專利名稱：一種濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鹽漬土的工程改良方法，尤其涉及一種濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法。屬生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國鹽堿化土壤分布十分廣泛，根據(jù)全國第二次土壤普查《中國土壤普查數(shù)據(jù)》資料統(tǒng)計，我國共有濱海鹽土面積3172萬畝，其中，非耕型濱海鹽土面積2580萬畝，占濱海鹽土面積的81. 34%。這些濱海鹽土廣泛分布于我國東部長約3000km的海岸線沿海地帶，包括山東、江蘇、遼寧、河北、天津等省(市)。隨著黃河河口的進一步向東推進，濱海鹽土的面積還在逐漸增加。濱海鹽荒地農(nóng)業(yè)種植利用具有以下幾個方面的障礙因素一是土壤通體含鹽量高，Im 土體水溶性鹽分總量往往大于0. 5 %，不經(jīng)過排鹽改良，農(nóng)作物不能立地生長。二是地下水礦化度大且埋深較淺，地下水多為咸水，不能用于農(nóng)業(yè)灌溉和人畜飲水，埋深一般在 2m以上。三是濱海鹽荒地一般分布在海拔高程7m以下的濱海平原和灘涂，海拔高度低，地勢平緩，土壤排水不暢，地下水運動在一定條件下處于水平停滯狀態(tài)。四是淡水資源缺乏， 外來地表水不能滿足需求，同時自然降雨過于集中，一年中70%以上的降雨集中在夏季，使春、秋季干旱缺水。這些因素成為濱海鹽荒地農(nóng)業(yè)開發(fā)利用的巨大障礙。改良鹽堿化土壤的途徑主要有工程改良、生物改良、農(nóng)藝改良和化學(xué)改良等措施。 工程措施是目前鹽堿化土壤改良最為成功的措施，利用溝灌溝排、井灌溝排、井灌井排，結(jié)合農(nóng)作物種植已經(jīng)成功改良了黃淮海平原地區(qū)大面積的內(nèi)陸鹽堿土。在改良濱海鹽土的現(xiàn)有技術(shù)中，CN1251735(99123842. 7)公開了一種淺潛水濱海鹽土地區(qū)地下暗管排水技術(shù)，該技術(shù)采用地下水平暗管埋深在離地表0. 6-1. 5米處，間距為6-10米，地下或地面構(gòu)筑由檢查井和集水井構(gòu)成的提排瀉水管路。該技術(shù)用于農(nóng)田開發(fā)由于地下暗管密度大，開發(fā)成本高，目前主要用于濱海鹽土地區(qū)的城市綠化。CN101045237AQ00710101476.4)公開了一種通過池塘下挖3. Om以上，挖土筑田，抬高田面2. Om以上，同時設(shè)有灌排水溝，臺田進行農(nóng)作物種植，池塘進行水產(chǎn)養(yǎng)殖的鹽堿地改造利用方式。但是在生產(chǎn)實踐中由于臺田高度與池水深度不能相互兼顧，經(jīng)常出現(xiàn)池水少了達不到養(yǎng)殖標準，池水多了鹽分隨水上爬到臺田上部，危害作物生長。目前為止，針對濱海鹽荒地的有效改良方法較少，大面積的濱海鹽土仍然處于荒地狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種針對環(huán)渤海低平原地區(qū)濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法。術(shù)語說明濱海鹽土 是以地質(zhì)過程中產(chǎn)生的海相鹽漬淤泥或海陸雙相結(jié)構(gòu)的沉積物為母質(zhì)，在海水和海潮的作用下經(jīng)過積鹽過程發(fā)育而成的土壤。濱海鹽土一般分布在陸地與海洋的過渡地帶，地下咸水運動趨向平緩，在一定條件下處于水平停滯狀態(tài)。隨著地表蒸發(fā)， 咸水垂直運動，水去鹽存，大量鹽分積聚于土體中。同時海洋不斷補給土壤和地下水鹽分， 引起土壤鹽漬化程度加強。土工布是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料。成品為布狀， 一般寬度為4-6米，長度為50-100米。