CN105230167B - 一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系 - Google Patents

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Abstract

本发明属于盐碱地改良的技术领域，具体涉及一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系。由四大部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源利用及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，从上述四个部分对盐碱地从改良到植被构建，形成一整套完整的运营体系，为滨海地区的盐碱地改良提供了切实可行的高效方法。

Description

一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系
技术领域
本发明属于盐碱地改良技术领域，具体涉及一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系。
背景技术
土地盐碱化是人类面临的一个世界性难题，我国有大面积的盐碱化土地，主要分布在华北平原、东北平原、西北内陆地区及滨海地区。盐碱地中种植植物的成活率一般都很低，因而严重影响着我国的农林业生产。
土壤中盐碱过多时，就会形成盐害，影响植物的正常生长。盐碱对植物可造成两种危害：一是毒害作用，当植物吸收进较多的钠离子或氯离子时，就会改变细胞膜的结构和功能，最终会造成植物死亡；二是提高了土壤的渗透压，给植物根的吸收作用造成了阻力，使植物吸水发生困难，出现细胞脱水、植株萎蔫，最后导致植物死亡。因此，对盐碱地进行合理的利用、彻底改良盐碱地、培育抗盐碱植物品种将是未来的发展方向。
目前，我国盐碱地的分布如下：
1.西北内陆盐碱区：包括新疆大部分地区，青海的柴达木盆地，甘肃的河西走廊和内蒙西部。
2.黄河中上游半干旱盐碱区：包括青海，甘肃东部，宁夏，内蒙的河套地区以及陕西，山西的河谷平原。
3.黄淮海平原干旱半干旱洼地盐碱区：包括黄河下游，海河平原，黄淮平原，地跨京津冀鲁豫以及皖北苏北原。
4.东北半湿润半干旱低洼盐碱区：包括松嫩平原，辽西盆地，三江平原和呼伦贝尔地区。
5.沿海半湿润盐碱区：包括华东，华南及江北沿海地区。
每个盐碱区的环境不一样，因此治理的侧重点也不太相同。以沿海半湿润盐碱区(又称滨海重度盐碱地)为例，滨海重度盐碱地的主要特点：是含有较多的水溶性盐或碱性物质。由于土壤内大量盐分的积累，引起盐碱地一系列土壤物理性状的恶化；或是黏质盐碱土：结构粘滞，通气性不好，容重高，土温上升慢，土壤中好气性微生物活动性差，养分释放慢，渗透系数低，毛细作用强。或是沙质盐碱土：田间持水量和土壤肥力低，土壤饱和提取矿化度很高，土壤蒸发造成表土盐分聚集严重。
采用传统单一的治理方式，效果不够理想，而由于各个方式之间存在严重的相互制约关系，简单的将传统单一治理方式进行综合只会起到费时费力、见效极慢的效果，甚至有可能加剧盐碱地的程度(例如，化肥改良与生物改良相冲突时，有可能导致生物死亡，吸收的盐分重新进入土壤中；物理改良和灌水洗盐相冲突时，有可能导致盐碱地的地下水位提升，出现海水倒灌的现象)。也正因为如此，将各种手段综合起来对盐碱地进行处理，存在很多技术难题。
本发明就旨在解决这些技术难题，设计一种更加合适的滨海重度盐碱地的综合改良方法，对滨海地区的盐碱地进行改造，提供一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的技术难题，提供一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由四大部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动信息化技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，从上述四个部分对盐碱地从改良到植被构建，形成一整套完整的运营体系，为滨海地区重度盐碱地改良提供了切实可行的高效方法。
本发明的技术方案为：
一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由四部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源利用及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，具体如下：
