CN104969681B

CN104969681B - 一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法

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Publication number: CN104969681B
Application number: CN201510402261.0A
Authority: CN
Inventors: 毛伟兵; 孙玉霞; 赵文虓; 李晓华
Original assignee: Shandong Agricultural University
Current assignee: Shandong Agricultural University
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: CN104969681A

Abstract

本发明提供了一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法，利用引黄泥沙含有大量0.1‑0.05mm颗粒的特点，对粘质盐土进行配沙改良，快速调控和优化粘质盐土的颗粒组成，改善土壤物理性状。本发明能够根据引黄泥沙颗粒组成的动态变化，计算出适合各类粘质盐土配沙量范围，确定最优配沙量；在实际操作中可以结合不同地区盐碱土壤和引黄泥沙的实际情况选择配沙量，操作灵活方便，非常适合黄河三角洲地区各类粘质盐土的改良和引黄灌区泥沙资源的高效利用。

Description

一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法

一、技术领域

本发明涉及一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法，属于盐碱地改良技术领域，具体涉及一种利用引黄泥沙调控土壤颗粒组成，快速改良盐碱土的方法，特别适合黄河三角洲地区粘质盐土改良。

二、背景技术

随着我国人口迅速增加和耕地面积逐年减少，粮食需求量持续增长，迫切需要对低产盐碱土进行改良，以保障国家粮食安全，促进经济、农业和社会可持续发展。

我国有各类盐渍土9913万公顷，其中滨海盐碱土130万公顷，是我国重要的盐碱土类型。由于滨海盐碱土自然条件相对较好，土壤改良和增产潜力巨大，因此成为我国农业开发和粮食生产的最主要后备耕地资源。实现滨海盐碱土壤的改良和高效利用，对解决中国人口、粮食、资源和环境等问题都具有重要意义。

黄河三角洲地区土壤盐碱化严重，有1235万亩盐碱土，其中粘质盐土650万亩，是该地区最主要的低产盐碱土类型。由于粘质盐土中粒径<0.002mm的粘粒含量高，一般超过20％。导致土壤中大量盐分吸附和积累，表现出土壤含盐量高、质地粘重、颗粒分散、紧实板结、通透性差、入渗率低等不良理化性状，土壤肥力水平低下，不仅作物生长不良、产量低，还导致区域生态环境十分脆弱，迫切需要对粘质盐土进行改良治理。

各种土壤改良材料在粘质盐土改良中面临如下问题：1)粉磨石膏、沸石、氯化钙等化学改良剂价格昂贵、成本高，在大面积盐碱农田改良中受到限制；2)粉煤灰、煤矸石粉、陶瓷粉、铝土矿渣等廉价、方便的土壤改良材料，存在重金属污染等潜在环境问题，农田使用被严格控制；3)有机残渣和有机肥含有高浓度氯、钠、钾和氨等成分，不会明显降低土壤含盐量，对地下水有一定污染，不适用于浅层地下水矿化度较高的黄河三角洲地区。4)灌水压盐、明沟与暗管排盐等措施工程量巨大、运行维护费用高，还易出现次生盐渍化、管道堵塞、地下水盐二次分布等问题；5)植物与生物改良措施见效缓慢、周期长，不适合低产盐碱土的快速改良和粮食增产。

粘质盐土恶劣的土壤物理性状一直是其改良利用的关键与难点。探索高效实用的粘质盐土改良方法，选择适合不同盐碱土区域、低廉环保的改良材料，改善粘质盐土的物理性状，实现盐碱土资源的可持续利用，是目前亟需解决的重要问题。

黄河三角洲地区淡水资源短缺，引黄水量占用水总量90％以上。引黄必然引沙，每年仅滨州、东营两市的引沙量高达450万立方米。特别是小浪底水库运行后，黄河水沙条件发生较大变化，虽然引水含沙量降低，但是，引黄泥沙中>0.05mm的泥沙颗粒大幅度增加，其中0.1-0.05mm的颗粒比例最多，一般在60％以上。由于>0.05mm的泥沙颗粒输送困难，不仅导致引黄灌区干支渠系、沉沙池等淤积严重，还会产生土地退化、土壤沙化等一系列问题。目前，黄河三角洲地区每年进行引黄泥沙清淤的费用都超过1亿元人民币，亟需把巨量的引黄泥沙进行高效利用。

