CN108934262A

CN108934262A - 一种盐碱地土壤除盐的方法

Info

Publication number: CN108934262A
Application number: CN201811113311.3A
Authority: CN
Inventors: 张凤英; 吴启模; 李银光; 石文娟; 郭小伟; 陈超; 李保江
Original assignee: Like Geotechnological Journey Environmental Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Like Geotechnological Journey Environmental Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2018-12-07

Abstract

本发明提供了一种盐碱地土壤除盐的方法。包括：(a)除去盐碱地表面的盐碱累积层；(b)在盐碱地土壤表面设置吸水膜材料；(c)当盐分在吸水膜材料上富集后，移除膜材料；(d)清洗吸水膜材料，循环重复利用。本发明方法同时适用于盐土和碱土，具有高效、低成本、环保、操作简便、不影响作物耕种等优点。

Description

一种盐碱地土壤除盐的方法

技术领域

本发明涉及盐碱土壤改良领域，具体而言，涉及一种盐碱地土壤除盐的方法。

背景技术

盐碱土分布在地势低平,地下水位较高,半湿润、半干旱和干旱的内陆地区。地下水中的可溶性盐分沿土壤毛细管上升到地表后,水分被蒸发,而盐分则聚积形成了盐碱土。滨海盐碱土是海水浸渍形成的。我国盐碱土主要分布在西北、华北和东北平原的低地、湖边或山前冲积扇的下部边缘,以及沿海地带。盐碱土可分为盐土、碱土两大类。

土壤盐碱度过高，会导致植物细胞脱水，而且过高的盐浓度也会对于植物造成毒害作用，影响植物的正常生理功能，并且还会改变土壤的物理性质及养分状况等，造成土壤板结以及土壤肥力下降，最终导致植物无法生长以及土地的荒废。

我国盐碱土壤面积广大,急需进行开发利用以缓解人地矛盾。进行盐碱土壤改良方法主要有生物改良法、工程改良法、化学改良剂法等方法。但是,生物改良法改良周期过长,见效缓慢；工程改良法投入成本高,操作复杂,农民难以独立实施；化学改良剂法治标不治本,不利于可持续发展。因此,开发出一种高效、低成本、环保、操作简便的盐碱土壤改良技术是十分必要的。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种盐碱地土壤除盐的方法，本发明方法同时适用于盐土和碱土，具有高效、低成本、环保、操作简便、不影响作物耕种等特点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种盐碱地土壤除盐的方法，包括：

(a)除去盐碱地表面的盐碱累积层；

(b)在盐碱地土壤表面设置吸水膜材料；

(c)盐分在吸水膜材料上富集后，移除膜材料；

(d)清洗吸水膜材料，循环重复利用。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，还可以选择性地进一步增加在盐碱地0.5～1.2m深处设置隔盐层的步骤；其中，所述隔盐层为碎石-秸秆-碎石复合层结构。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，隔盐层的厚度为15～25cm；

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，上层碎石层的厚度为5～10cm；秸秆层的厚度为5～12cm；下层碎石层的厚度为5～8cm。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，碎石的粒径为4～6cm。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，所述吸水膜材料为多孔、吸水、易干、可清洗聚盐布膜材料；更优选的，所述吸水膜材料包括绵织布，和/或聚酯纤维布。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，在未进行耕种时，吸水膜材料铺设于土地的表面；以及，在进行耕种后，吸水膜设置于作物行间的垄上。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，膜材料清洗后，将清洗水集中蒸发，收集所得结晶盐。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，所述盐碱地为滨海或干旱地区盐碱地。

优选的，本发明所述的盐碱地土壤除盐的方法中，所述盐碱地为中度或重度盐碱化土地。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明中，通过将蒸发排盐以及隔盐相结合，能够有效降低土壤含盐量，降低土壤pH，达到良好的盐碱地恢复效果；

(2)本发明中，通过采用复合结构隔盐层，能够有效的阻隔地下水中的盐分向土壤表层的迁移；

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为未耕种土地吸水膜材料铺设方法示意图；

图2为耕种土地吸水膜材料铺设方法示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明所提供的盐碱地土壤除盐的方法，是对于传统排盐方法的优化和改善，将结构优化的隔盐层与蒸发除盐相结合，达到更为有效的除盐效果。

