CN108076719B - 一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法 - Google Patents

Abstract

一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，根据暗管排盐系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，旋耕混匀后灌溉洗盐，再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物。本发明将暗管排水和明沟排盐相结合，控制地下水位并加速土壤排盐，通过石膏改良土壤并提高淋盐效率，实现粘板重度盐碱地的工程快速治理。

Description

一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法

技术领域

本发明涉及盐碱地工程改良与植被构建方法，特别是涉及一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法。

背景技术

我国目前拥有各类可利用盐碱地资源约5.5亿亩，集中分布在以西北内陆、黄河上中游、东北、沿海和华北平原为主体的五大区域，其中具有农业利用前景的盐碱地总面积1.85亿亩，包括各类未治理改造的盐碱障碍耕地0.32亿亩，以及目前尚未利用和新形成的盐碱荒地1.53亿亩。这些盐碱耕地、荒地的治理改造和开发利用对我国耕地保障、粮食安全和生态建设具有重要现实意义。

粘板重度盐碱地和盐碱荒地是治理利用难度极大的盐碱类型，尤其是在干旱、半干旱盐碱区。粘板重度盐碱地由于质地粘重，且剖面含有板结层或者全剖面板结，导致土壤入渗性能差、淋洗效率低、脱盐速率慢，再加上淡水资源的匮乏，使得土壤盐碱化反复，次生返盐强烈，严重制约了生态、农业的发展。种植耐盐植物与快速构建植被是盐碱地生态治理利用的重要方式。但是，粘板重度盐碱地具有土壤盐分重、养分失衡、结构差等特点，再加上入渗性差使得灌溉后排水不畅并长期滞水，引起植物死苗、僵苗，或者成苗后生长缓慢、生物量低。我国近年来开展了大量试验与研究工作，其中针对板结重度盐碱地节水型工程快速治理改造与植被构建技术，与其他单一的生物农艺型技术相比，具有一次投入长期见效、使用周期长、脱盐效率快、植被立苗快、成活率高等优势。

中国专利ZL 2012101175644公开了一种盐碱地排盐降碱用暗管装置，该装置在暗管的主管和支管的管壁周围设有一层颗粒度直径为0.5-0.8cm、厚度为10-15cm的PVC/PE造粒料或陶粒组成的敷料层，敷料层的上方设有一层10-15cm厚的碎石和/或粗砂粒层，并界定了排盐碱暗管的间隔距离、倾斜度、深度等参数。中国专利ZL 2013103823716公开了一种暗管灌排盐碱地快速脱盐系统方法，采用在重盐碱地开沟围坝、排盐暗管铺设、灌溉暗管铺设、深松破结、淡水淹灌、咸水强排、连续灌排、周年排盐等一系列技术手段，从而实现一次快速脱盐、长期保持。中国专利ZL 2005100442101公开了利用暗管排水改良盐碱地的系统工程方法，其包括勘察设计、灌排配套、土地平整、松土破结、维护管理等方法组成，具体采用了暗管排水排盐、激光控制精准平地、土壤深松以及暗管清洗维护，对加速盐碱地治理、提高农业综合生产能力、改善生态环境具有促进作用。中国专利ZL 2012103257600公布了一种咸水灌溉与暗管排水排盐技术相结合小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤包括田间埋设暗管、咸水导出、冬小麦种植、夏玉米栽培种植，设计了灌溉排盐的系统网络，改变盐碱地耕层土壤盐分年际间积累规律，实现中度盐碱地上“小麦-玉米”一年两熟的种植。中国专利ZL2015106556218公布了一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由土壤改良、耐盐碱植物资源利用及种植、灌排配套系统、自动化信息管理组成，形成一整套从盐碱地改良到植被构建的完整运营体系，为盐碱地改良提供了切实可行的高效方法。

从以上知识产权反应的情况来看，针对盐碱地的暗管排水排盐和植被建设的较多，但未见针对粘板重度盐碱地，将暗管与明沟相结合加速排水排盐，将灌溉与石膏应用相结合促进淋盐，并综合考虑灌溉水质与植物耐盐性的生态建植方法。

