CN109429601A - 一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于盐碱地土壤复原技术领域，公开了一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法，包括：平整土地，除去杂草和碎石后，覆盖地布；第二年春季时，将地布从一端卷起、滚动成棒状，回收地布。翻地和和施用塇土，可有效土壤增加透水性和透气性，以及土壤入渗能力，促进水分和盐分向更深层次入渗；覆膜可增加地表温度，有利于塇土的熟化，植培土著微生物。本发明实现了通过对西北内陆盐碱地的覆布和回收地布，有效除去地表凝结盐；将翻动土地和施用塇土相结合，能够使土壤入渗能力增强，促进盐分向更深层次入渗。达到上除下洗的双向脱盐去盐的目的。

Description

一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法

技术领域

本发明属于盐碱地土壤复原技术领域，尤其涉及一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：盐碱地作为重要的后备土地资源，在中国分布广泛，西北、华北、东北西部和滨海地区均有，其中，西北盐碱地总面积0.85×10⁷hm²，80％的宜农荒地为盐渍化土壤，该地区光热资源丰富，土层深厚，地势平坦，具有较好的农业生产潜力，改造治理及合理开发利用这些资源，是农业可持续发展的重要途径之一。目前，由于缺水，淋盐在干旱的西北地区推广艰难；在这些地区，土壤蒸发强烈，灌溉后水分难以保蓄，50％左右的农田水分通过蒸发损失，这促使深层土壤水分向上运移，盐分也将随水分向表层土壤迁移，水走盐留，最终导致大量盐分聚集在表层。土壤覆沙和上膜下秸杆切断了土壤毛管，抑制地表返盐和减轻盐分表聚。然而，土壤中盐分依然随着土壤水分的移动上下运移，从根本上说未达到到去盐的目的。农业改良措施只能局部减轻土壤盐渍化程度；生物改良措施虽能降低土壤含盐量，但不能彻底改良盐渍化土壤；施加石膏、磷酸、矿渣等改良剂虽然见效快，但容易引入新的离子造成二次污染，且资金投入和技术要求都很高，对大面积盐碱地的修复实施起来比较困难。通过地表覆盖地布，地布与地表的有效结合，有利于盐分在地布中聚集；回收地布则可直接有效去除土壤表层积盐，且可用于秋季再次使用。从而为西北内陆地区盐碱土资源的改良利用提供理论和生产实践指导。

综上所述，现有技术存在的问题是：淋盐需要较多的水源，在干旱地区很难推广；覆沙和上膜下秸对于盐碱害较重、种植土层较厚的盐渍土修复效果较差。

解决上述技术问题的难度和意义：

通过地表覆盖地布，地布与地表的有效结合，有利于盐分在地布中聚集；回收地布则可直接有效去除土壤表层积盐。并且回收地布后施用煊土可提高土壤含水量，改善土壤物理性状，为土壤微生物的生存提供良好的环境从而为西北内陆地区盐碱土资源的改良利用提供理论和生产实践指导。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法。

本发明是这样实现的，一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法，所述基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法包括：平整土地，除去杂草和碎石后，覆盖1-2m宽，90g/m²，主要原料为聚丙烯的黑色地布；第二年春季时，将地布从一端卷起、滚动成棒状，回收地布。

进一步，所述覆盖地布之前需要翻地；秋季时，在待修复的土地上翻地，深度为5cm，或用锄头锄地。

进一步，所述回收地布之后需要：

(1)进行第二次翻地，采用犁地机翻地，翻地深度为40cm；翻地同时撒上塇土225kg/hm²；

(2)再次平整土地后，利用覆膜机全地面覆盖塑料地膜，膜与膜间不留空隙，相接处用土压住地膜，每隔2m压土腰带，待15天后，种植耐盐碱的作物。

本发明的另一目的在于提供一种有所述基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法回收的地布制备的盐。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：翻地和和施用塇土，可有效土壤增加透水性和透气性，以及土壤入渗能力，促进水分和盐分向更深层次入渗；覆膜可增加地表温度，有利于塇土的熟化，植培土著微生物。本发明通过对西北内陆盐碱地的覆布和回收地布，表层土壤的含盐量明显降低，回收地布后施用塇土，提高土壤含水量，，促进盐分向更深层次入渗。达到上除下洗的双向脱盐去盐的目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法流程图。

