專利名稱：一種分層式排水改良鹽堿地的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤改良，尤其是針對鹽堿地的改良，特別適宜一種分層式排 水改良鹽堿地的方法。
背景技術(shù)：
目前通過檢索，獲取相關(guān)文獻(xiàn)為26篇，均為一般相關(guān)文獻(xiàn)。文獻(xiàn)中提到 ①應(yīng)用開溝造林、筑臺地、筑臺地造林和穿透堿格深穴造林技術(shù)對沙地鹽漬化 土壤進(jìn)行改良；②采用深溝高畦耕作法，借助自然降水促進(jìn)洗鹽排堿，結(jié)合地 面覆蓋防止返鹽，增施有機(jī)肥等，改善土壤結(jié)構(gòu)；③釆取井溝結(jié)合綜合排水措 施，有效地控制地下水位，淡化地下水，加速土壤脫鹽；④失效專利，"一種淋 水盲溝改良土壤方法"是在土層的一定深度上設(shè)置一條淋水盲溝，淋水盲溝底 部依次鋪墊一定厚度的碎石、粗砂、細(xì)砂、盲溝上層含有鹽分的地表水可通過 淋水盲溝導(dǎo)入排水井，排水井的含鹽水定期排放他處等方法。⑤失效專利，一 種改良多層不透水粘板層鹽堿地的方法，是在農(nóng)田相間50米挖一條寬1-1.5 米，深至地下水位的溝，溝內(nèi)填秸桿距地面50cm后回填土。 10-11月灌水洗鹽， 次年春季灌播前水，適時(shí)種植棉花等作物。雖然涉及到針對土壤、特別是鹽堿 土采用開溝造林、深溝高畦耕作、井溝結(jié)合綜合排水、在土層的一定深度上設(shè) 置一條淋水盲溝，地表水可通過淋水盲溝導(dǎo)入排水井等方法，開溝破多層粘板 層排水，釆用開溝破除粘板層，開溝深度達(dá)到地下潛水，使土壤中水分和鹽分 通過開出的溝進(jìn)入地下水系統(tǒng)而排出農(nóng)田，均是躲鹽種植和較大工程措施綜合 排水排鹽的措施。但是針對土體中有不透水粘土層和沙層共存，且上粘下沙的 特殊土壤構(gòu)型，采取深松、犁深松的方法打破粘土層，通過灌溉，解決鹽漬化 土壤排水困難的問題，使改良后的鹽堿地適宜棉花或其他經(jīng)濟(jì)作物的種植。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供的一種改良有不透水粘土層和沙層共存的鹽堿地 的方法，是在農(nóng)田內(nèi)一定間距釆用深松犁深松35cm打破粘土層，使農(nóng)田灌溉水 通過35cm以下的20cm砂層把鹽堿被水分?jǐn)y帶通過側(cè)向排入排水系統(tǒng)，達(dá)到改 良土壤的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種分層式排水改良鹽堿地的方法，針對土 體中不透水的粘土層和沙層共存，且上粘下沙的土壤構(gòu)型的鹽堿地，其措施是在農(nóng)田中間距40—60cm釆用深松土壤35—45cm的方法，打破粘土層，構(gòu)建排 水溝，使農(nóng)田灌溉水通過35cm以下20cm的沙層，攜帶鹽堿物質(zhì)排入排水系統(tǒng)。 所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，每年最佳排水時(shí)間為冬閑的io—ii 月份。
所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，深松土壤后，釆用100—150隨水灌
溉洗鹽，次年播種前再灌35 — 75mm播前水，效果更好。
所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，深松土壤手工或機(jī)械耕作均可。 所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，改良后的土壤適宜種植棉花或其它作物。
本發(fā)明方法的基本原理
鹽堿地土壤剖面構(gòu)型表層鹽殼，白色，疏松狀； 0~lcm鹽分聚集層，白色疏松； 1 20cm耕層，塊狀，棕褐色，稍緊實(shí)，潮濕，中壤； 20~35cm紅棕色粘土層，致密不透水； 35 55cm砂層，單粒結(jié)構(gòu)，灰白色，松，潮濕； 55 - 70cm紅棕色+青灰色粘土層，致密不透水粘土層； 70 90cm砂層，單粒結(jié)構(gòu)，灰白色，松，潮濕； 90 100cm青灰灰+黃色粘土層，致密不透水粘土層。 非鹽堿土壤剖面構(gòu)型粒狀，棕褐色； 0 20cm耕層，粒狀，棕褐色，松，略濕，中壤偏輕； 20 30cm砂層，單粒結(jié)構(gòu)，灰白色，松，較濕； 30 40cm粘土加砂層，塊狀，灰黃色，稍緊實(shí)，潮濕； 40 55cm砂層，單粒結(jié)構(gòu)，灰白色，松，潮濕； 55 80cm紅棕色+青灰色粘土層，塊狀，緊實(shí)，潮濕； 80 100cm砂層，單粒結(jié)構(gòu)，灰色，松，潮濕。
