专利名称：苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法
技术领域：
本发明属于农业技术领域，涉及一种旱田土壤的改良，具体地说是一种苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法。
背景技术：
中国松嫩平原的西部是世界上三大片苏打盐碱土集中分布区之一，而且盐碱化面积仍以每年1.4％的速度扩展，生态环境日趋恶化，盐碱、干旱已成为区域农业发展的主要障碍之一。在松嫩平原西部盐碱地中，约有25％的土地，将近1400万亩属于低产旱田盐碱地，到目前为止，始终没有特别有效的治理方法。这些盐碱地，作物产量很低，许多地块最后只能长期种植耐盐碱、耗地力、效益低的向日葵。
国内外对于咸水、微咸水的利用做了大量的研究工作，但是主要从劣质水利用的角度来研究，特别侧重于利用过程中生态副作用的防治。在用咸水、微咸水淋洗改良盐碱地研究方面，美国曾在科罗拉多河下游，用海水与淡水交替使用来淋洗改良盐碱地。国内天津市农科院也曾在海河流域用地下咸水治理土壤次生碱化层做过试验。但通过设计科学的淋洗制度，用微咸水来淋洗改良苏打盐碱地的系统研究，在国内未见报道。
发明内容
本发明针对苏打盐渍土粘土含量高、渗透性差、淋洗改良难的问题，本着土壤淋洗改良与作物灌溉增产增效协调同步的原则，依土壤盐碱化程度的不同对所栽培的相应作物在其需水临界期和其它主要需水时期，按科学合理的灌溉定额进行淋洗与灌溉，目的是提供一种苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，以期实现苏打盐碱土的改良与持续高效利用。
在苏打盐渍土中粘土含量高，且以蒙脱石为主，大量的交换性钠离子的存在，使蒙脱石的层状晶片扩散，间距增大，粘土颗粒间距变小，土壤颗粒高度分散，土壤理化性状变劣，不仅严重影响作物生长，而且渗透性差、淋洗改良难。由于钙、镁离子具有较小的水合半径，用钙、镁离子代换钠离子，则可以缩小蒙脱石的层状晶片间距，使粘土颗粒凝絮，增大土壤孔隙半径，从而改善土壤结构和通透性。浅层地下微咸水具有较高的含盐量(1～3克/升)，SAR小于15，并含有较多的钙、镁离子，因此利用浅层地下微咸水淋洗苏打盐渍土，一方面能代换土壤交换性钠离子，降低碱化度；另一方面能起到加电解质的效应，产生“盐析作用”，从而使粘土颗粒凝絮，改善土壤结构和通透性，加速盐分淋洗，达到改良苏打盐渍土的目的。
本发明根据盐碱地表层含盐量选择种植作物。苏打盐碱地的表层含盐量一般在0.1％～0.5％。其中0.1％～0.3％为轻度盐碱土，正常年份种子可正常发芽出苗，但受抑制，幼苗生长缓慢。0.3％～0.5％为中度苏打盐碱土，一般种子不能正常发芽出苗，抑制作用明显而造成缺苗。
本发明依据土壤盐碱化程度与作物的生理生态适应性，选择相应作物种类和品种。中度盐碱化土壤种植向日葵、高粱、谷子等，低度盐碱化土壤种植大豆、谷子、玉米、紫花苜蓿。
本发明在土壤淋洗过程中依作物耐盐碱性由强到弱的顺序，在淋洗的初期土壤盐碱化度高，不适合普通作物生长，在这个期间一般种植向日葵。经一年时间的淋洗，土壤盐碱度仍较高，但较前已经有所降低，可由原来种植的耗地力严重且效益低的向日葵改种经济效益较高的高粱、谷子较耐盐碱作物，经过2～3年的淋洗后改种大豆、谷子、玉米、紫花苜蓿。
本发明淋洗土壤所需的水为苏打盐碱地20～30m深的地下水，一年中淋洗次数为3～5次，灌溉量由下式确定灌溉量(mm)＝土壤田间持水量-土壤含水量+淋洗定额。土壤田间持水量和土壤含水量需要测定，本发明以厚度为1.0m淋洗土层为限，每隔20.0cm深取一个土样，测定土壤含水量、田间持水量。
本发明所用的地下水用打井的办法，从需要淋洗的苏打盐碱地深20～30m的地下取出，采取灌溉的方式实现淋洗的目的。所用的地下水矿化度为1～2g/l，pH值在7.7～7.8，钠吸附比是在2.3～2.5。
本发明就地取材，利用微咸水能降低土壤碱化度，进而增强土壤通透性的特点，解决了用普通淡水难以淋洗改良苏打盐碱土的问题，使苏打盐碱地的盐碱度降低，成为适合种植一般作物的土壤。本发明将淋洗定额与作物需水规律和农田水分亏缺状况相结合，通过淋洗降低土壤盐碱含量使作物能正常生长，又能在满足作物水分需求的条件下实现增产增效，同时还能达到减少土壤蒸发和土壤板结等目的。由于采用的微咸水是浅层20-30m的地下水，大面积的示范推广有利于控制潜水位，防止重新返盐。
本发明的试验表明，淋洗灌溉比无淋洗灌溉玉米增产34.85％～117.15％，大豆增产65.0％～92.9％，谷子增产66.28％～94.14％，高粱增产52.08％～86.79％，均达到了显著增产水平，同时作物根层盐分和碱化度显著下降。
具体实施例方式为了获得本发明所需的淋洗用水，在苏打盐碱土区20～30m深处打四井管组合井，即四个出水眼共用一个出水口。水矿化度为1～2g/l，pH值在7.7～7.8，钠吸附比是在2.3～2.5。
根据苏打盐碱土栽植作物的情况采取相应的淋洗灌溉定额与灌溉时期。在轻度苏打盐碱土种植玉米和大豆。依据玉米和大豆的生育时期，采取相应的灌溉淋洗定额。
