CN106171091A - 一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地合欢种植中的应用 - Google Patents

一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地合欢种植中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，所述根部控盐方法包括铺设渗滤层步骤，所述渗滤层，包括蛭石、梨木活性炭、杏壳活性炭、小麦秸秆，凹凸棒土。本发明的有益效果：本发明制备的含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果，3个月后，合欢主根中部的土壤的总孔隙度为48‑55%，合欢主根下部的土壤的总孔隙度为49‑57%，合欢主根中部的土壤含盐量为0.10‑0.16%，合欢主根下部的土壤含盐量0.11‑0.17%。

Description

一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地合欢种植 中的应用
技术领域
本发明涉及一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地合欢种植中的应用，属于农业利用技术领域。
背景技术
当前我国水、土资源拥有量，仅能保证5亿吨粮食生产能力，远远不能满足人口日益增长的巨大需求。同时，我国能源紧缺矛盾日趋尖锐，而生物质能源发展必需保障“粮食安全”的前提。我国目前拥有的各类总面积近4000多万亩的沿海滩涂是我国重要的后备土地资源，沿海滩涂盐碱土开发利用不仅可以提供食物来源，还可成为能源等重要耐盐植物的生产载体。
从目前来看，在利用滩涂盐碱地发展农业种植方面，如何控制作物根区不积聚太多盐分、在维持耕层土壤盐分平衡的同时节约水资源并提升地力已成为制约滩涂地区农业持续发展的现实问题。
对于盐碱地的改造，人类做了诸多有意义的探索和研究，主要有如下几种方法：1、化学改良法，即向盐碱地加入大量的化学物质，如石膏、磷石膏、酸性物质以及保水剂等化学，以改良盐碱地的有效成分；2、生物学方法，主要是通过种植耐碱性植物，人工建立枯草层等；3、物理方法，主要通过翻松土层，改变盐碱层的物理结构。
现有盐碱地的改造技术中控制作物根区不积聚太多盐分存在以下缺点：
1、对盐碱地中土壤的理化性质改良效果差；
2、土壤中含盐量不能够很好控制在植物适宜生长的范围内；
3、对盐碱地中土壤各离子的浓度调节效果差。
蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，
原矿外形似云母，通常主要由黑（金）云母经热液蚀变作用或风化而成，因其受热失水膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故称蛭石。
蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物，为层状结构的硅酸盐。一般由黑云母经热液蚀变或风化形成。它有时以粗大的黑云母样子出现（这是蛭石的黑云母假象），有时则细微得成为土壤状。把蛭石加热到300℃时，它能膨胀20倍并发生弯曲。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地合欢种植中的应用，以实现以下发明目的：
(1)本发明提供的含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果；
(2)本发明提供的含有渗滤层的根部控盐方法对土壤中含盐量能够控制在种植作物适宜生长的范围内；
(3) 本发明提供的含有渗滤层的根部控盐方法对种植地中各离子的浓度有良好的调节效果；
(4) 本发明提供的含有渗滤层的根部控盐方法对种植作物植株无任何副作用，安全性高。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，所述根部控盐方法包括铺设渗滤层步骤。
以下是对上述技术方案的进一步限定：
所述渗滤层，包括蛭石、梨木活性炭、杏壳活性炭、小麦秸秆，凹凸棒土。
