棉秆排水体及盐碱地综合治理方法与流程

本发明涉及土壤排水及盐碱地治理，具体为棉秆排水体及盐碱地综合治理方法。

背景技术：

1、土壤盐碱化是制约环渤海地区和黄河三角洲高效生态农业发展的主要因素。黄河三角洲地区受海潮和地下水等多种因素的影响，在较强的自然蒸发作用下，使得地下的盐分容易上升到表层，导致春季多数地区的土壤含盐量超过6%，且土壤有机质含量低，加剧了土壤盐碱化程度，存在难改良、易反复等问题。

2、目前治理盐碱地比较常用的技术手段之一就是暗管排盐法，暗管排盐遵循“盐随水来、盐随水去”的水盐运移规律，将充分溶解了土壤盐分而渗入地下的水体通过管道排走，但是目前的管道材料一般有陶瓷管、混凝土管、塑料管等，这些管材，有些价格比较高，难以普及推广应用；有些重量较重，施工困难；有些易淤积产生堵塞而失效；有些塑料管材埋在地下，容易形成二次污染。因此结合黄河三角洲当地自然资源，需要研究一种利用当地材料、价格便宜、绿色环保、施工简单的替代产品，满足盐碱地绿色开发的技术需求。

3、目前，一些节水灌溉方式，如滴灌、喷灌、微灌等得到了开发与推广，但从世界范围来看，地面灌溉仍是主要的灌水方法，前面提到的节水灌溉方式要得到大面积推广还不现实，因此，研究地面灌水方式并对其进行合理的管理就显得尤为重要。目前，黄河的来水条件下降，灌区发展受到一定的制约，发展节水畦灌成为一种必要的方式，特别是在盐碱地治理中，如何充分发挥引黄灌区农业节水工程效益，实现科学灌溉，节约水资源，也是需要考虑的一个问题。

4、黄河三角洲盐碱土存在土壤质地粘重、含盐量高和渗透性差等不良性状，选择高效且实用的改良材料是解决黄河三角洲盐碱土的关键问题。黄河三角洲地区自然资源丰富，引黄泥沙作为一种宝贵的自然资源，若将其应用到盐碱地的治理中，可以有效解决黄河三角洲地区一直存在的泥沙淤积和土地质量低下两大难题，具有重大意义。

5、结合以上分析，如何充分利用黄河三角洲的自然资源，研发绿色环保的盐碱地治理技术，譬如在环保排水体、节水灌溉渠道、土壤改良等方面进行改进，对黄河三角洲地区自然资源利用、生态环境改善和农业生产发展具有重大意义。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的至少一个技术问题，提出了棉秆排水体及盐碱地综合治理方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提出了棉秆排水体，包括无纺布袋，所述无纺布袋两端封闭，所述无纺布袋内部密实填充有棉秆段；棉秆排水体采用如下方法制作：1）将棉花秸秆切成棉秆段；2）将棉秆段浸入防腐液中浸泡3—10天后捞出晾干；3）将棉秆段装入无纺布袋中，压实；填充棉秆段时要分层填装，每填装20—30cm要振捣挤压密实。

4、优选的，1）中采用切割装置对棉花秸秆进行切割得到棉秆段，该切割装置包括支撑座，所述支撑座上滑动连接有可上下移动的活动刀头；所述活动刀头的上方设置有可往复移动的锤头；所述活动刀头与所述支撑座之间连接有起到复位作用的第一压簧；所述活动刀头下方对应设置有固定刀头，当下压活动刀头时，所述活动刀头与固定刀头能够配合将棉秆切断。

5、优选的，所述支撑座还连接有横梁，所述横梁开设有滑槽；所述滑槽中滑动连接有一滑块，所述滑块的一侧固定连接有弹簧座，所述弹簧座一侧连接有第二压簧；所述滑块上铰接有摇杆，所述摇杆的顶端连接有顶杆，所述第二压簧的另一端与所述摇杆固定连接；所述滑块的另一侧连接有锁止板，所述锁止板上螺纹连接有用于对滑块进行定位的顶丝；

6、还包括设置在活动刀头一侧的基座，所述基座内滑动连接有可上下移动的滑座，所述滑座与所述基座内底之间连接有第三压簧；所述滑座顶部可旋转地连接有转轴，所述转轴顶部固定连接有摆杆；所述摆杆的外壁固定连接有摆臂，所述转轴套设有扭簧，扭簧的一端与滑座相连，另一端与摆杆相连；所述顶杆能够推动所述摆臂摆动。

7、优选的，3）中棉秆段填充时采用辅助填充装置进行填充，该辅助填充装置包括机架，所述机架上可旋转地连接有双旋向丝杠，所述双旋向丝杠上适配连接有两个丝母，所述丝母与所述机架滑动连接；还包括内部具有通腔的填充筒，所述填充筒由两个半筒体对合后形成，两个所述半筒体分别与各自对应的螺母固定连接；在填充时，操控双旋向丝杠转动，将两个丝母向靠近方向移动，直至两个半筒体对合，形成填充筒；将底部封口的无纺布袋置于填充筒内部，然后向无纺布袋内填充棉秆段并压实；填充完毕后，将无纺布顶部封口，反向旋转双旋向丝杠，将两个半筒体分开，将制作好的棉秆排水体取出。