利用引黄泥沙改良盐碱土现主要采用浑水灌溉和引黄放淤。通过浑水灌溉进入田间的泥沙主要是<0.05mm的粉粒和粘粒，这些入田泥沙增加了粘质盐土区域的土壤粘粒含量，不适用于粘质盐土改良。引黄放淤通常以抬高盐碱土地面的高度计算放淤量，基本不考虑放淤地点盐碱土壤的改良需求，忽视了引黄泥沙与盐碱土之间在物理性质、颗粒组成等方面的有效匹配，不仅造成大量泥沙资源浪费，还导致土地质量的下降。

三、发明内容

为解决上述技术难题，利用引黄泥沙的颗粒组成特点，结合粘质盐土物理性状的改良需求，本发明提供了一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法，利用引黄泥沙含有大量0.1-0.05mm颗粒的特点，对粘质盐土进行配沙改良，快速调控和优化粘质盐土的颗粒组成，改善土壤物理性状，降低土壤含盐量的盐碱土改良方法，从而有效解决上述背景技术中面临的各种问题，以实现黄河三角洲地区盐碱土改良、泥沙资源利用、生态环境改善和农作物高产的有机结合。

本发明的技术方案是：

一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法，包括如下步骤：

1、待改良粘质盐土和拟利用引黄泥沙的取样分析

1)在待改良的粘质盐土地块，均匀选取5-10个样点，取样深度自地表面向下20cm，每个样点取土0.5kg，按照美国土壤颗粒分级标准划分土壤粒级进行粘质盐土的颗粒分析。

2)同时在步骤1)所述的样点处取土壤样品时，另用环刀法取土壤样品，测定粘质盐土的容重，容重值用R₀表示，单位g/cm³。

3)均匀取拟利用黄泥沙地区的黄泥沙样品4-6个，进行泥沙颗粒分析，引黄泥沙的颗粒分析及标准同步骤1)。

4)根据步骤1)和3)颗粒分析结果，分别设粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例为S₁，<0.002mm的颗粒比例为C₁；引黄泥沙中0.1-0.05mm的颗粒比例为S₂，<0.002mm的颗粒比例为C₂；S₁、C_1、S₂、C₂均用百分数表示(％)，且保持3位数字。

2、计算最大配沙量：

1)根据公式(1)计算配沙改良后粘质盐土中0.1-0.05mm颗粒的最大比例为S_max(单位：％)，即改良后粘质盐土中0.1-0.05mm颗粒比例不能超过S_max，否则会对土壤质量产生不良影响。

\{\begin{matrix} S_{\max} = (S_{2} - S_{1}) X + (2 S_{1} - S_{2}) \\ S_{\max} = (C_{2} - C_{1}) X + (2 C_{1} - C_{2}) \end{matrix} - - - (1)

2)根据公式(2)计算最大配沙量W_max(单位：kg/m²)，即改良后粘质盐土中引黄泥沙的总量不能超过W_max。设定配沙量上限指标W_max，主要是针对目前引黄灌区在清淤时只考虑泥沙处理，不考虑过量泥沙进入农田后对土壤产生的不良影响而设定的，可有效解决清淤堆沙过量对土壤和生态环境质量的破坏问题。对粘质盐土进行改良的土层深度，按照从土壤表面向下20cm的深度计算，因为0-20cm表层土壤是普通农业机械的耕翻深度，也是使引黄泥沙和粘质盐土能够充分混合均匀的土层深度，即配沙层厚度按20cm计算。

W_max＝[200R₀(S_max-S₁)]/S₂ (2)

3、计算配沙改良时粘质盐土所需的适宜配沙量范围

根据田间试验结果建立待改良粘质盐土地块的粘质盐土饱和导水率与土壤中0.1-0.05mm颗粒比例的回归方程，即公式(3)，计算保持适宜饱和导水率条件下的粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例：

K_S＝0.0533e^0.2004x (3)

公式(3)中，K_s为粘质盐土饱和导水率(单位：10^-5m/s)，K_s＝0.60-1.30×10^-5m/s；x为土壤中含0.1-0.05mm的颗粒比例(单位：％)，e为自然常数，e≈2.71828。

