一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法

xiaoxiao2020-10-23  8

一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及盐碱地改良技术领域,具体涉及一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的技术。
【背景技术】
[0002]随着经济开发的不断深入,生态问题日益突出,特别是沿海地区的土地盐渍化问题更加突出。沿海地区的盐碱地具有盐分高、养分低、比重和容重大、孔隙度和渗透系数小等缺点,极大地制约了沿海地区的生态建设和农业生产。而且在盐碱地地区,淡水资源严重缺乏,灌溉条件十分有限,是影响植物生长的主要因素。因此,要改善盐碱地地区的生态问题,从根本上迫切需要解决的是盐碱地的彻底改良问题。
[0003]盐碱化土壤约占全球可耕地面积的10%,使作物减产在20%以上,严重的甚至根本寸草不生。由于特殊的地理条件,我省现有沿海滩涂面积1031万亩,约占全国的1/4,而且每年还在不断增加。但是由于沿海滩涂土壤盐度较高,淡水资源相对缺乏,目前我国盐碱地大部分处于荒芜状态,少部分盐碱耕地产量也很低。因此,目前对盐碱地进行土壤改良,发展盐碱滩涂农业,提高盐碱地利用率,提高经济效益,是当前沿海地区亟待解决的技术问题。
[0004]盐地碱蓬是一种耐盐碱植物,是一种新型的盐生经济作物,可以在普通植物不宜生长的沿海滩涂盐碱地种植。碱蓬的营养成分全面而丰富,其鲜嫩茎叶的蛋白质含量占干物质的40%,且水溶性好,与大豆相仿;碱蓬茎叶中含有大量的人体所必需的氨基酸、维生素、胡萝卜素和Ca、P、Fe、Cu、Zn、Mn、Se等微量元素,其中有许多指标都高于螺旋藻,是一种优质食用、保健蔬菜。籽粒的脂肪含量高达36.4% (内含共轭亚油酸,一种高级保健品),远高于大豆(18.8% ),粗脂肪含量低,仅为3.3%,碳水化合物、粗纤维、粗灰分含量分别为5%、16.5%、32.5%。然而,自然条件下碱蓬产量较低,并且碱蓬植株体内盐分含量较高,影响着食用过程中的适口性,因此对碱蓬的高产栽培及品质优良等方面的要求也是迫在眉睫。
[0005]而目前在盐碱地改良技术中,一般都是通过漫灌方式降盐。由于漫灌成本低,操作过程简单,所以这种方式被大量采用。但是漫灌极易造成水资源浪费,且排水不及时就会导致地下水上升,引起土壤次生盐渍化。为了更好地加强排盐效果,很多文献公开了使用漫灌加排盐暗管排盐相结合的方式,提高了排盐效果,但是仍然解决不了浪费水资源和排盐效果差的技术问题。
[0006]微润灌溉是用微量的水以缓慢渗透的方式向土壤给水,使土壤保持湿润的一种新型地下灌溉方式。它将半透膜技术原理引入灌溉领域,用半透膜的渗透原理模拟生物半透膜的吸水过程。半透膜壁上孔的大小允许水分子通过,而不允许较大的分子团和固体颗粒通过。当微润灌溉管内充满水时,水分子通过这些微孔向管壁外迀移,如果管子埋在土壤中,水分就会进一步向土壤迀移,使土壤湿润,起到灌溉作用。
[0007]区别于以往的各种灌溉方式,微润灌溉以连续灌溉为特征,是一种可调控性很强的新型灌溉方式。由于植物的吸水过程是一个连续的过程,以往所有灌溉方式无论浇灌、喷灌、滴灌还是渗灌均为间歇式灌溉,所有间歇式灌溉方式都很难避免水分的渗透、蒸发和地面径流,灌溉水的利用率低,造成水资源的浪费。因此在水资源缺乏的地区,微润灌溉以一种新型节水的灌溉方式正被越来越多的人们所认可。

【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种首先对盐碱地采用地下排盐加地表排盐相结合的灌溉排盐之后,进一步通过种植降盐作物对盐碱地进行种植降盐相结合的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,用以解决现有技术中的不足。
[0009]为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
[0010]一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,包括以下步骤:
[0011](a)铺设暗管:将盐碱地深挖后,铺设地下管道,所述地下管道包括用于灌溉的微润管和用于排盐的排盐暗管,所述微润管和排盐暗管均平行铺设有多个,所述多个微润管均通过淡水管道连通淡水储罐,所述多个排盐暗管均通过盐水回收管连通盐水回收罐。
