CN101849454B - 盐碱滩地的生物综合改良方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种盐碱滩地的生物综合改良方法，该方法包含如下步骤：1)翻土开槽；2)在槽底向下开挖若干淋水盲沟，淋水盲沟与强排井或市政排水井相连接；3)先在淋水盲沟内铺设防腐透水材料，然后填充渣石，接着用该防腐透水材料将渣石包好；4)在槽底铺淋水层，并在槽四周设置防侧渗隔层；5)将原槽土与碎野生植物均匀掺拌后回填槽内；6)设置若干垂直的坠形野生植物淋水柱，该垂直坠形野生植物淋水柱直接和野生植物淋水层连通；7)通过天然降水或淡水浇灌，使改良土壤的盐分降至0.3％以下；8)在地表铺盐碱地酸性改良剂，经旋耕搅拌，以便与碱性土壤表层中和至pH值8.0以下，最终实现满足土壤绿化的土壤改良。本发明投资成本低、可有效地保护资源。

Description

盐碱滩地的生物综合改良方法
技术领域
本发明涉及土壤改良领域，尤其涉及一种盐碱滩地的改良方法。
背景技术
我国是一个人口众多的国家，粮食是我国国民经济的基础，所以毁掉农田就是毁掉粮食生产的基地。国家在发展沿海地区经济的过程中开挖农田的面积越来越大，如果坚持经常性的用农田种植土换土做盐土的改良与绿化，将毁掉大量的农田，给国家带来巨大的经济损失和社会资源的破坏；因此迫切需要一种既生态环保，又可节约投资成本，且能很好地对盐碱地进行改良的方法。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种环保型生物改良盐碱滩地的方法。
一种盐碱滩地的生物综合改良方法，该方法包含如下步骤：
(1)翻土开槽；
(2)在槽底向下开挖若干淋水盲沟，淋水盲沟与强排井或市政排水井相连接；
(3)先在所述淋水盲沟内铺设防腐透水材料，然后填充渣石，接着用该防腐透水材料将渣石包好；
(4)在槽底铺淋水层，并在槽四周设置防侧渗隔层；
(5)将原槽土与碎野生植物均匀掺拌后回填槽内或将原槽土回填槽内后再将碎野生植物铺设于原槽土上进行均匀掺拌；
(6)设置若干垂直的柱形野生植物淋水柱，该垂直柱形野生植物淋水柱直接和野生植物淋水层连通；
(7)通过天然降水或淡水浇灌，使改良土壤的盐分降至0.3％以下；
(8)在地表铺盐碱地酸性改良剂，经旋耕搅拌，以便与碱性土壤表层中和至pH值8.0以下，最终实现满足土壤绿化的土壤改良。
该方法还包括如下步骤：在原槽土回填之后，在要改良土壤表层做畦挡埝，以拦截天然降水或淡水浇灌；
该方法还包括如下步骤：在改良过程中，将淋水排入湖泊或地下设置的蓄水池中进行回收和循环利用。
上述步骤(5)中若需改良的地块面积较大，掺拌时可将原槽土回填槽内后再将碎野生植物铺设于原槽土上进行均匀掺拌；若需改良的地块面积不大，在掺拌时可先将原槽土与碎野生植物均匀掺拌后再回填槽内。
盐碱滩涂地土壤改良，主要是通过土壤结构的改变，使原有板结土壤变为松散的通透性较强的土壤，增强了天然降水和淡水浇灌资源在土壤中的入渗下淋功能，盐碱地经过一至二个月的淡水浇灌和天然降雨的淋洗，可使土壤中的盐分很快就降到0.3％以下，达到标准要求。改良后的盐碱地土壤的淋水功能是持久永远的，因此在土壤含盐量降至0.3％以下后，可以把天然降雨和淡水浇灌后淋到地下的水收集起来，进行旱季循环使用，可大量的节约淡水资源。
上述步骤(1)中，槽深为0.5-1.5米，槽宽为10-20米。
上述步骤(2)中，淋水盲沟可由相互垂直的支干淋水盲沟和主干淋水盲沟组成，主干淋水盲沟与强排井或市政排水井相连接。该支干淋水盲沟可为18-22厘米宽，28-32厘米深。