從上述剖面可以看出，土體構(gòu)型中不透水層的出現(xiàn)部位和耕層理化性狀對 鹽分累積和排出土體有明顯的影響。鹽堿地在土體中20cm處就有不透水的紅色 粘土層，非鹽堿地不透水粘土層多出現(xiàn)在土體50cm以下。 本發(fā)明的試驗(yàn)效果驗(yàn)證 a.不同質(zhì)地土壤容重及鹽分特征
表l鹽堿地不同質(zhì)地土壤容重及鹽分特征_
深度 0-20cm20-35cm 35-55cm 55-100cm質(zhì)地粘質(zhì)壤土 紅色粘土 砂土青色粘土
容重(g/cm3) 1.58 1,68 1.481. 71
電導(dǎo)(l: 5) (ms/cm) 16.17 7.35 8.127. 16
pH8.72 8.65 8.568. 68
從表1看出，紅色粘土層容重大，透水能力很低，造成農(nóng)田水分下滲困b、不同處理排水效果試驗(yàn)
表2不同處理農(nóng)田灌溉水排除所需天數(shù)單位day灌水量150mm120mm90mm75mm
CK65614541
20 1814119
開溝間50 21161413
80 4339
2826
距(cm)
100 52483632
120 58554137
試驗(yàn)小區(qū)24個(gè)，小區(qū)面積300m2( 15m x 20m )，開溝間距設(shè)20cm、 50cm、 80cm、 lOOcm、 120cm,灌水量設(shè)為150mm、 120mm、 90mm、 75mm,對照(CK)不開溝。灌
水釆用三腳堰控制水量，同一天灌水，每天觀察小區(qū)水分狀況，以無明水為水 分排干日。由表2可以看出，開溝間距超過80cm,排水效果較差，開溝間距小 于50cm,其排水效果最好，但密度大成本較高；開溝間距50cm效果及成本都是 最優(yōu)的。
c、不同處理土壤含鹽量的變化
表3不同處理0 30cm土壤含鹽量變化 單位mg/kg 土
灌水量 150mm 120mm 90mm 75mm
~ I灌水前 23. 89
灌水后 18.85 19.97 20.78 19.98
20 6.54 7.32 7.65 7.76
50 6.89 7.08 7.87 7.65
開溝間距
80 9.98 10.09 11.34 11.26
(cm)
100 13.09 12.75 14.76 13.92
120 13.45 14.53 12.89 13.54
從表3可以看出，開溝間距小于50cm,灌溉75mm以上，土壤鹽分由原來的 23. 89mg/kg土的重鹽漬化土壤，鹽分下降到6. 54—7. 76 mg/kg土， 土壤鹽分降低67. 52 - 72.62 %,成為輕偏中度鹽漬化土壤，改良效果明顯。 本發(fā)明的種植效果的驗(yàn)證
2006年新疆的新和縣用此法改良土壤并種植棉花，皮棉單產(chǎn)由原來的 300/hm2提高到1020kg/hm2,增產(chǎn)240. 0%; 2007年皮棉單產(chǎn)達(dá)到1305kg/hm2,較 改良前增產(chǎn)335.0%; 2008年皮棉但產(chǎn)1470 kg/hm2，較改良前增產(chǎn)390% 。三年 共增產(chǎn)皮棉289500kg,按2008年皮棉平均收購價(jià)15. 0元/kg計(jì)，共增產(chǎn)值434. 25 萬元。如果每公頃改良成本按900元計(jì)算，100 hm2投資9.Q萬元，三年凈增產(chǎn) 值425.25萬元。種植小麥，當(dāng)年單產(chǎn)接近4500kg/hm2。
本發(fā)明通過實(shí)地考察及土體剖面構(gòu)型研究分析，在闡明了土體構(gòu)型不透水 層的出現(xiàn)部位和耕層理化性狀對鹽分累積和排出土體的影響結(jié)論的同時(shí)，針對 土體中不透水的粘土層和沙層共存，且上粘下沙的特殊土體構(gòu)型的現(xiàn)實(shí)，采用 深松土壤的方法，打破粘土層，構(gòu)建排水溝，使農(nóng)田灌溉水?dāng)y帶粘土層的鹽堿 物質(zhì)通過砂層排出；該方法簡單、有效、合理、可操作性強(qiáng)，達(dá)到了鹽堿地改 良的技術(shù)效果，彰顯技術(shù)進(jìn)步。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