图2是本发明实施例提供的不同处理措施对土壤含水量的影响示意图。

图3是本发明实施例提供的不同处理措施对土壤含盐量的影响示意图。

图4是本发明实施例提供的覆布去盐结合施用煊土对马铃薯土壤含水量和含盐量的影响示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对目前淋盐需要较多的水源，在干旱地区很难推广；覆沙和上膜下秸对于盐碱害较重、种植土层较厚的盐渍土修复效果较差的问题。本发明将翻动土地和施用塇土相结合，能够使土壤入渗能力增强，促进盐分向更深层次入渗。达到上除下洗的双向脱盐去盐的目的。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法包括以下步骤：

S101：翻地：秋季时，在待修复的土地上翻地，深度为5cm，或用锄头锄地；

S102：覆布：平整土地，除去杂草和碎石后，覆盖地布；

S103：揭布：第二年春季时，将地布从一端卷起、滚动成棒状，回收地布；

S104：深翻：进行第二次翻地，采用犁地机翻地，翻地深度为40cm；翻地同时撒上塇土225kg/hm²；

S105：覆膜：再次平整土地后，利用覆膜机全地面覆盖塑料地膜，膜与膜间不留空隙，相接处用土压住地膜，每隔2m压土腰带，待15天后，种植耐盐碱的作物。

在本发明的优选实施例中，步骤S102回收的地布可浓缩制盐。

在本发明的优选实施例中，步骤S104翻地和和施用塇土，可有效土壤增加透水性和透气性，以及土壤入渗能力，促进水分和盐分向更深层次入渗。

在本发明的优选实施例中，步骤S105覆膜可增加地表温度，有利于塇土的熟化，植培土著微生物。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

实施例1：

本发明实施例提供的基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法包括以下步骤：

1)翻地：秋季时，在待修复的土地上翻地，深度为5cm，或用锄头锄地。通过锄地翻动土壤表面，除去杂草，破坏土壤板结，破碎土块，为地布与土壤贴合奠定基础。

2)覆布：平整土地后，覆盖黑色地布(1-2m宽，90g/m²，主要原料为聚丙烯)。全地面覆盖地布，地布平面向上，有点纹凸起的一面向下贴实地表，保证地布与地表完全贴合，布与布间不留空隙，相接处用泥土压住地布。秋季覆布且经过冬季低温干旱环境条件，土壤中盐分依然随着土壤水分蒸发的上移，并在地布中和表面积累。

3)揭布：第二年春季时，将地布从一端卷起、滚动成棒状，回收地布。通过揭布，在地布中和表面积累的盐分被除去。

4)翻地：进行第二次翻地，采用犁地机翻地，翻地深度为40cm；翻地同时撒上塇土225kg/hm²。塇土需浸泡12h(1:100-1:50倍吸水)，形成1-2mm凝胶。翻地和和施用塇土，可有效土壤增加透水性和透气性，以及土壤入渗能力，促进水分和盐分向更深层次入渗。

5)覆膜：再次平整土地后，利用覆膜机全地面覆盖塑料地膜，膜与膜间不留空隙，相接处用土压住地布，每隔2m压土腰带，待15天后，种植耐盐碱的作物。覆膜可增加地表温度，有利于塇土的熟化，植培土著微生物。

本发明是实现了上除下洗的双向脱盐去盐的目的。

下面结合实验对本发明的应用效果作详细的描述。

实验一

1材料与方法

1.1试验区概况

试验2016年10月至2018年3月在甘肃省靖远县王家山镇(36°93＇82＇＇N，104°81＇51＇＇E)进行。该地属于中温带季风气候带，全年日照时数3232h，年均温5.5℃，无霜期117-136d。年蒸发量较大，蒸降高，冬春季土壤盐分表聚现象非常严重。试验区0-100cm层土壤为黄砂壤土。

