一种盐土改良结构的制作方法

本实用新型涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种盐土改良结构。

背景技术：

由于设施栽培(主要是塑料大棚、日光温室和地膜覆盖技术)在我国蔬菜和其他重要经济作物的反季节和跨地区种植中所起的重要作用，设施农业在全国各地得到了大面积的推广应用，栽培面积从1981年的0.72万hm²发展到现今的210万hm²，占世界设施栽培面积的70％，成为世界上设施栽培面积及其总产量最大的国家。

然而与当前设施栽培迅猛发展所不相适应的是在设施栽培系统中，至今尚无一套与之相适宜的土肥管理措施。由于温室、大棚等栽培条件下的土壤缺少雨水淋洗，且温度、湿度、通气状况和水肥管理等均与露地栽培有较大差别，设施栽培又长期处于集约化程度高、复种指数高的生产状态下、无机盐类肥料施用量远超露地栽培，在蒸腾拉力的作用下，极容易使盐分在土壤表层聚集，形成盐渍化，不仅直接危害作物的正常生长，而且也易引发其他相关生产问题。

围绕盐渍化土壤改良，许多学者创新和集成了一系列颇具效果的理论和技术。例如，暗管排盐、节水控盐、灌水排盐等水利改良技术，“上覆下改”、“上农下鱼、沟灌沟排”等物理与农业改良技术，“秸秆造夹”，混施生物炭，耐盐碱植物种植，以及改良剂投加等。

例如CN105993274A公开了一种盐碱地土壤改良方法，首先将所选盐碱地地形进行平整；然后铺设排盐暗管；安装苦咸水淡化系统，将盐碱地原水和收集盐水进行淡化为灌水压盐和浇灌提供淡水；采用灌水压盐初步对盐渍化土壤进行初步排盐；然后采用土壤改良剂对土壤结构进行调节，并提供植物所需的微量元素；然后种植耐盐植物，进一步降低盐分；同时，滴灌-微喷设备结合耐盐植物共同地下排盐；最后对盐渍化区域实行信息化养护管理；CN1669684A公开了一种利用冬冷资源“冻灌苦咸水”改善区域环境，实现大面积盐碱地的快速改良，具体为：A建立取水和排水系统；B冬灌结冰；C春暖融冰，导流排出1/3-1/2初融咸水，使后期的融化水渗入土壤之中；D适时播种；CN107673921A公开了一种土壤改良剂，如下重量份数的原料制成：生物秸秆20-40份、腐殖酸10-20份、氨肥5-15份、珍珠岩粉12-20份、蛭石粉5-15份、畜禽粪便10-20份、草木灰10-20份、沸石粉10-20份和麦饭石粉5-15份。

然而，实际改良过程中，仍然存在以下较为突出的问题：改良效果不稳定，技术预期与实际效果难以匹配；前期改良效果好，但后期返盐难以控制；技术规范繁复或成本高；技术难以适应多样化产业需求，农户接受度低等。特别是，传统方法中对日趋严峻的淡水资源的大量消耗严重制约着盐碱土壤的持续、有效改良。

生物炭是生物质材料厌氧燃烧后产生的一种多孔隙结构的碳化物质，具有吸附性能优良和较强的抗氧化与抗生物分解能力。目前，生物炭材料广泛用于盐渍化土壤改良。其技术核心主要是利用生物炭吸附土壤盐基离子。需要注意的是，该种方法仍只能暂时吸附固定住土壤中的盐基离子，不能将土壤中的盐基离子有效去除，未能从根本上降低土壤含盐量。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，在对作物实施保护的同时，降低土壤盐分含量，本实用新型提供了一种盐土改良结构，所述盐土改良结构自上而下依次设置：

生物质炭吸附层；

含有嗜盐菌的肥料层；

保水层。

本实用新型提供的盐土改良结构中的保水层能够锁住水分，减少水分蒸发，减弱蒸腾作用产生的向上的拉力，从而阻止盐分上升；经过保水层的削弱后仍然上升的土壤盐分，在含有嗜盐菌的肥料层中的嗜盐菌的作用下进一步消耗，再次削减；经过保水层和肥料层的削弱，盐分到达耕作层，被生物质炭吸附层中的生物质炭吸附。三层之间相互配合，通过层层削减，能有效降低土壤耕作层盐分含量，使作物免受盐害，实现盐土改良和正常的农业生产。使用一段时间后可通过生物质炭层的更换，不断带走土壤盐分。

本实用新型提供的盐土改良结构不仅降低了土壤表层盐粒子浓度，有效改良土壤微环境并提供作物养分，保证作物正常生长，实现盐土的改良及农业生态的良性发展，而且可以达到去除土壤盐离子的目的，从而降低土壤含盐量，从根本上解决土壤盐渍化现象。

