CN105970887A - 低湿土壤综合促排水装置及实施方法 - Google Patents

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王秋菊
高中超
焦峰
刘峰
张劲松
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魏丹
韩东来
隋玉刚
陈海龙
杨兴玉
康跃
孙兵
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
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Abstract

本发明的低湿土壤综合促排水装置及实施方法，涉及农用排水装置及实施方法领域，其装置是由灌水渠、排水渠和排水管构成，灌水渠、排水渠分别位于田块的两侧，排水管为U型、其U型开口端连接灌水渠、U型底端连接排水渠，排水管位于稻壳层中，稻壳层的上方设有覆土层，覆土层内有排水道；其实施方法包括建立灌排水渠、铺设排水和深松耕作三个步骤。本发明适用于低湿土壤，其可使土壤处于干湿交替的过程中，为作物提供生长需要的有氧环境，提高土壤养分有效性，提高根系活力；减少土壤中SO2或H2S等有毒气体的生成，防止根系中毒；而且土壤水分含量适宜，土壤承载力好，利于机械收割，极大的提高生产效率。

Description

低湿土壤综合促排水装置及实施方法
技术领域
本发明涉及农用排水装置及实施方法领域，尤其涉及一种低湿土壤综合促排水装置及实施方法。
背景技术
低湿土壤是指分布于地势低洼地区，土壤质地较粘重、通气透水性差的土壤。这类土壤含水量高、排水性差、易发生涝灾、不利于机械作业。近年来“以稻治涝”的提出使低湿土壤得到了巨大的改善，因此黑龙江的水稻产业大力发展起来，随着水稻生产的发展，问题也随之出现，现有的生产方式认为，水稻生产就要全生育期在水中泡着，虽然水稻生长过程中需水，但根系生长、吸收养分也需要在有氧的状态下，土壤需要处于干湿交替过程中，才能提供作物生长需要的有氧环境，若水稻长期淹水，第一，会使土壤始终处于还原状态，根系周围缺少氧气、铁、锰等高价离子，在这种环境中这些高价离子由高价态降为低价态，有效性降低，其附于在根系上，还会导致根系活力下降；第二，土壤中的硫酸根离子被还原成SO2或H2S等有毒气体，易使根系中毒，导致作物死亡；第三，土壤长期淹水，在水稻成熟期易使茎秆变软，水稻易倒伏；第四，土壤长期滞水，土壤有机质含量高，有机残留物分解速度慢，氮、磷、钾等养分有效性降低，限制作物对土壤养分的吸收；第五，土壤水分含量高，不利于秋季机械收获，土壤承载力差，限制机械收割。
发明内容
本发明对于上述现有技术的不足，提供了一种低湿土壤综合促排水装置及实施方法。
本发明的低湿土壤综合促排水装置，是由灌水渠、排水渠和排水管构成，所述的灌水渠、排水渠分别位于田块的两侧，排水管为U型、其U型开口端连接灌水渠、U型底端连接排水渠，排水管与排水渠连接的管路上设有阀门，排水管位于稻壳层中，稻壳层的上方设有覆土层，覆土层内设有走向平行垂直于排水管的排水道。
作为本发明的进一步改进，所述的排水管上设有孔洞。
作为本发明的进一步改进，所述的排水管的孔洞间距为10cm。
低湿土壤综合促排水装置的实施方法，具体步骤如下：
a、建立灌、排水渠：田块两侧分别建立灌水渠和排水渠，灌水渠的高度高于排水渠、且排水渠高度低于地表面80~100cm；