第一部分：土壤改良，包括排盐体系构建、洗盐及土壤结构调理步骤，
(一)排盐体系构建
排盐体系采用明沟和暗管，其中明沟、暗管及暗管的集水管均相通，共同起到排盐效果；
a.所述明沟是在所述待处理盐碱地四周进行挖掘，宽度为0.4-0.6m，深度为0.8-1.6m，坡度为0.1％-0.3％；
b.在所述待处理盐碱地的地表下层铺设排盐集水管网，所述排盐集水管网由地下暗管和集水管组成，所述地下暗管是PE单壁打孔波纹管，管径为110mm；所述地下暗管的外围包裹有砂滤料，以防止粉末性土壤颗粒进入管内堵塞地下暗管，砂滤料厚度为6-8mm，并选取颗粒分布均匀的天然砂；所述地下暗管的铺设间距5-30m,地下暗管的顶部距离所述待处理盐碱地的土层表面的深度为80-160cm；所述地下暗管根据所述待处理盐碱地土层的排水走向形成0.5‰的倾斜度铺设，末端统一连接集水管；所述集水管是管径为200mm的PVC-U排水管，所述集水管的铺设坡度为0.7‰；
(二)洗盐及土壤结构调理步骤，具体如下：
a.用挖掘机把淋溶层以上的土进行翻晒，原土晒干后，加入土壤结构调理剂，然后用机械进行打碎、混匀，所述的土壤结构调理剂为：以每20重量份土壤计，组成为黄沙2-5重量份，秸秆1-2重量份，脱硫石膏0.3-1重量份；
b.混合打碎后的土层再使用水管或水车分片分块进行灌溉，使土壤盐分随水下渗：前期洗盐使用微咸水，后期洗盐使用淡水，洗盐用水量每次为1方土用2方水进行洗盐，洗盐后进行土壤盐分检测，含盐量在0.5％以下即可；
c.施用盐碱地专用改良肥，其中改良肥组成为按重量份计的下述组分：牛羊粪40-50重量份，生物炭10-16重量份，糠醛渣18-24重量份，保水剂0.3-0.6重量份，木醋酸4-10重量份，过磷酸钙2-8重量份、复合肥4-6重量份；其中盐碱地专用改良肥具体使用方法和用量见耐盐碱植物资源利用及种植技术部分；
第二部分：耐盐碱植物资源利用及种植技术
(一)乔木种植，
a.乔木土球为胸径的6-8倍，开挖树穴直径大于土球40cm；
b.种植前，用水将树穴灌满再压一遍盐，待水渗透完毕后进行后续操作；
c.在树穴内撒施一层2-3cm的盐碱地专用改良肥，然后种树，再将原土和盐碱地专用改良肥按重量比2：1比例混合搅拌均匀后覆土，覆至地面下5-10cm处；
d.灌定根水后覆盖原土至土球上部，围堰，之后树穴及围堰周围表面再覆盖一层2-3cm的盐碱地专用改良肥；
e.乔木种植完毕后，及时绑扎支架；
f.后期视土壤情况施用盐碱地专用改良肥：每月动态检测根部土层含盐量，若含盐量一直保持在0.3％以下，则不需追施盐碱地专用改良肥；
(二)灌木种植
a.灌水压盐后，待水渗透完毕后进行灌木栽植，灌木栽植尽可能加密，使栽植灌木区土壤表面覆盖率达到80％以上，形成灌木丛；
b.在灌木丛的表面撒施2-3cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发，促进土壤修复；
c.生长过程中发现少量盐碱危害时，用淡水冲洗，从而快速解决盐碱危害；
(三)地被种植
a.栽植地被前一周进行淡水压盐；
b.待水渗透完毕后，先将表面撒施2-3cm厚盐碱地专用改良肥，然后将土壤深翻30cm并用耙子搂平，最后进行地被铺设；
(四)籽播种植
在籽播前将土地平整好，表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥并用耙子搂平，一边洒水一边籽播，籽播完成后再在表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发；
第三部分：灌排配套系统部分
根据盐碱地现场状况与规划设计方案，对改良区域配置浇灌系统，形成一套水源供给、浇灌洗盐与地上植物浇灌的盐碱地水资源利用自循环模式；包括苦咸水淡化技术、雨水收集系统及节水浇灌系统；
(一)苦咸水淡化技术
苦咸水淡化技术设有苦咸水淡化单元、节水浇灌管网和地上滴灌-微喷节水浇灌单元，其中，苦咸水淡化单元包括机井和苦咸水淡化设备，机井连接有水泵，用以将机井内的地下苦咸水抽提至苦咸水储水池，苦咸水储水池利用管道连接至苦咸水淡化设备的进口用以苦咸水淡化，苦咸水淡化设备的出口连接至节水浇灌管网，然后进入地上滴灌-微喷节水浇灌单元，从而实现浇灌；
(二)雨水收集系统