具体的，本发明方法步骤可具体参考如下：

(a)除去盐碱地表面的盐碱累积层，例如，可以将重度盐碱化土地上层5cm盐碱度较高的表层土壤铲除。

为了进一步提高除盐的效果，本发明中还可以进一步设置用于隔断能够通过毛细作用进行盐分物质传递的隔盐层；

具体的，隔盐层的设置方法如下：

对盐碱地土壤进行深挖，在0.5～1.2m(优选为0.8～1m)深处设置结构为：碎石-秸秆-碎石的复合层结构的隔盐层，然后将挖出土壤进行回填；

隔盐层的厚度设置为15～25cm，例如可以为，但不限于16、17、18、19、20、21、22、23，或者24cm等。

其中，所述秸秆可以为谷物秸秆，例如，玉米、水稻、高粱、大豆等谷物秸秆，优选的，所述秸秆为玉米秸秆。

不同于传统中仅为一层碎石结构的隔盐层，本发明中，设置了具有夹心结构的复合隔盐层，中间秸秆层的设置能够起到良好的隔离上下层土壤的作用，避免土壤颗粒填充碎石层的间隙所导致的无法进行对土壤的有效隔断，进而无法实现有效隔盐。

具体的，上层碎石层(即接近地表一侧的碎石层)的厚度为5～10cm，例如可以为，但不限于6、7、8，或者9cm等；

秸秆层(处于两层碎石层之间)的厚度为5～12cm，例如可以为，但不限于6、7、8、9、10，或者11cm；

下层碎石层(即远离地表一侧的碎石层)的厚度为5～8cm，例如可以为，但不限于6，或者7cm等。

同时，上层碎石层和下层碎石层中，碎石的粒径均为2～6cm。

(b)在盐碱地土壤表面设置吸水膜材料；

在盐碱地土壤表面设置吸水膜材料，是本发明能够实现排盐的效果的另一个重要原因，含有盐分的水在水气蒸发带动下，运动至地表处，然后继续上移至吸水膜材料中，当水分蒸发后，盐分被留在吸水膜材料中，这样就实现了盐碱地的排盐。

优选的，本发明中，所用为多孔、吸水、易干、可清洗聚盐布膜材料，例如绵织布，聚酯纤维布等；厚度控制在0.5～2mm左右；

同时，吸水膜材料可以通过土壤压实，或者钉钉、打楔等方式，固定于盐碱地土壤。

根据土地上作物种植情况的不同，可以对应性的采用不同的方式进行吸水膜材料的设置，具体的：

在未进行耕种的土地上，可以如图1所示，将吸水膜材料直接平铺覆盖于土地的表面；

如果已经进行了耕作，则可以如图2所示，吸水膜设置于作物行间的垄上(作物种植于垄沟内)。

(c)当盐分大量在吸水膜材料上富集后，移除膜材料，以达到除去土壤中盐分的目的；

(d)将膜材料清洗后，进行循环重复利用。

可以采用水洗的方式，对富集有盐分的膜材料进行清洗，清洗后的膜材料可以在干燥后，重复进行利用。

同时，清洗膜材料所用水中，会溶有大量的盐分，可以将其进行蒸发后，分别回收水分以及各种无机盐，以实现资源的充分利用；

所回收的无机盐可以进一步作为工业原材料而应用。

实施例1

新疆某干旱区域盐碱地，0～60cm土壤平均含盐量为15.9g/Kg，土壤pH为8.73；

选择10m²区域为实验地，将表层约5cm后的土壤铲除后，进行深挖，在1m深处设置厚度为20cm，结构为：碎石(厚度7cm，碎石粒径为3cm左右)-玉米秸秆(厚度8cm)-碎石(厚度5cm，碎石粒径为3cm左右)的复合层的隔盐层，然后将挖出土壤进行回填；

将土壤以清水浇透后，在地面覆盖厚度为1mm左右的绵织布；实验在晴天条件下持续进行约7天，将表面富集盐碱的绵织布进行回收后以水进行清洗，清洗后洗液蒸干，并回收干燥的盐碱。