1.2试验设计

试验设4个处理，分别为裸地(不做处理；T0)，覆沙(在地表覆3cm细沙，T1)，上盖地膜下埋秸秆(在距地表20cm深处埋设秸秆层5cm，后将土壤按原层次回填覆地膜；T2)，覆布去盐(秋季地表覆盖地布，初春回收地布，T3)，每个处理3次重复，共12小区，小区面积20m²，小区四周设置1.5m宽的保护行，各小区完全随机排列。

1.3采样与测定

在回收地布后，初春时期，用“S”形取样法分别采取为距土表5、20、40、60cm处土样混合均匀后装入袋中，待测。取样后采用烘干法测定土壤质量含水率，浸出液(土水比1:5)用电导法测定土壤含盐量。

2结果与分析

2.1不同处理措施对土壤剖面含水率的影响

由于不同处理措施对土壤水分入渗和蒸发特性的影响不同，导致各处理之间土壤含水率的明显差异。由图2可见，2017和2018年覆沙、秸秆隔层、覆布具有一定阻截和蓄积水分，提高土壤含水率的作用。5-20cm土层中，与T0相比，T1、T2、T3分别平均提高土壤含水量13.42％、18.50％、14.81％，差异显著。其它各土层处理见差异不显著。

2.3不同处理对土壤剖面含盐量的影响

由于不同措施明显影响土壤剖面含水率分布，土壤剖面含盐量也随着发生了明显的变化。由图3可见，覆布可明显减少表层土壤含盐量。0-5cm土层，与T0、T1、T2相比，2017年T3土壤含盐量较减少57.78％、23.56％、17.69％，2018年减少62.48％、28.71％、24.07％，差异显著。5-20cm土层，2017年T3较T0、T1处理的含盐量减少11.11％、17.95％，T3较T2处理的含盐量高，T3与T1处理间差异不显著；2018年T3较T0、T1、T2减少25.27％、35.51％、7.96％,差异显著。20-60cm土层，2017年和2018年，T0,T1,T3的含盐量均较T2处理的低。

3结果

覆布土壤含水率具有一定程度的提高，同时有效减少土壤含盐量，尤其连续两年覆布和回收地布尤为明显。与T0、T1、T2相比，T3土壤含水量分别平均提高10.01％％、4.11％、10.15％、；T3土壤含盐量分别平均减少20.67％、24.64％、8.31％。在蒸发过程中，T0、T1、T3均质土条件下，土壤水分运移通畅，底层土壤和潜水中的盐分在蒸发用下随水分不断向上运移，盐分在表层土壤聚积；春季回收地布可直接有效减少由土壤深层运移至表层土壤盐分，从而降低了土壤积盐量。

实验二

前期研究表明地布可明显减少土壤剖面中含量，但春季时期土壤含盐量仍处于较高水平。本实验，在前期研究的基础上，采用裂区田间试验，研究覆布去盐结合土壤改良剂(煊土)对盐碱地土壤盐分运移和微生物活性的影响。

1.1试验区概况

试验2017年3月在甘肃省靖远县王家山镇(36°93＇82＇＇N，104°81＇51＇＇E)进行。该地属于中温带季风气候带，全年日照时数3232h，年均温5.5℃，无霜期117-136d。年蒸发量较大，蒸降高，冬春季土壤盐分表聚现象非常严重。试验区0-100cm层土壤为黄砂壤土。

1.2试验设计

试验设2个处理，分别为覆布去盐(秋季地表覆盖地布，初春回收地布，T3)，覆布去盐结合施用煊土(初春回收地布后，采用犁地机翻地，翻地深度为40cm；翻地同时撒上塇土225kg/hm²，再次平整土地后，利用覆膜机全地面覆盖塑料地膜，T4)，每个处理3次重复，共6小区，小区面积10m²，小区四周设置0.5m宽的保护行，各小区完全随机排列。播种作物为马铃薯，品种为陇薯3号，密度54000株/hm2。田间管理同大田。