上述步骤(3)中，防腐透水材料可以是防腐编织布。
上述步骤(4)中，淋水层可以采用垫形秸秆或杂草，垫形秸秆或杂草是厚度4-8厘米，宽度1-3米，长度2-4米，淋水层的厚度是15-20厘米；该垫形秸秆或杂草的厚度优选为5厘米，宽度优选为2厘米，长度优选为3米，铺设淋水层的厚度是20厘米。防侧渗隔层可以是塑料，其向下延伸至淋水层，向上高出地表10-20厘米，并用土压实。
上述步骤(6)中，柱形野生植物淋水柱是秸秆把式柱形淋水柱，总长度为0.4-0.7米，直径可为10-15厘米，用尼龙绳绑扎4-6道，每道绳间隔0.1-0.3米。该野生植物可以是秸秆或杂草。
上述步骤(8)中，盐碱地酸性改良剂的铺设厚度可为5-10厘米。
上述步骤(2)中，渣石的粒径可为2-4厘米。
本发明相对于现有的对于盐碱滩地的改良方法具有如优点：
(1)施工简便、投资成本低、可有效地保护资源，尤其是农田免受破坏。
(2)可根据各地盐碱滩地的实地情况，包括含盐高低、土壤板结的程度、当地的排水条件以及本地区可利用的一些资源进行，因地制宜的根据各个地区盐碱滩地的实地特点来制定切实有效的技术措施。
(3)利用生长在盐碱滩地的野生植被，增强土壤的通透性，可较好的对土壤进行脱盐和培肥，再结合水盐运移，从而可以大大减少改良成本。
(4)不仅处理了易导致污染环境危害的一些废料，又快速增加了土壤中的有机质成分，从而为苗木植被的后期生长创造了良好的环境条件。
(5)有效地节约淡水资源，充分利用天然降雨入渗后排到地下的废水进行循环利用。
附图说明
图1为本发明实施例1需改良地段工作段划分平面示意图。
图2为本发明实施例1步骤1中翻土开槽工作平面示意图。
图3为本发明实施例1开槽施工剖面示意图。
图4为本发明实施例1步骤2淋水盲沟(包括主干淋水盲沟和支干淋水盲沟)布局平面示意图。
图5为本发明实施例1步骤2支干淋水盲沟剖面示意图。
图6为本发明实施例1步骤3铺设防腐透水材料(即铺设防腐编织布)施工的剖面示意图。
图7为实施例1步骤4铺设淋水层施工剖面示意图。
图8为实施例1步骤4制备垫形秸秆的结构示意图。
图9为实施例1步骤4设置防侧渗隔层的剖面示意图。
图10为实施例1步骤5中将原槽土回填施工剖面示意图。
图11为实施例1步骤5中铺设碎秸秆的剖面示意图。
图12为实施例1步骤5将碎秸秆与原槽土均匀掺拌剖面示意图。
图13为实施例1步骤5第2步做畦挡埝平面示意图。
图14为实施例1步骤5第2步做畦挡埝施工剖面示意图。
图15为实施例1步骤6铺设柱形野生植物淋水柱施工剖面示意图。
图16为实施例1步骤6制备秸秆柱形淋水柱的结构示意图。
图17为实施例1步骤8铺设酸性改良剂剖面结构示意图。
图18为实施例1步骤8酸性改良剂与表面土壤混合施工的剖面示意图。
图19为实施例1步骤9采用暗池蓄水剖面示意图。
图20为实施例1步骤9和湿地相结合进行水资源循环利用剖面示意图。
图号说明：1为地段，2地块，3已开槽，4槽底，5槽土，6主干淋水盲沟，7排水井，8支干淋水盲沟，9防腐编织布，10秸秆淋水层，11垫形秸秆，12防侧渗隔层，13碎秸秆与原槽土混合的混合土壤，14压膜土，15柱形秸秆淋水柱，16回填槽土，17碎秸秆层，18畦挡埝，19水，20秸秆，21尼龙绳，22酸性改良剂，23酸性改良剂与表面土壤混合的混合土，24地下蓄水池，25截门口，26蓄水湖。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1、盐碱滩地的改良方法和检测分析
一、盐碱滩地的改良
1、翻土开槽。