田间试验结果表明，当土壤饱和导水率达0.60×10^-5m/s时，粘质盐土的冲洗脱盐效率开始明显升高，当土壤饱和导水率增加到1.30×10^-5m/s时，虽然表层土壤冲洗脱盐效率增加，但是土壤保水与持水能力开始下降。因此，粘质盐土配沙改良后土壤饱和导水率在0.6×10^-5-1.3×10^-5m/s之间时，有利于土壤中盐分快速淋洗，粘质盐土的配沙改良效果最佳。根据公式(3)，计算K_s在0.60-1.30×10^-5m/s之间的x值，即为配沙改良后粘质盐土中0.1-0.05mm颗粒的最优比例范围，设x值＝S_L-S_H(单位：％)。

2)根据公式(4)和公式(5)计算改良粘质盐土的配沙量W(单位为kg/m²)，W＝W_L-W_H(单位为kg/m²)，W_L为最优配沙量范围的最低配沙量，W_H为最优配沙量范围的最高配沙量。在最低配沙量和最优配沙量之间，配沙量越大，土壤脱盐效果越好。当泥沙数量较少、运输成本较高时，可在最优配沙量范围内的最低配沙量和最高配沙量之间，灵活选择各自适宜的配沙量W(单位为kg/m²)。

W_L＝[200R₀(S_L-S₁)]/S₂ (4)

W_H＝[200R₀(S_H-S₁)]/S₂ (5)

3)如果待改良的粘质盐土面积为M(单位为m²)，在W_L和W_H之间根据运输成本确定的适宜配沙量为W(单位为kg/m²)，则配沙总用量W_总＝M×W/1000(单位为t，即吨)。

4、粘质盐土配沙改良

1)在农作物种植整地前，把按步骤C确定的配沙总用量输送至田间，将拟利用的引黄泥沙均匀撒在待改良粘质盐土的地块表面。

2)结合播种前耕地，将撒在土壤表面的引黄泥沙均匀耕入土壤中；配沙后的耕翻次数按照当地正常的盐碱土整地即可，不需要额外增加耕地次数；其余耕作、种植、灌溉施肥等与当地农作方式保持完全一致。

通过以上步骤相互结合，共同完成对各类粘质盐土的改良。

很显然，本发明中各步骤是一种最优化的组合，能够根据引黄泥沙颗粒组成的动态变化，计算出适合各类粘质盐土配沙量范围，确定最优配沙量；在实际操作中可以结合不同地区盐碱土壤和引黄泥沙的实际情况选择配沙量，操作灵活方便，非常适合黄河三角洲地区各类粘质盐土的改良和引黄灌区泥沙资源的高效利用。

本发明的有益效果是：

土壤脱盐效果好，见效快。利用本发明调控土壤颗粒组成，把粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例控制在一个合理的范围，维持适宜的土壤饱和导水率，增加土壤通透性，减少土壤盐分吸附，降低土壤含盐量，既便于灌溉时土壤盐分的快速淋洗，又抑制了土壤返盐。

不需要大量工程投资，避免了各类化学、废渣等盐碱土改良材料对土壤的潜在污染问题，实现了高效低廉、环保实用的盐碱土改良目标。

不需要占用土地，引黄泥沙的利用不仅减少了清淤占地，增加了可利用土地面积，还达到了引黄泥沙变废为宝、高效利用的目的。

把粘质盐土的配沙改良与常规农业耕作结合在一起进行，不需要复杂的技术、昂贵的工程建设和维护费用，操作简便实用，极易大面积实施和推广。

不仅有效解决了引黄灌区的泥沙清淤占地问题、节省了大量清淤费用，还快速改良了盐碱土壤，真正达到了粘质盐土改良和引黄泥沙资源高效利用的双重目的，也极大促进了黄河三角洲地区生态环境的改善。

综上所述，利用引黄泥沙改良粘质盐土的方法为大面积滨海地区，特别是黄河三角洲地区的盐碱地改良提供了高效低廉、方便实用的解决方案。既改良低产盐碱土，实现土壤可持续利用，又充分利用引黄泥沙资源，可有效解决黄河三角洲面临的土壤盐碱、泥沙淤积及其生态环境问题，将极大促进黄河三角洲地区农业生产和区域经济的可持续发展。