雨水收集系统设有雨水收集单元，雨水收集单元依次设置有集水系统、沉砂池、储水池，其中集水系统包括道路集雨系统和建筑集雨系统，可有效收集雨水等地表径流，经过滤网的初步过滤进入沉砂池，沉砂池通过排水管道连接雨水储水池，排水管道进出口都设置泥沙过滤装置，雨水经过沉砂池的沉淀作用及泥沙过滤装置后进入雨水储水池，雨水储水池内部安装潜水泵，潜水泵通过节水浇灌管网与地上滴灌-微喷节水浇灌单元连接，同时潜水泵和地上滴灌-微喷节水浇灌单元设有控制器，控制器连接有水位控制器，当开启地上滴灌-微喷节水浇灌时，控制器根据储水池内水位高低开启潜水泵，为地上滴灌-微喷节水浇灌单元提供淡水水源；
(三)节水浇灌系统
对于盐碱地压盐利用上述节水浇灌管网与地上滴灌-微喷节水浇灌单元，采用雨水或淡化的苦咸水，以每天20立方每亩的灌溉量，间隔一天灌溉一次，连续重复上述交替灌溉3次，当含盐量低于0.5％时候停止灌溉；
对于栽植后的植物可以利用膜下滴灌、微润灌溉及小旋转微喷的方式分别给植物提供少量多次的水源，达到植物生长的需要；
a.针对乔木采用膜下滴灌技术：滴灌孔出水量为2L/h,滴灌孔间距为30cm，围绕树穴长度约为4-5m，需要浇灌时间为4-5h，5-6d浇灌一次；
b.针对灌木采用微润灌溉技术：单位长度出水量为1.5L/(d.m)；灌木微润管围绕长度在3-4m，连续浇灌4d，间歇2-3d再连续浇灌4d，重复交替此循环；
c.针对地被植物采用小旋转微喷：喷射半径4.5m，出水量50L/h,喷射时间4-5h，5-6d浇灌一次；
第四部分：采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分
在盐碱地改良技术体系实施的过程中，建立监控平台，及时对相应的工艺参数、指标进行监控，形成相应控制机制，以便自动化或高效的完成对盐碱地的改良，形成一套自动化信息模式，盐碱地改良完成后，结合对该盐碱地的具体应用要求，形成对盐碱地的运营管理平台；
在所述待处理的盐碱地区域，以200m×200m的方形区域均匀布设土壤监测系统，监测与收集土壤含盐量、pH值、温度、湿度、土壤肥力参数，并将其传输至所述监控平台进行统计分析，及时作出反馈，向所述待处理区域的操控系统发出指令，控制水、肥供应设备进行参数定量灌溉及肥料施用；
在盐碱地改良完成后的土地利用与运营过程中，以200m×200m的方形区域引入一套大气环境、土壤环境、植被在线监控仪，通过数据连接到已建立的盐碱地运营管理平台上，输入盐碱地大气、土壤、植被预监控信息，然后生成相关的监控指令，对监控区域内的对象进行现场监控与反馈实施。
本发明的特点还有：
作为优选，所述的第一部分，步骤(一)排盐体系构建，b项中，所述地下暗管的铺设间距8-25m；作为进一步优选，所述地下暗管的铺设间距10-15m。对于不同盐碱地的情况，其土质以及渗透性有差别，暗管的铺设管距与排盐均匀性息息相关，对后期作物生长影响巨大，本发明针对滨海重度盐碱地，结合土质特点以及盐碱地的含盐程度，本发明经过大量的试验优化，得出上述优选的管距范围。
作为优选，所述的第一部分，步骤(一)排盐体系构建，b项中，每米暗管管道的有效吸水面积应不少于31c㎡，管身所有进水孔应处于波谷底部，同一圆周上进水孔个数为2-5个。针对滨海重度盐碱地，结合土质特点以及盐碱地的含盐程度，本发明经过大量的试验优化，得出上述合理的进水孔个数，即保证了暗管的使用寿命，又达到了高效的集水和排水效果。
作为优选，所述的第一部分，步骤(二)洗盐及土壤结构调理步骤，b项中，所述的微咸水含盐量低于0.2％，通过微咸水和淡水的合理浇灌，达到良好的排盐效果，对于微咸水的含盐量选择该含量，可以与盐碱地内的盐分形成良好的共溶作用，提高盐碱地内盐分渗出土壤的效率，大大提高压盐效果。
作为优选，所述的第二部分，(二)灌木种植，b步骤中，盐碱地专用改良肥的用量为20kg/m2，该改良肥的用量，可以有效防止水分蒸发，并促进土壤修复。
作为优选，所述的第一部分，步骤(二)洗盐及土壤结构调理步骤，c项中，所述的复合肥中氮含量15％，磷含量15％，钾含量15％，合理设置各种肥料的比例关系，更好的发挥盐碱地专用改良肥的作用。
本发明的有益效果是：
在本发明第一部分，土壤改良，包括排盐体系构建、洗盐及土壤结构调理步骤部分，通过设置优良的排盐体系，以及洗盐和土壤结构的调理，从基础上改善了盐碱地的排盐问题，为植被种植提供了良好的条件和可能，同时将苦咸水淡化水及雨水收集后综合利用。
对于本发明第二部分，耐盐碱植物资源利用及种植技术部分，对不同类型的植被采用了不同的种植方式，配合盐碱地专用改良肥，进一步结合植被的特点进行优化和改进。
对于本发明第三部分，灌排配套系统部分，通过苦咸水淡化设备，将地下苦咸水抽出后进行淡化，为盐碱地改良提供淡水资源；建立雨水收集系统，通过集水体系将雨水进行收集，然后进入雨水收集池，经过沉沙、过滤、淡化等措施进行利用，保证盐碱地淡水水源充足。植被种植前对所述待处理区域进行浇灌压盐，植被种植过程中对苗木进行浇灌；植被种植完成后，针对不同的植被类型采用不同的节水浇灌方式，用于苗木的浇灌及后期跟踪养护。