本实施例改良的地段为河北省曹妃甸国际生态城，将此处需要改良的地段1按照每10m宽为一个工作段划分为若干地块2，每块地的长度若干米，即根据地段1而定(如图1)；
如图2和3所示：进行开槽翻土，首先从第一块地开始开槽，把槽土5暂放在第二块地上，将槽开成槽深为1米(即槽底4深为1米)，槽宽为10米的槽，已经开挖好的槽便是已开槽3。
2、在槽底向下开挖若干淋水盲沟，淋水盲沟与强排井或市政排水井相连接。
在已开槽处开挖淋水盲沟，此处淋水盲沟包括主干淋水盲沟和支干淋水盲沟，如图4和5所示，在槽底长边(即为整块地块的宽边)处开挖若干宽30-40cm，深40cm的主干淋水盲沟6，该主干淋水盲沟6之间的间隔为20-30m，在槽底宽边(即为整块地块的长边)的一端起约2.3m处，开挖一条20cm宽、30cm深的支干淋水盲沟8，之后每间隔约5m开挖一条20cm宽、30cm深的支干淋水盲沟8，并且通向主淋水盲沟6，该主干淋水盲沟6直接和强排井或市政排水井7相连接。
3、先在淋水盲沟内铺设防腐透水材料，然后填充渣石，接着用该防腐透水材料将渣石包好。
在完成开槽和开挖好地下淋水盲沟后，在盲沟内填充直径约2-4cm的小石硝；该小石硝可为不规则的石渣，主要是利用该小石硝形成的石缝，进行排除淋水的作用。为了防止泥末流入石硝内部而堵塞石缝，在填充小石硝之前，用防腐编织布作为防腐透水材料，先在淋水盲沟内铺设防腐编织布，待填好石子后再用防腐编织布把石子包好。如图6所示：先在淋水盲沟内铺设防腐编织布9，待填好石子后再用防腐编织布把石子包好。
4、在槽底铺淋水层，并在槽的四周设置防侧渗隔层。
1)可采用垫形秸秆或杂草作为淋水层，垫形秸秆或杂草是厚度5厘米，宽度2米，长度3米，淋水层的厚度可为15-20厘米，如图7所示：采用秸秆作为淋水层，称为秸秆淋水层，该秸秆淋水层10均匀铺设在槽底。
把秸秆编成垫形(即和打草帘一样)，以保证秸秆淋水层铺设的厚度均匀一致。每片垫形秸秆11的规格为：厚度5cm，宽度2m×长度3m，可以在槽底铺3-4层垫形秸秆11(即每一片为一层)以使淋水层达到15cm-20cm的厚度(如图8)。
施工时，在槽底铺设4层秸秆编成的垫形秸秆，厚20cm，铺平压实后，代替沙石料来做为淋水层，发挥其淋水脱盐的作用。
2)防侧渗隔层的设置
为了防止已改良的地块不再受***盐土的次生盐化侵害，在施工时在地块四周设置防侧渗隔膜(即防侧渗隔层)，此防侧渗隔膜材料可以采用厚塑料。
如图9所示，安置防侧渗隔层12时的位置为：地下至淋水层，地上高出地表10cm处，弯向外侧30cm，上面用土压实，防止渗层滑坡影响载渗，取地表土壤作为压膜土14将防侧渗隔层(即为上述的厚塑料)位置固定。
5、将原槽土回填槽内后再将碎野生植物铺设于原槽土上进行均匀掺拌。
1)此步骤中野生植物为秸秆，把暂放在(2)号地上的原槽土回填到土槽内，然后在地表铺20cm厚的碎秸秆层17，再将铺设的碎秸秆与原槽土用旋耕机均匀掺拌(即碎秸秆与原槽土的比例为2∶8)，形成碎秸秆与原槽土混合的混合土壤13(如图9)，从而可以改变原有盐土土壤的板结结构，大大增加土壤的通透性能，加快土壤水下渗和土体排盐淋水的功能，同时还可以提高土壤温度和养分含量(如图10、11和12)。
2)做畦挡埝
如图13和14所示，在原槽土回填之后，在要改良土壤表层做畦挡埝18，以拦截天然降水或淡水浇灌；该畦挡埝的宽×高为0.2m×0.2m，各畦挡埝交错相间，构成长×宽为5m×5m的四边形。
6、设置若干垂直的柱形野生植物淋水柱。