所述盐土改良结构中的生物质炭吸附层至少部分暴露于空气和土壤界面；含有嗜盐菌的肥料层和保水层设置于作物根系处。

所述生物质炭吸附层包括生物质炭颗粒和设有孔的包覆件，包覆件将生物质炭颗粒包覆其中。所述孔用于生物质炭颗粒与土壤中的盐分接触进而将盐分吸附，所述孔的孔径应小于生物质炭颗粒的粒径。

生物质炭吸附层中的生物质炭，其特殊的微孔隙结构特性可以有效吸附土壤次生化盐渍化引起的积累在土壤表层的盐离子，而该生物质炭所具备的较强的抗氧化与抗生物分解能力则保证了效果的持久性；同时结合该生物质炭外部的过滤网，在防止生物质炭混入土壤的同时，也可通过后期回收的形式，彻底将土壤盐基离子带出土壤，实现土壤中盐基离子的彻底去除，从而区别于传统改良盐土的方法。

所述生物质炭是指本领域公知的生物质炭材料，例如竹制活性炭、木屑活性炭或秸秆活性炭等，在此不做特殊限定。

所述包覆件为网状，网孔大小为15-30目，例如15目、18目、20目、25目或30目等，所述生物质炭颗粒的粒径大小为1-2mm，如1.2mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm或1.9mm等。

所述生物质炭吸附层的厚度为10-15cm，例如10.5cm、11.0cm、11.5cm、12.3cm、13.4cm、14.5cm或14.8cm等。

所述含有嗜盐菌的肥料层为含有嗜盐菌的生物有机肥层。对于嗜盐菌的选择，本领域技术人员可根据实际需要而定，本实用新型不做特殊限定；所述生物有机肥也采用本领域常见的有机源，例如畜禽粪便、作物秸秆、酒糟、菌渣等经充分腐熟后的有机物料，具体可以根据本领域技术人员的实际需要而定。

所述含有嗜盐菌的肥料层中的肥料也可为除生物有机肥外的三元复合肥和/或二元复合肥。

所述含嗜盐菌的肥料层可包括含嗜盐菌的肥料和设有孔的可降解树脂薄膜，含嗜盐菌的肥料包覆于带有孔的可降解树脂薄膜中。

所述含有嗜盐菌的肥料层的厚度为4-6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm或6cm等。

本实用新型中的含嗜盐菌的肥料层可为作物的生长发育提供所需的有机养分，同时位于耕作层中下部，有助于作物根系的深扎，利于植株根深叶茂。

所述保水层包括高吸水树脂和设有孔的可降解树脂薄膜，高吸水树脂包覆于设有孔的可降解树脂薄膜中。其中可降解树脂薄膜可以采用本领域公知的材料，本实用新型不做特殊限定，其主要用于包覆高吸水树脂并可用于降解；而高吸水树脂则起到保水作用，降低蒸腾拉力，阻止盐分上升，其同样采用本领域公知的材料。

所述保水层的厚度为4-6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm或6cm等。

本实用新型通过设置保水剂层，一方面，通过高效保水剂可有效锁住土壤的水分，稀释土壤盐分浓度，降低蒸腾拉力，使盐离子较难上升；另一方面，通过高效保水剂缓慢释放水分，有效规避因灌溉不足及天气干旱等因素造成的作物生长障碍；此外，还可提高肥料利用率，同时促进作物生长发育。

本实用新型的保水层位于耕作层以下，可以有效阻止盐分上升到耕作层，能充分保护作物不受高盐环境危害。

所述生物质炭吸附层、含有嗜盐菌的肥料层和保水层的形状独立地为圆柱体、长方体、正方体或圆锥体，底部直径独立地为5-10cm，例如5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm等，或，生物质炭吸附层、含有嗜盐菌的肥料层和保水层的或长和宽独立地为5-10cm，例如5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm等。

本领域技术人员可根据实际需要设置上述三层的形状。只是采用圆柱体时可以更均匀地实现对盐土的改良，因此，圆柱体的形式是本实用新型优选的。所述盐土改良结构更优选的形状为棒状。

本实用新型提供的盐土改良结构中的生物质炭吸附层、含有嗜盐菌的肥料层和保水层可以直接制作成层状结构，当各层设置有包覆层时，可采用一定的连接形式将各层连接起来，典型但非限制性的连接形式如连接绳连接(将各层相互接触的部分编织在一起)或固定件连接(将各层均固定在固定件上)等。

所述盐土改良结构的使用方法为：将所述盐土改良结构按照一定的密度布置在土壤中，从而实现大面积土壤中次生盐渍化的改良。

本实用新型所述的盐土改良结构尤其适用于设施栽培土壤的盐渍化改良，并且，适用于各种类型农作物。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的盐土改良结构不仅能对作物实施保护，实现了对土壤盐离子的吸附，同时可以达到去除土壤盐离子的目的，从而大大降低土壤的含盐量，在根本上解决了土壤盐渍化现象；有效实现盐土改良及农业生态的良性发展。

本实用新型提供的盐土改良结构具有使用简便、改良周期短和效果显著等优点，可广泛应用于设施栽培土壤的次生盐渍化改良。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式提供的盐土改良结构示意图；

