CN109257987A - 干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案 - Google Patents

Abstract

干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案包括专业普查、规划设计、干式除盐、盐土资源化利用、基础设施建设与配套、现代化灌溉系统、平整土地、优先水改、培肥措施、土壤耕作、盐土农业等重大环节，该技术方案的实施将较大幅度改善盐碱地区的生态环境，提高我国盐碱地的农业利用技术水平、农业利用效率和农业生产效益，较大幅度拓展我国可利用农业资源总量，缓解农业资源短缺压力，增加我国后备耕地资源储备，在提高盐渍土改良的社会效益和生态效益的同时，大幅度提高经济效益，该技术方案的实施还将拓展盐碱地资源利用技术途径，加快农村经济发展、实现农业增效与农民增收，解决干旱和半干旱地区盐碱地资源治理利用的世界性难题。

Description

干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案

技术领域

本发明涉及一种干旱和半干旱地区干式除盐及高效利用技术创新体系，属于盐碱土改良及利用技术领域。

背景技术

盐碱地是盐类富积的土地种类，是导致荒漠化的主要根源，也是大范围盐碱尘暴的主要来源，全世界盐碱地面积9.54亿公顷，其中我国为9913万公顷，主要集中在干旱和半干旱地区，当前对干旱和半干旱地区盐碱土的改良利用主要有水利、生物和化学改良等途径，这些已有改良方法普遍存在投入大、见效慢，效益低的弊端，加强干旱和半干旱地区的盐碱地除盐及高效利用技术创新，既是荒漠化和次生盐渍化治理的技术难点，也是源头治理的治本之策，又是生态建设工程和农业持续发展的主攻重点。

实现盐碱地的快速高效改良和利用，有利于盐碱荒漠区域恢复生机，生态保护，降低盐碱粉尘对广大下风区域的危害，是贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，建设美丽中国，落实“藏粮于地和藏粮于技”高度融合的国家战略的重大科技成果，为干旱和半干旱地区生态改善、盐害减轻、耕地增加、农业供给增长提供新路径，利国利民，功在当代，惠及长远。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案，该技术方案以项目区生态工程建设为基础，以干式除盐技术为核心，以集成创新栽培技术为重点的技术创新体系，可以快速去除干旱及半干旱地区盐渍土表层盐分，并通过区域生态工程建设和集成创新栽培技术，在盐渍土改良的社会效益和生态效益的同时，大幅度提高经济效益，实现盐碱地的快速高效改良和利用。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：其技术特征在于：所述方案包括专业普查、规划设计、干式除盐、盐土资源化利用、基础设施建设与配套、现代化灌溉系统、平整土地、优先水改、培肥措施、土壤耕作、盐土农业等重大环节，环环相扣，相辅相成。其具体技术方案为：

所述专业普查是开展盐碱地专业普查，绘制土壤分类示意图、表，将土壤类型及分布、盐碱、肥力、高程等进行准确检测和测量，形成基础资料，为规划和改良提供依据；

所述规划设计是：

(1)确定规划原则和总体思路；

(2)编制项目区建设规划；

(3)进行工程设计；

(4)建立土壤削高填洼数学模型，测算土地平整工程量；

(5)按照高标准农田相关指标和抗御自然灾害的标准，设计灌、排、降水系，实现排灌分开，咸淡分开，确定沟、渠、田、林、路，闸、站、桥、涵、井，地下暗管、地上节水灌溉系统等综合配套方案，保证灌得上，排得出，降得下；

(6)建设三级水库：即高位水库、中位水库、低位水库，实现水资源梯次利用、循环利用和节约利用，主要功能：一是储蓄水源，二是内部水资源循环利用，三是咸淡勾兑，四是提高水温，五是水产养殖，六是垂钓休闲；

(7)地表水源不足而地下水源丰富的地区，可建立井灌系统；

所述干式除盐是依照原始地貌和表土积盐层厚度，用专用除盐碱机械排除地表重盐土层，集中后运至田外；

所述表层盐土的资源化利用包括科学选址，建立小型晒盐场，对除盐机吸取的表层重盐土进行水溶、晒盐、制碱，切断盐分运移链条，防止盐碱形成新的循环，同时化害为利，变废为宝，为国家提供盐、碱等工业原料；

