CN103688617A - 一种利用客土整治荒石滩的方法 - Google Patents

一种利用客土整治荒石滩的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用客土整治荒石滩的方法，包括以下步骤：1】采用铲高垫低的方法，将荒石滩进行平整；2】选用沙土或淤泥与粒径1-10cm的石砾，按照体积比1∶1-1∶2混合均匀作为混合层，将混合层覆盖在荒石滩层上，然后压实混合层，压实后的混合层的厚度为10-20cm；3】在混合层上覆土层，覆的土层分3层：①先覆盖第一生土层，并将第一生土层压实；②再在第一生土层上覆盖第二生土层，不压实；③最上层覆盖熟土层，或人工添加肥料的富含一定养分的半熟化土层；覆的土层的厚度为30-100cm。本发明对石砾层上部和客土层底部进行压实处理，减少了铺土后的漏水漏肥量，保护了荒石滩生态环境，增加了耕地资源。

Description

一种利用客土整治荒石滩的方法
技术领域
本发明涉及土地整治领域，具体涉及一种利用客土整治荒石滩的方法。
背景技术
我国人口众多，耕地资源相对匮乏直接影响我国的粮食安全。为了确保我国的粮食安全，一方面要求保护现有耕地的数量和质量，另一方面需要发现耕地后备资源，作为未来开发的保障。因此，难利用土地的开发整治技术成为我们急需要解决的问题。旧河道荒石滩，作为一种难利用的土地资源，类似于裸岩石砾地，多数为冲刷型砾石滩，大部分因上游建库蓄水、河道变迁、缺乏河防等多种原因形成，下游河道常年无水，并堆积了大面积分散凌乱的鹅卵石。这些旧河道荒石滩的共性是河槽浅宽、河床宽广、占地面积大、砾石裸露土层瘠薄、蓄水能力差。整个河道处于闲置状态，且占用了大面积土地资源。
发明内容
针对旧河道荒石滩土地整治需求，本发明提供一种利用客土整治荒石滩的方法，以增加耕地资源。
本发明的技术解决方案如下：
一种利用客土整治荒石滩的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
1】采用铲高垫低的方法，将荒石滩进行平整；
2】选用沙土或淤泥与粒径1-10cm的石砾，按照体积比1：1-1：2混合均匀作为混合层，将混合层覆盖在荒石滩层上，然后压实混合层，压实后的混合层的厚度为10-20cm；
3】在混合层上覆盖第一生土层，然后将第一生土层压实，压实后的第一生土层的容重为1.5-1.6g/cm3；
4】在经过步骤3】压实后的第一生土层上覆盖第二生土层；
5】在第二生土层上覆盖熟土层或半熟化土层；
6】对熟土层或半熟化土层进行细平，使熟土层或半熟化土层各处最终坡度低于1度；
其中，所述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为30-100cm。
上述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为30cm、40cm、50cm、60cm、80cm或100cm。
上述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为50cm或60cm。
上述第一生土层的厚度为10cm或20cm，第二生土层的厚度为20cm，熟土层或半熟化土层的厚度为20cm。
上述第一生土层、第二生土层和半熟化土层均选自非农用耕地，该非农用耕地包括表层，表层以下的30cm处为中层；
所述半熟化土层选自所述表层至中层之间，半熟化土层包括表层；第一生土层和第二生土层均选自中层至中层以下的30cm，第一生土层和第二生土层均包括中层。
上述步骤1】中的荒石滩宽30-60m，荒石滩上设有排洪渠。
上述排洪渠宽3-5m。
上述步骤2】中的体积比是1：1。
上述步骤3】中压实后的第一生土层的容重为1.6g/cm3。
本发明的优点：
1、以优化的工程措施对荒石滩进行整治，较少的覆土厚度，降低工程量。
2、对石砾层上部和客土层底部进行压实处理，以减少铺土后的漏水漏肥量。优化的土壤培肥和作物轮换种植方式，可尽快恢复地力。
3、合理利用旧河道荒石滩丰富的水土资源，对其进行综合整治，从而保护荒石滩生态环境和增加耕地资源。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记：
1-荒石滩；2-混合层；3-第一生土层；4-第二生土层；5-熟土层或半熟化土层；6-作物。
具体实施方式
本发明提供一种利用客土整治荒石滩的方法，包括以下步骤：
1】采用铲高垫低的方法，将荒石滩1进行平整；可以沿旧河道水流方向选择荒石滩，为了施工方便，能够机械化操作，可以选择宽30-60m的荒石滩，为了便于泄洪，避免水灾的发生，荒石滩上可以设有宽3-5m排洪渠；
2】选用沙土或淤泥与粒径1-10cm的石砾，为了减少石砾间大孔隙，以减少铺土后的漏水漏肥量，将沙土或淤泥与石砾按照体积比1：1-1：2混合均匀作为混合层2，将混合层覆盖在荒石滩上，然后压实混合层，压实后的混合层的厚度为10-20cm；沙土或淤泥与石砾的体积比最好是1：1；
3】在混合层上覆盖第一生土层3，然后将第一生土层压实，压实后的第一生土层的容重为1.5-1.6g/cm3；最好是1.6g/cm3。