[0012](b)灌溉排盐:将铺设地下管道后的盐碱地平整起畦,进行灌溉排盐,所述灌溉排盐包括地下排盐和地表排盐,顺序包括三个步骤,第一步首先进行地下排盐,使用微润管采用微润灌溉方式对土壤进行灌溉,将土壤中的盐分进行局部富集,同时使用排盐暗管在盐分富集的区域对盐水进行收集回收;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,停止微润灌溉,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐;第三步骤重复进行所述地下排盐。
[0013](c)种植降盐:灌溉排盐结束,开始大面积种植盐地碱蓬,在盐地碱蓬出苗前以及出苗后的两个周之内,持续使用微润灌溉对盐地碱蓬种苗周围的土壤灌溉排盐,盐地碱蓬开始分枝之后根据土壤湿度情况间歇式进行微润灌溉,直至盐地碱蓬生长高峰期结束,将盐地碱蓬连根拔除,然后根据土壤盐度情况进行种植农作物或者继续种植盐地碱蓬进一步降盐。
[0014]作为一种改进的技术方案,所述多个排盐暗管与所述微润管交错设置,且所述排盐暗管设置在相邻两微润管的圆周交汇处。优选的,微润管选用半透膜微润管,微润管上微孔的直径为10?900nm,微孔在微润管上的分布密度为10?20万个/c Hl2。所述排盐暗管的管壁上均匀设置有多个回收孔,回收孔的直径为0.1?1cm。
[0015]本申请的发明人长期致力于盐碱地改良和绿化种植研宄,通过对几种灌溉方式的研宄和实验,不仅选用了节约淡水资源且灌溉效果更好的微润灌溉加地下排盐相结合的盐碱地土壤改良方式,而且创造性地将排盐暗管设置在相邻两微润管的圆周交汇处,极大地提高了排盐效果。因为微润技术的特点就是随着微润时间延长,微润管周围土壤的润湿层越来越厚,逐渐向外周延伸,最后在土壤中形成一个以微润管为轴心的,沿微润管的长度方向伸展的圆柱形湿润体,在湿润体的边缘形成一个湿润峰。而对于土壤盐碱化的地区,微润灌溉中水分的移动过程中,单向移动的水携带着土壤中的盐向湿润体边缘的湿润峰移动,并在湿润峰附近富集,使湿润体内盐分逐渐减少,湿润体内的土壤得到淡化,有利于植物生长,而相邻两微润管之间的土壤中移动到湿润峰的盐分在圆周交汇处汇集并被排盐暗管回收,极大地提高了排盐效果和效率。
[0016]作为一种优选的技术方案,所述起畦时畦的延伸方向跟所述埋设在地下的多个微润管和多个排盐暗管平行设置,所述微润管埋设在所述畦的中间。这样微润灌溉的时候形成的湿润体正好处于农作物根的下方。
[0017]作为一种进一步改进的技术方案,所述多个排盐暗管包括设置在相邻两微润管的圆周交汇处的第一组;还包括设置在所述微润管下方,并位于与第一组的微润管同一圆周上的第二组。在相邻两微润管的湿润峰交汇处和湿润峰的底端也就是盐分含量最丰富的点分别使用排盐暗管回收,在不浪费淡化水的前提下,进一 步提高了排盐效果,保证了灌溉效果O
[0018]作为一种优选的技术方案,所述微润管埋设在地下的深度为40?60cm,每相邻两微润管的间距为100?120cm,所述排盐暗管的间距与所述微润管的间距相同。采用这么一种最优的排列方式,既能保证微润灌溉的灌溉效果,让土壤保持植物生长所必需的湿度和生长空间,又能保证土壤中的盐分能够最大限度的集中在排盐暗管处被回收处理,得到最好的排盐效果。
[0019]作为一种优选的技术方案,所述采用漫灌方式进行快速大面积地表排盐时,一次用水量为30?60m3/亩。
[0020]作为一种改进的技术方案,在盐地碱蓬出苗前的微润灌溉中,同时在灌溉水中掺杂液体肥料进行灌溉施肥。这样便可以实现水肥灌溉一体化,更加节省人工,施肥效果也更理想,直接施肥在土壤中根部四周,提高了肥料利用率。
[0021]作为一种进一步改进的技术方案,将回收到盐水回收罐的盐水经过一套盐水淡化处理设备进行淡化处理后的淡化水输送到所述淡水储罐中重复用于灌溉。
[0022]作为一种优选的技术方案,所述多个排盐暗管按照盐水的流向设置有4?8°的倾斜度。这样,在基本上不需要动力的前提下,排盐暗管内的盐水会回流到盐水管道中。
[0023]作为一种改进的技术方案,所述微润管和排盐暗管的管壁外侧均设有透水隔离层。所述透水隔离层优选为无纺布、砂石滤料或者其他透水材料制成的保护层,可以防止微润管的微孔和排盐暗管的回收孔堵塞。