在苏打盐碱地种植玉米时，一年淋洗四次。玉米拔节期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；孕穗抽雄期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；在灌浆期淋洗两次，淋洗定额为40～65mm。
在苏打盐碱地种植大豆时，一年淋洗四次。在大豆的花芽分化期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；开花期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；在结荚鼓粒期淋洗两次，淋洗定额是40～65mm。
在中度苏打盐碱土壤种植高粱和谷子。其中高粱三个生育时期淋洗四次，分别是在拔节期淋洗，淋洗定额为70～100mm；在孕穗期淋洗，淋洗定额为80～100mm；在灌浆期淋洗两次，第一次淋洗定额为80～100mm，第二次淋洗定额为70～100mm。谷子是在两个生育时期内淋洗四次，其中孕穗期两次、灌浆期两次。第一次淋洗定额为70～100mm，第二次淋洗定额为80～100mm，第三次淋洗定额80～100mm，第四次淋洗定额为70～100mm。在淋洗过程中，采用管道或防渗渠道输水，垄沟灌溉，也可采用喷灌或滴灌。
权利要求
1.一种苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，依据土壤盐碱化程度与作物的生理生态适应性，选择种植相应作物种类，其特征是，中度盐碱化土壤种植向日葵、高粱、谷子，低度盐碱化土壤种植大豆、谷子、玉米、紫花苜蓿；淋洗土壤所需的水为苏打盐碱地20～30m深的地下水，一年中淋洗次数为3～5次，灌溉量由下式确定实际灌溉量(mm)＝土壤田间持水量-土壤含水量+淋洗定额。
2.根据权利要求1所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是所用的地下水矿化度为1～2g/l，pH值在7.7～7.8，钠吸附比为2.4。
3.根据权利要求2所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是按作物生长期每年淋洗四次。
4.根据权利要求3所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是苏打盐碱地种植玉米时，玉米拔节期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；孕穗抽雄期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；在灌浆期淋洗两次，淋洗定额各为40～65mm。
5.根据权利要求3所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是苏打盐碱地种植大豆时，在大豆的花芽分化期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；开花期淋洗一次，淋洗定额为40～65mm；在结荚鼓粒期淋洗两次，淋洗定额各是40～65mm。
6.根据权利要求3所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是苏打盐碱土壤种植高粱时，高粱三个生育时期淋洗四次，分别是在拔节期淋洗，淋洗定额为70～100mm；在孕穗期淋洗，淋洗定额为80～100mm；在灌浆期淋洗两次，第一次淋洗定额为80～100mm，第二次淋洗定额为70～100mm。
7.根据权利要求3所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是苏打盐碱土壤种植谷子时，是在两个生育时期内淋洗四次，其中孕穗期两次、灌浆期两次，第一次淋洗定额为70～100mm，第二次淋洗定额为80～100mm，第三次淋洗定额80～100mm，第四次淋洗定额为70～100mm。
8.根据权利要求3或4或5或6或7所述的苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法，其特征是在淋洗过程中，采用管道或防渗渠道输水，垄沟灌溉，也可采用喷灌或滴灌。
全文摘要
本发明属于农业技术领域，是一种苏打盐碱化旱田土壤微咸水淋洗方法。本发明依据土壤盐碱化程度与作物的生理生态适应性，选择相应作物种类和品种。中度盐碱化土壤种植向日葵、高粱、谷子，低度盐碱化土壤种植大豆、谷子、玉米、紫花苜蓿。淋洗土壤所需的水为苏打盐碱地20～30m深的地下水，一年中淋洗次数为3～5次，灌溉量由下式确定实际灌溉量(mm)＝土壤田间持水量—土壤含水量+淋洗定额。本发明利用微咸水能降低土壤碱化度，进而增强土壤通透性的特点，解决了用普通淡水难以淋洗改良苏打盐碱土的问题，使苏打盐碱地的盐碱度降低，成为适合种植一般作物的土壤。
文档编号C09K17/00GK1545847SQ20031011589
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月4日 优先权日2003年12月4日
发明者李取生, 刘长江, 李秀军, 李晓军, 吴乐知 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所