CN107950106A - 一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统 - Google Patents

一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统 Download PDF

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王全九
毕磊
张继红
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B77/00—Machines for lifting and treating soil

Abstract

本发明公开了一种盐碱地的暗管排水‑氧气更新双效系统，包括均匀分布在大田作物之间的若干首部通气管道，每个首部通气管道通过底部的排水暗管与对应的尾部通气管道连通，所有排水暗管均还与排水沟连通，排水沟处设置有控制门，闸门设置在排水暗管和排水沟相连通处，排水暗管对应的地面处设置有灰土暗渠，排水暗管埋设在距地面0.8～1.2m位置处，排水暗管采用新型多孔陶土管材质，能够实现空气自由交换，本发明解决了现有技术中存在的能耗高，投资成本大且污染严重的问题。

Description

一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统
技术领域
本发明属于盐碱地改良技术领域，具体涉及一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统。
背景技术
土壤盐碱化问题是世界诸多旱作农区突出的生态环境问题，是制约土壤资源合理利用和农业可持续发展的主要因素之一。世界盐碱土分布广泛，不仅存在于干旱的荒漠地区，同时在肥沃的河流以及沿海平原地区也有分布。
根据最新的研究表明，盐碱土每年以100万～150hm2的速度扩大。多年以来我国对盐碱地治理和农业高效利用进行了大量的研究，逐渐形成了8大体系40多项适用于盐碱地治理与农业高效利用的实用技术。水、肥、气、热是保障土壤肥力的四大要素，但是在众多体系与实用技术中，对于改善盐碱地通气性，提高盐碱地作物根际土壤溶氧量，没有得到人们的足够重视。
传统的灌溉方式会忽视了气这一重要因素，土壤中的氧气含量在10％～15％时，才能保持根系正常生长，而氧气不足时通常会使土壤理化性质变差。由于盐碱地土壤中含有大量的盐分离子，土壤溶液的浓度较高时，容易导致土壤的溶氧浓度降低，氧气浓度过低时会造成根区低氧胁迫，进而影响作物正常的生理代谢和生长发育，进而造成减产。
目前的改善盐碱地通气性，增加土壤溶氧量的方法，主要包括(1)改良土壤质地和结构，在砂土中掺入黏土或者在黏土中掺入沙子；(2)进行耕作管理，深翻改土；(3)秸秆还田，增加土壤腐殖质，疏松土体。但这些主要发生在播种前，同时需要消耗大量的人力与物力，对于生育期的作物的生长发育往往不能有效的发挥作用。(4)加氧灌溉主要是机械通气增氧、化学增氧，文丘里空气射流器加氧等。机械通气增氧是利用空气压缩机对灌溉土壤进行通气，能耗高，投资成本大，后期设备检修和维护费用高；化学增氧是利用过氧化氢等化学试剂进行加氧，但是往往施加不当可能会伤害作物，而且会对水源及土壤造成一定的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，解决了现有技术中存在的能耗高，投资成本大且污染严重的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，包括均匀分布在大田作物之间的若干首部通气管道，每个首部通气管道通过底部的排水暗管与对应的尾部通气管道连通，所有排水暗管均还与排水沟连通，排水沟处设置有控制门，闸门设置在排水暗管和排水沟相连通处，排水暗管对应的地面处设置有灰土暗渠。
本发明的特点还在于，
排水暗管埋设在距地面0.8～1.2m位置处。
排水暗管采用新型多孔陶土管材质，能够实现空气自由交换。
首部通气管道采用PVC材质制成，直径为18～22cm，高度为0.8～1.2m。
尾部通气管道采用PVC材质，直径为18～22cm，高度为4～6m。
本发明的有益效果是，一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，对盐碱地原有地下排水暗管进行改造，在暗管两端增设高低不同的通气管道，充分利用高低不同位置空气流动形成的负压，带动空气在暗管内循环流动，补充盐碱地作物土壤根际溶氧量，从而达到实现暗管排水-氧气更新双效的盐碱地治理新模式。
附图说明
图1是本发明一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统田间布图；
图2是本发明一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统剖视图。
图中，1.灌水渠道，2.田埂，3.排水沟，4.控制门，5.灰土暗渠，6.首部通气管道，7.尾部通气管道，8.排水暗管，9.闸门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，结构如图1、图2所示，包括均匀分布在大田作物之间的若干首部通气管道6，大田作物边界处设置有田埂2，每个首部通气管道6通过底部的排水暗管8与对应的尾部通气管道7连通，所有排水暗管8均还与排水沟3连通，排水沟3处设置有控制门4，闸门9设置在排水暗管8和排水沟3相连通处，排水暗管8对应的地面处设置有灰土暗渠5。
排水暗管8埋设在距地面0.8～1.2m位置处。
排水暗管8采用新型多孔陶土管材质，能够实现空气自由交换。
首部通气管道6采用PVC材质制成，直径为18～22cm，高度为0.8～1.2m。
尾部通气管道7采用PVC材质，直径为18～22cm，高度为4～6m。
本发明一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，工作原理如下：
当大水洗盐时，开启排水暗管8末端的闸门9，灌溉水从灌溉渠道1进入大田，灌溉水对盐碱地根系层盐分进行充分的淋洗后进入排水暗管8，经由排水暗管8流入排水沟3，顺利将盐分从盐碱地根系层带走。
当不排水时期，关闭暗管末端闸门9，由于首部通气管道6和尾部通气管道7高度不一致，不同高处的风速不同，首部通气管道6上方流速较慢，尾部通气管道7上方流速较快，由于流速快压强小的原因，首部通气管道6上方压强较大，空气将会进入首部通气管道6，大量气体会流入排水暗管8，再从尾部通气管道7流出，形成循环，而排水暗管8内流动的空气会与盐碱地下层土壤进行气体交换，为作物根系提供了充足的氧气。
本发明一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，通过改进原暗管排水系统，不仅在灌水时期能够有效的对盐碱地进行排盐，在不排水时，作物全生育期内都可以有效的加快对盐碱地底层土壤气体交换速率，增加土壤中氧气的含量，促进作物生长。施工简单，造价低廉，可实现可持续利用，实现对盐碱地的综合治理，改善农业生态环境。

Claims (5)

1.一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，其特征在于，包括均匀分布在大田作物之间的若干首部通气管道(6)，每个首部通气管道(6)通过底部的排水暗管(8)与对应的尾部通气管道(7)连通，所有排水暗管(8)均还与排水沟(3)连通，排水沟(3)处设置有控制门(4)，闸门(9)设置在排水暗管(8)和排水沟(3)相连通处，排水暗管(8)对应的地面处设置有灰土暗渠(5)。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，其特征在于，所述排水暗管(8)埋设在距地面0.8～1.2m位置处。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，其特征在于，所述排水暗管(8)采用新型多孔陶土管材质，能够实现空气自由交换。
4.根据权利要求1或2任一项所述的一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，其特征在于，所述首部通气管道(6)采用PVC材质制成，直径为18～22cm，高度为0.8～1.2m。
5.根据权利要求1或2任一项所述的一种盐碱地的暗管排水-氧气更新双效系统，其特征在于，所述尾部通气管道(7)采用PVC材质，直径为18～22cm，高度为4～6m。
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