其中1-生物质炭吸附层；2-含嗜盐菌的肥料层；3-保水层。

具体实施方式

为便于理解本实用新型，本实用新型列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

一种盐土改良结构，如图1所示，其自上而下依次设置生物质炭吸附层1；含嗜盐菌的肥料层2；保水层3。

实施例1

一种盐土改良结构，其为直径是5cm的圆柱体结构，其自上而下依次设置生物质炭吸附层1；含嗜盐菌的肥料层2；保水层3；其中，生物质炭吸附层1的柱高为15cm；含嗜盐菌的肥料层2的柱高为6cm，保水层3的柱高为6cm。

生物质炭吸附层1由过滤网和生物质炭颗粒组成，生物质炭颗粒包覆于过滤网中，其中过滤网的网孔为20目，生物质炭颗粒的粒径为1mm；含嗜盐菌的肥料层2为含嗜盐菌的生物有机菌肥层，包括含嗜盐菌的生物有机菌肥和设有孔的可降解树脂薄膜，含嗜盐菌的生物有机菌肥包覆于带有孔的可降解树脂薄膜中；保水层3由高吸水树脂和设有孔的可降解树脂薄膜组成，高吸水树脂包覆在设有孔的可降解树脂薄膜中。

实施例2

一种盐土改良结构，其为直径是7cm的圆柱体结构，其自上而下依次设置生物质炭吸附层1；含嗜盐菌的肥料层2；保水层3。其中，生物质炭吸附层1的柱高为13cm；含嗜盐菌的肥料层2的柱高为5cm，保水层3的柱高为5cm。

生物质炭吸附层1由过滤网和生物质炭颗粒组成，生物质炭颗粒包覆于过滤网中，其中过滤网的网孔为25目，生物质炭颗粒的粒径为1.5mm；含嗜盐菌的肥料层2为含嗜盐菌的生物有机菌肥层，包括含嗜盐菌的生物有机菌肥和设有孔的可降解树脂薄膜，含嗜盐菌的生物有机菌肥包覆于带有孔的可降解树脂薄膜中；保水层3由高吸水树脂和设有孔的可降解树脂薄膜组成，高吸水树脂包覆在设有孔的可降解树脂薄膜中。

实施例3

一种盐土改良结构，其为底面边长为5cm×8cm的长方体结构，其自上而下依次设置生物质炭吸附层1；含嗜盐菌的肥料层2；保水层3。其中，生物质炭吸附层1的柱高为11cm；含嗜盐菌的肥料层2的柱高为4cm，保水层3的柱高为4m。

生物质炭吸附层1由过滤网和生物质炭颗粒组成，生物质炭颗粒包覆于过滤网中，其中过滤网的网孔为15目，生物质炭颗粒的粒径为2mm；含嗜盐菌的肥料层2为含嗜盐菌的生物有机菌肥层，包括含嗜盐菌的生物有机菌肥和设有孔的可降解树脂薄膜，含嗜盐菌的生物有机菌肥包覆于带有孔的可降解树脂薄膜中；保水层3由高吸水树脂和设有孔的可降解树脂薄膜组成，高吸水树脂包覆在设有孔的可降解树脂薄膜中。

实施例4

一种盐土改良结构，其为底面边长为10cm×10cm的正方体结构，其自上而下依次设置生物质炭吸附层1；含嗜盐菌的肥料层2；保水层3。其中，生物质炭吸附层1的柱高为10cm；含嗜盐菌的肥料层2的柱高为5cm，保水层3的柱高为5m。

生物质炭吸附层1由过滤网和生物质炭颗粒组成，生物质炭颗粒包覆于过滤网中，其中过滤网的网孔为30目，生物质炭颗粒的粒径为1.5mm；含嗜盐菌的肥料层2为含嗜盐菌的生物有机菌肥层，包括含嗜盐菌的生物有机菌肥和设有孔的可降解树脂薄膜，含嗜盐菌的生物有机菌肥包覆于带有孔的可降解树脂薄膜中；保水层3由高吸水树脂和设有孔的可降解树脂薄膜组成，高吸水树脂包覆在设有孔的可降解树脂薄膜中。

对比例1

将实施例1中的盐土改良结构省去保水层，即自上而下依次设置生物质炭吸附层；和含嗜盐菌的肥料层，其它与实施例1相同。

对比例2

将实施例1中的盐土改良结构省去含嗜盐菌的肥料层，即自上而下依次设置生物质炭吸附层；和保水层，其它与实施例1相同。

对比例3

将实施例1中的盐土改良结构中的生物质炭颗粒、高吸水树脂和含嗜盐菌的肥料成分进行混合，而不采用分层形式。

将上述实施例和对比例中得到的盐土改良结构按照一定的密度进行布置，经3个月后，测定土壤中的盐含量，与最开始布置时的盐含量进行比较，具体结果见表1。

表1

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备和工艺流程，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。