发明内容

解决的技术问题：本发明针对重度盐碱地和盐碱荒地植物出苗率低、淋盐效率低、次生返盐强烈、生态退化严重等实际问题，将暗管排水和明沟排盐相结合，控制地下水位并加速土壤排盐，通过石膏改良土壤并提高淋盐效率，实现粘板重度盐碱地的工程快速治理，并根据灌溉水质和植物耐盐阈值提出一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法。

技术方案：一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，根据暗管排盐系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，旋耕混匀后灌溉洗盐，再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物。

上述暗管排盐系统为“吸水管”外包砂石滤料的单级排水系统，吸水管为带孔PVC双螺纹管，直径110mm，埋设在地下1.2-1.5m深度，坡度为0.4-0.7‰，吸水管铺设的间距为15-30m。

上述暗管排盐系统为：吸水管的外包料采用砂石滤料，开挖宽度30cm、深度1.3-1.6m的沟槽，在沟槽内先铺设厚10cm的砂石滤料，然后将PVC吸水管置于沟槽中部，并在其上再覆20cm的砂石滤料，形成波纹管周围30×30cm²的过滤层，然后回填土方并压实。

上述砂石滤料为：要求K_e/K_s≥10，K_e为砂石滤料的渗透系数，K_s为周围土层的渗透系数，同时D₁₅≥4d₁₅和D₁₅≤4d₈₅，D₁₅为砂石滤料的颗粒粒径分布中小于15％时的颗粒直径，d₁₅表示周围土层土壤颗粒含量小于15％时的颗粒直径，d₈₅表示周围土层土壤颗粒含量小于85％时的颗粒直径。

上述暗管排盐系统为：土壤剖面质地为粘壤土类，吸水管的铺设的间距为20-30m；土壤剖面质地为粘土类，吸水管的铺设的间距为15-20m。

上述根据暗管排盐系统布局开挖明沟排水系统的具体方法为：沿着吸水管的方向开挖农沟，剖面土壤盐分<10g(盐)/kg(土)的明沟间距100-120m，剖面土壤盐分>10g(盐)/kg(土)的明沟间距80-100m，明沟上口宽3-5m，底部宽1-2m，高度1.4-1.7m，坡度0.3-0.5‰；垂直吸水管的方向开挖斗沟，斗沟上口宽6-8m，底部宽2-4m，高度1.7-1.9m，坡度0.3-0.5‰；斗沟沟底比吸水管出水口低20-40cm。

采用深松破土机进行整体深松，深度60-80cm，然后施入石膏，石膏的施用量GR根据下式确定：

GR＝86·CEC·(ESP-5％)·ρ_b·D

式中：86为石膏相对分子质量172×1/2；CEC为土壤阳离子交换量，cmol/kg；ESP为施用石膏前土壤碱化度，％；ρ_b为土壤容重，g/cm³；D为改良土壤的深度，设定为20cm；5％为土壤碱化度的容许值；GR为石膏需要量，t/hm²。

将石膏均匀施入土壤，与耕层土壤旋耕混匀后灌溉洗盐，灌溉量的确定采用间歇漫灌法，每次灌溉量50mm，入渗后采样测定0-60cm深度土壤含盐量，当40-60cm土层含盐量(g/kg)高于灌溉水电导率(dS/m)的0.5-0.7倍时继续灌溉，当含盐量低于该值时停止灌溉。

粘板重度盐碱地的生态建植方法为：根据该地区稳定来源灌溉水的水质和植物耐盐阈值选择适宜的植物类型：(1)当灌溉水电导率<3dS/m，种植耐土壤盐分阈值小于2.0g/kg的植物，所述植物为红叶石楠、夏鹃、含笑、海棠或女贞；(2)灌溉水电导率介于3～5dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值2.0～3.0g/kg的植物，所述植物为黄杨、冬青、匍地柏、杞柳或竹柳；(3)当灌溉水电导率介于5～8dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值3.0～5.0g/kg的植物，所述植物为海桐、马蔺、白蜡条、海滨木槿或芙蓉葵；(4)当灌溉水电导率>8dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值大于5.0g/kg的植物，所述植物为柽柳、海滨锦葵、枸杞、星星草或狗牙根。

