旱地改水田防渗漏快速施工方法

1.本发明属于土地利用研究技术领域，具体涉及旱地改水田防渗漏快速施工方法。


背景技术：

2.干旱造成的减产是干旱和半干旱地区粮食生产的主要障碍之一，我国是一个严重缺水的国家，我国国土面积约60％以上为干旱、半干旱、半湿润气候区，其中旱地面积5亿多亩。
3.目前，旱地改为水田的方法主要包括耕作层土壤剥离、田块整形、田坎修筑、田间防渗、耕作层土壤回覆、平整和蓄水养护步骤。对于旱改水稻田，其防渗漏犁底层尚未形成，其水分渗漏量大，新改水田首年的保水率一直很低(通常仅为35-50％)，且有效养分大量流失。为了解决上述技术问题，申请号为cn201910707398.5的中国发明专利公开了山地黄壤区旱地改水田方法，步骤包括：确定拟改造田块范围，表土剥离及基底平整,田坎修筑,表土回填及田面平整；泡田打浆；插秧耕作，按传统方式对田块进行插秧、日常管护处理。采用本发明将现代耕作与传统耕作技术相结合，既可快速堵漏裂隙，促进新建水田蓄水，解决了传统旱改水方法存在的蓄水慢的问题，又可促进新建水田形成优质犁底层，有利于新建水田正向演替，还能够去除田间杂草根系，使田面变得非常平整，方便水稻种植后期管理；更为重要的是，本发明方法可克服新建水田土壤粘闭，有效预防水稻僵苗发生。但是该方法还不能快速打造旱改水稻田防渗漏的犁底层，打造防渗漏的犁底层所需时间长。
4.为了解决上述技术问题，有必要研究开发旱地改水田防渗漏快速施工方法，加速打造旱改水稻田防渗漏的犁底层，从而解决旱改水稻田的漏水问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决上述技术问题，提供旱地改水田防渗漏快速施工方法，该方法加速打造旱改水稻田防渗漏的犁底层，从而解决旱改水稻田的漏水问题。
6.为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
7.本发明提供旱地改水田防渗漏快速施工方法，包括以下步骤：
8.(1)将旱地的表层土壤挖开，挖至底土层，挖开土壤备用；
9.(2)将底土层平整、碾压、夯实，将步骤(1)中的土壤回填于底土层上，进行灌水，翻耕将土壤打碎；
10.(3)向打碎的土壤中施入调理剂，2-3天后进行灌水泡田，旋耕，开始整地施肥。
11.从土壤发生层次来看，从上往下，旱地的土壤发生层次为耕作层、心土层、底土层和基岩层，耕作层以下以心土层为主，厚度较小，其土壤重力水渗漏较快，所以为了快速构建旱改水稻田防渗漏的犁底层，解决旱改水稻田的漏水问题，需要对底土层进行堵漏处理。
12.为了将土壤中大量存在的二氧化硅、三氧化二铝或黏土矿物分散溶解形成胶体，这些胶体随渗漏水向下流动，然后在底土层上漏水的毛细管道中凝结，堵住底土层中漏水的毛细通道优选地，本发明所述步骤(3)中，调理剂为：尿素。
13.为了获得较好的堵漏效果，优选地，本发明所述步骤(3)中，调理剂的加入量为 75-125kg/667m2，为一般施肥量的3—5倍
14.田埂在水田保水功能上起到一定作用，为了获得较好的保水效果，优选地，本发明所述步骤(2)中，土壤回填后，田埂设计时，宜高出田面15cm-20cm。
15.田间持水量是土壤保持水分的一种基本特性，要确保新增水田的田间持水特性，需要进行防渗，构筑犁底层。犁底层是耕作时在耕作层下所形成的硬土层，即底土层，其对水的入渗产生阻碍作用，具有保水作用。为了获得较好的保水效果，优选地，本发明所述步骤(2) 中，底土层的厚度不小于10cm，如果厚度不够10cm，取客土补充后，再碾压、夯实。
16.为了将泥浆更好沉淀，堵住底土层中较大的漏水通道，优选地，本发明所述步骤(2)中，重复3-5次灌水，翻耕将土壤打碎。
17.水稻是喜水作物，但是过量的水会将水稻淹死，为了保证水稻作物的正常生长，优选地，本发明所述步骤(3)中，整地后，田面的高差控制在0-3cm。
18.本发明的步骤(2)中，在旱改水施工期间，用工程机械将底土层碾压、夯实，堵住底土层中较大的漏水通道。
19.本发明的步骤(2)中，将土壤回填于压实的底土层上，进行灌水，在泡水的状态下用旋耕机将土壤打碎，使细小的土粒向下次流动，堵住底土中小的漏水通道。
20.本发明的步骤(3)中，向回填的土壤中施入土壤调理剂，在泡水状态下与土壤充分混合，将土壤中的三氧化二铝或黏土矿物分散溶解形成胶体，这些胶体随渗漏水向下流动，然后在底土层上漏水的毛细管道中凝结，堵住底土层中漏水的毛细通道。
21.由于土壤交换性酸的主要成分是al
3+
，al
3+
能与土壤中的赤铁矿、水铝英石或高岭石颗粒表面的负电荷结合，使土壤颗粒粘连在一起。al
3+
中和变成al(oh)3后，这种粘连关系被打断，有助于使土粒分散。为了促进赤铁矿、水铝英石或高岭石的颗粒分散，本发明发现了比一般施肥量增加2—4倍的尿素用量后，尿素具有中和作用和土壤颗粒分散功能，尿素可以作为调理剂，尿素施入土壤后会产生如下反应：
22.co(nh2)2+h2o＝nh3↑
+co2↑
；
[0023][0024]
尿素水解后能发挥两方面的作用，一方面所产生的oh-可以进一步提高土壤的ph值，中和土壤中的al
3+
，使土壤中的赤铁矿、水铝英石或高岭石等颗粒之间的粘连关系被进一步打断；另一方面，nh