对于本发明第四部分，采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，将整个盐碱地体系统一运行和管理，实时掌握各部分的情况，进行有针对性的处理。
总之，本发明的方法，从盐碱地的改良到植被构建，形成一整套完整的运营体系，为滨海地区的重度盐碱地改良提供了切实可行的高效方法。经过上述方法改良后，可达到80％以上的脱盐率。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由四部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源利用及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，具体如下：
第一部分：土壤改良，包括排盐体系构建、洗盐及土壤结构调理步骤，
(一)排盐体系构建
排盐体系采用明沟和暗管，其中明沟、暗管及暗管的集水管均相通，共同起到排盐效果；
a.所述明沟是在所述待处理盐碱地四周进行挖掘，宽度为0.4-0.6m，深度为0.8-1.6m，坡度为0.1％-0.3％；
b.在所述待处理盐碱地的地表下层铺设排盐集水管网，所述排盐集水管网由地下暗管和集水管组成，所述地下暗管是PE单壁打孔波纹管，管径为110mm；所述地下暗管的外围包裹有砂滤料，以防止粉末性土壤颗粒进入管内堵塞地下暗管，砂滤料厚度为6-8mm，并选取颗粒分布均匀的天然砂；所述地下暗管的铺设间距10-15m,地下暗管的顶部距离所述待处理盐碱地的土层表面的深度为80-100cm；所述地下暗管根据所述待处理盐碱地土层的排水走向形成0.5‰的倾斜度铺设，末端统一连接集水管；所述集水管是管径为200mm的PVC-U排水管，所述集水管的铺设坡度为0.7‰；
(二)洗盐及土壤结构调理步骤，具体如下：
a.用挖掘机把淋溶层以上的土进行翻晒，原土晒干后，加入土壤结构调理剂，然后用机械进行打碎、混匀，所述的土壤结构调理剂为：以每20重量份土壤计，组成为黄沙2-5重量份，秸秆1-2重量份，脱硫石膏0.3-1重量份；
b.混合打碎后的土层再使用水管或水车分片分块进行灌溉，使土壤盐分随水下渗：前期洗盐使用微咸水，后期洗盐使用淡水，洗盐用水量每次为1方土用2方水进行洗盐，洗盐后进行土壤盐分检测，含盐量在0.5％以下即可；
c.施用盐碱地专用改良肥，其中盐碱地专用改良肥组成为按重量份计的下述组分：牛羊粪48重量份，生物炭12重量份，糠醛渣22重量份，保水剂0.5重量份，木醋酸8重量份，过磷酸钙6重量份、复合肥4重量份，所述的复合肥中氮含量15％，磷含量15％，钾含量15％；其中盐碱地专用改良肥具体使用方法和用量见耐盐碱植物资源利用及种植技术部分；
第二部分：耐盐碱植物资源利用及种植技术
(一)乔木种植，
a.乔木土球为胸径的6-8倍，开挖树穴直径大于土球40cm；
b.种植前，用水将树穴灌满再压一遍盐，待水渗透完毕后进行后续操作；
c.在树穴内撒施一层2-3cm的盐碱地专用改良肥，然后种树，再将原土和盐碱地专用改良肥按重量比2：1比例混合搅拌均匀后覆土，覆至地面下5-10cm处；
d.灌定根水后覆盖原土至土球上部，围堰，之后树穴及围堰周围表面再覆盖一层2-3cm的盐碱地专用改良肥；
e.乔木种植完毕后，及时绑扎支架；
f.后期视土壤情况施用盐碱地专用改良肥：每月动态检测根部土层含盐量，若含盐量一直保持在0.1％以下，则不需追施盐碱地专用改良肥；
(二)灌木种植
a.灌水压盐后，待水渗透完毕后进行灌木栽植，灌木栽植尽可能加密，使栽植灌木区土壤表面覆盖率达到80％以上，形成灌木丛；
b.在灌木丛的表面撒施2-3cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发，促进土壤修复；
c.生长过程中发现少量盐碱危害时，用淡水冲洗，从而快速解决盐碱危害；
(三)地被种植
a.栽植地被前一周进行淡水压盐；
b.待水渗透完毕后，先将表面撒施2-3cm厚盐碱地专用改良肥，然后将土壤深翻30cm并用耙子搂平，最后进行地被铺设；
(四)籽播种植
在籽播前将土地平整好，表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥并用耙子搂平，一边洒水一边籽播，籽播完成后再在表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发；