8、本发明还提出了盐碱地综合治理方法，采用所述的棉秆排水体，具体方法如下：

9、s1：现场踏勘：采集改良区域的土壤样品，并进行测试，得到测试土壤的理化性质；

10、s2：根据理化性质，判断改良区域盐碱地类型以及土壤盐碱程度；

11、s3：确定试验小区，对试验小区的土地进行整平处理；

12、s4：在试验小区四周垂直铺塑，形成阻隔层；

13、s5：根据土壤理化性质、基础资料和地块规格，确定灌溉管网、排水管网以优化布局参数与方案；

14、s6：表土剥离：

15、将试验小区盐碱地表层的盐碱土剥离待用；

16、s7：配沙改良：

17、将剥离的盐碱土与准备好的黄河泥沙混合均匀后回填至试验小区盐碱地的表层，并平整为土壤耕作层；

18、s8：在试验小区设计位置挖设明沟；

19、s9：依据确定的排水管网，在试验小区埋设棉秆排水体和集水井；

20、具体方法为：

21、s91：先开挖排水沟；s92：在开挖好的排水沟内，沿长度方向摆放已经做好的棉秆排水体，相邻棉秆排水体接头位置要紧密结合，并用无纺布缠绕；棉秆排水体的末端与集水井连接；s93：铺设完毕后，棉秆排水体的周围用碎石填充，碎石上方用回填土将回填；集水井中安装抽水泵，将汇集的盐碱水抽排至明沟；

22、s10：依据确定的灌溉管网，在试验小区安装灌溉渠道；

23、s11：依据土壤的理化性质，选择农作物并种植。

24、优选的，s6中的表土剥离是将治理区域盐碱地表层20～30cm的盐碱土剥离。

25、优选的，s7中配沙改良中盐碱土与黄河泥沙按质量比（1.5～2）：1混合均匀，回填平整为15～35cm厚度的土壤耕作层。

26、优选的，s10中灌溉渠道包括渠道本体，渠道本体内部具有过流通道，所述渠道本体埋设于盐碱地，形成地上段和地下段；所述地上段的渠壁沿着长度方向对应开设有若干个间隔设置的溢流口，溢流口与过流通道相连通；所述溢流口可拆卸连接有封堵头。

27、优选的，所述渠道本体的一端可拆卸连接有止水端板，所述止水端板连接有拉杆；还包括能够与所述封堵头可拆卸连接的角板，所述拉杆的一端与所述角板栓接。

28、优选的，s6和s7中的步骤可用如下方法代替：将黄河泥沙铺在盐碱地（1）表面，通过后期的旋耕，将黄河泥沙与10—20cm土层的土壤混合均匀。

29、与现有技术相比，上述技术方案具有如下优点或有益效果：

30、1.黄河三角洲盐碱地区棉秆资源取用方便、价格低廉等特点，以其为基材研制了安全环保、造价低廉、易于加工和施工的棉秆排水体，棉秆排水体采用绿色、环保天然材料，节能环保，排水效果好，对地下土体、水体污染小，为探索盐碱地绿色改造及综合治理技术提供了新路径。

31、2.考虑到棉秆排水体制作和施工的简便性，设计了配套的辅助填充装置和切割装置，切割装置结构简单、能耗低、易操作、运行稳定且可以方便地对切割长度进行调整，切割均匀度较好，其切割速度和能力也能够满足试验现场制备棉秆排水体填充材料的要求；辅助填充装置可以提高棉秆段的填充效率和质量，填充时由于填充筒的存在，特别是在压实时可避免无纺布裹料破坏，保证棉秆排水体的正常使用。

32、3.通过对盐碱土进行配沙改良，可以有效改善土壤物理结构和吸附性能，提高土壤品质，实现区域泥沙利用与土壤资源高效可持续利用，解决制约黄河三角洲发展的土壤盐碱化、泥沙资源转化利用和生态环境建设等问题。

33、4.通过设计的灌溉渠道，通过渠道本体地上部分的溢流口溢流，实现田间灌溉，可节省灌溉水量，充分发挥引黄灌区农业节水工程效益，实现科学灌溉，节约水资源。与棉秆排水体形成灌排一体，灌溉节水且排水环保，配合配沙改良，可形成有效的综合治理手段，该试验区的数据成果为我省引黄灌区优化调整畦田参数、修编用水定额、节水压碱增产等提供重要基础数据，为支持黄河流域生态保护和高质量发展，推动区域粮食产能提升、环境安全、农民增收和山东省黄河三角洲地区的绿色生态化开发利用提供有力的科技支撑。