四、附图说明

图1是待改良粘质盐土与拟利用引黄泥沙的颗粒组成对比图。试验结果证明，粘质盐土中粒径<0.002mm的粘粒比例一般在20％以上，而0.1-0.05mm的颗粒比例不到5％。由于粘质盐土中粘粒含量高、质地粘重，导致土壤物理性状不良，是制约其改良利用的主要问题之一。而引黄灌区内淤积的引黄泥沙中粒径在0.1-0.05mm的颗粒比例一般超过65％，数量较大。因此，利用引黄泥沙中0.1-0.05mm颗粒比例高的特点，通过向粘质盐土中配入定量泥沙，以调控土壤颗粒组成，改善粘质盐土的质地和物理性状。灌区进行引黄输水时，由于>0.05mm的泥沙颗粒输送困难，常导致引黄灌区干支渠系严重淤积，影响灌区水利工程正常运行。清淤堆沙又造成周边区域的土地退化、土壤沙化和生态环境恶化等一系列问题。所以从灌区水利工程运行管理的角度，>0.05mm的泥沙颗粒不利于灌区正常运行，需要进行清淤处理。每年黄河三角洲地区各引黄灌区的清淤费近1亿元人民币，高昂的清淤费用给当地人民群众造成沉重的经济负担。而本发明专利的亮点之一，是根据粘质盐土和引黄泥沙的颗粒组成特点，通过控制配沙量，利用大量废弃的、亟需处理的引黄泥沙调控土壤颗粒组成，改善粘质盐土的质地和物理性状，起到改良盐碱土的目的。图1粘质盐土与引黄泥沙颗粒组成对比可以充分说明，引黄泥沙的颗粒组成特点正好弥补了粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例低和<0.002mm的粘粒比例高等颗粒组成的缺陷，因此，引黄泥沙是进行黄河三角洲粘质盐土改良的理想材料。

图2是2012年11月20日田间试验中粘质盐土配沙改良后，配沙量分别为0kg/m²的不配沙处理(用CK表示)，10kg/m²配沙处理(用10KG表示)，20kg/m²配沙处理(用20KG表示)等三个不同处理0-1m厚度土体内各土层的土壤含盐量变化(0-1m厚度土体，即从土壤表层向下深度达1m的土体)。粘质盐土配沙改良的田间试验于2012年10月6日进行，10月8日小麦播种，2012年11月20日测定上述三个不同处理各土层的土壤含盐量。在0-20cm的表层土壤中(即厚度为20cm的配沙层)，10KG和20KG两个配沙处理的土壤含盐量出现最大降幅，比对照分别下降了9.32％和44.46％。由图2可以说明，增加粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例，可以明显降低土壤含盐量，有利于小麦苗期生长。

图3是2013年3月5日田间试验中粘质盐土配沙改良后，CK、10KG和20KG三个不同处理在0-1m厚度土体内各土层的土壤含盐量变化。与图2表示的试验结果一样，10KG和20KG在为0-20cm表层土壤(即厚度为20cm的配沙层)的含盐量下降幅度最大，10KG和20KG比对照(即不配沙处理)分别下降了17.13％和43.44％。由图3可以说明，粘质盐土配沙改良可以明显降低春季土壤含盐量，有利于小麦春季返青和拔节生长。

图4是2013年5月4日粘质盐土配沙改良后，0-1m厚度土体内各土层的土壤含盐量变化。其中10KG和20KG两个配沙处理在0-20cm配沙层的土壤含盐量下降最明显，比对照(不配沙处理)分别降低了48.83％和62.36％。由图4可以说明，在春季干旱蒸发强烈的条件下，粘质盐土配沙改良可以明显抑制土壤返盐、降低土壤含盐量，有利于小麦生长和高产。

通过图2、图3、图4可以充分说明，粘质盐土配沙改良后，在小麦不同生长时期，土壤含盐量都呈现出明显下降的趋势。在最低配沙量到最优配沙量之间，土壤含盐量随配沙量的增加而降低，越接近土壤最优配沙量，土壤脱盐效果最佳。即使在土壤返盐比较严重的春秋季节，0-20cm配沙层的土壤含盐量基本可以控制在1.2g/kg，完全可以满足小麦生长对土壤含盐量的限制要求。