所述基础设施建设与配套是由盐碱地的快速高效改良利用项目承担单位按工程规划和设计组织施工作业；

所述建设现代化灌溉系统是：

(1)有条件的地方优先发展水稻等水生、湿生农作物；

(2)不具备条件的地方建设灌水肥调一体化旱作节水灌溉(滴灌或喷灌)系统；

(3)建设暗管排水淋盐系统；

所述平整土地是：

(1)剥离表层熟土；

(2)对生土层进行高标准平整土地，达到高标准水田(3厘米高差)或旱地(10厘米高差)的平整度要求，并进行多次干土无水平整、分层压实；

(3)回填熟土层；

所述优先水改是指有条件水改的采用“5N快速高效脱盐”等专利技术；

所述多次干式除盐是水资源紧缺地区可反复干式除盐，掌握在“返盐周期末、溶盐周期前”多次清除表层重盐土并资源化利用，如果冬季水源充足(包括有微咸水)则采取提前开墒冬灌，造凌制淡排咸；

所述培肥措施是：

(1)第一次秸秆还田，根据土壤状况确定农作物秸秆用量；

(2)第一次专用肥料，充分利用无盐酸性有机肥料分解过程所产生的有机酸、腐殖酸等中和土壤酸碱度，改善土壤理化性状，提高土壤肥力，并在耕作层与犁底层之间创造盐碱隔离层，阻断下层盐碱上升通道，施用盐碱地专用有机肥；

(3)第二次秸秆还田，施用农作物秸秆；

(4)第二次专用肥料，施用盐碱地专用有机肥；

所述土壤耕作是：

(1)多次机械旋耕，采用旋耕机旋耕，深度10厘米以上，促进土、草、肥均匀拌和；

(2)机械耕翻，深度20厘米以上；

(3)机械旋耕，旋耕机旋耕，深度10厘米；

(4)盐碱地调理剂，根据当地水源条件，按照先施改良剂再洗盐的要求，在土地耕翻晒垡以后，先灌足水，再排水至饱和含水量，再均匀撒施盐碱地改良剂，用量视土地盐碱化程度而定，施用方法是均匀撒施，待改良剂全部溶解后，再水旋耙匀，待土壤沉淀、水质变清以后，放水排盐淋碱，有条件的地方最好多次灌水洗盐，直到达到耕地标准为止；

所述盐土农业是根据当地生态及农业特点，按照“良种、密植、足肥”的技术路线，积极发展盐土农业；

(1)选用良种，依据实际盐碱程度，选用适合当地种植的高耐盐、优质、高产、高效作物和主推良种，在改良初期可种植碱蓬、耐盐高粱、向日葵、甘蓝、甜菜、牧草等高耐盐碱作物；

(2)合理密植，以当地正常密度的1.2-1.3为系数；

(3)用足肥料，满足作物高产高效的营养需求；

在上述有机肥的基础上，播种后施用盐碱地专用有机肥覆盖播种行；作物生长过程中的氮、磷、钾及中微量元素总用量，按照“三看”(看天、看地、看苗)实际情况，进行测土配方施肥。

由于采用上述技术方案，本发明的优点和主要效果是：

1.在“水盐运移”主导理论的基础上创新了快速除盐技术，为重盐土的快速改良提供技术支撑和依据。

2.集成协调品种、耕作、栽培、灌排、培肥、机具等多方面的生产元素，形成自成一格的技术体系，实现干旱和半干旱地区盐碱地高速、高产、高效改良和利用。

3.该技术方案的实施将较大幅度改善盐碱区的生态环境，提高我国盐碱地的农业利用技术水平、农业利用效率和农业生产效益，较大幅度拓展我国可利用农业资源总量，缓解农业资源短缺现状，增加我国后备耕地资源储备，在提高盐渍土改良的社会效益和生态效益的同时，大幅度提高经济效益，该技术方案的实施还将拓展盐碱地资源利用技术途径，加快农村经济发展、实现农业增效与农民增收，不仅对我国国家粮食安全战略目标的实现和18亿亩耕地红线的保障具有重要战略意义，还将为解决世界性的盐碱地资源治理利用难题作出重要贡献。