附圖為本發(fā)明的分層式排水改良鹽堿地方法原理示意附圖所示
l一間隔距離
2— 排水溝
3— 不透水粘土層 4一砂層
5—水鹽運(yùn)動方向
如圖，所示本發(fā)明在農(nóng)田內(nèi)間隔距離1實(shí)施耕作，采用深松土層建立排 水溝2的方法，打破粘土層3,使農(nóng)田灌溉水?dāng)y帶粘土層3的鹽堿物質(zhì)通過砂層 4排出；水鹽運(yùn)動方向5表達(dá)了土壤排水的試驗(yàn)效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
2006-2008年間連續(xù)用此法改良100 ^2鹽漬化的棄耕承包地，種植棉花。 開溝間距50cm,深松土壤3Scm，打破粘土層，構(gòu)建排水溝，使農(nóng)田灌溉水通過 35cm以下20cm的沙層時(shí)，攜帶鹽堿物,質(zhì)排出；深松土壤后，釆用150mm水灌溉洗鹽，次年播種前再灌75mm播前水；以平均每公頃改良成本為900元計(jì)算， 100 hm2投資9. 0萬元,三年凈增產(chǎn)值425. 25萬元。 實(shí)施例2
2006-2007年間連續(xù)用此法改良的100hm2鹽漬化荒地，種植小麥。實(shí)施間距 60cm的開溝試驗(yàn)，深犁松土壤40cm，打破粘土層，構(gòu)建排水溝，使農(nóng)田灌溉水 通過40cm以下20cm的沙層時(shí)，攜帶鹽堿物質(zhì)排出；深松土壤后，采用130mm 水灌溉洗鹽，當(dāng)年播種冬小麥，效果突出，小麥單產(chǎn)接近4500kg/hm2。
權(quán)利要求
1、一種分層式排水改良鹽堿地的方法，其特征在于針對土體中不透水的粘土層和沙層共存，且上粘下沙的土壤構(gòu)型的鹽堿地，其措施是在農(nóng)田中間距40-60cm采用深松土壤35-45cm的方法，打破粘土層，構(gòu)建排水溝，使農(nóng)田灌溉水通過35cm以下20cm的沙層時(shí)，攜帶鹽堿物質(zhì)排入排水系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，其特征在于每 年最佳排水時(shí)間為冬閑的io—ii月份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，其特征在于深 松土壤后，釆用100—150mm水灌溉洗鹽，次年播種前再灌35 — 75mra播前水， 效果更好。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，其特征在于深 松土壤手工或機(jī)械耕作均可。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分層式排水改良鹽堿地的方法，其特征在于改 良后的土壤適宜種植棉花或其它作物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分層式排水改良鹽堿地的方法，針對土體中不透水的粘土層和沙層共存的特點(diǎn)，在農(nóng)田中間距40-60cm采用深松土壤35-45cm的方法，打破粘土層，構(gòu)建排水溝，使農(nóng)田灌溉水通過35cm以下20cm的沙層時(shí)，攜帶的鹽堿物質(zhì)迅速即可排出；同時(shí)確定最佳排水時(shí)間為冬閑的10-11月份；深松土壤后，采用100-150mm水灌溉洗鹽，次年播種前再灌35-75mm播前水，效果更好的技術(shù)要求。本發(fā)明闡明分析的土體構(gòu)型不透水層的出現(xiàn)部位和耕層理化性狀對鹽分累積和排出土體的影響結(jié)論科學(xué)合理，采用的方法簡單、有效、可操作性強(qiáng)，達(dá)到了鹽堿地改良的技術(shù)效果。2006-2008年間用此法改良100hm²鹽漬化荒地種植棉花，以平均每公頃改良成本為900元計(jì)算，100hm²投資9.0萬元，三年凈增產(chǎn)值425.25萬元；種植小麥，2007年單產(chǎn)接近4500kg/hm²。
文檔編號A01B79/00GK101627675SQ20091011323
公開日2010年1月20日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者周宏飛, 田長彥, 馬英杰 申請人:中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所