柱形野生植物淋水柱采用秸秆设置把式的柱形淋水柱，该垂直柱形野生植物淋水柱直接和野生植物淋水层连通；通过通透的土壤层和土壤的毛细渗透功能，当天然降水和淡水浇灌时，水分均匀入渗；当土壤水分饱和后通过毛细渗透功能将含盐的水分渗至柱形淋水柱，将含盐水迅速排到淋水盲沟，可以大大降低改良土壤的盐分含量。试验表明，在排水浇灌时，连续浇灌500mm的水即能把土壤盐分降至0.3％以下。设置柱形淋水柱直径为10cm，在埋设时使其直接和秸秆淋水层相连。
如图15为已设置好把式的柱形淋水柱(采用秸秆制作的柱形淋水柱称为柱形秸秆淋水柱15)，该柱形淋水柱的直径为10cm，埋设时柱形淋水柱上端没于碎秸秆与原槽土的混合土10cm以下，即埋设柱形淋水柱时表面需覆盖10cm以上的混合土，以防淋水直接从柱形淋水柱流下；柱形淋水柱的下端直接和秸秆淋水层相连。
1)制备秸秆柱形淋水柱
如图16所示，将秸秆20用尼龙绳21绑扎成直径约为10cm的柱形，尼龙绳绑扎4-5道，以将其绑扎牢固，秸秆柱形淋水柱15的总长度为约为0.4-0.7m，每道间隔约0.1-0.2m，每头余约0.05m。
2)设置秸秆柱形淋水柱
在距离槽边距1m处开始埋设秸秆柱形淋水柱，各秸秆柱形淋水柱的间距为2m，按上述埋设方法向槽内设置秸秆柱形淋水柱。
7、天然降水或淡水灌溉。
通过以上步骤，经过天然降水或淡水浇灌可使被改良土壤的盐分降至0.3％以下；与此同时，碱成分借助水为媒介上升到0-10cm厚的土壤表层，从而导致土壤的pH值增大。
8、铺设酸性改良剂。
由于步骤7的天然降水或淡水灌溉作用，使碱成分借助水为媒介上升到0-10cm厚的土壤表层，从而导致土壤表层的pH值增大，为了使土壤的pH值保持在8.0以下，需铺设酸性改良剂。
如图17和18所示，图中酸性改良剂可为：腐殖质酸性物质、酸性肥料、含微量元素及土壤改良剂的肥料等；在地表铺约10cm厚的盐碱地酸性改良剂22，用旋耕机旋耕后，将酸性改良剂22与土壤表面的碱性土壤均匀混合，以使得地表的碱成分和酸性改良剂达到中和，使土壤的pH值保持在8.0以下，以达到使改良后的土壤适应种植本地区的各种绿化苗木的目的。
9、盐碱滩地水资源回收与循环利用。
在改良过程中，也可将淋水排入湖泊或地下设置的蓄水池中进行循环利用。
1)暗池蓄水：在地下设置蓄水池24，地上不影响种植(如图19)，淋水通过淋水盲沟流入地下蓄水池24。
2)也可和湿地相结合：利用湿地的湖泊将淋水排入湖内(如图20)，淋水通过淋水盲沟流入蓄水湖26。
二、检测分析
1)检测上述步骤1中未进行改良的土壤情况为：含盐量平均为：2.6％含碱量平均为：0.94％，该被改良地块属于围海造地，成陆时间仅为一年左右，土壤中无任何有机质，土壤情况板结，不通透，水位深浅仅在0.6m以下。
2)检测经过上述方法改良后的土壤情况：含盐量平均为：0.17％，局部地段含盐量达到0.06％，pH均在8.3以下。
土壤改良完成后，通过平整造型达到种植苗木和地被的条件。在上述已经改良好的盐碱滩地上种植，可选择无病虫害苗木或选种移栽1～2年的苗木，为能保证移苗过程中不伤根或少伤根，应尽量种植容器苗。种植苗木的品种为国槐、合欢、千头椿、垂柳、白腊、紫薇、石榴、小龙柏球和奇黄杨，草皮为冷型草皮，统计所种植苗木的平均出苗率为98.83％。
三、改良成本投资比较
本发明盐碱滩地的生物综合改良方法与专利申请号为200410072547.9，发明创造名称为“节水型盐碱滩地物理-化学-生态综合改良及植被构建技术”这一发明方法相比，本方法的施工工艺主要采取当地的一些废料(如野生植物秸秆)，根据综合统计，本发明方法在改良成本投资上与专利申请号为200410072547.9的方法相比节约了20％以上的生产成本(主要是材料费、人工费和机械运输费都可有较多的节省)。
