一种滨海盐碱地基质改良方法与流程

1.本发明属于盐碱地改良技术领域，具体涉及一种滨海盐碱地基质改良方法。


背景技术：

2.江苏沿海地区是我国东部重要的经济增长区，然而区域内土壤盐碱化程度严重，特别是连云港地区，浅表土层含盐量高，以中盐渍土为主，且土体岩性为粘土，土体渗透系数低，土体不易降盐，高盐土为生态环境和社会经济建设带来巨大困难，因此采取针对性的防治和改良措施具有重要的现实意义。
3.盐随水来，盐随水去是盐碱地治理的基本原理，淋洗除盐在盐碱土改良中起着至关重要的作用，该过程降低了表层土壤中的盐分含量并为植物的生长提供了条件。研究区地处滨海平原区，成土母质多来源于黄淮冲积物，成土母质细密，土壤质地粘重，通气透水不良，使得土壤盐分淋失受到限制，而且淋洗会造成土壤肥质流失，因此，发明一种促进盐分淋洗同时保水保肥的盐碱地改良方法是非常必要的。


技术实现要素：

4.本发明要解决上述问题，从而提供一种滨海盐碱地基质改良的方法。
5.本发明解决上述问题的技术方案如下：
6.一种滨海盐碱地基质改良方法，包括以下步骤：
7.(1)将风干后的植物秸秆粉碎至1-2cm大小得到植物秸秆颗粒，然后将所述植物秸秆颗粒平铺于盐碱地土壤表面；
8.(2)对土壤进行深耕翻土，深耕翻土的深度至少满足园林植物根系生长所需的地下水土壤空间，使土壤与植物秸秆颗粒混合，得到改良处理后的土壤；
9.(3)掺拌混合结束后清挖改良处理后的土壤；
10.(4)在清挖后的底土层内间隔设置多个具有坡降的沟槽，在沟槽中心设置排盐管，排盐管的末端与集水池相连；
11.(5)回填改良处理后的土壤，平整地面；
12.(6)对改良处理后的土壤进行淋洗，淋洗液从所述排盐管排出至集水池，带走部分盐分；
13.(7)重复步骤(6)，使改良处理后的土壤含盐量降低至0.3％以下。
14.进一步地，步骤(1)中，所述的植物秸秆为玉米秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中的一种或多种混合，所述植物秸秆平铺的用量为土壤重量的2％-4％。
15.进一步地，步骤(2)中，所述深耕翻土的深度为40-120cm。
16.进一步地，步骤(4)中底土层内间隔每2-4m设置坡降为0.1％-0.3％的沟槽。
17.进一步地，步骤(4)中排盐管用土工布包裹，排盐管周围铺设砾石层，所述砾石层填满整个沟槽。
18.进一步地，步骤(4)所述的排盐管是管径为100-120mm的硬式曲纹网形渗水波纹
管，排盐管的上部带有透水孔，进水面积大于70cm2/m，下部为不透水的无孔部分。
19.进一步地，步骤(4)中所述的土工布为长丝无纺土工布，其克重为200g/m2。
20.本发明具有以下有益效果：
21.1、本发明选择秸秆有机改良材料与土壤进行混掺和翻耕，对盐碱土基质进行改良，然后对翻松的土壤进行淋洗，土壤盐分迅速降低，满足一般植物的生长要求；但由于淋洗过程造成土壤肥质流失，土壤较贫瘠，并且容易板结，因此本发明中选用的秸秆有机材料能够提高土壤的肥力，适合植物生长。
22.2、由于地处滨海地区，改良的土壤容易因为地下海水的上升浸润，导致土壤返盐。暗管排盐可将地下水位控制在临界深度以下，防止次生盐碱化。
附图说明
23.图1是本发明实施例设置排盐管的侧面结构示意图；
24.图2是本发明实施例设置排盐管的正面结构示意图；
25.图3是本发明实施例及对比例在土壤盐分测试的盐碱地平面设计取样点示意图。
26.附图标记说明：1、改良后的土壤；2、底土层；3、排盐管；4、砾石层；5、集水池；6、沟槽。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明进行进一步的说明。如图1所示：本发明提供的滨海盐碱地基质改良结构由四部分组成；分别为改良处理后的土壤1、底土层2、排盐管3和砾石层4；改良处理后的土壤1采用旋耕机混掺植物秸秆，排盐管3壁带有若干透水孔，管外部缠绕有土工布，周围铺设砾石层4。改良深度包含3个，改良深度为40cm的场地主要用来作为耕地或绿化草地，改良深度为80cm的场地主要用来灌木种植，改良深度为120cm的场地主要用来林地种植。