b、铺设排水管：田地块表设置宽30cm、深60～70cm的纵向沟，沟底铺5cm厚稻壳或稻草，稻壳或稻草上放置排水管，排水管上附有20cm的稻壳或稻草，其中地块长度不超过100m，每条排水管间离为10m、且排水管上设有孔洞、其孔间距为10cm，排水管的两侧分别与灌水渠和排水渠连接，且与排水渠相连的一侧设有阀门，然后将土壤回填，待土壤自然沉实；
c、深松耕作：在垂直于地面、且平行于排水管的回填土壤内设置深30～35cm的缝隙、同时在在缝隙下方设置垂直且平行于排水管的排水道，即完成低湿土壤综合促排水装置。
作为本发明的进一步改进，步骤b中纵向沟的坡度为1/10000。
作为本发明的进一步改进，步骤b中的排水管外壁包有井底布。
作为本发明的进一步改进，步骤c是利用深松鼠洞犁进行深松耕作，其中深松作业幅度宽50cm、鼠洞作业幅度宽100cm。
本发明的低湿土壤综合促排水装置及实施方法，适用于土质黏重、地势低平的低湿土壤，其可使土壤处于干湿交替的过程中，为作物提供生长需要的有氧环境，提高土壤养分有效性，增加根系周围氧气、铁、锰等高价离子的含量，提高根系活力；减少土壤中SO2或H2S等有毒气体的生成，防止根系中毒；而且土壤水分含量适宜，土壤承载力好，利于机械收割，极大的提高生产效率。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为本发明装置剖视图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，低湿土壤综合促排水装置，是由灌水渠1、排水渠2和排水管3构成，所述的灌水渠1、排水渠2分别位于田块的两侧，排水管3为U型、其U型开口端连接灌水渠1、U型底端连接排水渠2，排水管3与排水渠2连接的管路上设有阀门4，用于根据需要控制排水；排水管3位于稻壳层6中，设置稻壳层能够起到蓄水、保水、和过滤渗漏的作用；稻壳层6的厚度为稻壳层6的上方设有覆土层7，覆土层7内设有走向平行垂直于排水管3的排水道5；其中，排水管3上设有孔洞、且孔洞间距为10cm。
实施例2
本发明的低湿土壤综合促排水装置的实施方法，具体步骤如下：
a、建立灌、排水渠：田块两侧分别建立灌水渠1和排水渠2，灌水渠1的高度高于排水渠、且排水渠高度低于地表面80cm；灌水渠用于地块用水时，能及时将渠中水灌入田块中，排水渠用于当水田排水时，能够及时将田块中的明水排到排水渠2中，一般来说，已有的水田上都有完善的灌水渠和排水渠；排水渠2要低于地表面80cm，这样排水渠2的位置低于排水管3的最低处，当需要排水时，可以使排水管3中的水顺利的排至排水渠2中；
b、铺设排水管：田地块表设置宽30cm、深60cm的纵向沟，纵向沟的坡度为1/10000，沟底铺5cm厚稻壳或稻草，设置稻壳层能够起到蓄水、保水、和过滤渗漏的作用；稻壳或稻草上放置排水管3，排水管3外壁包有井底布，然后再在排水管3上覆20cm的稻壳或稻草，其中地块长度不超过100m，地块长度过长会使灌排水发生时差，导致不同位置的作物灌水量和排水量差异过大，进而影响灌排水效果；相邻两条排水管3间离为10m，排水管3为PVC打孔管、其孔间距为10cm，排水管3的两侧分别与灌水渠1和排水渠2连接，且与排水渠2相连的一侧设有阀门4，然后将土壤回填，待土壤自然沉实，其中回填土中的下层土壤填在底层、耕层土壤填在上层；
c、深松耕作：利用自制的深松鼠洞犁，在与排水管3的铺设方向相垂直的耕层进行深松耕作，其中深松作业幅度宽50cm、鼠洞作业幅度宽100cm，深松耕作后会在回填土壤内形成垂直于地面、且平行于排水管3的深30cm的缝隙8、同时在缝隙8下方设置垂直且平行于排水管的排水道5，即完成低湿土壤综合促排水装置；如图1和图2所示，排水管3与地表面平行，排水道5位于排水管3的上方、且与排水管3的走向相垂直，这样可以使土壤中的水分可通过深松铲和鼠洞走过后形成的横纵交错空隙向下流通、下渗，以利于达到排水管3的深层排水系统。