第三部分：灌排配套系统部分
根据盐碱地现场状况与规划设计方案，对改良区域配置浇灌系统，形成一套水源供给、浇灌洗盐与地上植物浇灌的盐碱地水资源利用自循环模式；包括苦咸水淡化技术、雨水收集系统及节水浇灌系统；
(一)苦咸水淡化技术
苦咸水淡化技术设有苦咸水淡化单元、节水浇灌管网和地上滴灌-微喷节水浇灌单元，其中，苦咸水淡化单元包括机井和苦咸水淡化设备，机井连接有水泵，用以将机井内的地下苦咸水抽提至苦咸水储水池，苦咸水储水池利用管道连接至苦咸水淡化设备的进口用以苦咸水淡化，苦咸水淡化设备的出口连接至节水浇灌管网，然后进入地上滴灌-微喷节水浇灌单元，从而实现浇灌；
(二)雨水收集
雨水收集系统设有雨水收集单元，雨水收集单元依次设置有集水系统、沉砂池、储水池，其中集水系统包括道路集雨系统和建筑集雨系统，可有效收集雨水等地表径流，经过滤网的初步过滤进入沉砂池，沉砂池通过排水管道连接雨水储水池，排水管道进出口都设置泥沙过滤装置，雨水经过沉砂池的沉淀作用及泥沙过滤装置后进入雨水储水池，雨水储水池内部安装潜水泵，潜水泵通过节水浇灌管网与地上滴灌-微喷节水浇灌单元连接，同时潜水泵和地上滴灌-微喷节水浇灌单元设有控制器，控制器连接有水位控制器，当开启地上滴灌-微喷节水浇灌时，控制器根据储水池内水位高低开启潜水泵，为地上滴灌-微喷节水浇灌单元提供淡水水源；
(三)节水浇灌系统
对于盐碱地压盐利用上述节水浇灌管网与地上滴灌-微喷节水浇灌单元，采用雨水或淡化的苦咸水，以每天20立方每亩的灌溉量，间隔一天灌溉一次，连续重复上述交替灌溉3次，当含盐量低于0.5％时候停止灌溉；
对于栽植后的植物可以利用膜下滴灌、微润灌溉及小旋转微喷的方式分别给植物提供少量多次的水源，达到植物生长的需要；
a.针对乔木采用膜下滴灌技术：滴灌孔出水量为2L/h,滴灌孔间距为30cm，围绕树穴长度约为4-5m，需要浇灌时间为4-5h，5-6d浇灌一次；
b.针对灌木采用微润灌溉技术：单位长度出水量为1.5L/(d.m)；一般灌木微润管围绕长度在3-4m，连续浇灌4d，间歇2-3d再连续浇灌4d，重复交替此循环；
c.针对地被植物采用小旋转微喷：喷射半径4.5m，出水量50L/h,喷射时间4-5h，5-6d浇灌一次；
第四部分：采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分
在盐碱地改良技术体系实施的过程中，建立监控平台，及时对相应的工艺参数、指标进行监控，形成相应控制机制，以便自动化或高效的完成对盐碱地的改良，形成一套自动化信息模式，盐碱地改良完成后，结合对该盐碱地的具体应用要求，形成对盐碱地的运营管理平台；
在所述待处理的盐碱地区域，以200m×200m的方形区域均匀布设土壤监测系统，监测与收集土壤含盐量、pH值、温度、湿度、土壤肥力参数，并将其传输至所述监控平台进行统计分析，及时作出反馈，向所述待处理区域的操控系统发出指令，控制水、肥供应设备进行参数定量灌溉及肥料施用；
在盐碱地改良完成后的土地利用与运营过程中，以200m×200m的方形区域引入一套大气环境、土壤环境、植被在线监控仪，通过数据连接到已建立的盐碱地运营管理平台上，输入盐碱地大气、土壤、植被预监控信息，然后生成相关的监控指令，对监控区域内的对象进行现场监控与反馈实施。
通过上述盐碱地土壤改良及植被构建体系，共同完成对所述待处理盐碱地的改造。
所述待处理盐碱地改良前土壤含盐量在0.65％以上，PH值8.6，铵态氮5.62mg/kg、速效磷10.3mg/kg、速效钾35.5mg/kg、有机质含量为0.9％。
经过短短三个月的时间就将盐碱地改良到0.126％左右，土壤脱盐率高达80.6％。此种改良技术体系不仅短时间内使得土壤含盐量降至适宜一般耐盐植物生长的水平，同时土壤理化性质也有了明显改善，土壤肥沃，保水性增强，最为重要的是经过此种改良技术体系，盐碱地一直未出现返盐现象。
实施例2
(一)排盐体系构建
排盐体系采用明沟和暗管，其中明沟、暗管及暗管的集水管均相通，共同起到排盐效果；
a.所述明沟是在所述待处理盐碱地四周进行挖掘，宽度为0.4-0.6m，深度为0.8-1.6m，坡度为0.1％-0.3％；
b.在所述待处理盐碱地的地表下层铺设排盐集水管网，所述排盐集水管网由地下暗管和集水管组成，所述地下暗管是PE单壁打孔波纹管，管径为110mm；所述地下暗管的外围包裹有砂滤料，以防止粉末性土壤颗粒进入管内堵塞地下暗管，砂滤料厚度为6-8mm，并选取颗粒分布均匀的天然砂；所述地下暗管的铺设间距20m,地下暗管的顶部距离所述待处理盐碱地的土层表面的深度为160cm；所述地下暗管根据所述待处理盐碱地土层的排水走向形成0.5‰的倾斜度铺设，末端统一连接集水管；所述集水管是管径为200mm的PVC-U排水管，所述集水管的铺设坡度为0.7‰；