28.实施例1
29.一种滨海盐碱地基质改良的方法，包括以下步骤：
30.(1)将自然风干后的植物秸秆粉碎至1-2cm大小，然后均匀平铺于盐碱地土壤表面，植物秸秆平铺的用量为土壤重量的2％-4％，每亩盐碱地土壤平铺入秸秆5200-10600kg；
31.(2)利用旋耕机对土壤进行深耕翻土，翻埋深度为40cm，深耕翻土的深度满足园林植物根系生长所需的地下水土壤空间，使土壤与植物秸秆颗粒充分混合；
32.(3)掺拌混合结束后清挖改良处理后的土壤1；
33.(4)在清挖后的底土层2内设置多个间隔可以是2-4m，优选3m的沟槽6，且沟槽6保持0.1％-0.3％的坡降，在沟槽6中心设置排盐管3，排盐管3用土工布包裹以防止泥沙堵塞渗水孔，排盐管3周围铺设砾石层4，填满整个沟槽6，排盐管3的末端与集水池5相连；所述的排盐管为硬式曲纹网形渗水波纹管，管径为110mm，可以为100-120mm之间，管的上部2/3带有透水孔，底部1/3不透水，进水面积大于70cm2/m，铺设间距为3m。硬式波纹管重量轻，易于运输及操作。适应的温度范围大，耐冲击能力强，具有优良的耐化学腐蚀能力。集水能力强，流体流动速率快，是相同直径的钢广混凝土或波纹管的2到3倍，可以将集水加快排走，避免
洪涝灾害。底部为无孔部分，利于集水排出，减少二次渗漏；
34.(5)回填改良处理后的土壤1，平整地面，得到如图1-2所示的结构，图1为的侧面结构示意图，图2是正面结构示意图，；
35.(6)用灌溉水对耕松的盐碱土进行淋洗和排盐，淋洗液从所述排盐管3排出，流向集水池5，带走盐碱土中部分盐分；
36.(7)重复步骤(6)，使改良处理后的土壤1含盐量降低至0.3％以下。
37.实施例2
38.一种滨海盐碱地基质改良的方法，包括以下步骤：
39.(1)将自然风干后的植物秸秆粉碎至1-2cm大小，然后均匀平铺于盐碱地土壤表面，植物秸秆平铺的用量为土壤重量的2％-4％，每亩盐碱地土壤平铺入秸秆10400-21300kg；
40.(2)利用旋耕机对土壤进行深耕翻土，翻埋深度为80cm，深耕翻土的深度满足园林植物根系生长所需的地下水土壤空间，使土壤与植物秸秆颗粒充分混合；
41.(3)掺拌混合结束后清挖改良处理后的土壤1；
42.(4)在底土层2间隔3m挖沟槽，可以是2-4m，保持0.1％-0.3％的坡降，在沟槽中心6设置排盐管3，排盐管3用土工布包裹以防止泥沙堵塞渗水孔，排盐管3周围铺设砾石层4，填满整个沟槽6，排盐管3的末端与集水池5相连；使用的排盐管3与实施例1的管相同；
43.(5)回填改良处理后的土壤1，平整地面，得到与实施例1相同的结构；
44.(6)用灌溉水对耕松的盐碱土进行淋洗和排盐，淋洗液从所述排盐管3排出，流向集水池5，带走盐碱土中部分盐分；
45.(7)重复步骤(6)，使土壤含盐量降低至0.3％以下。
46.实施例3
47.一种滨海盐碱地基质改良的方法，包括以下步骤：
48.(1)如图1所示，将自然风干后的植物秸秆粉碎至1-2cm大小，然后均匀平铺于盐碱地土壤表面，植物秸秆平铺的用量为土壤重量的2％-4％，每亩盐碱地土壤平铺入秸秆15600-32000kg；
49.(2)利用旋耕机对土壤进行深耕翻土，翻埋深度为120cm，使土壤与植物秸秆颗粒充分混合；
50.(3)掺拌混合结束后清挖改良处理后的土壤1；
51.(4)在底土层间隔3m挖沟槽6，可以是2-4m，保持0.1％-0.3％的坡降，在沟槽6中心下排盐管3，排盐管3用土工布包裹以防止泥沙堵塞渗水孔，排盐管3周围铺设砾石层4，填满整个沟槽6，排盐管3的末端与集水池5相连；使用的排盐管3与实施例1的管相同；