然后，对实验地进行再次检测，结果表明，土壤平均含盐量降至4.9g/Kg左右，排盐率为69.2％；同时，土壤的pH降至7.40左右。

实施例2

在实施例1相同区域的另一地块，在同一时段内进行排盐实验，该实验地土壤条件与实施例1中基本相同，具体实验方法如下：

选择10m²区域为实验地，将表层约5cm后的土壤铲除后，进行深挖，在1m深处设置厚度为22cm，结构为：碎石(厚度7cm，碎石粒径为3cm左右)-玉米秸秆(厚度8cm)-碎石(7cm，碎石粒径为3cm左右)的复合层的隔盐层，然后将挖出土壤进行回填；

将土壤以清水浇透后，在地面覆盖厚度为1mm左右的聚酯纤维布；

实验在晴天条件下持续进行约7天，将表面富集盐碱的聚酯纤维布进行回收后以水进行清洗，清洗后洗液蒸干，并回收干燥的盐碱。

然后，对实验地进行再次检测，结果表明，实施例2中，土壤的排盐率能够达到67.9％左右；同时，土壤的pH降至7.51左右。

实施例3

选择10m²区域为实验地，将表层约5cm后的土壤铲除后，进行深挖，在1m深处设置厚度为20cm，结构为：碎石(厚度7cm，碎石粒径为3cm左右)-玉米秸秆(厚度8cm)-碎石(厚度5cm，碎石粒径为2cm左右)

的复合层的隔盐层，然后将挖出土壤进行回填；

然后，对实验地进行再次检测，结果表明，实施例3中，土壤的排盐率能够达到63.2％左右；同时，土壤的pH降至7.58左右。

对比例1

选择10m²区域为实验地，将表层约5cm后的土壤铲除后，进行深挖，在1m深处设置厚度为22cm，结构为：碎石(厚度7cm，碎石粒径3cm左右)-玉米秸秆(厚度8cm)-碎石(厚度7cm，碎石粒径3cm左右)的复合层的隔盐层，然后将挖出土壤进行回填；然后，土壤以清水浇透。

实验在晴天条件下持续进行约7天，然后，对实验地进行再次检测，结果表明，对比例1中，土壤的排盐率能够达到32.5％左右；同时，土壤的pH降至8.07左右。

对比例2

选择10m²区域为实验地，将表层约5cm后的土壤铲除，将土壤以清水浇透后，在地面覆盖厚度为1mm左右的绵织布；

实验在晴天条件下持续进行约7天。然后，对实验地进行再次检测，结果表明，对比例2中，土壤的排盐率能够达到30.6％左右；同时，土壤的pH降至8.15左右。

对比例3

选择10m²区域为实验地，将表层约5cm后的土壤铲除后，进行深挖，在1m深处设置厚度为25cm的碎石(碎石粒径5cm左右)隔盐层，然后将挖出土壤进行回填；

然后，对实验地进行再次检测，结果表明，对比例3中，土壤的排盐率能够达到59.7％左右；同时，土壤的pH降至7.86左右。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims

1.一种盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，包括：

(a)除去盐碱地表面的盐碱累积层；

(b)在盐碱地土壤表面设置吸水膜材料；

(c)盐分在吸水膜材料上富集后，移除膜材料；

(d)清洗吸水膜材料，循环重复利用。

2.根据权利要求1所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，所述方法中还可以选择性地进一步增加在盐碱地0.5～1.2m深处设置隔盐层的步骤；

其中，所述隔盐层为碎石-秸秆-碎石复合层结构。

3.根据权利要求2所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，隔盐层的厚度为15～25cm。

4.根据权利要求2所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，上层碎石层的厚度为5～10cm；秸秆层的厚度为5～12cm；下层碎石层的厚度为5～8cm。

5.根据权利要求2所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，碎石的粒径为4～6cm。

6.根据权利要求1所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，所述吸水膜材料为多孔、吸水、易干、可清洗聚盐布膜材料；

优选的，所述吸水膜材料包括绵织布，和/或聚酯纤维布。

7.根据权利要求1所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，在未进行耕种时，吸水膜材料铺设于土地的表面；

以及，在进行耕种后，吸水膜设置于作物行间的垄上。

8.根据权利要求1所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，膜材料清洗后，将清洗水集中蒸发，收集所得结晶盐。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，所述盐碱地为滨海或干旱地区盐碱地。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的盐碱地土壤除盐的方法，其特征在于，所述盐碱地为中度或重度盐碱化土地。