其余技术方案同实施例1。
通过以上盐碱地土壤改良及植被构建体系相互结合，共同完成对所述待处理盐碱地的改造。
所述待处理盐碱地改良前土壤含盐量在0.65％以上，PH值8.6，铵态氮5.62mg/kg、速效磷10.3mg/kg、速效钾35.5mg/kg、有机质含量为0.9％。
经过短短三个月的时间就将盐碱地改良到0.258％左右，土壤脱盐率为60.3％。此种改良技术体系不仅可在短时间内使得土壤含盐量降至适宜少数耐盐植物生长的水平，土壤理化性质也有了明显改善，土壤肥沃，保水性增强，最为重要的是经过此种改良技术体系盐碱地一直未出现返盐现象。
实施例3
(一)排盐体系构建
排盐体系采用明沟和暗管，其中明沟、暗管及暗管的集水管均相通，共同起到排盐效果；
a.所述明沟是在所述待处理盐碱地四周进行挖掘，宽度为0.4-0.6m，深度为0.8-1.6m，坡度为0.1％-0.3％；
b.在所述待处理盐碱地的地表下层铺设排盐集水管网，所述排盐集水管网由地下暗管和集水管组成，所述地下暗管是PE单壁打孔波纹管，管径为110mm；所述地下暗管的外围包裹有砂滤料，以防止粉末性土壤颗粒进入管内堵塞地下暗管，砂滤料厚度为6-8mm，并选取颗粒分布均匀的天然砂；所述地下暗管的铺设间距10-15m,地下暗管的顶部距离所述待处理盐碱地的土层表面的深度为80cm；所述地下暗管根据所述待处理盐碱地土层的排水走向形成0.5‰的倾斜度铺设，末端统一连接集水管；所述集水管是管径为200mm的PVC-U排水管，所述集水管的铺设坡度为0.7‰；
其余技术方案同实施例1。
通过以上盐碱地土壤改良及植被构建体系相互结合，共同完成对所述待处理盐碱地的改造。
所述待处理盐碱地改良前土壤含盐量在0.65％以上，PH值8.6，铵态氮5.62mg/kg、速效磷10.3mg/kg、速效钾35.5mg/kg、有机质含量为0.9％。
经过短短三个月的时间就将盐碱地改良到0.183％左右，土壤脱盐率为71.8％。此种改良技术体系不仅可在短时间内使得土壤含盐量降至适宜一些耐盐植物生长的水平，土壤理化性质也明显有了改善，土壤肥沃，保水性增强，最为重要的是经过此种改良技术体系，盐碱地一直未出现返盐现象。
实施例4
采用实施例1的方法，只改变盐碱地专用改良肥的配方，配方如下：
牛羊粪40重量份，生物炭10重量份，糠醛渣18重量份，保水剂0.3重量份，木醋酸4重量份，过磷酸钙2重量份、复合肥4重量份，所述的复合肥中氮含量15％，磷含量15％，钾含量15％；
发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，种植一年后，土壤pH值明显减小、土壤含盐量降低，乔灌木、草坪成活率远远大于未改良盐碱地。
实施例5
采用实施例1的方法，只改变盐碱地专用改良肥的配方，配方如下：
牛羊粪45重量份，生物炭14重量份，糠醛渣20重量份，保水剂0.4重量份，木醋酸6重量份，过磷酸钙5重量份、复合肥5重量份，所述的复合肥中氮含量15％，磷含量15％，钾含量15％；
发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，种植一年后，土壤pH值明显减小、土壤含盐量降低，乔灌木、草坪成活率远远大于未改良盐碱地。
实施例6
采用实施例1的方法，只改变盐碱地专用改良肥的配方，配方如下：
牛羊粪50重量份，生物炭16重量份，糠醛渣24重量份，保水剂0.6重量份，木醋酸10重量份，过磷酸钙8重量份、复合肥6重量份，所述的复合肥中氮含量15％，磷含量15％，钾含量15％；
发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，种植一年后，土壤pH值明显减小、土壤含盐量降低，乔灌木、草坪成活率远远大于未改良盐碱地。以未改良盐碱地为对照。
采用实施例4、5、6的方案种植结果与对照进行比对后的具体指标见表1、表2、表3。
表1乔木栽植相关参数对比
指标 对照 实施例4 实施例5 实施例6
乔木成活率 46.3％ 93.2％ 95.5％ 94.1％
土壤pH 9.26 8.32 7.91 7.63
土壤含盐量 0.615 0.186 0.168 0.173
表2灌木栽植相关参数对比
指标 对照 实施例4 实施例5 实施例6
灌木成活率 56.4％ 96.3％ 97.4％ 95.3％
土壤pH 9.26 8.11 7.69 7.51
土壤含盐量 0.615 0.178 0.159 0.164