4+
作为一价离子，是一种很好的土粒分散剂，与赤铁矿、水铝英石或高岭石等颗粒表面的负电荷结合后能促进土壤颗粒分散，促使溶解成为胶体或分散成为细小的颗粒，能够在土壤中随水流向下流动，并在犁底层中细微的漏水空隙中凝结或淀积，从而堵住这些细小的土壤漏水通道。
[0025]
尿素向土壤提供的氮素可以被下一季水稻植株吸收，因此下一季种植水稻时不需要施用任何氮肥，减少水稻的施肥成本。另外，施用尿素会有一部分氮素会以氨挥发的方式损失，氨挥发损失的氮素会以降雨的方式返回地面，为森林等无法施肥的植物提供氮素，促进森林的生长，具有良好的环境效益。
[0026]
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
[0027]
1、本发明通过物理方法与化学方法结合，通过物理方法堵住较大的漏水通道，再用尿素调理剂的化学方法，堵住毛细通道，两者结合，提高旱改水稻田防渗保水的能力，有
效解决旱改水稻田的漏水问题。
[0028]
2、本发明方法步骤简单，操作方便，调理剂简单易控制，且添加的调理剂为尿素，既能够提高旱改水稻田防渗保水的能力，又能够提高土壤氮含量，改造后的第一年种植水稻无需施氮肥。
具体实施方式
[0029]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
实施例1
[0031]
旱地改水田防渗漏快速施工方法，包括以下步骤：
[0032]
(1)将南宁市武鸣区锣圩镇旱改基地旱地的表层土壤挖开，挖至底土层，挖开土壤备用；
[0033]
(2)将底土层(底土层厚度为20cm)平整、碾压、夯实，将步骤(1)中的土壤回填于底土层上，土壤回填后，田埂设计时，高出田面15cm，进行灌水，翻耕将土壤打碎(重复3 次灌水，翻耕将土壤打碎)；
[0034]
(3)向打碎的土壤中按照75kg/667m2施入尿素，2天后进行灌水泡田，旋耕，开始整地 (整地后田面的平均高差为3cm)施肥。
[0035]
实施例2
[0036]
旱地改水田防渗漏快速施工方法，包括以下步骤：
[0037]
(1)将南宁市扶绥县中东镇旱改基地旱地的表层土壤挖开，挖至底土层，挖开土壤备用；
[0038]
(2)将底土层(底土层厚度为18cm)平整、碾压、夯实，将步骤(1)中的土壤回填于底土层上，土壤回填后，田埂设计时，高出田面20cm，进行灌水，翻耕将土壤打碎(重复5 次灌水，翻耕将土壤打碎)；
[0039]
(3)向打碎的土壤中按照100kg/667m2施入尿素，3天后进行灌水泡田，旋耕，开始整地(整地后田面的平均高差为2cm)施肥。
[0040]
实施例3
[0041]
旱地改水田防渗漏快速施工方法，包括以下步骤：
[0042]
(1)将南宁市扶绥县山圩镇旱改基地旱地的表层土壤挖开，挖至底土层，挖开土壤备用；
[0043]
(2)将底土层(底土层厚度为8cm)，底土层厚度不够10cm，取步骤(1)的土壤补充后，平整、碾压、夯实，使底土层厚度为10cm，将步骤(1)中的土壤回填于底土层上，土壤回填后，田埂设计时，高出田面18cm，进行灌水，翻耕将土壤打碎；
[0044]
(3)向打碎的土壤中按照125kg/667m2施入尿素，3天后进行灌水泡田，旋耕，开始整地(整地后田面的平均高差为1cm)施肥。
[0045]
对比例1
[0046]
与实施例2不同的是：(3)向打碎的土壤中按照135kg/667m2施入尿素。其余同实施
例 2。
[0047]
对比例2
[0048]
与实施例2不同的是：(3)向打碎的土壤中按照50kg/667m2施入尿素。其余同实施例2。
[0049]
对比例3
[0050]
与实施例2不同的是：不施入尿素。其余同实施例2。
[0051]
本发明所提及田间水田渗漏强度检测具体方法为：水田土壤水分在单位时间内垂向渗漏和侧向渗漏的水量，以mm/d表示。测定方法以田间标尺定时观察方法为主。具体可采用水头差法，在水田田面(迎水面)垂直插人木桩水尺，泡田3天后开始观测，每天定时观测一次，观测3-5次，实测24h内水头差值,取平均值为水田的渗漏强度。
[0052]
按照上述方法测经过实施例1-3和对比例1-3处理的稻田渗漏强度，结果见表1。
[0053]
表1不同处理的稻田的渗漏强度
[0054][0055]
从表1可知，对比例1和对比例2的渗漏强度远大于实施例1-实施例3的，说明本发明的尿素添加量对稻田的渗漏强度有较大的影响，而尿素添加量过少，其分散效果差，不利于促进土壤颗粒分散，从而促使溶解成为胶体或分散成为细小的颗粒，不能很好堵住底土层细小的土壤漏水通道，如果尿素添加量过多，会产生大量的氨气，影响分散效果，也会产生孔洞，不能够很好堵住底土层细小的土壤漏水通道。另外，对比例3施入尿素，不能够很好堵住底土层细小的土壤漏水通道，稻田漏水严重。进一步说明本发明通过物理方法与化学方法结合，通过物理方法堵住较大的漏水通道，再用尿素调理剂的化学方法，堵住毛细通道，两者结合，提高旱改水稻田防渗保水的能力，有效解决旱改水稻田的漏水问题。
[0056]
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。