所述渗滤层，以重量份计，包括以下组分: 蛭石50-65份、梨木活性炭8-12份、杏壳活性炭6-10份、D152大孔弱酸性阳离子交换树脂4.5-8份、五针松叶9-14份、烟曲霉0.5-0.9份、发酵鹌鹑粪5-9份、小麦秸秆5-9份，凹凸棒土9-14份。
所述铺设渗滤层的厚度为20-27cm，渗滤层做出的排水坡度为1.3-2.2%。
所述根部控盐方法还包括开挖盐碱地种植地步骤，将种植土挖深145-160cm。
所述根部控盐方法还包括大水洗盐步骤，灌水量为580-700m3/公顷，三遍大水漫灌后，取土化验，当含盐量达到0.2%以下，pH值达到8.2以下时合格。
所述根部控盐方法还包括铺设排盐层步骤，回填7-14cm厚的原土。
一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法在盐碱地合欢种植中的应用，所述根部控盐方法的应用中合欢灌溉，采用富氨基酸的咸水、淡水轮灌的方式灌溉，富氨基酸的咸水、淡水轮灌次数比为2:3，每12-15天灌溉一次，每次灌溉量为430-470m3/公顷。
所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分：所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分：氨基酸5-10份、尿素4-9份、多磷酸铵3-6份、硝酸镁2-5份、螯合锌2-4份、硼砂2-4份；所述氨基酸为甘氨酸和异亮氨酸，两者质量比为5:7。
所述的咸水：矿化度为2.4-2.9g/L，pH为8.0-8.5，含盐量为0.07-0.12%，钠盐含量占总盐含量的63-68%。
采用以上技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明制备的含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果。
3个月后，合欢主根中部的土壤的总孔隙度为48-55%，合欢主根下部的土壤的总孔隙度为49-57%，合欢主根中部的土壤含盐量为0.10-0.16%，合欢主根下部的土壤含盐量0.11-0.17%。
说明使用渗滤层后，土壤变得疏松，土壤蓄容能力变大，土壤中含盐量能够控制在合欢适宜生长的范围内。
2、本发明制备的含有渗滤层的根部控盐方法，种植地中各离子的浓度有良好的调节效果。
3个月后，合欢主根中部的土壤Na+的含量为0.67-0.74g/kg，合欢主根下部的土壤Na+ 的含量0.62-0.70 g/kg，合欢主根中部的土壤Cl-的含量0.59-0.68g/kg，合欢主根下部的土壤Cl-的含量0.57-0.67g/kg，大大减少了盐分在土壤中的累积。
3、本发明含有渗滤层的根部控盐方法对合欢植株无任何副作用，安全性高，还取得意想不到的效果，合欢的成活率、合欢冠径年生长量、合欢高度年生长量有明显的提高作用，合欢移栽的成活率98.0%～99.3%，合欢冠径年生长量1.7cm～2.2cm，合欢冠径年生长量增长8-12%，合欢高度年生长量66cm～73cm，合欢高度年生长量增长5-10%。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1 一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法
步骤1 盐碱地的选择
选择的盐碱地中土壤的含水率为12.1-15.2%，土壤的总孔隙度为37.8-42.5%，土壤的pH值为8.1-9.2，土壤的含盐量为0.57～0.67%，土壤的容重为1.37～1.44g/cm3,土壤中非毛管孔隙度为1.26～1.32%，毛管孔隙度为30.7-37.9%，Cl-的含量为3.14g/kg，Na+ 的含量为1.92g/kg。
步骤2 开挖盐碱地种植地
将种植土挖深145cm，底部压实，底部铺设防渗膜，周围做防水挡土墙。
步骤3 铺设排盐层
在挖开的种植地底部埋设暗管，暗管采用直径110PVC打孔波纹管，外包砂滤料厚度不小于8厘米，比降0.5‰，纵向间距为6米；集水管采用直径200PVC打孔波纹管，横向间距为400米，比降2‰；在沿横向暗管处，每隔200米设立一个检查井，检查井直径1米，各检查井通过集水管连接到集水井，集水井规格为2.5米×2米×3.5米，井中安装潜水泵，设自动控制装臵，水位达到一定程度后，潜水泵自动提水，然后回填7cm厚的原土。