附图说明

图1 为本发明实施例技术方案路线图的上半部分，

图2 为本发明实施例技术方案路线图的下半部分。

具体实施方式

图1与图2是干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案的一实施例。

本方案是根据大量的基础研究结果形成的，盐渍土的形成及其动态分布有其规律性为：土壤盐分在以水为载体的条件下，通过大气蒸发力将深层土壤的盐分带到表层，导致表层盐分积聚，其0-5cm土层盐分含量最大，表现出强烈的空间和时间相关性，以同时申报专利的一种作业速度快、操作便捷，含括土层梳理、清扫、吸盐、贮存、排放等功能于一体的盐碱地干式除盐机械，可以快速去除盐渍土表层盐分，推进盐渍土改良及利用的进程。

由干式除盐机所收集的表层盐土可以通过盐碱土资源化利用作为盐碱原料和脱盐土壤予以综合利用。

所述项目区生态工程建设是根据当地实际情况和具体技术标准要求，制定区域化、规模化、集约化开发规划，集成先进的工程技术方案，采用优先水改，创新旱改，综合治理的原则，在项目区盐碱土普查的基础上按土壤分类、盐碱含量、肥力水平、地势高程的具体客观条件，进行生态工程设计和实施，重点为土地平整工程、培肥工程、排灌工程和配套工程为技术体系的实施提供基础和保证。

所述集成创新栽培技术体系是综合运用“甜土栽培、盐土栽培、无土栽培、酸化栽培和湿润栽培”的原理，遵循“盐随水来，盐随水去，水去盐存；水往低处走，盐在高处留”以及“四维时空运移分布”等规律，通过土地耕作和良种选用、合理密植、测土施肥、科学灌排等集成技术达到栽培作物高产高效的目的。

干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案，其技术特征在于：所述方案包括专业普查、规划设计、干式除盐盐土资源化利用、基础设施建设与配套、现代化灌溉系统、平整土地、优先水改、培肥措施、土壤耕作、盐土农业等重大环节环环相扣，相辅相成。其具体技术方案为：

所述专业普查是开展盐碱地专业普查，绘制土壤分类示意图、表，将土壤类型及分布、盐碱、肥力、高程等进行准确检测和测量，形成基础资料，为规划和改良提供依据；

所述规划设计是：

(1)确定规划原则和总体思路；

(2)编制项目区建设规划；

(3)进行工程设计；

(4)建立土壤削高填洼数学模型，测算土地平整工程量；

(5)按照高标准农田相关指标和抗御自然灾害的标准，设计灌、排、降水系，实现排灌分开，咸淡分开，确定沟、渠、田、林、路，闸、站、桥、涵、井，地下暗管、地上节水灌溉系统等综合配套方案，保证灌得上，排得出，降得下；

(6)建设三级水库：即高位水库、中位水库、低位水库，实现水资源梯次利用、循环利用和节约利用，主要功能：一是储蓄水源，二是内部水资源循环利用，三是咸淡勾兑，四是提高水温，五是水产养殖，六是垂钓休闲；

(7)地表水源不足而地下水源丰富的地区，可建立井灌系统；

所述干式除盐是依照原始地貌和表土积盐层厚度，用专用除盐碱机械排除地表重盐土层，集中后运至田外；

所述表层盐土的资源化利用包括科学选址，建立小型晒盐场，对除盐机吸取的表层重盐土进行水溶、晒盐、制碱，切断盐分运移链条，防止盐碱形成新的循环，同时化害为利，变废为宝，为国家提供盐、碱等工业原料；