实施完成低湿土壤综合促排水装置后，即可在其回填的耕层上进行水稻耕种，在水稻生长期间，可采用间歇灌溉模式，在水稻分蘖后期及间歇灌溉晒田排水过程中，在地表排水时，打开排水管3上控制阀门4，使土壤中水分能够顺着机械耕作与排水管形成的横纵交叉的排水孔隙下渗到排水管3中，排水到排水渠2中，使土壤中水分能及时排除，达到晒田的作用，秋季收获前及时排水，有利于机械作业；在田块保持水层阶段、不需排水时关闭阀门4。
实施例3
本发明的低湿土壤综合促排水装置的实施方法，具体步骤如下：
a、建立灌、排水渠：田块两侧分别建立灌水渠1和排水渠2，灌水渠1的高度高于排水渠、且排水渠高度低于地表面100cm；灌水渠用于地块用水时，能及时将渠中水灌入田块中，排水渠用于当水田排水时，能够及时将田块中的明水排到排水渠2中，一般来说，已有的水田上都有完善的灌水渠和排水渠；排水渠2要低于地表面100cm，这样排水渠2的位置低于排水管3的最低处，当需要排水时，可以使排水管3中的水顺利的排至排水渠2中；
b、铺设排水管：田地块表设置宽30cm、深70cm的纵向沟，纵向沟的坡度为1/10000，沟底铺5cm厚稻壳或稻草，设置稻壳层能够起到蓄水、保水、和过滤渗漏的作用；稻壳或稻草上放置排水管3，排水管3外壁包有井底布，然后再在排水管3上覆20cm的稻壳或稻草，其中地块长度不超过100m，地块长度过长会使灌排水发生时差，导致不同位置的作物灌水量和排水量差异过大，进而影响灌排水效果；相邻两条排水管3间离为10m，排水管3为PVC打孔管、其孔间距为10cm，排水管3的两侧分别与灌水渠1和排水渠2连接，且与排水渠2相连的一侧设有阀门4，然后将土壤回填，待土壤自然沉实，其中回填土中的下层土壤填在底层、耕层土壤填在上层；
c、深松耕作：利用自制的深松鼠洞犁，在与排水管3的铺设方向相垂直的耕层进行深松耕作，其中深松作业幅度宽50cm、鼠洞作业幅度宽100cm，深松耕作后会在回填土壤内形成垂直于地面、且平行于排水管3的深35cm的缝隙8、同时在缝隙8下方设置垂直且平行于排水管的排水道5，即完成低湿土壤综合促排水装置；如图1和图2所示，排水管3与地表面平行，排水道5位于排水管3的上方、且与排水管3的走向相垂直，这样可以使土壤中的水分可通过深松铲和鼠洞走过后形成的横纵交错空隙向下流通、下渗，以利于达到排水管3的深层排水系统。
实施完成低湿土壤综合促排水装置后，即可在其回填的耕层上进行水稻耕种，在水稻生长期间，可采用间歇灌溉模式，在水稻分蘖后期及间歇灌溉晒田排水过程中，在地表排水时，打开排水管3上控制阀门4，使土壤中水分能够顺着机械耕作与排水管形成的横纵交叉的排水孔隙下渗到排水管3中，排水到排水渠2中，使土壤中水分能及时排除，达到晒田的作用，秋季收获前及时排水，有利于机械作业；在田块保持水层阶段、不需排水时关闭阀门4。
实施例4
本发明的低湿土壤综合促排水装置的实施方法，具体步骤如下：
a、建立灌、排水渠：田块两侧分别建立灌水渠1和排水渠2，灌水渠1的高度高于排水渠、且排水渠高度低于地表面90cm；灌水渠用于地块用水时，能及时将渠中水灌入田块中，排水渠用于当水田排水时，能够及时将田块中的明水排到排水渠2中，一般来说，已有的水田上都有完善的灌水渠和排水渠；排水渠2要低于地表面90cm，这样排水渠2的位置低于排水管3的最低处，当需要排水时，可以使排水管3中的水顺利的排至排水渠2中；