(1)针对草本的生态建植植被，机械开沟起畦，畦床宽2.5～3.5m，畦床间以沟隔开，沟上口宽20～25cm，下口宽10-20cm，高15-20cm，畦上播种后覆盖秸秆，秸秆用量1.0-1.5kg/m²，定期采样监测0-40cm土壤盐分，高于植物耐盐阈值后进行畦灌压盐；

(2)针对灌木和乔木的生态建植植被，机械开沟起垄，垄上口宽30-40cm、垄下口宽60-70cm，垄高25-30cm，垄间距20-40cm，垄上覆全黑膜，膜厚度0.008～0.014mm，然后移栽植物，定期采样监测垄上土壤盐分，高于植物耐盐阈值后进行沟灌洗盐。

有益效果：(1)加速土壤排盐。构建“暗管+明沟”结合的工程排盐体系，通过铺设“吸水管”外包砂石滤料的单级暗管排水系统，及时有效地控制地下水位，提高土壤入渗性能与洗盐速率，同时明沟排盐系统将含盐地下水和入渗水排出区域以外，较单一的暗管或明沟，排盐效率大幅提高。

(2)提升淋盐效率。采用石膏消减土壤盐碱危害，通过施用适量的石膏，利用石膏中Ca²⁺与土壤胶体Na⁺的代换反应，加速土壤胶体Na⁺的淋洗，降低土壤碱化度，同时精量的石膏施用量避免了Ca²⁺、SO₄ ^2-的加入引起土壤盐分升高。

(3)高效利用水资源。采用定额的间歇灌溉方法，利用40-60cm深度土壤盐分的周期性监测结果，依据不同水质灌溉达到饱和条件下的土壤盐分与水质的关系，提出针对砂土、粉土和粘土的停灌指标，避免了漫灌过程的水资源浪费。

(4)因地制宜利用生物资源。综合考虑稳定来源灌溉水的水质和植物的耐盐阈值特征，结合不同水质灌溉达到饱和条件下的土壤盐分与水质的关系，选择适宜不同灌溉水质的耐盐植物类型，充分发掘植物的耐盐性能，合理利用生物资源。

(5)多重协同增效。本发明将“暗管+明沟”工程排盐、化学代换洗盐、耐盐植物与高效抗盐种植密切协同，应用工程系统加速土壤脱盐并抑制土壤返盐，利用石膏的化学代换反应提升淋盐效率，结合耐盐植物种植以发掘植物耐盐潜力，采用控盐和躲盐型的抗盐种植以快速建植植被，通过多重效果协同实现盐碱地的改良与生态建植。

附图说明

图1粘板重度盐碱地的快速改良的田间工程布局：(a)平面布置图；(b)垂直斗沟方向断面图；(c)垂直农沟方向断面图

图2粘板重度盐碱地生态建植的田间种植：(a)草本植物畦作抗盐种植；(b)灌木或乔木的垄作抗盐种植

图3使用本技术与对照地块地下水埋深监测数据的对比(2017年)

图4使用本技术与对照地块地下水矿化度监测数据的对比(2017年)

图5使用本技术与对照地块0-40cm土壤平均盐分的动态变化(2017年)

图6使用本技术与对照地块竹柳成活率的动态变化(2017年)

图7使用本技术与对照地块地下水埋深监测数据的对比(2016年)

图8使用本技术与对照地块地下水矿化度监测数据的对比(2016年)

图9使用本技术与对照地块0-40cm土壤平均盐分的动态变化(2016年)

图10使用本技术与对照地块芙蓉葵成活率的动态变化(2016年)