所述基础设施建设与配套是由盐碱地的快速高效改良利用项目承担单位按工程规划和设计组织施工作业；

所述建设现代化灌溉系统是：

(1)有条件的地方优先发展水稻等水生、湿生农作物；

(2)不具备条件的地方建设灌水肥调一体化旱作节水灌溉(滴灌或喷灌)系统；

(3)建设暗管排水淋盐系统；

所述平整土地是：

(1)剥离表层熟土；

(2)对生土层进行高标准平整土地，达到高标准水田(3厘米高差)或旱地(10厘米高差)的平整度要求，并进行多次干土无水平整、分层压实；

(3)回填熟土层；

所述优先水改是指有条件水改的采用“5N快速高效脱盐”等专利技术；

所述多次干式除盐是水资源紧缺地区可反复干式除盐，掌握在“返盐周期末、溶盐周期前”多次清除表层重盐土并资源化利用，如果冬季水源充足(包括有微咸水)则采取提前开墒冬灌，造凌制淡排咸；

所述培肥措施是：

(1)第一次秸秆还田，根据土壤状况确定农作物秸秆用量；

(2)第一次专用肥料，充分利用无盐酸性有机肥料分解过程所产生的有机酸、腐殖酸等中和土壤酸碱度，改善土壤理化性状，提高土壤肥力，并在耕作层与犁底层之间创造盐碱隔离层，阻断下层盐碱上升通道，施用盐碱地专用有机肥；

(3)第二次秸秆还田，施用农作物秸秆；

(4)第二次专用肥料，施用盐碱地专用有机肥；

所述土壤耕作是：

(1)多次机械旋耕，采用旋耕机旋耕，深度10厘米以上，促进土、草、肥均匀拌和；

(2)机械耕翻，深度20厘米以上；

(3)机械旋耕，旋耕机旋耕，深度10厘米；

(4)盐碱地调理剂，根据当地水源条件，按照先施改良剂再洗盐的要求，在土地耕翻晒垡以后，先灌足水，再排水至饱和含水量，再均匀撒施盐碱地改良剂，用量视土地盐碱化程度而定：施用方法是均匀撒施，待改良剂全部溶解后，再水旋耙匀，待土壤沉淀、水质变清以后，放水排盐淋碱，有条件的地方最好多次灌水洗盐，直到达到耕地标准为止；

所述盐土农业是根据当地生态及农业特点，按照“良种、密植、足肥”的技术路线，积极发展盐土农业；

(1)选用良种，依据实际盐碱程度，选用适合当地种植的高耐盐、优质、高产、高效作物和主推良种，在改良初期可种植碱蓬、耐盐高粱、向日葵、甘蓝、甜菜、牧草等高耐盐碱作物；

(2)合理密植，以当地正常密度的1.2-1.3为系数；

(3)用足肥料，满足作物高产高效的营养需求；

在上述有机肥的基础上，播种后施用盐碱地专用有机肥覆盖播种行；作物生长过程中的氮、磷、钾及中微量元素总用量，按照“三看”(看天、看地、看苗)实际情况，进行测土配方施肥。

本技术方案对干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用进行了系统描述；显然，所述的实施例仅为本发明的一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，其他发明人在本发明领域未作出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种干旱和半干旱地区盐碱地干式除盐及高效利用技术方案，其技术特征在于：

所述方案包括专业普查、规划设计、干式除盐、盐土资源化利用、基础设施建设与配套、现代化灌溉系统、平整土地、优先水改、培肥措施、土壤耕作、盐土农业等重大环节，其具体技术方案为：

所述专业普查是开展盐碱地专业普查，绘制土壤分类示意图、表，将土壤类型及分布、盐碱、肥力、高程等进行准确检测和测量，形成基础资料，为规划和改良提供依据；

所述规划设计是：

(1)确定规划原则和总体思路；

(2)编制项目区建设规划；

(3)进行工程设计；

(4)建立土壤削高填洼数学模型，测算土地平整工程量；

(5)按照高标准农田相关指标和抗御自然灾害的标准，设计灌、排、降水系，实现排灌分开，咸淡分开，确定沟、渠、田、林、路，闸、站、桥、涵、井，地下暗管、地上节水灌溉系统等综合配套方案，保证灌得上，排得出，降得下；