步骤4 铺设渗滤层
在排盐层的上面铺设19cm厚的渗滤层，为保持土壤有良好的排水性透水性，渗滤层应做出1.3%的排水坡度，并向排盐管的位置倾斜。
所述渗滤层，各原料组分的质量百分比为：
蛭石50份、梨木活性炭8份、杏壳活性炭6份、D152大孔弱酸性阳离子交换树脂4.5份、五针松叶9份、烟曲霉0.5份、发酵鹌鹑粪5份、小麦秸秆5份，凹凸棒土9份。
所述烟曲霉采用市场上现有产品，其菌株保藏编号为CICC41551。
使用时，将各原料组分混合均匀。
步骤5回填原土
在渗滤层的上部铺设5cm厚的稻草，要求铺盖结束后，无石子层外露现象，且草层厚度均匀，然后回填原土。
回填原土时，挖掘机要注意轻放，先撒20cm-25cm的土层，将稻草层压盖，确保防渗层的完整无损，再继续进行回填，直至填土层高出池壁5-8cm左右。
步骤6大水洗盐
对回填后的土壤进行整畦，保持畦内平整，在上施加有机肥和土壤改良剂，然后连续进行三次大水漫灌，进行洗盐，时间间隔以地表发干为下一次灌水标志，灌水量为580-700m3/公顷，三遍大水漫灌后，取土化验，当含盐量达到0.2%以下，pH值达到8.2以下时，视为合格。
实施例2一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法
步骤1 盐碱地的选择
选择的盐碱地中土壤的含水率为12.1-15.2%，土壤的总孔隙度为37.8-42.5%，土壤的pH值为8.1-9.2，土壤的含盐量为0.57～0.67%，土壤的容重为1.37～1.44g/cm3,土壤中非毛管孔隙度为1.26～1.32%，毛管孔隙度为30.7-37.9%，Cl-的含量为3.14g/kg，Na+ 的含量为1.92g/kg。
步骤2 开挖盐碱地种植地
将种植土挖深152cm，底部压实，底部铺设防渗膜，周围做防水挡土墙。
步骤3 铺设排盐层
在挖开的种植地底部埋设暗管，暗管采用直径110PVC打孔波纹管，外包砂滤料厚度不小于8厘米，比降0.5‰，纵向间距为6米；集水管采用直径200PVC打孔波纹管，横向间距为400米，比降2‰；在沿横向暗管处，每隔200米设立一个检查井，检查井直径1米，各检查井通过集水管连接到集水井，集水井规格为2.5米×2米×3.5米，井中安装潜水泵，设自动控制装臵，水位达到一定程度后，潜水泵自动提水，然后回填10cm厚的原土。
步骤4 铺设渗滤层
在排盐层的上面铺设23cm厚的渗滤层，为保持土壤有良好的排水性透水性，渗滤层应做出1.9%的排水坡度，并向排盐管的位置倾斜。
所述渗滤层，各原料组分的质量百分比为：
蛭石60份、梨木活性炭10份、杏壳活性炭8份、D152大孔弱酸性阳离子交换树脂6份、五针松叶12份、烟曲霉0.7份、发酵鹌鹑粪7份、小麦秸秆7份，凹凸棒土12份。
所述烟曲霉采用市场上现有产品，其菌株保藏编号为CICC41551。
使用时，将各原料组分混合均匀。
步骤5回填原土
在渗滤层的上部铺设5cm厚的稻草，要求铺盖结束后，无石子层外露现象，且草层厚度均匀，然后回填原土。
回填原土时，挖掘机要注意轻放，先撒20cm-25cm的土层，将稻草层压盖，确保防渗层的完整无损，再继续进行回填，直至填土层高出池壁5-8cm左右。
步骤6大水洗盐
对回填后的土壤进行整畦，保持畦内平整，在上施加有机肥和土壤改良剂，然后连续进行三次大水漫灌，进行洗盐，时间间隔以地表发干为下一次灌水标志，灌水量为580-700m3/公顷，三遍大水漫灌后，取土化验，当含盐量达到0.2%以下，pH值达到8.2以下时，视为合格。
实施例3一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法
步骤1 盐碱地的选择
选择的盐碱地中土壤的含水率为12.1-15.2%，土壤的总孔隙度为37.8-42.5%，土壤的pH值为8.1-9.2，土壤的含盐量为0.57～0.67%，土壤的容重为1.37～1.44g/cm3,土壤中非毛管孔隙度为1.26～1.32%，毛管孔隙度为30.7-37.9%，Cl-的含量为3.14g/kg，Na+ 的含量为1.92g/kg。
步骤2 开挖盐碱地种植地