具体实施方式

以下的具体实施例是对本发明的进一步说明，而不意味本发明的内容仅限于所举实例的范围。

实施例1：

内蒙古河套灌区典型重度盐碱地。试验地表层0-20cm土壤盐分7.4-9.6g/kg，平均含盐量8.7g/kg，平均有机质含量8.9g/kg，全氮0.72g/kg，碱解氮为69.65mg/kg，有效磷为14.76mg/kg，速效钾169.3mg/kg，阳离子交换量CEC为15.8cmol/kg，土壤碱化度ESP为17.3％，0-40cm土壤为壤土，40-160cm为粘壤土，0-200cm剖面土壤容重介于1.45-1.67g/cm³。地点：内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗三道桥镇澄泥村1社，为河套灌区盐碱地典型代表，试验时间为2016年12月-2017年11月。试验地块前期为盐碱荒地，于2016年12月铺设暗管并进行工程治理，并于2017年5月开始种植耐盐植物。

主要实施环节如下：

(1)铺设“吸水管”外包砂石滤料的单级暗管排水系统。吸水管为直径110mm的带孔双螺纹管，双螺纹管上孔呈全圆周分布，同一圆周上孔的数量不小于4个，孔隙大于3000mm²/m，埋设深度为1.3m-1.5m，吸水管起头深度1.3m，沟槽深度1.4m，吸水管末端深度1.5m，沟槽深度1.6m。吸水管的包裹层为符合级配要求的砂石滤料，土壤有效粒径与外包滤料粒径级配关系可采用土壤有效粒径d60根据下表确定。

注：土壤有效粒径为土壤粒径级配曲线上相应于过筛累计百分数为60％土壤粒径，外包滤料粒径d＇n为外包滤料级配曲线上相应于过筛累计百分数为n％的滤料粒径。

如上表可知，当本实施例中测得土壤有效粒径d60介于0.02～0.05mm(0.024mm)，即土壤粒径级配曲线上相应于过筛累计百分数为60％的滤料粒径0.02～0.05mm，则要求砂石滤料粒径级配曲线上相应于过筛累计百分数为5％的滤料粒径0.3mm，过筛累计百分数为10％的滤料粒径0.33～2.5mm，过筛累计百分数为30％的滤料粒径0.81～8.7mm，过筛累计百分数为60％的滤料粒径2～10mm，过筛累计百分数为100％的滤料粒径9.52～38.1mm。

吸水管铺设的坡度为0.5‰，地块长度为400m，吸水管铺设的间隔为20m。吸水管的铺设利用链条式开沟铺管机和抖料机自动化完成。

(2)建立与暗管排盐相配套的明沟排盐系统。开挖平行于吸水管方向的农沟，农沟上口宽4m，底部宽2m，起始位置深度1.5m，坡度0.5‰，农沟和斗沟交接位置深度1.7m，农沟间距110m。开挖垂直于吸水管方向的斗沟，斗沟沟底比吸水管的出水端低20cm以上，斗沟上口宽8m，底部宽3m，高度1.7m，坡度0.3-0.5‰，以将含盐的土壤渗漏水汇集后，通过泵站强排出试验区。

(3)深松施入石膏后灌溉洗盐。深松施入石膏后灌溉洗盐。利用深松机疏松土壤破板结层，但不翻转土层，深松深度60-80cm；然后在表层施用石膏，用量依据计算的石膏需要量(GR＝86·CEC·(ESP-5％)·ρ_b·D)确定。本实施例中，土壤阳离子交换量CEC为15.8cmol/kg，ESP为17.3％，容重取1.5g/cm³，土壤深度取0.2m，则计算得到GR为为约335kg/亩，将石膏均匀撒施到土壤表层，利用旋耕机将石膏与表层0-20cm土壤混匀。

(4)灌溉洗盐，采用间歇灌溉法，于4月下旬灌溉，每次灌溉量为50mm，灌溉水电导率0.97dS/m，当灌溉三次后(灌溉量为150mm)，采样测定的40-60cm土壤盐分为0.6g/kg，已低于阈值，停止灌溉。

