CN103891449A - 一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法 - Google Patents
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Abstract
一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，它涉及一种盐碱地改造方法。本发明的目的是要解决松嫩平原西部地区中重度盐碱地治理改造困难和改造不彻底，现有的改造方法存在成本过高的问题。具体步骤包括：一、修筑灌排沟渠；二、平整土地；三、秸秆填埋；四、施用改良剂和有机肥；五、旋耕起垄；六、种植作物。优点：一、本发明有效的解决了松嫩平原西部地区现有盐碱地土壤盐碱程度重，改造困难和改造不彻底，改造方法成本过高的技术问题；二、本发明改造成本相对低廉，见效快，可操作性强，适宜大范围推广应用；三、改造后土壤pH显著下降，改造后作物出苗率显著提高并可正常生长。本发明可获得一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种盐碱地改造方法。
背景技术
松嫩平原西部是我国苏打盐碱土的集中分布区，盐碱化土地面积超过5000万亩，不断加剧的土壤盐碱化导致该地区生态日趋脆弱，盐碱化治理已迫在眉睫。实践证明，盐碱土经过改造可以成为宝贵的耕地资源，因此，它也成为我国潜在的珍贵的后备土地资源。传统的盐碱地治理主要有水利工程，通过灌排水冲洗达到降低土壤盐分的目的，但盐碱化地区往往是淡水资源匮乏地区，受水资源限制，加之苏打盐碱土质地粘重，以水洗盐的效果并不理想；物理措施主要是客土法，即就近选择风沙土进行表层土壤置换或重建表层土壤，这种方法见效快，但工程浩大，土源稀缺，成本太高，实施难度大；化学措施主要是施用各种改良剂等，这种方法在轻度盐碱化耕地上有一定效果，但持效性差，需要反复施用，而在中重度盐碱地上有限的改良剂对于土壤中较高的盐碱简直是杯水车薪，很难达到改良效果。
发明内容
本发明的目的是要解决松嫩平原西部地区中重度盐碱地治理改造困难和改造不彻底，现有的改造方法存在成本过高的问题，而提供一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法。
一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法是按以下步骤完成的：
一、修筑灌排沟渠：按待开发盐碱荒地地形设计田间灌排水渠走向，以3公顷～5公顷为一单元，横向与纵向开挖沟渠，大小沟渠相互贯沟，利于田面灌排水洗盐或雨水淋洗排盐；
步骤一中所述的大沟渠深度为1.5m～2.0m，宽度为2.0m～2.5m，小沟渠深度为0.8m～1.2m，宽度为1.5m～2.0m；
二、平整土地：将苏打盐碱化旱田上的盐碱斑处进行表土剥离，剥离土层厚度为20cm～25cm，将剥离后的表土填放到低洼处或从苏打盐碱化旱田中移除；然后进行土地平整，将原来带有植被的表层土保留在耕层；如果地表过于不平或坡度较大，先将带有植被的表层土剥离就近合理堆放，剥离深度为10cm～15cm，平整土地后重新将表层土均匀回填地表，使平整后的耕层土质均匀，土地的平整度达到±5cm；
三、秸秆填埋：将平整后的苏打盐碱化旱田进行耕翻，耕翻时进行秸秆填埋，秸秆填埋分为两种方法：
方法一：若原来地表植被茂盛或植被高度超过100cm，可通过耕翻将原来地表植被埋入耕层下；
方法二：若原来植被稀疏或植被高度小于100cm，可将玉米秸秆或谷物秸秆粉碎成小于10cm的小段后埋入耕层下，填埋玉米秸秆或谷物秸秆的厚度为3cm～5cm；
秸秆填埋深度为20cm～25cm，耕翻深度15cm～20cm，耕翻后使用重耙将耕层土壤耙匀耙细，得到平整后的地表；
四、施用改良剂和有机肥：①使用机械设备将化学改良剂均匀撒施于平整后的地表；②将有机肥人工撒施或机械撒施于改良剂之上；③使用机械耙将撒施地表的化学改良剂、有机肥和耕层土壤充分混匀，得到撒施改良剂和有机肥后的苏打盐碱化旱田；
步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷30吨～40吨；
步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷10吨～20吨；
五、旋耕起垄：对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行旋耕起垄，分为两种方法：
方法一：采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为20cm～25cm，垄宽为15cm～20cm，垄台呈正三角形或梯形；起垄后使用石磙对垄台震压1遍～2遍；