土工布具有優(yōu)秀的過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護作用，具有重量輕、抗拉強度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕的特點。復(fù)合土工膜是以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復(fù)合而成的土工防滲材料，是將兩種材質(zhì)結(jié)合或者連接在一起使用有隔離防滲作用的復(fù)合材質(zhì)的土工膜。用無紡?fù)凉げ?、編織土工布或者機織土工布與聚乙烯復(fù)合，用熱復(fù)合法或者聚乙烯PE膜直接淋膜都可以稱為復(fù)合土工膜。發(fā)明概述本發(fā)明阻鹽式臺地種植方法通過人為抬高濱海鹽土的地面海拔高度，防水隔離層的設(shè)置阻斷了地下咸水的上行通道，使臺地土壤一旦脫鹽后幾十年內(nèi)不再返鹽。加上臺地長度方向一側(cè)有深2. 1-3. Om的深溝，寬度方向一側(cè)有深0. 6-1. Om的淺溝，灌排渠道暢通， 開發(fā)前期便于臺地土壤脫鹽，雨季解除了漬澇的威脅，旱季可以利用淺溝引蓄淡水進行臺地灌溉，從而滿足作物生長對水分的需求，使濱海鹽荒地成為可持續(xù)種植利用的土地。發(fā)明詳述一種濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，步驟如下(1)將自然狀態(tài)的濱海鹽荒地劃分為深溝、臺地和淺溝，臺地為長方形，長邊兩側(cè)是深溝，短邊兩側(cè)是淺溝，尺寸如下臺地寬度為40-60m，長度為200_300m ；深溝寬度為10-30m，長度與臺地長度相同，深度為2. 1-3. Om,深溝內(nèi)坡度 45-60°，每2條深溝之間的間距為臺地寬度，深溝長度方向相同；淺溝深度為0.6-1. 0m，淺溝內(nèi)坡度45-60°，淺溝兩端或一端與深溝相通，方向垂直于深溝長度方向；(2)在臺地和淺溝上鋪設(shè)防水隔離層；(3)在深溝位置挖土并將土置于臺地防水隔離層上；以臺地防水隔離層以上土體高度0. 6-1. Om所需要的土方量為準，挖土形成確定深度的深溝；(4)在每個臺地上四周修田埂，并平整田埂內(nèi)土地；(5)臺地用淡水灌溉洗鹽2-3次，每次灌水100-150立方/畝，或采用夏季自然降水洗鹽；(6)臺地生土熟化培肥，覆蓋地膜，種植農(nóng)作物。優(yōu)選的，步驟(1)中根據(jù)自然狀態(tài)鹽荒地面積大小，依據(jù)以上劃分標準，深溝、臺地和淺溝可以有多條(見附圖1)。步驟O)中所述的防水隔離層是上層土工布和下層聚氯乙烯防水卷材，或者2 層復(fù)合土工膜。其中，上層為土工布層，拼接處重疊5-lOcm;下層為聚氯乙烯防水卷材或復(fù)合土工膜層，成中間略高四周低的弧形，聚氯乙烯防水卷材或復(fù)合土工膜搭接處重疊 10-20cm。
步驟中所述的田埂高40-50厘米，寬60-70厘米。步驟(5)中所述的夏季自然降水洗鹽為蓄積夏季自然降雨于臺地田埂內(nèi)洗鹽，每年夏季降3次大雨即可使臺地明顯脫鹽。步驟(6)中所述的生土熟化培肥，采用每畝施用畜禽糞便2000公斤，農(nóng)作物秸稈機械切斷后還田500-1000公斤，作物專用肥40-60公斤，均勻撒于臺地地表后，機械翻耕 20-30cm,之后覆蓋地膜，然后種植農(nóng)作物。本發(fā)明通過臺地洗鹽，使臺地的土壤含鹽量由重度降至輕度以下，鹽分不再限制作物生長。鋪設(shè)防水隔離層，可阻斷地下咸水隨毛細管的上升通道，解除臺地次生鹽漬化的威脅。土體鹽分經(jīng)洗鹽后濃縮于深溝內(nèi)，通過排瀉可移出臺地，用于發(fā)展制鹽業(yè)。該方法治理的濱海鹽土，洗鹽后土壤含鹽量可以快速降低到0. 2%以下，采用生土熟化培肥后，可種植棉花、蔬菜、葡萄、小麥和玉米等作物，結(jié)合地膜覆蓋和配方施肥等栽培措施，當(dāng)季作物產(chǎn)量能夠達到中產(chǎn)水平。


圖1是濱海鹽荒地的阻鹽式臺地平面示意圖；圖2是濱海鹽荒地的阻鹽式臺地深溝與臺地剖面圖；圖3是濱海鹽荒地的阻鹽式臺地淺溝與臺地剖面圖；其中，1、深溝，2、臺地，3、淺溝，4、田埂，5、聚氯乙烯防水卷材，6、土工布，7、防水隔
離層上的土層，8、原始土層。
