CN110326496A - 一种坡地水土流失综合治理方法 - Google Patents

一种坡地水土流失综合治理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂泥浆固着液，形成保护层；S4、植物栽培：在步骤S3喷涂后的栽植沟内铺设营养土后，种植植株；S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被。该发明可以有效促进根系的生长，有效的防止了水土流失。

Description

一种坡地水土流失综合治理方法
技术领域
本发明属于水土保持技术领域，具体涉及一种坡地水土流失综合治理方法。
背景技术
水土流失是指在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水土损失。人类对土地的利用反映了人类文明的发展，但也造成了土地资源的直接破坏，这主要表现为不合理的垦殖引起的水土流失、土地沙漠化、土地次生盐碱化及土壤污染等，其中以水土流失最为严重，是当今世界面临的又一严重危机。严重的水土流失，破坏自然生态平衡，使耕地面积不断缩小，土壤肥力衰退，土地支离破碎，自然灾害加剧，农林牧业生产量降低。地貌起伏不平、陡坡沟多、降水集中、多暴雨、地表土质疏松、植被稀少等，是水土流失的自然原因；毁林开荒、陡坡顺坡开垦、超载过牧、盲目扩大耕地、滥砍滥伐、破坏天然植被、开发建设不注意采取水土保持措施等行为不当的经济活动，是造成水土流失的主导因素。
目前，国内外防治坡地水土流失的措施主要分为工程措施和生态措施。工程措施包括修建拦水沟埂、山坡截流沟、坡面蓄水工程及梯田等，此种措施能在一定程度上拦土蓄水达到水土防治的目的，但存在工程量大、费时耗力以及经济和生态效益不理想等缺点。生态措施又分为土壤措施和农业措施，土壤措施是指向土壤中施加土壤改良剂、固定剂等化学合成品，达到改善土壤结构、固定土壤、降低水土流失的目的；农业措施是在遵循生态物质循环基础上实施的水土防控措施，包括深耕、等高耕作、作物残茬覆盖、垅作区田及植物篱等。
CN110012691A公开了一种基于生物炭的水土流失阻控方法，包括以下步骤：原料粉碎处理、烘干处理、筛选处理、土地挖槽、秸秆铺设、生物炭混合处理、植株栽培、排水槽挖设、排水槽底层垫设和地表草被种植；该发明通过生物炭与土壤进行混合，能够提高土壤蓄水储养的能力，提高植物的种植存活率，使得植物能够快速生长而对水土流失进行阻控，但是该发明工序繁琐、人工成本较高。
CN105794471A和CN105850416A分别采用间作玉米和白芷、轮作三叶菜和红花等农药措施，种植过程中以生物有机肥为主，充分利用光照、雨水、节地、植物间相互依存关系，提高了植物的郁闭度，有效防治了坡地的水体流失、生产成本低，但是上述发明均是针对土层肥沃、深厚、疏松和排灌方便的缓坡底，对坡地的自然条件要求较为严苛，应用范围大大受限。
山地农业生产主要以坡耕地为主，坡耕地是我国高原山区农业最主要的土地资源。严重的坡地水土流失不但影响水资源的有效利用，还会导致生态环境恶化及其它自然灾害的发生，给农业生产和生活带来严重威胁，目前的坡地水土流失治理方法单一、治理效果不理想。
植物篱即利用植物根部的稳土固坡能力、枝叶茎杆对雨滴动能的削减作用，两者协同作用提升地表植被覆盖度的原理，按照一定间隔等高种植农作物与植物提升泥沙持蓄力与肥力的水土治理措施。植物篱的稳坡固土能力效果显著，植物根部在土层中的盘根错节交织网状分布会提高土体的强度，同时植物根部会促进土壤颗粒内部团聚体的形成，团聚体的增多会增强坡地的强度，植物篱一次性投资小，长时效收益大，基本不用人工维护。基于此，本发明提供了一种坡地水土流失的综合治理方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种坡地水土流失综合治理方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：
S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂泥浆固着液，形成保护层；
S4、植物栽培：在步骤S3喷涂后的栽植沟内铺设营养土后，种植植株；
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被。
优选地，步骤S2的栽植沟沟间距为6-7m，沟宽为1.5-1.8m、沟深1-1.5m；所述储水池与栽植沟的水平距离为3-3.5m，池宽0.6-0.8m，池深0.5-0.7m。
优选地，步骤S3所述的泥浆固着液的质量百分比为8-10％。
进一步优选地，所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：35-45份河道淤泥、改性水溶性聚氨酯5-10份和硅藻土5-15份。
优选地，步骤S3所述的保护层的厚度为7-9mm。
优选地，步骤S4所述的营养土为质量比10-20:1的种植土和营养素。
进一步优选地，所述营养土的厚度为10-15cm。