52.(5)回填改良处理后的土壤1，平整地面，得到与实施例1相同的结构；
53.(6)用灌溉水对耕松的盐碱土进行淋洗和排盐，淋洗液从所述排盐管排出，流向集水池5，带走盐碱土中部分盐分；
54.(7)重复步骤(6)，使改良处理后的土壤含盐量降低至0.3％以下。
55.对比例1
56.针对相同的盐碱地区域，方法步骤与实施例1相似，区别在于：
57.实施例1中排盐管3外围直接铺设砾石层4，填满整个沟槽；对比例1在排盐管3上部
加设一层土工网(厚度为0.25cm)，再铺设砾石层4填满整个沟槽。
58.对比例2
59.针对相同的盐碱地区域，不添加秸秆，其他方法步骤与实施例1相似，但设置排盐管3后，不在排盐管3外围铺设砾石层。之后进行耕松盐碱土的淋洗，自然排盐，作为对照试验。
60.对实施例1和对比例1、对比例2改良后的盐碱地不同深度分别进行脱盐率测试。
61.土壤盐分测试方法
62.如图3所示为进行土壤盐分测试的盐碱地平面设计取样点示意图，图中a1-a6为实施例1的土壤样品取样点，a1、a2和a3之间间隔0.6m，a4、a5和a6之间的距离也是0.6m，且a1和a4位于排盐管3正上方。
63.b1-b6为对比例1的土壤样品取样点，对比例1的土壤样品取样点与实施例1的位置相对应。
64.c1-c3为对比例2的土壤样品取样点，c1、c2和c3均间隔0.6m，且c1位于排盐管正上方。
65.土壤样品经室内风干、除去可见植物残渣后磨碎过2mm标准筛，以水土比5:1比例进行混合浸提。吸取浸提液注入蒸发皿中，放在水浴锅上蒸干，反复称蒸发皿加试样的总质量至质量差值不大于0.0001g。土壤盐分含量计算公式为：
[0066][0067]
式中，s为土壤盐分含量，％；m
mz
为蒸发皿加烘干残渣质量，g；mm为蒸发皿质量，g；vw为制取浸提液所加纯水量，ml；v
x1
为吸取浸提液量，ml。
[0068]
土壤脱盐率计算
[0069]
土壤脱盐率是用来表征土壤脱盐程度的评价指标，定义为土壤剖面一定深度内土壤盐分变化值与初始土壤盐分的比值。土壤脱盐率计算公式为：
[0070]
n＝(s
1-s2)/s1×
100％
[0071]
式中，n为脱盐率，％；s1和s2分别为一定深度内的初始和最终土壤盐分(％)。
[0072]
实施例1在0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm深度土壤平均脱盐率分别为94.12％、94.56％、90.54％、87.06％(表1)。
[0073]
对比例1在0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm深度土壤平均脱盐率分别为92.17％、87.70％、84.00％、81.22％，在每一个深度阶段内对比例1的平均脱盐率均小于实施例1，总体来看实施例土壤脱盐效果要优于对比例1，对比例1加土工网目的是抑制返盐，但效果不佳。
[0074]
对比例2在0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm深度土壤平均脱盐率分别为42.11％、34.40％、29.01％、32.22％，在每一个深度阶段内对比例的平均脱盐率均小于实施例1，但随着水平距离(距离排盐管的距离)的增大，脱盐率迅速降低。当水平距离达到1.2m，脱盐率仅达到3.21％-8.18％(表1)。
[0075]
表1不同试验区不同地段土壤脱盐率
[0076][0077][0078]
本具体实施方式仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所做的任何改变，都将受到专利法的保护。