(5)由于试验区非灌溉季节稳定的水源为地下水，水质为3.6dS/m，选择种植的耐盐植物为竹柳。首先施用磷酸一铵30kg/亩作为基肥，然后机械开沟起垄，垄上口宽35cm、垄下口宽70cm，垄高25cm，垄间距30cm，垄上覆盖全黑膜，膜厚度0.014mm，于5月下旬挖好移植穴后移栽竹柳，株距60cm。每25天采样监测垄上0-40cm土壤盐分，当土壤盐分接近4g/kg后进行沟灌洗盐。于7月中旬、8月下旬和10月上旬分别进行了3次灌溉压盐，每次灌溉量以灌溉水面略高于垄面为准。

采用定位监测试验方式，选择采用该工程排盐方法的地块，另选一处相邻的采用常规种植方式的地块作为对照。在两个地块均埋设地下水埋深、矿化度和温度的三参数采集系统(CTD-Diver)进行地下水性质的连续监测，采用周期性采样方法对0-40cm深度土壤盐分进行监测，采样深度0-20cm和20-40cm。地下水数据采集和土壤采样监测时间为4月-11月，种植植物为竹柳，移栽期为5月24日，生育期内灌溉压盐分别在7月12日和8月27日，第一次灌溉量为250mm，第二次为220mm。对比采用该方法与对照地块的地下水埋深、地下水矿化度、0-40cm土壤盐分和竹柳的成活率调查数据(实施例结果见图3-图6)，可以看出，使用本方法，监测期间地下水平均埋深1.13m，低于对照的0.82m，地下水矿化度4.21dS/m，低于对照的4.78dS/m，0-40cm土壤平均盐分3.77g/kg，较对照低26.5％，竹柳的平均成活率82.7％，最终成活率78％，高于对照平均成活率的67.0％以及最终成活率53％。

实施例2：

江苏滨海新围垦滩涂盐碱荒地。试验地表层0-20cm土壤盐分8.2-13.6g/kg，平均含盐量10.8g/kg，pH为8.83，平均有机质含量0.07g/kg，全氮0.16g/kg，碱解氮为9.83mg/kg，有效磷为3.27mg/kg，速效钾291.7mg/kg，阳离子交换量CEC为7.6cmol/kg，土壤碱化度ESP为15.8％，0-20cm土壤为沙壤土，20-160cm为粉砂壤土，0-200cm剖面土壤容重介于1.41-1.56g/cm³。地点：江苏省东台市弶港镇条子泥新垦滩涂区，为滨海泥质滩涂盐碱地典型代表，试验时间为2016年3月-2016年11月。试验地块前期为新垦滩涂盐碱地，海拔介于0.5-1.0m，于2015年11月铺设暗管并进行工程治理，并于2016年4月开始种植植物。

主要实施环节如下：

(1)铺设“吸水管”外包砂石滤料的单级暗管排水系统。吸水管为直径110mm的带孔双螺纹管，双螺纹管上孔呈全圆周分布，同一圆周上孔的数量不小于4个，孔隙大于3000mm²/m，吸水管埋设深度为1.2m-1.5m，吸水管起头深度1.2m，沟槽深度1.3m，吸水管末端深度1.5m，沟槽深度1.6m。吸水管的包裹层为符合级配要求的砂石滤料，土壤有效粒径与外包滤料粒径级配关系可采用土壤有效粒径d60根据下表确定。

注：土壤有效粒径为土壤粒径级配曲线上相应于过筛累计百分数为60％土壤粒径，外包滤料粒径d＇n为外包滤料级配曲线上相应于过筛累计百分数为n％的滤料粒径。

本实施例中测得土壤有效粒径d60介于0.05～0.1mm(0.071mm)，即土壤粒径级配曲线上相应于过筛累计百分数为60％的滤料粒径0.05～0.1mm，则要求砂石滤料粒径级配曲线上相应于过筛累计百分数为5％的滤料粒径0.3mm，过筛累计百分数为10％的滤料粒径0.38～3mm，过筛累计百分数为30％的滤料粒径1.07～10.4mm，过筛累计百分数为60％的滤料粒径3～12mm，过筛累计百分数为100％的滤料粒径9.52～38.1mm。