进一步优选地，所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺6-12份；复合肥12-25份、沸石粉1-5份、吲哚乙酸3-8份、萘乙酸1-5份和微量元素0.1-0.5份。
进一步优选地，所述微量元素包括磷、钾、硼、镁、锰、钴、钼和锌中的至少一种。
优选地，步骤S4所述的植株为高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物。
进一步优选地，所述高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物的种植比例为1:3-5:2-4。
优选地，步骤S5所述的地表草为草地雀麦、虎耳草、玉簪、八角金盘、桃叶珊瑚、杜鹃、紫金牛、八仙花、万年青、一叶兰、麦冬、吉祥草、活血丹、串叶松香草和扁穗牛鞭草中的至少一种。
本发明的有益效果为：
本发明的一种坡地水体流失综合治理方法，坡地预处理、坡面开挖、喷涂保护、植物栽培和地表草被种植等措施相结合，提高了植物根系的生长，有效的防止了水土流失；其中，通过在裸露的栽植沟、地表面喷涂泥浆固着液形成保护层，可以防止水流对土层的冲刷，避免水土和土壤中营养元素的流失；通过栽植沟内铺设营养土和储水池的设置，增加植物成活率的同时，促进了根部生长，进一步固化了水土和土壤中的营养元素。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品。所述的河道淤积的含水率为75％；所述硅藻土，细度在325目-500目之间，购自宜兴市君联硅藻土有限公司，所述复合肥，为高氮高钾型全水溶缓流释复合肥，购自湖南种易达生物科技有限公司。
一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：
S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
所述栽植沟沟间距为6-7m，沟宽为1.5-1.8m、沟深1-1.5m；所述储水池与栽植沟的水平距离为3-3.5m，池宽0.6-0.8m，池深0.5-0.7m；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂泥质量百分比为8-10％的浆固着液，形成7-9mm厚的保护层；
所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：35-45份河道淤泥、改性水溶性聚氨酯5-10份和硅藻土5-15份；
S4、植物栽培：按质量比10-20:1将种植土和营养素混合均匀，在喷涂后的栽植沟内铺设10-15cm厚的营养土后，按照1:3-5:2-4的种植比例，种植高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物；
所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺6-12份；复合肥12-25份、沸石粉1-5份、吲哚乙酸3-8份、萘乙酸1-5份和微量元素0.1-0.5份；
所述微量元素包括磷、钾、硼、镁、锰、钴、钼和锌中的至少一种。
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被；
所述的地表草被包括草地雀麦、虎耳草、玉簪、八角金盘、桃叶珊瑚、杜鹃、紫金牛、八仙花、万年青、一叶兰、麦冬、吉祥草、活血丹、串叶松香草和扁穗牛鞭草中的至少一种。
实施例1
一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：
S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
所述栽植沟沟间距为6m，沟宽为1.8m、沟深1m；所述储水池与栽植沟的水平距离为3m，池宽0.8m，池深0.5m；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂质量百分比为8％的泥浆固着液，形成9mm厚的保护层；
所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：35份河道淤泥、改性水溶性聚氨酯5份和硅藻土15份；
S4、植物栽培：按质量比10:1将种植土和营养素混合均匀，在喷涂后的栽植沟内铺设10cm厚的营养土后，按照1:3:2的种植比例，种植高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物；
所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺6份；复合肥12份、沸石粉1份、吲哚乙酸3份、萘乙酸1份和微量元素0.1份；
所述微量元素中硼、镁、锰、钴、钼和锌的质量比为1:1。
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被；
所述的地表草被为草地雀麦和万年青。
实施例2