表3草坪栽植相关参数对比

Claims (8)

1.一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由四部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源利用及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，具体如下：
第一部分：土壤改良，包括排盐体系构建、洗盐及土壤结构调理步骤，
(一)排盐体系构建
排盐体系采用明沟和暗管，其中明沟、暗管及暗管的集水管均相通，共同起到排盐效果；
a.所述明沟是在所述待处理盐碱地四周进行挖掘，宽度为0.4-0.6m，深度为0.8-1.6m，坡度为0.1％-0.3％；
b.在所述待处理盐碱地的地表下层铺设排盐集水管网，所述排盐集水管网由地下暗管和集水管组成，所述地下暗管是PE单壁打孔波纹管，管径为110mm；所述地下暗管的外围包裹有砂滤料，以防止粉末性土壤颗粒进入管内堵塞地下暗管，砂滤料厚度为6-8mm，并选取颗粒分布均匀的天然砂；所述地下暗管的铺设间距5-30m,地下暗管的顶部距离所述待处理盐碱地的土层表面的深度为80-160cm；所述地下暗管根据所述待处理盐碱地土层的排水走向形成0.5‰的倾斜度铺设，末端统一连接集水管；所述集水管是管径为200mm的PVC-U排水管，所述集水管的铺设坡度为0.7‰；
(二)洗盐及土壤结构调理步骤，具体如下：
a.用挖掘机把淋溶层以上的土进行翻晒，原土晒干后，加入土壤结构调理剂，然后用机械进行打碎、混匀，所述的土壤结构调理剂为：以每20重量份土壤计，组成为黄沙2-5重量份，秸秆1-2重量份，脱硫石膏0.3-1重量份；
b.混合打碎后的土层再使用水管或水车分片分块进行灌溉，使土壤盐分随水下渗：前期洗盐使用微咸水，后期洗盐使用淡水，洗盐用水量每次为1方土用2方水进行洗盐，洗盐后进行土壤盐分检测，含盐量在0.5％以下即可；
c.施用盐碱地专用改良肥，其中改良肥组成为按重量份计的下述组分：牛羊粪40-50重量份，生物炭10-16重量份，糠醛渣18-24重量份，保水剂0.3-0.6重量份，木醋酸4-10重量份，过磷酸钙2-8重量份、复合肥4-6重量份；其中盐碱地专用改良肥具体使用方法和用量见耐盐碱植物资源利用及种植技术部分；
第二部分：耐盐碱植物资源利用及种植技术
(一)乔木种植，
a.乔木土球为胸径的6-8倍，开挖树穴直径大于土球40cm；
b.种植前，用水将树穴灌满再压一遍盐，待水渗透完毕后进行后续操作；
c.在树穴内撒施一层2-3cm的盐碱地专用改良肥，然后种树，再将原土和盐碱地专用改良肥按重量比2：1比例混合搅拌均匀后覆土，覆至地面下5-10cm处；
d.灌定根水后覆盖原土至土球上部，围堰，之后树穴及围堰周围表面再覆盖一层2-3cm的盐碱地专用改良肥；
e.乔木种植完毕后，及时绑扎支架；
f.后期视土壤情况施用盐碱地专用改良肥：每月动态检测根部土层含盐量，若含盐量一直保持在0.3％以下，则不需追施盐碱地专用改良肥；
(二)灌木种植
a.灌水压盐后，待水渗透完毕后进行灌木栽植，灌木栽植尽可能加密，使栽植灌木区土壤表面覆盖率达到80％以上，形成灌木丛；
b.在灌木丛的表面撒施2-3cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发，促进土壤修复；
c.生长过程中发现少量盐碱危害时，用淡水冲洗，从而快速解决盐碱危害；
(三)地被种植
a.栽植地被前一周进行淡水压盐；
b.待水渗透完毕后，先将表面撒施2-3cm厚盐碱地专用改良肥，然后将土壤深翻30cm并用耙子搂平，最后进行地被铺设；
(四)籽播种植
在籽播前将土地平整好，表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥并用耙子搂平，一边洒水一边籽播，籽播完成后再在表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发；
第三部分：灌排配套系统部分
根据盐碱地现场状况与规划设计方案，对改良区域配置浇灌系统，形成一套水源供给、浇灌洗盐与地上植物浇灌的盐碱地水资源利用循环模式；包括苦咸水淡化技术、雨水收集系统及节水浇灌系统；
(一)苦咸水淡化技术
苦咸水淡化技术设有苦咸水淡化单元、节水浇灌管网和地上滴灌-微喷节水浇灌单元，其中，苦咸水淡化单元包括机井和苦咸水淡化设备，机井连接有水泵，用以将机井内的地下苦咸水抽提至苦咸水储水池，苦咸水储水池利用管道连接至苦咸水淡化设备的进口用以苦咸水淡化，苦咸水淡化设备的出口连接至节水浇灌管网，然后进入地上滴灌-微喷节水浇灌单元，从而实现浇灌；