[0024]由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0025]本发明对盐碱地的土壤改良首先在地下铺设微润管和排盐暗管后,对盐碱地进行综合灌溉排盐,在灌溉技术中首次将微润灌溉和暗管排盐技术巧妙地结合在一起,用于盐碱地地区的土壤灌溉和改良,不仅节约淡水资源,解决了盐碱地地区淡水资源严重匮乏的问题,而且通过将微润和地下排盐结合在一起,最大限度的提高了盐碱地排盐的效果,提高了盐碱地改良效果。在经过包括第一步地下排盐,使用微润管采用微润灌溉方式对土壤进行灌溉,将土壤中的盐分进行局部富集,同时使用排盐暗管在盐分富集的区域对盐水进行收集回收;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,停止微润灌溉,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐;第三步骤重复进行所述地下排盐后,盐碱地中的盐分大量降低,已经基本达到种植条件,尤其是种植耐盐作物,然后再通过种植降盐作物盐地碱蓬来进一步降低盐分,由于盐地碱蓬在生长过程中会将土壤中的盐分吸收到自体内,因此,在经过盐地碱蓬种植以及不间断的微润灌溉排盐之后,土壤中盐分明显下降,完全适合于种植一些耐盐农作物,这种综合治理改良盐碱地的方式,在节约淡水资源的前提下,有效改善了盐碱地的土壤状况,使之适合于作物种植,使盐碱地区的土壤进入一个良性循环,土地利用率大大提高,提高了经济效益,改善了沿海地区的生态环境。尤其是通过灌溉排盐后种植得到的盐地碱蓬,其盐分含量大大降低,适口性明显增强,提高了盐地碱蓬的推广和利用价值。
[0026]本申请的发明人长期致力于盐碱地改良和绿化种植研宄,通过对几种灌溉方式的研宄和实验,选用了节约淡水资源且灌溉效果更好的微润灌溉加地下排盐相结合的盐碱地土壤改良方式,而且创造性地将排盐暗管设置在相邻两微润管的圆周交汇处,设置在盐分富集的湿润峰处,极大地提高了排盐效果。且选用最优的排列方式,既能保证微润灌溉的灌溉效果,让土壤保持植物生长所必需的湿度和生长空间,又能保证土壤中的盐分能够最大限度的集中在排盐暗管处被回收处理,得到最好的排盐效果和土壤改良效果。
【附图说明】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0028]图1是本发明的微润管与排盐暗管在地下的排列关系示意图;
[0029]图中,1.微润管;2.排盐暗管;3.湿润体;4.湿润峰;5.地平面。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体的实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0031]如图1所示,多个微润管I与多个排盐暗管2在地平面5以下交错设置,且排盐暗管2设置在相邻两微润管I的圆周交汇处的第一组;还包括设置在所述微润管I下方,并位于与第一组的微润管I同一圆周上的第二组。随着微润时间延长,微润管I周围土壤的润湿层越来越厚,逐渐向外周延伸,最后在土壤中形成一个以微润管I为轴心的,沿垄的长度方向伸展的圆柱形湿润体3,在湿润体3的边缘形成一个湿润峰4。而对于土壤盐碱化的地区,微润灌溉中水分的移动过程中,单向移动的水携带着土壤中的盐向湿润体边缘的湿润峰4移动,并在湿润峰4附近富集,使湿润体3内盐分逐渐减少,湿润体3内的土壤得到淡化,有利于植物生长,而相邻两微润管I之间的土壤含有的盐分移动到湿润峰4,并在圆周交汇处汇集被排盐暗管2回收。植物种植在微润管I形成的湿润体3内,根部在湿润体3中心盐分含量最低的区域。
[0032]以下是具体的实施方式。
[0033]实施例1
[0034]将盐碱地深挖后,铺设地下管道,所述地下管道包括用于灌溉的微润管和用于排盐的排盐暗管,所述微润管和排盐暗管均平行铺设有多个,所述多个微润管均通过淡水管道连通淡水储罐,所述多个排盐暗管均通过盐水回收管连通盐水回收罐。
[0035]将铺设地下管道后的盐碱地平整起畦,进行灌溉排盐,所述灌溉排盐包括地下排盐和地表排盐,顺序包括三个步骤,第一步首先进行地下排盐4天,使用微润管采用微润灌溉方式对土壤进行灌溉,将土壤中的盐分进行局部富集,同时使用排盐暗管在盐分富集的区域对盐水进行收集回收;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,停止微润灌溉,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐;第三步骤重复进行所述地下排盐3天。