4】在经过步骤3】压实后的第一生土层上覆盖第二生土层4，第二生土层不压实；
5】在第二生土层上覆盖熟土层或半熟化土层5；
6】对熟土层或半熟化土层进行细平，使熟土层或半熟化土层各处最终坡度低于1度；
其中，所述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为30-100cm，具体可以为30cm、40cm、50cm、60cm、80cm或100cm，优选50cm或60cm；半熟化土层可以采用人工添加肥料的富含一定养分的半熟化土层。
可以将第一生土层的厚度为10cm或20cm，第二生土层的厚度为20cm，熟土层或半熟化土层的厚度为20cm。
其中，第一生土层、第二生土层和半熟化土层均选自非农用耕地，该非农用耕地包括表层，表层以下的30cm处为中层；半熟化土层选自所述表层至中层之间，半熟化土层包括表层；第一生土层和第二生土层均选自中层至中层以下，第一生土层和第二生土层均包括中层。
步骤1】可以通过以下方式实现：使用工程方法平整荒石滩石砾层；沿旧河道水流方向，以50m宽为一段整治区域，区域中预留5m宽砌石排洪渠，对排洪渠两侧荒石滩进行整治；以河道外沿一侧为边界延伸至排洪渠边坡，若该区域存在坡度，采用铲高垫低的方法，对该区域进行平整。
步骤2】可以通过以下方式实现：在荒石滩上覆盖粒径1-10cm的石砾作为石砾层，石砾可以采用鹅卵石或碎石砾，石砾层高度可以为10cm。然后在石砾上覆盖厚度为10cm的沙土或河道淤泥，然后使用挖机将沙土或河道淤泥与石砾层混拌均匀作为混合层，并压实。通过平整荒石滩、并选用混合层在荒石滩上压实铺顶，减少了上层客土漏入下层石缝中，保持了上层土壤厚度稳定。鹅卵石或碎石砾可以从荒石滩就地取材。
第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层统称为客土，客土可以从旧河道附近就地取土。以陕西某河道荒石滩地综合治理为例，旧河道两侧黄土塬土层深厚，为非农用耕地，该非农用耕地包括表层，表层以下的30cm处为中层，非农用耕地的表层至中层为半熟化土层，包括表层，运土前将半熟化土层剥离，单独放置。中层至中层以下、含中层，为第一生土层和第二生土层，挖取后按用量分堆放置在平整好的石砾层上。
半熟化土层配方施肥方法。由于半熟化土层有机质、氮磷钾养分等含量较低，不适合普通作物种植，需要施加部分肥料进行土壤地力改善。对所用半熟化土层进行常规养分含量测定，确定地力水平，根据地力水平制定出产量，再根据区域作物产量水平下所需土壤养分的含量状况，补充半熟化土层施肥用量。
以陕西某荒石滩地综合治理为例：
首先，确定能够整治的荒石滩面积，对荒石滩整体做好勘测，进行规划设计。根据雨季最大洪峰量，考虑排洪渠设计尺寸，挖掘整理旧河道，预留好排洪渠走向位置。然后，石砾层平整中考虑不同粒径的石块放置层次，使用挖掘机、推土机对区域内荒石滩进行粗平，移动区域内大石块，将大石块埋入下层，整体以大石块垫底，荒石滩表面用粒径1-10cm的石砾铺在顶层作为石砾层，石砾层的厚度为10cm。在石砾层上覆盖厚度为10cm的沙土或河道淤泥，然后使用挖机将沙土或河道淤泥与石砾层混拌均匀，并压实作为混合层。
按照客土覆盖高度计算所需客土用量。使用机械挖运客土到所需覆盖的混合层，分堆放置备用。根据工程实际，结合模型试验，50cm或60cm土层覆盖厚度最适合作物种植。覆土层设计分3层：①先覆盖第一生土层，压实后厚度为10cm或20cm。②再覆盖第二生土层，不压实，厚度为20cm。③最上层覆盖20cm熟土层，或人工添加肥料的富含一定养分的半熟化土层。
客土用量计算：
(1)生土用量
生土压实比，原状土容重为1.35g/cm3，压实后约1.60g/cm3，压实比约18.5％。生土总厚度为10*(1+18.5％)+20＝31.85cm或20*(1+18.5％)+20＝43.70cm，每平方米生土运土量约0.3185m3或0.437m3。
(2)熟化土或半熟化土用量
熟化土层高20cm，每平方米熟化土运土量约0.2m3。
(3)半熟化土养分测定
以下是申请人提供的关于上述技术方案中的相关参数优化试验，以对本发明的技术方案作理论、效果支持说明。
本研究通过建立河道-田块1：100比例的水工物理模型(实验装置)，在旧河道已有沙砾地层上不同客土厚度进行种植试验分析，根据作物的生长和产量，确定在造田开发中科学合理的土层厚度。
通常土壤耕作层深度为30-40cm，因此试验田设计将覆黄土厚度分别为30cm、40cm、50cm、60cm、80cm和100cm，模拟实地条件，客土以下分别用170cm、160cm、150cm、140cm、120cm和100cm砾石(80％)和沙土(20％)填装。
试种选种冬小麦和春玉米，种植过程中，注重农田管理，特别在作物生长重要时期注重病虫害防治，其他耕作措施按照常规方法操作。
试验结果表明，不同覆土厚度对耕作层土壤容重和土壤孔隙度的影响差异显著。50cm和60cm覆土厚度，土壤孔隙度最大，土壤保肥效果较好，作物产量高，既满足作物生长需求，且工程成本较低。