将种植土挖深160cm，底部压实，底部铺设防渗膜，周围做防水挡土墙。
步骤3 铺设排盐层
在挖开的种植地底部埋设暗管，暗管采用直径110PVC打孔波纹管，外包砂滤料厚度不小于8厘米，比降0.5‰，纵向间距为6米；集水管采用直径200PVC打孔波纹管，横向间距为400米，比降2‰；在沿横向暗管处，每隔200米设立一个检查井，检查井直径1米，各检查井通过集水管连接到集水井，集水井规格为2.5米×2米×3.5米，井中安装潜水泵，设自动控制装臵，水位达到一定程度后，潜水泵自动提水，然后回填14cm厚的原土。
步骤4 铺设渗滤层
在排盐层的上面铺设27cm厚的渗滤层，为保持土壤有良好的排水性透水性，渗滤层应做出2.2%的排水坡度，并向排盐管的位置倾斜。
所述渗滤层，各原料组分的质量百分比为：
蛭石65份、梨木活性炭12份、杏壳活性炭10份、D152大孔弱酸性阳离子交换树脂8份、五针松叶14份、烟曲霉0.9份、发酵鹌鹑粪9份、小麦秸秆9份，凹凸棒土14份。
所述烟曲霉采用市场上现有产品，其菌株保藏编号为CICC41551。
使用时，将各原料组分混合均匀。
步骤5回填原土
在渗滤层的上部铺设5cm厚的稻草，要求铺盖结束后，无石子层外露现象，且草层厚度均匀，然后回填原土。
回填原土时，挖掘机要注意轻放，先撒20cm-25cm的土层，将稻草层压盖，确保防渗层的完整无损，再继续进行回填，直至填土层高出池壁5-8cm左右。
步骤6大水洗盐
对回填后的土壤进行整畦，保持畦内平整，在上施加有机肥和土壤改良剂，然后连续进行三次大水漫灌，进行洗盐，时间间隔以地表发干为下一次灌水标志，灌水量为580-700m3/公顷，三遍大水漫灌后，取土化验，当含盐量达到0.2%以下，pH值达到8.2以下时，视为合格。
实施例4一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法在合欢种植地中应用
1、苗木选择
选择种植的合欢苗木为：树龄1-2年的移栽苗，株高3m，胸径2cm，土球直径12-16cm。
2、整地
按照实施例1- 3中所述的根部控盐方法对种植地处理，铺设渗滤层，再进行种植。
3、种植
种植前用ABT生根粉和泥浆蘸跟，使苗木多贮存水分，并使水分得以保存、补充；栽植时将苗木放入穴的中央，使根系舒展，用表土填入穴内，土要细碎，填土到一半时，将苗木向上略提，使根系舒展后再踩紧，然后填土满穴踩实，表面再复一层松土或杂草。
4、灌溉和排水
定植后注意浇水，保持土壤湿润，3-5天后还要酌情浇水，保证苗木成活。
苗木移植后灌溉：采用富氨基酸的咸水、淡水轮灌的方式灌溉，富氨基酸的咸水、淡水轮灌次数比为2:3，每12-15天灌溉一次，每次灌溉量为430-470m3/公顷。
取含氨基酸的肥7.0-7.5kg溶于1000L咸水中，混合均匀，制得富氨基酸的咸水；
所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分：氨基酸5-10份、尿素4-9份、多磷酸铵3-6份、硝酸镁2-5份、螯合锌2-4份、硼砂2-4份；
所述氨基酸为甘氨酸和异亮氨酸，两者质量比为5:7；
所述的咸水：矿化度为2.4-2.9g/L，pH为8.0-8.5，含盐量为0.07-0.12%，钠盐含量占总盐含量的63-68%。
合欢树喜欢微潮偏干的土壤环境，不耐水涝，应做好排水工作。
5、整形修剪
对树势强的树修剪，注意疏除过密的外部枝条，对生长势较弱的树，疏删修剪后要结合短截，促发新枝，对交叉枝、病虫枝和枯死枝应剪除，每年每株树的修剪量不能超过整整株枝条的25%，除了疏枝外要做好病虫害防治。
试验结果：
（1）本发明制备的含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果。
3个月后，合欢主根中部的土壤的总孔隙度为48-55%，合欢主根下部的土壤的总孔隙度为49-57%，合欢主根中部的土壤含盐量为0.10-0.16%，合欢主根下部的土壤含盐量0.11-0.17%。
说明使用渗滤层后，土壤变得疏松，土壤蓄容能力变大，土壤中含盐量能够控制在合欢适宜生长的范围内。
表1 本发明制备的含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质的改良效果