具體實施例方式實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。實施例中未詳加說明的均按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。實施例1 采用本發(fā)明在濱海鹽荒地阻鹽式臺地種植棉花在山東省利津縣毛坨村50畝濱海鹽荒地試驗區(qū)，未處理前這片鹽荒地的自然植被是稀稀落落、零星分布的黃須菜、堿蓬和檉柳等，大部分為沒有任何植被覆蓋的光板地。海拔高度在3- !之間，地下水埋深最淺時只有0. 65m,地下水礦化度最高26. 40g/l, O-IOOcm 土體含鹽量為 0. 53-0. 79%。采用本發(fā)明在濱海鹽荒地阻鹽式臺地種植棉花(1)首先丈量土地，該片鹽荒地寬121m，長275m。將這片鹽荒地劃分為深溝、臺地淺溝，每塊臺地長度為275m，抬高0. 6m,寬度為χ ；深溝長度為275m，寬度為(121-2x)m，高度為2. 5m，內(nèi)坡度為45°，位于荒地中間。利用土方橫斷面相等(χ+χ-0· 6-0. 6) X0. 6/2X2 = (121-2χ+121-2χ-2. 5-2. 5) X2. 5/2則臺地寬度χ = 47. 9m，深溝寬度 121-2X47. 9 = 25. 2m。施工中為保證臺地土方量，每塊臺地寬度各縮小lm，分別為46. 9m，溝渠寬度為 25. 2m，采用鹽荒地中間開挖深溝。(2)在臺地和淺溝鋪設(shè)寬幅2. Im,厚度2mm的聚氯乙烯防水卷材(濰坊鑫寶防水材料有限公司產(chǎn)售)，拼接處重疊10-20cm，上面鋪設(shè)500g/m2、寬幅6. Om的土工布(山東防滲土工膜有限公司產(chǎn)售)，拼接處重疊5-lOcm。(3)挖溝機在深溝挖土置于臺地防水隔離層上，逐層壓實，直至土層高度達到 70cm;在臺地長度137m處留垂直于深溝的Im寬淺溝，淺溝防水隔離層上覆土 20cm，然后壓實；(4)臺地四周修高40-50厘米、寬60-70厘米田埂，平整田埂內(nèi)土地；(5)淡水灌溉臺地洗鹽2-3次，每次灌水100-130立方/畝，或采用雨季自然降水洗鹽；(6)每畝施用畜禽糞便2000公斤，農(nóng)作物秸稈機械切斷后還田500-1000公斤，配合棉花專用復(fù)混肥料40-60kg，撒施后翻耕，進行生土熟化培肥，覆蓋地膜，種植棉花。實施例2 采用本發(fā)明在濱海鹽荒地阻鹽式臺地種植葡萄在山東省利津縣毛坨村50畝濱海鹽荒地試驗區(qū)，未處理前這片鹽荒地的自然植被是稀稀落落、零星分布的黃須菜、堿蓬和檉柳等，大部分為沒有任何植被覆蓋的光板地。海拔高度在3- !之間，地下水埋深最淺時只有0. 65m，地下水礦化度最高26. 40g/l, O-IOOcm 土體含鹽量為 0. 53-0. 79%。采用本發(fā)明在濱海鹽荒地阻鹽式臺地種植葡萄(1)首先丈量土地，該片鹽荒地寬145m，*^6m。將這片濱海鹽荒地劃分為深溝、臺地和淺溝，臺地長度為266m，抬高1.0m，寬度為χ ；深溝長度為266m，寬度為 (145-3x)m，高度為3. Om,內(nèi)坡度為45°，則利用土方橫斷面相等(x+x_2) X 1. 0/2X3 = (145-3x+145-3x-6) X 3· 0/2 X 2，計算 χ = 40. 7m, (145-3 X 40. 7) /2 = 10. 45m。施工中為保證臺地土方量，3塊臺地寬度各縮小lm，分別為39. 7m，2條深溝，每個溝渠寬度為10. 5m。(2)在臺地和淺溝鋪設(shè)寬幅2. Im,厚度2mm的聚氯乙烯防水卷材(濰坊鑫寶防水材料有限公司產(chǎn)售)，拼接處重疊10-20cm，上面鋪設(shè)500g/m2、寬幅6. Om的土工布(山東防滲土工膜有限公司產(chǎn)售)，拼接處重疊5-lOcm。(3)挖溝機在深溝挖土置于臺地防水隔離層上，逐層壓實，直至土層高度達到 IlOcm0在臺地長度132. 5m處留垂直于深溝的Im寬淺溝，淺溝防水隔離層上覆土 20cm，然后壓實；(4)臺地四周修高40-50厘米、寬60-70厘米田埂，平整田埂內(nèi)土地；(5)淡水灌溉臺地洗鹽2-3次，每次灌水120-150立方米/畝，或采用雨季自然降水洗鹽；(6)每畝施用畜禽糞便2000-3000公斤，農(nóng)作物秸稈機械切斷后還田500-1000公斤，配合氮磷鉀復(fù)混肥料50kg，撒施后翻耕，覆蓋地膜，種植葡萄。