吸水管铺设的坡度为0.5‰，地块长度为600m，吸水管铺设的间隔为30m。吸水管的铺设采用链条式开沟铺管机和抖料机一次性完成。

(2)建立与暗管排盐相配套的明沟排盐系统。开挖平行于吸水管方向的农沟，农沟上口宽5m，底部宽2m，起始位置深度1.410m，坡度0.5‰，农沟和斗沟交接位置深度1.7m，农沟间距90m。开挖垂直于吸水管方向的斗沟，斗沟沟底比吸水管的出水端低20cm以上，斗沟上口宽8m，底部宽4m，高度1.7m，坡度0.3-0.5‰，以将含盐的土壤渗漏水汇集后强排出试验区。

(3)深松施入石膏后灌溉洗盐。深松施入石膏后灌溉洗盐。利用深松机疏松土壤破板结层，但不翻转土层，深松深度60-80cm；然后在表层施用石膏，用量依据计算的石膏需要量(GR＝86·CEC·(ESP-5％)·ρ_b·D)确定。本实施例中，土壤阳离子交换量CEC为7.6cmol/kg，ESP为15.8％，容重取1.45g/cm³，土壤深度取0.2m，则计算得到GR为约140kg/亩，将石膏均匀撒施到土壤表层，利用旋耕机将石膏与表层0-20cm土壤混匀。

(4)灌溉洗盐，采用间歇灌溉法，于3月下旬灌溉，每次灌溉量为50mm，灌溉水电导率2.84dS/m，当灌溉四次后(灌溉量为200mm)，采样测定的40-60cm土壤盐分为1.7g/kg，已低于阈值，停止灌溉。

(5)由于试验区非灌溉季节稳定的水源为地表微咸水和咸水，水质介于4.7-6.1dS/m，选择种植的耐盐植物为芙蓉葵。首先施用农家肥3t/亩、磷酸一铵30kg/亩作为基肥，然后机械开沟起垄，垄上口宽30cm、垄下口宽60cm，垄高25cm，垄间距30cm，垄上覆盖全黑膜，膜厚度0.014mm，于4月上旬挖好移植穴后移栽芙蓉葵，株距30cm。每20天采样监测垄上0-40cm土壤盐分，当土壤盐分接近5g/kg后进行沟灌洗盐。于5月中旬、8月中旬分别进行了2次灌溉压盐，每次灌溉量以灌溉水面略高于垄面为准。

采用定位监测试验方式，选择采用该工程排盐方法的地块，另选一处相邻的采用常规种植方式的地块作为对照。在两个地块均埋设地下水埋深、矿化度和温度的三参数采集系统(CTD-Diver)进行地下水性质的连续监测，采用便携式土壤电导率仪(FieldScoutEC110)定期对0-40cm深度土壤盐分进行监测。地下水数据采集和土壤采样监测时间为3月-11月，种植植物为芙蓉葵，移栽期为4月7日，生育期内灌溉压盐分别在5月18日和8月14日，第一次灌溉量为250mm，第二次为200mm。对比采用该方法与对照地块的地下水埋深、地下水矿化度、0-40cm土壤盐分和芙蓉葵的成活率调查数据(实施例结果见图7-图10)，可以看出，使用本方法，监测期间地下水平均埋深1.66m，低于对照的1.20m，地下水矿化度10.15dS/m，低于对照的17.84dS/m，0-40cm土壤平均盐分3.60g/kg，低于对照的4.61g/kg，芙蓉葵的平均成活率78.2％，最终成活率70％，高于对照平均成活率的65.1％以及最终成活率53％。

Claims (3)