方法二：采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为20cm～25cm，垄宽为15cm～20cm，垄台呈正三角形或梯形；起垄后使用石磙对垄台震压1遍～2遍；上冻前对起垄的苏打盐碱化旱田进行喷灌，喷灌水量为渗入地表10mm～15mm；
步骤五所述的旋耕起垄的季节为秋季；
六、种植作物：第二年春季适宜作物播种时节时可在起垄的苏打盐碱化旱田原垄上直接播种玉米或谷物，分为两种方法：
方法一：原垄播种时可采用侧沟施底肥，浅沟播种作物；
方法二：将原垄台从中间完全破开，深施底肥后重新合垄播种；
播种完玉米或谷物后，使用石磙将垄台震压1遍～2遍，以后的田间管理和常规作物种植相同，以后每年采用相同播种方式，逐年降低盐碱危害，3年～5年达到正常旱田耕作水平。
本发明的优点：一、本发明有效的解决了松嫩平原西部地区现有盐碱地改造方法成本过高，土壤盐碱程度重，改造困难和改造不彻底的技术问题；二、本发明改造成本相对低廉，可操作性强，适宜大范围推广应用，本发明为我国松嫩平原西部苏打盐碱化旱田构建提供了有效途径；三、本发明通过提升化学改良剂用量，配合秸秆填埋和有机肥施用，有效置换耕层土壤钠离子，并随灌水或降水淋至耕层以下，避免了土壤钠离子随水分蒸发而聚积于耕层，促进耕层土壤排盐和肥力提高；结合修建的灌排水渠逐年降低田块耕层土壤盐碱，增强了以水洗盐的效果；同时秸秆和有机肥可增加土壤有机质含量，培育肥沃耕层，增强了土壤的保肥保水性；本方法可操作性强，简便易行，具有成本相对较低，见效快，可持续利用的特点；因此，应用前景广阔，具有逐步改良和培肥土壤，提升地力，实现盐碱化农田快速构建的重要意义；四、改造后土壤pH显著下降，钙离子与土壤钠离子逐步交换，有利于灌排洗盐或降水洗盐，逐步降低土壤盐分，提高土壤肥力，改造后作物出苗率显著提高并可正常生长。
本发明可获得一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法。
附图说明
图1是土壤改良前后的pH变化柱形图；1为改良前土壤，2为试验一改良后土壤；3为试验二改良后土壤；
图2是土壤改良前后的电导率变化柱形图；1为改良前土壤，2为试验一改良后土壤；3为试验二改良后土壤；
图3是土壤改良前后出苗率的柱状图；1为改良前土壤，2为试验一改良后土壤；3为试验二改良后土壤；
图4是土壤未改良种植玉米的生长情况图；
图5是土壤改良后种植玉米的生长情况图。
具体实施方式
具体实施方式一：一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，是按以下步骤完成的：
一、修筑灌排沟渠：按待开发盐碱荒地地形设计田间灌排水渠走向，以3公顷～5公顷为一单元，横向与纵向开挖沟渠，大小沟渠相互贯沟，利于田面灌排水洗盐或雨水淋洗排盐；
步骤一中所述的大沟渠深度为1.5m～2.0m，宽度为2.0m～2.5m，小沟渠深度为0.8m～1.2m，宽度为1.5m～2.0m；
二、平整土地：将苏打盐碱化旱田上的盐碱斑处进行表土剥离，剥离土层厚度为20cm～25cm，将剥离后的表土填放到低洼处或从苏打盐碱化旱田中移除；然后进行土地平整，将原来带有植被的表层土保留在耕层；如果地表过于不平或坡度较大，先将带有植被的表层土剥离就近合理堆放，剥离深度为10cm～15cm，平整土地后重新将表层土均匀回填地表，使平整后的耕层土质均匀，土地的平整度达到±5cm；
三、秸秆填埋：将平整后的苏打盐碱化旱田进行耕翻，耕翻时进行秸秆填埋，秸秆填埋分为两种方法：
方法一：若原来地表植被茂盛或植被高度超过100cm，可通过耕翻将原来地表植被埋入耕层下；
方法二：若原来植被稀疏或植被高度小于100cm，可将玉米秸秆或谷物秸秆粉碎成小于10cm的小段后埋入耕层下，填埋玉米秸秆或谷物秸秆的厚度为3cm～5cm；
秸秆填埋深度为20cm～25cm，耕翻深度15cm～20cm，耕翻后使用重耙将耕层土壤耙匀耙细，得到平整后的地表；
四、施用改良剂和有机肥：①使用机械设备将化学改良剂均匀撒施于平整后的地表；②将有机肥人工撒施或机械撒施于改良剂之上；③使用机械耙将撒施地表的化学改良剂、有机肥和耕层土壤充分混匀，得到撒施改良剂和有机肥后的苏打盐碱化旱田；
步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷30吨～40吨；
步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷10吨～20吨；