[0036]灌溉排盐结束,开始大面积种植盐地碱蓬,在盐地碱蓬出苗前以及出苗后的两个周之内,持续使用微润灌溉对盐地碱蓬种苗周围的土壤灌溉排盐,且在盐地碱蓬出苗前的微润灌溉中,同时在灌溉水中掺杂液体肥料进行灌溉施肥,盐地碱蓬开始分枝之后根据土壤湿度情况以及盐地碱蓬的生长特性间歇式进行微润灌溉,直至盐地碱蓬生长高峰期结束,将盐地碱蓬连根拔除,检测土壤中盐分含量为0.6wt%,已经达到了一般耐盐农作物的耐盐碱度范围,因此适合于种植耐盐农作物。
[0037]实施例2
[0038]将盐碱地深挖后,铺设用于灌溉的微润管和用于排盐的排盐暗管,所述微润管和排盐暗管均平行铺设有多个且交错设置,且所述排盐暗管设置在相邻两微润管的圆周交汇处。微润管埋设在地下的深度为50cm,每相邻两微润管的间距为115cm。所述多个微润管均通过淡水管道连通淡水储罐,所述多个排盐暗管均通过盐水回收管连通盐水 回收罐,回收到盐水回收罐的盐水经过一套盐水淡化处理设备进行淡化处理后输送到所述淡水储罐中重复用于灌溉。
[0039]将盐碱地平整起畦,畦的延伸方向与所述微润管和排盐暗管的延伸方向相同,且微润管在所述畦的地表下中间,进行灌溉排盐,所述灌溉排盐包括地下排盐和地表排盐,顺序包括三个步骤,第一步首先进行地下排盐5天,使用微润管采用微润灌溉方式对土壤进行灌溉,将土壤中的盐分进行局部富集,同时使用排盐暗管在盐分富集的区域对盐水进行收集回收;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,停止微润灌溉,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐,用水量为45m3/亩;第三步骤重复进行所述地下排盐2天。
[0040]灌溉排盐结束,开始大面积种植盐地碱蓬,在盐地碱蓬出苗前以及出苗后的两个周之内,持续使用微润灌溉对盐地碱蓬种苗周围的土壤灌溉排盐,且在盐地碱蓬出苗前的微润灌溉中,同时在灌溉水中掺杂液体肥料进行灌溉施肥,盐地碱蓬开始分枝之后根据土壤湿度情况以及盐地碱蓬的生长特性间歇式进行微润灌溉,直至盐地碱蓬生长高峰期结束,将盐地碱蓬连根拔除,检测土壤中盐分含量为1.0wt%,可以继续种植盐地碱蓬进一步降盐,或者再次进行灌溉排盐后种植耐盐农作物。
[0041]实施例3
[0042]将盐碱地深挖后,铺设用于灌溉的微润管和用于排盐的排盐暗管,所述微润管和排盐暗管均平行铺设有多个且交错设置,且所述排盐暗管包括设置在相邻两微润管的圆周交汇处的第一组;还包括设置在所述微润管下方,并位于与第一组的微润管同一圆周上的第二组。第一组微润管埋设在地下的深度为55cm,每相邻两微润管的间距为120cm。所述多个微润管均通过淡水管道连通淡水储罐,所述多个排盐暗管均通过盐水回收管连通盐水回收罐,回收到盐水回收罐的盐水经过一套盐水淡化处理设备进行淡化处理后的淡化水输送到所述淡水储罐中重复用于灌溉。
[0043]将铺设地下管道后的盐碱地平整起畦,畦的延伸方向与所述微润管和排盐暗管的延伸方向相同,且微润管在所述畦的中间,进行灌溉排盐,所述灌溉排盐包括地下排盐和地表排盐,顺序包括三个步骤,第一步首先进行地下排盐4天,使用微润管采用微润灌溉方式对土壤进行灌溉,将土壤中的盐分进行局部富集,同时使用排盐暗管在盐分富集的区域对盐水进行收集回收;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,停止微润灌溉,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐,用水量为55m3/亩;第三步骤重复进行所述地下排盐3天。
[0044]灌溉排盐结束,开始大面积种植盐地碱蓬,在盐地碱蓬出苗前以及出苗后的两个周之内,持续使用微润灌溉对盐地碱蓬种苗周围的土壤灌溉排盐,且在盐地碱蓬出苗前的微润灌溉中,同时在灌溉水中掺杂液体肥料进行灌溉施肥,盐地碱蓬开始分枝之后根据土壤湿度情况以及盐地碱蓬的生长特性间歇式进行微润灌溉,直至盐地碱蓬生长高峰期结束,将盐地碱蓬连根拔除,检测土壤中盐分含量为0.55wt%,已经达到了一般耐盐农作物的耐盐碱度范围,因此可以种植耐盐农作物。
【主权项】
