～3.5mm；
所述的蒙脫石粉：粒徑為0.25～0.3mm，密度為2.1～2.3g/cm3；
所述的膨脹珍珠巖：堆積密度為200kg/m³；製備方法：在1000～1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹24～30倍；
鋪設蓄水層時，將蓄水層各原料組分混合均勻。
步驟4 原土回填
將步驟2挖出的原土回填到種植區內，壓平時機械力度不宜過大，防止壓壞蓄水層。
下雨時，本實例所鋪設的蓄水層可以很好的蓄存雨水，防止了水土流失，同時，給植物提供足夠的水源，節省了灌溉水。
實施例2 一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法
按照實施例1的方法進行，只改變「鋪設蓄水層」步驟,進行實施例2；實施例2的「鋪設蓄水層」步驟：
在原土挖出後的土槽底部鋪設細沙層，細沙層厚度為10cm，所述細沙粒徑為2～2.5mm。
在細沙層上面鋪設蓄水層，蓄水層厚度為30cm，所述蓄水層的原料，以重量份計，包括以下組分：
松針粉13份、蘆管石21份、沙積石5.8份、棉粉15.5份、硅藻土14份、陳皮粉5份、麥冬粉8.5份、交聯羧甲基纖維素接枝丙烯醯胺6份、蒙脫石粉7.5份、膨脹珍珠巖12份；
所述的松針粉：含粗蛋白質10.96%，粗脂肪15.1%，粗纖維29.1%，無氮浸出物43.5%，灰分3.21%、維生素A含量為1150～2203my/kg；
所述的硅藻土：粒徑為3～3.5mm；
所述的蒙脫石粉：粒徑為0.25～0.3mm，密度為2.1～2.3g/cm3；
所述的膨脹珍珠巖：堆積密度為200kg/m³；製備方法：在1000～1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹24～30倍；
鋪設蓄水層時，將蓄水層各原料組分混合均勻。
實施例3 一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法
按照實施例1的方法進行，只改變「鋪設蓄水層」步驟,進行實施例3；實施例3的「鋪設蓄水層」步驟：
在原土挖出後的土槽底部鋪設細沙層，細沙層厚度為10cm，所述細沙粒徑為2～2.5mm。
在細沙層上面鋪設蓄水層，蓄水層厚度為35cm，所述蓄水層的原料，以重量份計，包括以下組分：
松針粉15份、蘆管石23份、沙積石7份、棉粉17份、硅藻土14.5份、陳皮粉6份、麥冬粉10份、交聯羧甲基纖維素接枝丙烯醯胺7.5份、蒙脫石粉9份、膨脹珍珠巖15份；
所述的松針粉：含粗蛋白質10.96%，粗脂肪15.1%，粗纖維29.1%，無氮浸出物43.5%，灰分3.21%、維生素A含量為1150～2203my/kg；
所述的硅藻土：粒徑為3～3.5mm；
所述的蒙脫石粉：粒徑為0.25～0.3mm，密度為2.1～2.3g/cm3；
所述的膨脹珍珠巖：堆積密度為200kg/m³；製備方法：在1000～1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹24～30倍；
鋪設蓄水層時，將蓄水層各原料組分混合均勻。
實施例4一種採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法及其在鹽鹼地改良中的應用
一、選擇鹽鹼地
選擇的地塊為土壤貧乏的荒灘，鹽鹼度高，主要鹽分包括氯化鈉；
pH在8.5以上，含鹽量為4.5%，土壤的容重為1.82～1.88g/cm3，土壤的含水率為12.9～13.1%，土壤的通氣孔隙度為8.5～9%，土壤的總孔隙度為40.8～41.5%；土壤的有效磷含量為2.5～2.9mg/kg，有效鉀含量為55～60mg/kg，有效氮含量為107～111mg/kg，銨態氮含量為7～9mg/kg，微量元素總含量為18～20mg/kg。
二、土地整理
按照實施例1-3中所述的方法對種植地處理，鋪設蓄水層，準備進行種植聚合草。
三、 栽植
採用根莖栽植，切取的根莖長度為6～7釐米，栽植前採用蘸根劑蘸根；所述的蘸根劑，以重量份計，包括以下組分：
蔗糖 2份、硫酸亞鐵 3.5份、藿香油2.2份、苦瓜提取物 1份、硫酸鋅0.5份、積雪草提取物 3.5份、氨三乙酸三鈉 5份、水 380份；
所述的藿香油：比重為0.957～0.981，折光率為1.5081～1.5102，旋光度為-62°～-45°，酸值＜4.0，酯值＜10；
所述的苦瓜提取物：含苦瓜甙12%，灼燒殘渣6%，乾燥失重3%，80目的棕色粉末；
所述的積雪草提取物：含羥基積雪草甙12.5%，含水量為5%，雜質含量0.1%；
栽植行距為70釐米，栽植株距為30釐米，栽植量深度為3～4釐米。
四、 雨水收集
栽植聚合草後，在種植區鋪一層2cm厚的稻草，利於水分存留；
下雨時，水分可迅速被鋪設好的蓄水層吸收儲存，提供植物的生長需要，不需要引水灌溉。
五、田間管理
聚合草易受雜草侵害，一般在刈割後除草，在刈割後1周內噴灑除草劑，所述的除草劑由以下重量份的組分混合而成：過磷酸鈣 3份、豆草隆 1.5份、苯達松 0.6份、吐溫-20 2.5份、甘油 1.1份、水 200份。
六、收穫
聚合草每年刈割5次，刈割時留茬8釐米左右，一次栽種可刈割12～15年。
試驗結果：
（1） 本發明採用含松針粉的蓄水層收集雨水的方法對鹽鹼地改良具有明顯的效果；
經檢測，1年後，種植區的鹽鹼地各土壤指標得到明顯改良；具體情況見表1；
表1 採用實施例1-3的含松針粉的蓄水層收集雨水的方法對鹽鹼地改良效果
可見，種植區土壤的有效磷含量為5.6～6.3mg/kg，土壤的有效鉀含量為126～131mg/kg，有效氮含量為224～238mg/kg，銨態氮含量為23～28mg/kg，微量元素總含量為65～69mg/kg，土壤的pH為7.0～7.4，土壤的含鹽量為0.21～0.28％，土壤的容重為1.15～1.24g/cm3，土壤的含水率為28.8～37.8%，土壤的總孔隙度為57.1～60.2%，土壤的通氣孔隙度為15.7～16.9%。
（2） 採用本發明改良鹽鹼地，安全性高，無不良影響，且種植的聚合草成活率高，生長良好，具體見表2；
表2 聚合草的種植效果
可見，聚合草的種植成活率為99.2%～99.8%，第一年產量可達82～88噸/公頃，聚合草的粗蛋白含量為26.5～27.2%，粗脂肪含量為2.87～3.26%，粗纖維含量為13.8～15.3%,鈣含量為2.41～2.53%。
（3）採用本發明方法改良鹽鹼地，無需淡水灌溉，大大節省了淡水資源；無需施肥，節省了肥料；本發明方法的蓄水能力強，蓄存的雨水可滿足植物全年的水分需求；同時，大大減少了鹽鹼地的水土流失，經試驗，採用本發明方法改良鹽鹼地後，水土流失量減少了70～80%。
除特殊說明的外，本發明所述的百分數為質量百分數。
最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。