五、旋耕起垄：对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行旋耕起垄，分为两种方法：
方法一：采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为20cm～25cm，垄宽为15cm～20cm，垄台呈正三角形或梯形；起垄后使用石磙对垄台震压1遍～2遍；
方法二：采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为20cm～25cm，垄宽为15cm～20cm，垄台呈正三角形或梯形；起垄后使用石磙对垄台震压1遍～2遍；上冻前对起垄的苏打盐碱化旱田进行喷灌，喷灌水量为渗入地表10mm～15mm；
步骤五所述的旋耕起垄的季节为秋季；
六、种植作物：第二年春季适宜作物播种时节时可在起垄的苏打盐碱化旱田原垄上直接播种玉米或谷物，分为两种方法：
方法一：原垄播种时可采用侧沟施底肥，浅沟播种作物；
方法二：将原垄台从中间完全破开，深施底肥后重新合垄播种；
播种完玉米或谷物后，使用石磙将垄台震压1遍～2遍，以后的田间管理和常规作物种植相同，以后每年采用相同播种方式，逐年降低盐碱危害，3年～5年达到正常旱田耕作水平。
本实施方式的优点：一、本实施方式有效的解决了松嫩平原西部地区现有盐碱地改造方法成本过高，土壤盐碱程度重，改造困难和改造不彻底的技术问题；二、本实施方式改造成本相对低廉，可操作性强，适宜大范围推广应用，本发明为我国松嫩平原西部苏打盐碱化旱田构建提供了有效途径；三、本实施方式通过提升化学改良剂用量，配合秸秆填埋和有机肥施用，有效置换耕层土壤钠离子，并随灌水或降水淋至耕层以下，避免了土壤钠离子随水分蒸发而聚积于耕层，促进耕层土壤排盐和肥力提高；结合修建的灌排水渠逐年降低田块耕层土壤盐碱，增强了以水洗盐的效果；同时秸秆和有机肥可增加土壤有机质含量，培育肥沃耕层，增强了土壤的保肥保水性；本方法可操作性强，简便易行，具有成本相对较低，见效快，可持续利用的特点；因此，应用前景广阔，具有逐步改良和培肥土壤，提升地力，实现盐碱化农田快速构建的重要意义；四、改造后土壤pH显著下降，钙离子与土壤钠离子逐步交换，有利于灌排洗盐或降水洗盐，逐步降低土壤盐分，提高土壤肥力，改造后作物出苗率显著提高并可正常生长。
本实施方式可获得一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的大沟渠深度为1.8m～2m，宽度为2.0～2.5m。其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的小沟渠的深度为0.8m～1.2m，宽度为1.5m～1.8m。其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤三所述的耕翻深度为18cm～20cm。其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤四①中所述的化学改良剂为磷石膏，主要成分为CaSO4·H2O和CaSO4·2H2O的混合物。其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤四②中所述的有机肥为腐熟农家肥或禽畜粪肥。其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷30吨～35吨。其他步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷35吨～40吨。其他步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷10吨～15吨。其他步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷15吨～20吨。其他步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一：采用以下方法对吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地进行改造，具体是按以下步骤完成的：
一、修筑灌排沟渠：按待开发盐碱荒地地形设计田间灌排水渠走向，以4公顷为一单元，横向与纵向开挖沟渠，大小沟渠相互贯沟，利于田面灌排水洗盐；
步骤一中所述的大沟渠深度为1.8m，宽度为2.3m，小沟渠深度为1m，宽度为1.8m；
二、平整土地：将苏打盐碱化旱田上的盐碱斑处进行表土剥离，剥离土层厚度为20cm，将剥离后的表土填放到低洼处或从苏打盐碱化旱田中移除；然后进行土地平整，将原来带有植被的表层土保留在耕层；如果地表坡度较大，先将带有植被的表层土剥离就近合理堆放，剥离深度为13cm，平整土地后重新将表层土均匀回填地表，使平整后的耕层土质均匀，土地的平整度达到±5cm；