（2）本发明制备的含有渗滤层的根部控盐方法，种植地中各离子的浓度有良好的调节效果。
3个月后，合欢主根中部的土壤Na+的含量为0.67-0.74g/kg，合欢主根下部的土壤Na+ 的含量0.62-0.70 g/kg，合欢主根中部的土壤Cl-的含量0.59-0.68g/kg，合欢主根下部的土壤Cl-的含量0.57-0.67g/kg，大大减少了盐分在土壤中的累积，具体指标见表2。
表2 本发明制备的渗滤层的控盐方法使用后合欢种植地中的离子的浓度
（3）本发明含有渗滤层的根部控盐方法对合欢植株无任何副作用，安全性高，还取得意想不到的效果，合欢的成活率、合欢冠径年生长量、合欢高度年生长量有明显的提高作用，合欢移栽的成活率98.0%～99.3%，合欢冠径年生长量1.7cm～2.2cm，合欢冠径年生长量增长8-12%，合欢高度年生长量66cm～73cm，合欢高度年生长量增长5-10%，具体见表3。
表3 合欢的成活率、合欢冠径年生长量及合欢高度年生长量
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述根部控盐方法包括铺设渗滤层步骤。
2.根据权利要求1所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述渗滤层，包括蛭石、梨木活性炭、杏壳活性炭、小麦秸秆，凹凸棒土。
3.根据权利要求2所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述渗滤层，以重量份计，包括以下组分: 蛭石50-65份、梨木活性炭8-12份、杏壳活性炭6-10份、D152大孔弱酸性阳离子交换树脂4.5-8份、五针松叶9-14份、烟曲霉0.5-0.9份、发酵鹌鹑粪5-9份、小麦秸秆5-9份，凹凸棒土9-14份。
4.根据权利要求2所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述铺设渗滤层的厚度为20-27cm，渗滤层做出的排水坡度为1.3-2.2%。
5.根据权利要求2所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述根部控盐方法还包括开挖盐碱地种植地步骤，将种植土挖深145-160cm。
6.根据权利要求1所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述根部控盐方法还包括大水洗盐步骤，灌水量为580-700m3/公顷，三遍大水漫灌后，取土化验，当含盐量达到0.2%以下，pH值达到8.2以下时合格。
7.根据权利要求2所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法，其特征在于：所述根部控盐方法还包括铺设排盐层步骤，回填7-14cm厚的原土。
8.一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法在盐碱地合欢种植中的应用，其特征在于：所述根部控盐方法的应用中合欢灌溉，采用富氨基酸的咸水、淡水轮灌的方式灌溉，富氨基酸的咸水、淡水轮灌次数比为2:3，每12-15天灌溉一次，每次灌溉量为430-470m3/公顷。
9.根据权利要求8所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法在盐碱地合欢种植中的应用，其特征在于：所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分：所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分：氨基酸5-10份、尿素4-9份、多磷酸铵3-6份、硝酸镁2-5份、螯合锌2-4份、硼砂2-4份；所述氨基酸为甘氨酸和异亮氨酸，两者质量比为5:7。
10.根据权利要求8所述的一种采用蛭石渗滤层的根部控盐方法在盐碱地合欢种植中的应用，其特征在于：所述的咸水：矿化度为2.4-2.9g/L，pH为8.0-8.5，含盐量为0.07-0.12%，钠盐含量占总盐含量的63-68%。
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