五、具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、实施方法和效果易于明白，下面结合大田试验实例，进一步阐述本发明。

试验例

试验地点选在山东省滨州市阳信县水落坡乡洼里赵村，试验区距滨州小开河灌区的输沙干渠约3.5km；试验地面积588m²，试验地点土壤为粘质盐土，土体构型均质。试验前为低产盐碱地，小麦亩产仅为250kg，由于粮食作物效益极低，一般种植棉花。由于粘质盐土和引黄泥沙中粒径>0.25mm的颗粒很少，所以把所有粒径在0.25mm以上的颗粒合并成一个粒级，即>0.25mm粒级。因此，粘质盐土和泥沙颗粒分为7个粒级，粒径划分范围分别是：>0.25mm、0.25-0.1mm、0.1-0.05mm、0.05-0.01mm、0.01-0.005mm、0.005-0.002mm和<0.002mm。颗粒分析时按上述7个粒级进行测定和分析计算，颗粒分析方法可选用激光粒度仪或者湿筛—吸管法。

按照以下方法快速改良试验地粘质盐土：

1、试验地粘质盐土田间取样后进行土壤颗粒分析，测定结果为：粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒所占比例S₁＝7.22％，<0.002mm的粘粒比例C₁＝19.507％；

2、取样测定拟利用引黄泥沙(即滨州小开河灌区的输沙干渠中的淤积泥沙)的颗粒组成，测定结果为：引黄泥沙中0.1-0.05mm的颗粒比例S₂＝84.56％，<0.002mm的颗粒比例C₂＝0；粘质盐土和引黄泥沙的颗粒分析方法采用湿筛—吸管法。

3、用环刀法取样测定待改良粘质盐土的容重，R₀＝1.432g/cm³，取多点平均值。

4、粘质盐土和引黄泥沙的颗粒分析按7个粒级，粒径划分范围分别是：>0.25mm、0.25-0.1mm、0.1-0.05mm、0.05-0.01mm、0.01-0.005mm、0.005-0.002mm和<0.002mm。待改良粘质盐土与所利用引黄泥沙的颗粒分析结果如图1所示。

5、为避免过度配沙对土壤产生不良影响，应计算最大配沙量。根据粘质盐土和引黄泥沙的颗粒分析试验结果，按照公式(1)确定改良后粘质盐土中0.1-0.05mm颗粒的最大值S_max：

\{\begin{matrix} S_{m a x} = (S_{2} - S_{1}) X + (2 S_{1} - S_{2}) = (84.56 - 7.22) X + (2 \times 7.22 - 84.56) = 77.34 X - 70.12 \\ S_{m a x} = (C_{2} - C_{1}) X + (2 C_{1} - C_{2}) = (0 - 19.51) X + (2 \times 19.51 - 0) = - 19.51 X + 39.02 \end{matrix}

6、解上述二元一次方程组，得到S_max＝17.04％，即粘质盐土配沙改良后土壤中0.1-0.05mm的颗粒比例不应超过17.04％。

7、根据S_max＝17.04％，用公式(2)计算最大配沙量W_max(单位：kg/m²)，计算结果表明，进行粘质盐土改良的最大配沙量不应超过33.258kg/m²。

W_max＝[200R₀(S_max-S₁)]/S₂＝[200×1.432×(0.1704-0.0722)]/0.8456＝33.258(kg/m²)

8、根据公式3计算粘质盐土配沙改良后，土壤饱和导水率在0.6-1.3(10^-5m/s)之间时，土壤中0.1-0.05mm颗粒的最优比例范围S_L-S_H(单位：％)，设x＝S_L-S_H。由0.6＝0.0533e^0.2004x，得出S_L＝12.1％。同样，由1.3＝0.0533e^0.2004x，得出S_H＝15.9％。

9、根据公式4和公式5，分别计算粘质盐土配沙改良后，在最优配沙量范围内的最低配沙量W_L＝16.53kg/m²，最高配沙量W_H＝29.39kg/m²。

W_L＝[200R₀(S_L-S₁)]/S₂＝[200×1.432×(0.121-0.0722)]/0.8456＝16.53(kg/m²)