三、秸秆填埋：将平整后的苏打盐碱化旱田进行耕翻，耕翻时进行秸秆填埋，原来植被稀疏，可将玉米秸秆粉碎成小于10cm的小段后埋入耕层下，填埋玉米秸秆的厚度为4cm；
秸秆填埋深度为23cm，耕翻深度18cm，耕翻后使用重耙将耕层土壤耙匀耙细，得到平整后的地表；
四、施用改良剂和有机肥：①使用机械设备将化学改良剂均匀撒施于平整后的地表；②将有机肥机械撒施于改良剂之上；③使用机械耙将撒施地表的化学改良剂、有机肥和耕层土壤充分混匀，得到撒施改良剂和有机肥后的苏打盐碱化旱田；
步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷40吨；
步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷20吨；
步骤四①中所述的化学改良剂为磷石膏，主要成分为CaSO4·H2O和CaSO4·2H2O的混合物；
步骤四②中所述的有机肥为禽畜粪肥；
五、旋耕起垄：对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行旋耕起垄；采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为23cm，垄宽为18cm，垄台呈梯形；起垄后使用石磙对垄台震压2遍；
步骤五所述的旋耕起垄的季节为秋季；
六、种植作物：第二年春季适宜作物播种时节时可在起垄的苏打盐碱化旱田原垄上直接播种玉米，将原垄台从中间完全破开，深施底肥后重新合垄播种；
播种完玉米后，使用石磙将垄台震压2遍，以后的田间管理和常规作物种植相同，即完成了一次对吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的改造。
试验二：试验二与试验一的区别点在于：步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷20吨；步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷10吨。其他步骤及参数与试验一相同。
随机采取改良前吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品、试验一改良后的吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品和试验二改良后的吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品进行分析和室内玉米苗期培养试验。
表1为改良前的吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品理化性状。从表1的pH值和碱化度可以看出，改良前的吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地属于重度苏打盐碱土。
表1
取改良前吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品、试验一改良后的吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品和试验二改良后的吉林省农安县龙王乡的盐碱化荒地的土壤样品1Kg装如塑料方盆，每个样品设置3个相同的参比试验，进行玉米萌芽和幼苗培养试验，玉米品种为先玉335，选当季成熟玉米饱满种子催芽，待种子萌动后每方盆播种20粒，放入组织培养室进行培养，定时进行光照、温度和水分补偿，光照和温度模拟大田常规条件，水分维持种子层湿润。图1是土壤改良前后的pH变化柱形图，图2是土壤改良前后的电导率变化柱形图。从图1和图2可以看出，改良后的试验一和试验二的土壤pH下降显著，电导率EC值即土壤盐分略有上升，这说明试验一和试验二对土壤的改良效果显著，图3是土壤改良前后出苗率的柱状图；图4是土壤未改良种植玉米的生长情况图；图5是土壤改良后种植玉米的生长情况图。
从图3、图4和图5可以看出，改良后玉米出苗率显著提高，玉米幼苗在试验二改良后的土壤上能够正常生长，而未改良土壤上少量出苗的玉米最终因盐碱危害死亡，试验结果表明试验一和试验二的土壤改良效果明显。
Claims (10)
1.一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法是按以下步骤完成的：
一、修筑灌排沟渠：按待开发盐碱荒地地形设计田间灌排水渠走向，以3公顷～5公顷为一单元，横向与纵向开挖沟渠，大小沟渠相互贯沟，利于田面灌排水洗盐或雨水淋洗排盐；