实施例2、盐碱滩地的生物综合改良方法
本实施例对面积较小的小块地段进行改良，采用的方法步骤与上述实施例1的不同之处在于，步骤3中的淋水层采用垫形杂草淋水层；步骤5是先将原槽土与碎野生植物(碎野生植物为碎杂草)均匀掺拌后再回填槽内，其余步骤与实施例1一致。

Claims (10)

1.一种盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：
(1)翻开槽土，开槽；
(2)在槽底向下开挖若干淋水盲沟，淋水盲沟与强排井或市政排水井相连接；
(3)先在所述淋水盲沟内铺设防腐透水材料，然后填充渣石，接着用该防腐透水材料将渣石包好；
(4)在槽底铺淋水层，并在槽四周设置防侧渗隔层；
(5)将所述槽土与碎野生植物均匀掺拌后回填槽内或将所述槽土回填槽内后再将碎野生植物铺设于原槽土上进行均匀掺拌；
(6)设置若干垂直的柱形野生植物淋水柱，该垂直柱形野生植物淋水柱直接和所述淋水层连通；所述柱形野生植物淋水柱是将野生植物捆绑成直径为10-15cm的圆柱；
(7)通过天然降水或淡水浇灌，使改良土壤的盐分降至0.3％以下；
(8)在地表铺盐碱地酸性改良剂，经旋耕搅拌，以便与所述改良土壤表层中和至pH值8.0以下，最终实现满足土壤绿化的土壤改良。
2.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：在所述槽土回填之后，在要所述改良土壤表层做畦挡埝，以拦截天然降水或淡水浇灌。
3.如权利要求1或2所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：在改良过程中，将淋水排入湖泊或地下设置的蓄水池中进行回收和循环利用。
4.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述槽深为0.5-1.5米，槽宽为10-20米。
5.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述淋水盲沟可由相互垂直的支干淋水盲沟和主干淋水盲沟组成，主干淋水盲沟与强排井或市政排水井相连接。
6.如权利要求5所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述支干淋水盲沟是18-22厘米宽，28-32厘米深。
7.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述防腐透水材料是防腐编织布。
8.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述淋水层采用垫形秸秆或杂草，垫形秸秆或杂草的厚度为4-8厘米，宽度1-3米，长度2-4米，铺设淋水层的厚度是15-20厘米。
9.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述防侧渗隔层是塑料，其向下延伸至淋水层，向上高出地表10-20厘米，并用土压实。
10.如权利要求1所述的盐碱滩地的生物综合改良方法，其特征在于：所述柱形野生植物淋水柱是秸秆把式柱形淋水柱，总长度为0.4-0.7米，用尼龙绳绑扎4-6道，每道绳间隔0.1-0.3米；所述野生植物是秸秆或杂草；所述盐碱地酸性改良剂的铺设厚度为5-10厘米；所述渣石的粒径为2-4厘米。
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