1.一种粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于：在粘板重度盐碱地地下铺设暗管排盐系统，所述的暗管排盐系统为吸水管外包砂石滤料的单级排水系统，吸水管为带孔PVC双螺纹管，直径110mm，埋设在地下1.2-1.5m深度，坡度为0.4-0.7‰，吸水管铺设的间距为15-30m；吸水管的外包料采用砂石滤料，开挖宽度30cm、深度1.3-1.6m的沟槽，在沟槽内先铺设厚10cm的砂石滤料，然后将PVC吸水管置于沟槽中部，并在其上再覆20cm的砂石滤料，形成波纹管周围30×30cm²的过滤层，然后回填土方并压实；所述砂石滤料为：要求K_e/K_s≥10，K_e为砂石滤料的渗透系数，K_s为周围土层的渗透系数，同时D₁₅≥4d₁₅和D₁₅≤4d₈₅，D₁₅为砂石滤料的颗粒粒径分布中小于15％时的颗粒直径，d₁₅表示周围土层土壤颗粒含量小于15％时的颗粒直径，d₈₅表示周围土层土壤颗粒含量小于85％时的颗粒直径；土壤剖面质地为粘壤土类，吸水管的铺设的间距为20-30m；土壤剖面质地为粘土类，吸水管的铺设的间距为15-20m；根据暗管排水系统的管道走向布局开挖明沟排水系统深松打破粘板层并施入石膏，将石膏均匀施入土壤，石膏的施用量GR根据下式确定：

GR＝86·CEC·(ESP-5％)·ρ_b·D

式中：86为石膏相对分子质量172×1/2；CEC为土壤阳离子交换量，cmol/kg；ESP为施用石膏前土壤碱化度，％；ρ_b为土壤容重，g/cm³；D为改良土壤的深度，设定为20cm；5％为土壤碱化度的容许值；GR为石膏需要量，t/hm²；与耕层土壤旋耕混匀后灌溉洗盐，灌溉量的确定采用间歇漫灌法，每次灌溉量50mm，入渗后采样测定0-60cm深度土壤含盐量，当40-60cm土层含盐量(g/kg)高于灌溉水电导率(dS/m)的0.5-0.7倍时继续灌溉，当含盐量低于该值时停止灌溉；再根据灌溉水质确定适宜的耐盐植物类型并起垄栽植植物；所述开挖明沟排水系统的具体方法为：沿着吸水管的方向开挖明沟，剖面土壤盐分<10g(盐)/kg(土)的明沟间距100-120m，剖面土壤盐分>10g(盐)/kg(土)的明沟间距80-100m，明沟上口宽3-5m，底部宽1-2m，高度1.4-1.7m，坡度0.3-0.5‰；垂直吸水管的方向开挖斗沟，斗沟上口宽6-8m，底部宽2-4m，高度1.7-1.9m，坡度0.3-0.5‰；斗沟沟底比吸水管出水口低20-40cm。

2.根据权利要求1所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于粘板重度盐碱地的生态建植方法为：根据该地区稳定来源灌溉水的水质和植物耐盐阈值选择适宜的植物类型：

(1)当灌溉水电导率<3dS/m，种植耐土壤盐分阈值小于2.0g/kg的植物，所述植物为红叶石楠、夏鹃、含笑、海棠或女贞；

(2)灌溉水电导率介于3～5dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值2.0～3.0g/kg的植物，所述植物为黄杨、冬青、匍地柏、杞柳或竹柳；

(3)当灌溉水电导率介于5～8dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值3.0～5.0g/kg的植物，所述植物为海桐、马蔺、白蜡条、海滨木槿或芙蓉葵；

(4)当灌溉水电导率>8dS/m，适宜种植耐土壤盐分阈值大于5.0g/kg的植物，所述植物为柽柳、海滨锦葵、枸杞、星星草或狗牙根。

3.根据权利要求2所述粘板重度盐碱地的工程改良与生态建植方法，其特征在于：

(1)针对草本的生态建植植被，机械开沟起畦，畦床宽2.5～3.5m，畦床间以沟隔开，沟上口宽20～25cm，下口宽10-20cm，高15-20cm，畦上播种后覆盖秸秆，秸秆用量1.0-1.5kg/m²，定期采样监测0-40cm土壤盐分，高于植物耐盐阈值后进行畦灌压盐；

(2)针对灌木和乔木的生态建植植被，机械开沟起垄，垄上口宽30-40cm、垄下口宽60-70cm，垄高25-30cm，垄间距20-40cm，垄上覆全黑膜，膜厚度0.008～0.014mm，然后移栽植物，定期采样监测垄上土壤盐分，高于植物耐盐阈值后进行沟灌洗盐。

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