實施例3 采用本發(fā)明濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法的改良效果在山東省利津縣毛坨村濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法中，2008年10月份挖筑臺地前分別對村北和村西北鹽漬荒地和光板地采集O-IOOcm 土樣，臺地后第二年春季經(jīng)過2-3次大水洗鹽，5月上旬取臺地防水隔離層以上土體土樣，進行鹽分含量化驗，并分別種植棉花和葡萄，其中1#地種植葡萄，姊地和3#地種植棉花。從表1可以看出，臺地洗鹽后防水隔離層以上土體含鹽量均降低至0. 192%以下，使臺地開發(fā)當(dāng)年種植棉花和葡萄生長良好，棉花當(dāng)年可以收獲籽棉193. 7-209. Wcg，葡萄第二年可收獲1053. 2kgo
表1阻鹽式臺地前后土體鹽分變化與棉花產(chǎn)量
權(quán)利要求
1.一種濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，步驟如下(1)將自然狀態(tài)的濱海鹽荒地劃分為深溝、臺地和淺溝，臺地為長方形，長邊兩側(cè)是深溝，短邊兩側(cè)是淺溝，尺寸如下臺地寬度為40-60m，長度為200-300m ；深溝寬度為10-30m，長度與臺地長度相同，深度在2. 1-3. Om之間，具體深度以臺地防水隔離層以上土體所需要的土方量為準，深溝內(nèi)坡度45-60°，每2條深溝之間的間距為臺地寬度；淺溝深度為0. 6-1. 0m，淺溝內(nèi)坡度45-60°，兩端或一端與深溝相通，方向垂直于深溝長度方向；(2)在臺地和淺溝上鋪設(shè)防水隔離層；(3)在深溝位挖土并將土置于臺地防水隔離層上；以臺地防水隔離層以上土體高度 0. 6-1. Om所需要的土方量為準，挖土形成確定深度的深溝；(4)在每個臺地上四周修田埂，并平整田埂內(nèi)土地；(5)臺地用淡水灌溉洗鹽2-3次，每次灌水100-150立方/畝，或采用雨季自然降水洗鹽.；(6)臺地生土熟化培肥，覆蓋地膜，種植農(nóng)作物。
2.如權(quán)利要求1所述的濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，其特征在于，步驟(2)中所述的防水隔離層是上層土工布和下層聚氯乙烯防水卷材，或者2層復(fù)合土工膜；其中，上層為土工布層，拼接處重疊5-lOcm;下層為聚氯乙烯防水卷材或復(fù)合土工膜層，成中間略高四周低的弧形，聚氯乙烯防水卷材或復(fù)合土工膜搭接處重疊10-20cm。
3.如權(quán)利要求1所述的濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，其特征在于，步驟(4)中所述的田埂高40-50厘米，寬60-70厘米。
4.如權(quán)利要求1所述的濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，其特征在于，步驟(5)中所述的雨季自然降水洗鹽為蓄積夏季自然降雨于臺地田埂內(nèi)洗鹽，每年夏季降3次大雨即使臺地脫鹽。
5.如權(quán)利要求1所述的濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，其特征在于，步驟(6) 中所述的生土熟化培肥，采用每畝施用畜禽糞便2000公斤，農(nóng)作物秸稈機械切斷后還田 500-1000公斤，作物專用肥40-60公斤，均勻撒于臺地地表后，機械翻耕20-30cm，之后覆蓋地膜，然后種植農(nóng)作物。