Claims (9)

1.一种利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1】采用铲高垫低的方法，将荒石滩进行平整；
2】选用沙土或淤泥与粒径1-10cm的石砾，按照体积比1：1-1：2混合均匀作为混合层，将混合层覆盖在荒石滩层上，然后压实混合层，压实后的混合层的厚度为10-20cm；
3】在混合层上覆盖第一生土层，然后将第一生土层压实，压实后的第一生土层的容重为1.5-1.6g/cm3；
4】在经过步骤3】压实后的第一生土层上覆盖第二生土层；
5】在第二生土层上覆盖熟土层或半熟化土层；
6】对熟土层或半熟化土层进行细平，使熟土层或半熟化土层各处最终坡度低于1度；
其中，所述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为30-100cm。
2.根据权利要求1所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为30cm、40cm、50cm、60cm、80cm或100cm。
3.根据权利要求2所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述第一生土层、第二生土层和熟土层/半熟化土层的总厚度为50cm或60cm。
4.根据权利要求3所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述第一生土层的厚度为10cm或20cm，第二生土层的厚度为20cm，熟土层或半熟化土层的厚度为20cm。
5.根据权利要求4所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：
所述第一生土层、第二生土层和半熟化土层均选自非农用耕地，该非农用耕地包括表层，表层以下的30cm处为中层；
所述半熟化土层选自所述表层至中层之间，半熟化土层包括表层；第一生土层和第二生土层均选自中层至中层以下，第一生土层和第二生土层均包括中层。
6.根据1至5任一权利要求所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述步骤1】中的荒石滩宽30-60m，荒石滩上设有排洪渠。
7.根据权利要求6所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述排洪渠宽3-5m。
8.根据权利要求7所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述步骤2】中的体积比是1：1。
9.根据权利要求8所述的利用客土整治荒石滩的方法，其特征在于：所述步骤3】中压实后的第一生土层的容重为1.6g/cm3。
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