W_H＝[200R₀(S_H-S₁)]/S₂＝[200×1.432×(0.159-0.0722)]/0.8456＝29.39(kg/m²)

10、粘质盐土配沙改良

1)为了进行不同配沙量对粘质盐土改良效果的比较，大田试验分别设置了0kg/m²、10kg/m²和20kg/m²共三种不同配沙量处理，分别用CK、10KG、20KG表示。

2)在2012年10月6日，冬小麦种植整地前，根据确定的泥沙总量，分别把10KG和20KG两种配沙处理的泥沙用量输至田间，均匀撒在土壤表面。CK处理为不配沙的对照试验，两个配沙处理的泥沙总用量分别为：

10KG处理的试验小区长23.5m，宽8m，总面积为188m²。所以，10KG处理的泥沙总用量＝10×23.5×8＝1880kg。

20KG处理的试验小区长23.5m，宽8.5m，总面积为200m²。所以，20KG处理的泥沙总用量＝20×23.5×8.5＝3995kg。

3)2012年10月7日，结合冬小麦播种前耕地，将泥沙均匀翻耕到0-20cm表层土壤中，翻耕3次，与当地粘质盐土种植前翻耕次数完全一致。

4)2012年10月8日小麦播种，小麦生长期间的耕作、灌溉、施肥等与当地冬小麦种植管理完全保持一致。

11、粘质盐土配沙改良效果分析

为验证本发明对粘质盐土改良的应用效果，粘质盐土配沙改良后，在小麦不同生长时期分别测定土壤含盐量变化，进行了小麦测产和实际产量统计，结果如下：

1)2012年11月20日，在CK、10KG和20KG三个不同处理0-1m厚度土体内，分别测定了不同土层的土壤含盐量，结果表明：10KG和20KG两个配沙处理的土壤含盐量比CK(不配沙处理)明显下降，特别是在0-20cm配沙层中土壤含盐量降幅最大，比对照分别下降了9.32％和44.46％，见图2。

2)2013年3月5日，测定了CK、10KG和20KG三个不同处理0-1m厚度土体内各土层的土壤含盐量，结果显示：10KG和20KG两个配沙处理在各土层的含盐量比CK(不配沙处理)都明显下降，其中0-20cm配沙层的土壤含盐量比对照分别下降了17.13％和43.44％，见图3。

3)2013年5月4日春季强烈蒸发时，测定了CK、10KG和20KG三个不同处理0-1m厚度土体内各土层的土壤含盐量，结果表明：10KG和20KG两个配沙处理各土层的土壤含盐量比CK(不配沙处理)明显下降。0-20cm配沙层的土壤含盐量下降幅度最大，比对照分别下降了48.83％和62.36％，见图4。

4)CK、10KG和20KG三个不同处理小麦测产样方产量统计结果，如表1所示：

表1 CK、10CK、20CK处理测产样方的小麦产量统计分析

处理

CK

10KG

20KG

F

P-value

F_0.05

F_0.01

籽粒产量(g/m²)

425.48±69.77aA

565.78±68.64bB

795.64±74.27cC

27.765

0.00014

4.26

8.02

亩产量(kg/亩)

283.65±46.51aA

377.19±45.76bB

530.43±49.51cC

27.765

0.00014

4.26

8.02

千粒重(g)

42.38±1.78aA

47.18±0.79bB

44.98±0.74cC

27.765

0.00014

4.26

8.02

注：表中小写字母表示不同处理小麦产量差异显著(p＝0.05)。大写字母表示不同处理小麦生产量差异极显著(p＝0.01)。

表1说明粘质盐土配沙改良后，由于土壤含盐量大幅度降低，促进了小麦生长和高产。在10KG和20KG两个配沙处理中，小麦的籽粒产量和千粒重比CK处理都大幅度增加，产量变化达到极显著差异水平，说明配沙处理对小麦的增产效果十分显著。

5)小麦实际产量统计结果如表2所示：

表2 CK、10CK、20CK处理小麦实际产量统计

处理名称	小区面积(m²)	各小区实际产量(kg)	折算亩产量(kg/亩)	比对照增产(％)
					CK	200	75.04	250.26
10KG	188	102.55	363.83	47.38
					20KG	200	139.46	482.64	85.85