步骤一中所述的大沟渠深度为1.5m～2.0m，宽度为2.0m～2.5m，小沟渠深度为0.8m～1.2m，宽度为1.5m～2.0m；
二、平整土地：将苏打盐碱化旱田上的盐碱斑处进行表土剥离，剥离土层厚度为20cm～25cm，将剥离后的表土填放到低洼处或从苏打盐碱化旱田中移除；然后进行土地平整，将原来带有植被的表层土保留在耕层；如果地表过于不平或坡度较大，先将带有植被的表层土剥离就近合理堆放，剥离深度为10cm～15cm，平整土地后重新将表层土均匀回填地表，使平整后的耕层土质均匀，土地的平整度达到±5cm；
三、秸秆填埋：将平整后的苏打盐碱化旱田进行耕翻，耕翻时进行秸秆填埋，秸秆填埋分为两种方法：
方法一：若原来地表植被茂盛或植被高度超过100cm，可通过耕翻将原来地表植被埋入耕层下；
方法二：若原来植被稀疏或植被高度小于100cm，可将玉米秸秆或谷物秸秆粉碎成小于10cm的小段后埋入耕层下，填埋玉米秸秆或谷物秸秆的厚度为3cm～5cm；
秸秆填埋深度为20cm～25cm，耕翻深度15cm～20cm，耕翻后使用重耙将耕层土壤耙匀耙细，得到平整后的地表；
四、施用改良剂和有机肥：①使用机械设备将化学改良剂均匀撒施于平整后的地表；②将有机肥人工撒施或机械撒施于改良剂之上；③使用机械耙将撒施地表的化学改良剂、有机肥和耕层土壤充分混匀，得到撒施改良剂和有机肥后的苏打盐碱化旱田；
步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷30吨～40吨；
步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷10吨～20吨；
五、旋耕起垄：对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行旋耕起垄，分为两种方法：
方法一：采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为20cm～25cm，垄宽为15cm～20cm，垄台呈正三角形或梯形；起垄后使用石磙对垄台震压1遍～2遍；
方法二：采用旋耕犁对改良剂和有机肥混匀后的苏打盐碱化旱田进行耕翻起垄，垄高为20cm～25cm，垄宽为15cm～20cm，垄台呈正三角形或梯形；起垄后使用石磙对垄台震压1遍～2遍；上冻前对起垄的苏打盐碱化旱田进行喷灌，喷灌水量为渗入地表10mm～15mm；
步骤五所述的旋耕起垄的季节为秋季；
六、种植作物：第二年春季适宜作物播种时节时可在起垄的苏打盐碱化旱田原垄上直接播种玉米或谷物，分为两种方法：
方法一：原垄播种时可采用侧沟施底肥，浅沟播种作物；
方法二：将原垄台从中间完全破开，深施底肥后重新合垄播种；
播种完玉米或谷物后，使用石磙将垄台震压1遍～2遍，以后的田间管理和常规作物种植相同，以后每年采用相同播种方式，逐年降低盐碱危害，3年～5年达到正常旱田耕作水平。
2.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤一中所述的大沟渠深度为1.8m～2m，宽度为2.0～2.5m。
3.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤一中所述的小沟渠的深度为0.8m～1.2m，宽度为1.5m～1.8m。
4.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤三所述的耕翻深度为18cm～20cm。
5.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤四①中所述的化学改良剂为磷石膏，主要成分为CaSO4·H2O和CaSO4·2H2O的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤四②中所述的有机肥为腐熟农家肥或禽畜粪肥。
7.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷30吨～35吨。
8.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤四①中所述的化学改良剂的用量为每公顷35吨～40吨。
9.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷10吨～15吨。
10.根据权利要求1所述的一种苏打盐碱化旱田快速构建的方法，其特征在于步骤四②中所述的有机肥的用量为每公顷15吨～20吨。
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