1.一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于包括以下步骤: (a)铺设暗管:将盐碱地深挖后,铺设地下管道,所述地下管道包括用于灌溉的微润管和用于排盐的排盐暗管,所述微润管和排盐暗管均平行铺设有多个,所述多个微润管均通过淡水管道连通淡水储罐,所述多个排盐暗管均通过盐水回收管连通盐水回收罐; (b)灌溉排盐:将铺设地下管道后的盐碱地平整起畦,进行灌溉排盐,所述灌溉排盐包括地下排盐和地表排盐,顺序包括三个步骤,第一步首先进行地下排盐,使用微润管采用微润灌溉方式对土壤进行灌溉,将土壤中的盐分进行局部富集,同时使用排盐暗管在盐分富集的区域对盐水进行收集回收;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,停止微润灌溉,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐;第三步骤重复进行所述地下排盐; (C)种植降盐:灌溉排盐结束,开始大面积种植盐地碱蓬,在盐地碱蓬出苗前以及出苗后的两个周之内,持续使用微润灌溉对盐地碱蓬种苗周围的土壤灌溉排盐,盐地碱蓬开始分枝之后根据土壤湿度情况间歇式进行微润灌溉,直至盐地碱蓬生长高峰期结束,将盐地碱蓬连根拔除,然后根据土壤盐度情况进行种植农作物或者继续种植盐地碱蓬进一步降土卜ΠΤΤ.02.如权利要求1所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:所述多个排盐暗管与所述微润管交错设置,且所述排盐暗管设置在相邻两微润管的圆周交汇处。3.如权利要求2所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:所述起畦时畦的延伸方向跟所述埋设在地下的多个微润管和多个排盐暗管平行设置,所述微润管埋设在所述畦的中间。4.如权利要求2所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:所述多个排盐暗管包括设置在相邻两微润管的圆周交汇处的第一组;还包括设置在所述微润管下方,并位于与第一组的微润管同一圆周上的第二组。5.如权利要求2所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:所述微润管埋设在地下的深度为40?60cm,每相邻两微润管的间距为100?120cm,所述排盐暗管的间距与所述微润管的间距相同。6.如权利要求1所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:所述采用漫灌方式进行快速大面积地表排盐时,一次用水量为30?60m3/亩。7.如权利要求1至6任一权利要求所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:在盐地碱蓬出苗前的微润灌溉中,同时在灌溉水中掺杂液体肥料进行灌溉施肥。8.如权利要求7所述的一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,其特征在于:将回收到盐水回收罐的盐水经过一套盐水淡化处理设备进行淡化处理后的淡化水输送到所述淡水储罐中重复用于灌溉。
【专利摘要】本发明公开了一种利用灌溉加种植相结合综合治理盐碱地的方法,包括以下步骤:(a)铺设地下管道,包括用于灌溉的微润管和用于排盐的排盐暗管。(b)将盐碱地平整起畦,进行灌溉排盐,所述灌溉排盐包括地下排盐和地表排盐,顺序包括三个步骤,第一步首先进行地下排盐;第二步进行地表排盐,对地下排盐后的盐碱地,采用漫灌方式进行一次快速大面积地表排盐;第三步骤重复进行所述地下排盐。(c)大面积种植盐地碱蓬,在盐地碱蓬出苗前以及出苗后,持续进行微润灌溉排盐,盐地碱蓬开始分枝之后间歇式进行微润灌溉,直至盐地碱蓬生长高峰期结束,将盐地碱蓬连根拔除,然后根据土壤盐度情况进行种植农作物或者继续种植盐地碱蓬进一步降盐。
【IPC分类】A01G25/06, A01B79/02, A01G1/00
【公开号】CN104904365
【申请号】CN201510292205
【发明人】王胜
【申请人】潍坊友容实业有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月30日

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