表2数据可充分说明，采用本发明所述的通过引黄泥沙进行颗粒调控，改善粘质盐土物理性状的方法后，与改良前相比土壤含盐量明显降低，小麦产量大幅度增加。20kg/m²配沙处理的小麦产量达到465.10kg/亩，比不配沙处理的小麦产量增产85.85％，与当地高产农田530kg/亩的小麦产量基本接近。提示本发明所述的土壤改良方法可以快速降低土壤含盐量，显著提高小麦产量，起到了盐碱土改良、引黄泥沙利用和农作物增产的多种作用。

本发明不局限于上述具体实施方式，一切基于本发明的理论发现、技术构思、实施方法，针对不同盐碱土类型所做出的技术改进，均落入本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种利用引黄泥沙快速改良粘质盐土的方法，其特征在于包括如下步骤：

A、待改良粘质盐土和拟利用引黄泥沙的取样分析：

1)在待改良的粘质盐土地块，均匀选取5-10个样点，取样深度自地表面向下20cm，每个样点取土0.5kg，按照美国土壤颗粒分级标准划分土壤粒级进行粘质盐土的颗粒分析；

2)同时在步骤1)所述的样点处取土壤样品时，另用环刀法取土壤样品，测定粘质盐土的容重，容重值用R₀表示，单位g/cm³；

3)均匀取拟利用引黄泥沙地区的引黄泥沙样品4-6个，进行泥沙颗粒分析，引黄泥沙的颗粒分级标准同步骤1)；

4)根据步骤1)和3)颗粒分析结果，分别设粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例为S₁，<0.002mm的颗粒比例为C₁；引黄泥沙中0.1-0.05mm的颗粒比例为S₂，<0.002mm的颗粒比例为C₂；S₁、C₁、S₂、C₂均用百分数％表示；

B、计算最大配沙量：

1)根据公式(1)计算配沙改良后粘质盐土中0.1-0.05mm颗粒的最大比例为S_max，S_max单位为％；

2)根据公式(2)计算最大配沙量W_max，W_max单位为kg/m²；配沙层厚度按20cm计算；

W_max＝[200R₀(S_max-S₁)]/S₂ (2)

C、计算配沙改良时粘质盐土所需的适宜配沙量范围

1)根据田间试验结果建立待改良粘质盐土地块的粘质盐土饱和导水率与土壤中0.1-0.05mm颗粒比例的回归方程，即公式(3)，计算保持适宜饱和导水率条件下的粘质盐土中0.1-0.05mm的颗粒比例：

K_S＝0.0533e^0.2004x (3)

公式(3)中，K_s为粘质盐土饱和导水率，单位：10^-5m/s；K_s＝0.60-1.30×10^-5m/s；x为土壤中含0.1-0.05mm的颗粒比例，x单位为％，e为自然常数，e≈2.71828；

根据公式(3)，计算K_s在0.60-1.30×10^-5m/s之间的x值，x值单位为％，设x值＝S_L～S_H；

2)根据公式(4)和公式(5)计算改良粘质盐土的配沙量W，单位为kg/m²，W＝W_L～W_H，单位为kg/m²，W_L为最低配沙量，W_H为最高配沙量；

W_L＝[200R₀(S_L-S₁)]/S₂ (4)

W_H＝[200R₀(S_H-S₁)]/S₂ (5)

3)设待改良的粘质盐土面积为M，单位为m²，在W_L和W_H之间根据运输成本确定的适宜配沙量为W，单位为kg/m²，则配沙总用量W_总＝M×W/1000，单位为吨；

D、粘质盐土配沙改良

1)在农作物种植整地前，把按步骤C确定的配沙总用量输送至田间，将拟利用的引黄泥沙均匀撒在待改良粘质盐土的地块表面；

2)结合播种前耕地，将撒在土壤表面的引黄泥沙均匀耕入土壤中；配沙后的耕翻次数按照当地正常的盐碱土整地即可，不需要额外增加耕地次数；其余耕作、种植、灌溉施肥与当地农作方式保持完全一致。