(6)建设三级水库：即高位水库、中位水库、低位水库，实现水资源梯次利用、循环利用和节约利用，主要功能：一是储蓄水源，二是内部水资源循环利用，三是咸淡勾兑，四是提高水温，五是水产养殖，六是垂钓休闲；

(7)地表水源不足而地下水源丰富的地区，可建立井灌系统；

所述干式除盐是依照原始地貌和表土积盐层厚度，用专用除盐碱机械排除地表重盐土层，集中后运至田外；

所述表层盐土的资源化利用包括科学选址，建立小型晒盐场，对除盐机吸取的表层重盐土进行晒盐、制碱，切断盐分运移链条，防止盐碱形成新的循环，同时化害为利，变废为宝，为国家提供盐、碱等工业原料；

所述基础设施建设与配套是由盐碱地的快速高效改良利用项目承担单位按工程规划和设计组织施工作业；

所述建设现代化灌溉系统是：

(1)有条件的地方优先发展水稻等水生、湿生农作物；

(2)不具备条件的地方建设水肥调一体化旱作节水灌溉(滴灌或喷灌)系统；

(3)建设暗管排水淋盐系统；

所述平整土地是：

(1)剥离表层熟土；

(2)对生土层进行高标准平整土地，达到高标准水田(3厘米高差)或旱地(10厘米高差)的平整度要求，并进行多次干土无水平整、分层压实；

(3)回填熟土层；

所述优先水改是指有条件水改的采用“5N快速高效脱盐”等专利技术；

所述多次干式除盐是水资源紧缺地区可反复干式除盐，掌握在“返盐周期末、溶盐周期前”多次清除表层重盐土并资源化利用，如果冬季水源充足(包括有微咸水)则采取提前开墒冬灌，造凌制淡排咸；

所述培肥措施是：

(1)第一次秸秆还田，根据土壤状况确定农作物秸秆用量；

(2)第一次专用肥料，充分利用无盐酸性有机肥料分解过程所产生的有机酸、腐殖酸等中和土壤酸碱度，改善土壤理化性状，提高土壤肥力，并在耕作层与犁底层之间创造盐碱隔离层，阻断下层盐碱上升通道，施用盐碱地专用有机肥；

(3)第二次秸秆还田，施用农作物秸秆；

(4)第二次专用肥料，施用盐碱地专用有机肥；

所述土壤耕作是：

(1)多次机械旋耕，采用旋耕机旋耕，深度10厘米以上，促进土、草、肥均匀拌和；

(2)机械耕翻，深度20厘米以上；

(3)机械旋耕，旋耕机旋耕，深度10厘米；

(4)盐碱地调理剂，根据当地水源条件，按照先施改良剂再洗盐的要求，在土地耕翻晒垡后，先灌足水，再排水至饱和含水量，再均匀撒施盐碱地改良剂，用量视土地盐碱化程度而定：施用方法是均匀撒施，待改良剂全部溶解后，再水旋耙匀，待土壤沉淀、水质变清以后，放水排盐淋碱，有条件的地方最好多次灌水洗盐，直到达到耕地标准为止；

所述盐土农业是根据当地生态及农业特点，按照“良种、密植、足肥”的技术路线，积极发展盐土农业；

(1)选用良种，依据实际盐碱程度，选用适合当地种植的高耐盐、优质、高产、高效作物和主推良种，在改良初期可种植碱蓬、耐盐高粱、向日葵、甘蓝、甜菜等高耐盐碱作物；

(2)合理密植，以当地正常密度的1.2-1.3为系数；

(3)用足肥料，满足作物高产高效的营养需求；

在上述有机肥的基础上，播种后施用盐碱地专用有机肥覆盖播种行；作物生长过程中的氮、磷、钾及中微量元素总用量，按照“三看”(看天、看地、看苗)实际情况，进行测土配方施肥。