b、铺设排水管：田地块表设置宽30cm、深65cm的纵向沟，纵向沟的坡度为1/10000，沟底铺5cm厚稻壳或稻草，设置稻壳层能够起到蓄水、保水、和过滤渗漏的作用；稻壳或稻草上放置排水管3，排水管3外壁包有井底布，然后再在排水管3上覆20cm的稻壳或稻草，其中地块长度不超过100m，地块长度过长会使灌排水发生时差，导致不同位置的作物灌水量和排水量差异过大，进而影响灌排水效果；相邻两条排水管3间离为10m，排水管3为PVC打孔管、其孔间距为10cm，排水管3的两侧分别与灌水渠1和排水渠2连接，且与排水渠2相连的一侧设有阀门4，然后将土壤回填，待土壤自然沉实，其中回填土中的下层土壤填在底层、耕层土壤填在上层；
c、深松耕作：利用自制的深松鼠洞犁，在与排水管3的铺设方向相垂直的耕层进行深松耕作，其中深松作业幅度宽50cm、鼠洞作业幅度宽100cm，深松耕作后会在回填土壤内形成垂直于地面、且平行于排水管3的深30～35cm的缝隙8、同时在缝隙8下方设置垂直且平行于排水管的排水道5，即完成低湿土壤综合促排水装置；如图1和图2所示，排水管3与地表面平行，排水道5位于排水管3的上方、且与排水管3的走向相垂直，这样可以使土壤中的水分可通过深松铲和鼠洞走过后形成的横纵交错空隙向下流通、下渗，以利于达到排水管3的深层排水系统。
实施完成低湿土壤综合促排水装置后，即可在其回填的耕层上进行水稻耕种，在水稻生长期间，可采用间歇灌溉模式，在水稻分蘖后期及间歇灌溉晒田排水过程中，在地表排水时，打开排水管3上控制阀门4，使土壤中水分能够顺着机械耕作与排水管形成的横纵交叉的排水孔隙下渗到排水管3中，排水到排水渠2中，使土壤中水分能及时排除，达到晒田的作用，秋季收获前及时排水，有利于机械作业；在田块保持水层阶段、不需排水时关闭阀门4。

Claims (7)

1.低湿土壤综合促排水装置，是由灌水渠（1）、排水渠（2）和排水管（3）构成，其特征在于所述的灌水渠（1）、排水渠（2）分别位于田块的两侧，排水管（3）为U型、其U型开口端连接灌水渠（1）、U型底端连接排水渠（2），排水管（3）与排水渠（2）连接的管路上设有阀门（4），排水管（3）位于稻壳层（6）中，稻壳层（6）的上方设有覆土层（7），覆土层（7）内设有走向平行垂直于排水管（3）的排水道（5）。
2.如权利要求1所述的低湿土壤综合促排水技术操作方法，其特征在于所述的排水管（3）上设有孔洞。
3.如权利要求2所述的低湿土壤综合促排水技术操作方法，其特征在于所述的排水管（3）的孔洞间距为10cm。
4.低湿土壤综合促排水装置的实施方法，具体步骤如下：
a、建立灌、排水渠：田块两侧分别建立灌水渠和排水渠，灌水渠的高度高于排水渠、且排水渠高度低于地表面80~100cm；
b、铺设排水管：田地块表设置宽30cm、深60～70cm的纵向沟，沟底铺5cm厚稻壳或稻草，稻壳或稻草上放置排水管，排水管上附有20cm的稻壳或稻草，其中地块长度不超过100m，每条排水管间距为10m、且排水管上设有孔洞、其孔间距为10cm，排水管的两侧分别与灌水渠和排水渠连接，且与排水渠相连的一侧设有阀门，然后将土壤回填，待土壤自然沉实；
c、深松耕作：在垂直于地面、且平行于排水管的回填土壤内设置深30～35cm的缝隙、同时在缝隙下方设置垂直且平行于排水管的排水道。
5.如权利要求4所述的低湿土壤综合促排水装置的实施方法，其特征在于步骤b中纵向沟的坡度为1/10000。
6.如权利要求4所述的低湿土壤综合促排水装置的实施方法，其特征在于步骤b中的排水管外壁包有井底布。
7.如权利要求4所述的低湿土壤综合促排水装置的实施方法，其特征在于步骤c是利用深松鼠洞犁进行深松耕作，其中深松作业幅度宽50cm、鼠洞作业幅度宽100cm。
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