6.如權(quán)利要求1所述的濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，其特征在于，種植棉花時具體步驟如下(1)濱海鹽荒地寬121m，長275m；劃分為深溝、臺地和淺溝，每塊臺地長度為275m，抬高 0.6m，寬度為χ;深溝長度為275m，寬度為(121-2x)m，高度為2. 5m，內(nèi)坡度為45°，位于荒地中間；利用土方橫斷面相等(χ+χ-0· 6-0. 6) XO. 6/2X2 = (121-2χ+121-2χ-2. 5-2. 5) X2. 5/2則臺地寬度χ = 47. 9m，深溝寬度121-2X47. 9 = 25. 2m ；施工中為保證臺地土方量，每塊臺地寬度各縮小lm，分別為46. 9m，深溝寬度為25. 2m, 采用鹽荒地中間開挖深溝；(2)在臺地和淺溝鋪設(shè)寬幅2.lm，厚度2mm的聚氯乙烯防水卷材(濰坊鑫寶防水材料有限公司產(chǎn)售)，拼接處重疊10-20cm，上面鋪設(shè)500g/m2、寬幅6. Om的土工布(山東防滲土工膜有限公司產(chǎn)售)，拼接處重疊5-lOcm ；(3)挖溝機在深溝挖土置于臺地防水隔離層上，逐層壓實，直至土層高度達到70cm；在臺地長度137m處留垂直于深溝的寬為Im的淺溝，淺溝防水隔離層上覆土 20cm，然后壓實；(4)臺地四周修高40-50厘米、寬60-70厘米田埂，平整田埂內(nèi)土地；(5)淡水灌溉臺地洗鹽2-3次，每次灌水100-130立方/畝，或采用雨季自然降水洗鹽；(6)每畝施用畜禽糞便2000公斤，農(nóng)作物秸稈機械切斷后還田500-1000公斤，配合棉花專用復(fù)混肥料40-60kg，撒施后翻耕，進行生土熟化培肥，覆蓋地膜，種植棉花。
7.如權(quán)利要求1所述的濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法，其特征在于，種植葡萄時具體步驟如下(1)濱海鹽荒地寬145m，長266m，劃分為深溝、臺地和淺溝，臺地長度為266m，抬高 1. Om,寬度為χ ；深溝長度為266m,寬度為(145-3x)m,高度為3. Om,內(nèi)坡度為45°，則利用土方橫斷面相等(x+x-2) XI. 0/2X3 = (145-3x+145-3x-6) X 3. 0/2X 2，計算 χ = 40. 7m, (145-3X40. 7)/2 = 10. 45m ；施工中為保證臺地土方量，3塊臺地寬度各縮小lm，分別為39. 7m，2條深溝，每個溝渠寬度為10. 5m ；(2)在臺地和淺溝鋪設(shè)寬幅2.lm，厚度2mm的聚氯乙烯防水卷材，拼接處重疊10-20cm， 上面鋪設(shè)500g/m2、寬幅6. Om的土工布，拼接處重疊5_10cm ；(3)挖溝機在深溝挖土置于臺地防水隔離層上，逐層壓實，直至土層高度達到110cm; 在臺地長度132. 5m處留垂直于深溝的寬為Im的淺溝，淺溝防水隔離層上覆土 20cm，然后壓實；(4)臺地四周修高40-50厘米、寬60-70厘米田埂，平整田埂內(nèi)土地；(5)淡水灌溉臺地洗鹽2-3次，每次灌水120-150立方米/畝，或采用雨季自然降水洗^rt.；(6)每畝施用畜禽糞便2000-3000公斤，農(nóng)作物秸稈機械切斷后還田500-1000公斤，配合氮磷鉀復(fù)混肥料50kg，撒施后翻耕，覆蓋地膜，種植葡萄。
全文摘要
本發(fā)明一種濱海鹽荒地的阻鹽式臺地種植方法。將自然狀態(tài)的濱海鹽荒地劃分為深溝、臺地和淺溝；在臺地和淺溝上鋪設(shè)柔性防水隔離層兩道；挖溝機在深溝位置挖土置于臺地防水隔離層上；臺地四周修田埂，平整田埂內(nèi)土地；臺地淡水灌溉洗鹽，或蓄積夏季自然降水洗鹽；臺地生土熟化培肥，覆蓋地膜，種植農(nóng)作物。該方法治理的濱海鹽土，洗鹽后土壤含鹽量可以快速降低到0.2％以下，采用生土熟化培肥后，可種植棉花、蔬菜、葡萄、小麥和玉米等作物，結(jié)合地膜覆蓋和配方施肥等栽培措施，當(dāng)季作物產(chǎn)量能夠達到中產(chǎn)水平。
文檔編號A01G1/00GK102160482SQ20111003736
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者劉兆輝, 孫澤強, 李志祿, 王學(xué)君, 董曉霞, 鄭東峰 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所