(二)雨水收集系统
雨水收集系统设有雨水收集单元，雨水收集单元依次设置有集水系统、沉砂池、雨水储水池，其中集水系统包括道路集雨系统和建筑集雨系统，有效收集雨水地表径流，经过滤网的初步过滤进入沉砂池，沉砂池通过排水管道连接雨水储水池，排水管道进出口都设置泥沙过滤装置，雨水经过沉砂池的沉淀作用及泥沙过滤装置后进入雨水储水池，雨水储水池内部安装潜水泵，潜水泵通过节水浇灌管网与地上滴灌-微喷节水浇灌单元连接，同时潜水泵和地上滴灌-微喷节水浇灌单元设有控制器，控制器连接有水位控制器，当开启地上滴灌-微喷节水浇灌时，控制器根据储水池内水位高低开启潜水泵，为地上滴灌-微喷节水浇灌单元提供淡水水源；
(三)节水浇灌方式
对于盐碱地压盐利用上述节水浇灌管网与地上滴灌-微喷节水浇灌单元，采用雨水或淡化的苦咸水，以每天20立方每亩的灌溉量，间隔一天灌溉一次，连续重复上述交替灌溉3次，当含盐量低于0.5％时候停止灌溉；
a.针对乔木采用膜下滴灌技术：滴灌孔出水量为2L/h,滴灌孔间距为30cm，围绕树穴长度约为4-5m，需要浇灌时间为4-5h，5-6d浇灌一次；
b.针对灌木采用微润灌溉技术：单位长度出水量为1.5L/(d.m)；灌木微润管围绕长度在3-4m，连续浇灌4d，间歇2-3d再连续浇灌4d，重复交替此循环；
c.针对地被植物采用小旋转微喷：喷射半径4.5m，出水量50L/h,喷射时间4-5h，5-6d浇灌一次；
第四部分：采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理
在盐碱地改良技术体系实施的过程中，建立监控平台，及时对相应的工艺参数、指标进行监控，形成相应控制机制，以便自动化或高效的完成对盐碱地的改良，形成一套自动化信息模式，盐碱地改良完成后，结合对该盐碱地的具体应用要求，形成对盐碱地的运营管理平台；
在所述待处理的盐碱地区域，以200m×200m的方形区域均匀布设土壤监测系统，监测与收集土壤含盐量、pH值、温度、湿度、土壤肥力参数，并将其传输至所述监控平台进行统计分析，及时作出反馈，向所述待处理区域的操控系统发出指令，控制水、肥供应设备进行参数定量灌溉及肥料施用；
在盐碱地改良完成后的土地利用与运营过程中，以200m×200m的方形区域引入一套大气环境、土壤环境、植被在线监控仪，通过数据连接到已建立的盐碱地运营管理平台上，输入盐碱地大气、土壤、植被预监控信息，然后生成相关的监控指令，对监控区域内的对象进行现场监控与反馈实施。
2.根据权利要求1所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第一部分，步骤(一)排盐体系构建，b项中，所述地下暗管的铺设间距8-25m。
3.根据权利要求2所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第一部分，步骤(一)排盐体系构建，b项中，所述地下暗管的铺设间距10-15m。
4.根据权利要求1所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第一部分，步骤(一)排盐体系构建，b项中，每米暗管管道的有效吸水面积应不少于31cm2，管身所有进水孔应处于波谷底部，同一圆周上进水孔个数为2-5个。
5.根据权利要求1所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第一部分，步骤(一)排盐体系构建，b项中，每米暗管管道的管身所有进水孔应处于波谷底部，同一圆周上进水孔个数为2-5个。
6.根据权利要求1所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第一部分，步骤(二)洗盐及土壤结构调理步骤，b项中，所述的微咸水含盐量低于0.2％。
7.根据权利要求1所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第二部分，(二)灌木种植，b步骤中，盐碱地专用改良肥的用量为20kg/m2。
8.根据权利要求1所述的滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，其特征在于，所述的第一部分，步骤(二)洗盐及土壤结构调理步骤，c项中，所述的复合肥中氮含量15％，磷含量15％，钾含量15％。
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