1.3采样与测定

马铃薯收获后用“S”形取样法分别采取为距土表5、20、40、60cm处土样混合均匀后装入袋中，待测。取样后采用烘干法测定土壤质量含水率，浸出液(土水比1:5)用电导法测定土壤含盐量。细菌、真菌、放线菌的测定采用稀释平板测数法；氨化细菌、硝化细菌的测定采用最大或然数法(MPN)。

菌数(cfu·g^-1)＝菌落平均数×稀释倍数/干土质量

2结果与分析

2.1覆布去盐结合施用煊土对土壤含水量的影响

覆布去盐结合施用煊土可明显改善土壤含水量。由图4(a)可见，0-5cm、5-20cm、20-40cm、40-60cm土层中，T4的土壤含水量明显高于5.95％、9.86％、14.42％，12.09％，处理间差异显著。

2.2不同处理对土壤剖面含盐量的影响

由于不同处理明显影响土壤剖面含水率分布，土壤剖面含盐量也随着发生了明显的变化。由图4(b)可见，覆布去盐结合施用煊土可明显减少土壤含盐量。0-5cm、5-20cm、20-40土层，与T3相比，T4土壤含盐量分别降低9.09％、28.13％、48.78％、27.27％，处理间差异显著。

2.3不同处理对土壤微生物区系的影响

土壤三大微生物(细菌、放线菌和真菌)是构成土壤微生物的主要生物量，它们的组成和数量变化通常能反映出土壤生物活性水平，显示土壤中物质代谢的旺盛程度，是土壤物理化学特性的综合体现，也是土壤肥力的一个重要指标。由表1可知，在0-60cm土层，T3和T4处理中细菌数量最多，占89.05％和93.05％；真菌次之，占6.45％和4.07％；放线菌最少，占4.54％和2.87％。由此可知，细菌数量在土壤微生物中处于绝对优势地位。

表1不同处理对土壤三大微生物数量的影响

由表1还可以看出，0-60cm土层T4处理的土壤各微生物数量均高于T3，其中细菌数量分别平均增长167.76％，真菌数量分别平均增长62.76％，放线菌数量平均增长62.24％。这表明塇土可明显提高土壤微生物数量。这主要是塇土提高了土壤含水量，改善了土壤物理性状，为土著微生物的生存提供良好的环境。

3结果

覆布去盐有效降低盐碱地土壤中的含盐量，回收地布后施用煊土可提高土壤含水量，改善土壤物理性状，为土著微生物的生存提供良好的环境。与T3相比，T4土壤含水量提高8.25％，土壤含盐量降低23.17％，土壤细菌提高167.76％，真菌提高62.76％，放线菌提高62.24％。这些在农业生产中对作物生长非常有利。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法，其特征在于，所述基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法包括：平整土地，除去杂草和碎石后，覆盖地布；第二年春季时，将地布从一端卷起、滚动成棒状，回收地布。

2.如权利要求1所述的基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法，其特征在于，所述覆盖地布之前需要翻地；秋季时，在待修复的土地上翻地，深度为5cm，或用锄头锄地。

3.如权利要求1所述的基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法，其特征在于，所述回收地布之后需要：

(1)进行第二次翻地，采用犁地机翻地，翻地深度为40cm；翻地同时撒上塇土225kg/hm²；

(2)再次平整土地后，利用覆膜机全地面覆盖塑料地膜，膜与膜间不留空隙，相接处用土压住地膜，每隔2m压土腰带，待15天后，种植耐盐碱的作物。

4.一种有权利要求1所述基于覆盖和回收地布的内陆盐碱地土壤修复方法回收的地布制备的盐，并地布可以用于再次使用。