一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：
S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
所述栽植沟沟间距为7m，沟宽为1.5m、沟深1.5m；所述储水池与栽植沟的水平距离为3.5m，池宽0.6m，池深0.7m；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂质量百分比为10％的泥浆固着液，形成7mm厚的保护层；
所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：45份河道淤泥、改性水溶性聚氨酯10份和硅藻土5份；
S4、植物栽培：按质量比20:1将种植土和营养素混合均匀，在喷涂后的栽植沟内铺设15cm厚的营养土后，按照1:5:4的种植比例，种植高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物；
所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺12份；复合肥25份、沸石粉5份、吲哚乙酸8份、萘乙酸5份和微量元素0.5份；
所述微量元素中硼、镁、锰、钴、钼和锌的质量比为1:1。
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被；
所述的地表草被为草地雀麦和万年青。
实施例3
一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：
S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
所述栽植沟沟间距为6.5m，沟宽为1.6m、沟深1.3m；所述储水池与栽植沟的水平距离为3.2m，池宽0.7m，池深0.6m；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂质量百分比为8.5％的泥浆固着液，形成8mm厚的保护层；
所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：40份河道淤泥、改性水溶性聚氨酯8份和硅藻土8份；
S4、植物栽培：按质量比15:1将种植土和营养素混合均匀，在喷涂后的栽植沟内铺设12cm厚的营养土后，按照1:4:3的种植比例，种植高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物；
所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺10份；复合肥22份、沸石粉3份、吲哚乙酸6份、萘乙酸3份和微量元素0.25份；
所述微量元素中硼、镁、锰、钴、钼和锌的质量比为1:1。
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被；
所述的地表草被为草地雀麦和万年青。
实施例4
一种坡地水土流失综合治理方法，包括步骤：
S1、坡地预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
所述栽植沟沟间距为6.5m，沟宽为1.6m、沟深1.3m；所述储水池与栽植沟的水平距离为3.3m，池宽0.6m，池深0.6m；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂质量百分比为9％的泥浆固着液，形成8mm厚的保护层；
所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：45份河道淤泥、改性水溶性聚氨酯9份和硅藻土9份；
S4、植物栽培：按质量比18:1将种植土和营养素混合均匀，在喷涂后的栽植沟内铺设11cm厚的营养土后，按照1:4:3的种植比例，种植高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物；
所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺8份；复合肥20份、沸石粉3.5份、吲哚乙酸7份、萘乙酸3.5份和微量元素0.3份；
所述微量元素中镁、锰、钴、钼和锌的质量比为1:1。
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被；
所述的地表草为草地雀麦和万年青。
对照组
对照组与实施例4不同之处在于，步骤S3中的泥浆固着液中不含淤泥和硅藻土，同时，步骤S4中营养素中不含沸石粉和聚丙烯酰胺。
该项目于2016年3月在定西市李家堡乡开始动工建设，运行至2018年7月15日。整个试验期间，采集每次自然降雨产生的地表径流数据，计算水土流失数据，结果如表1-3所示。
表1实施例1-4对地表径流的影响(平均值，m3/hm2)
表2实施例1-4对土壤流失的影响(平均值，t/hm2)
表3实施例1-3对径流水中总氮和总磷的影响(平均值，mg/L)
试验证明，该实施例1-4的坡地水土流失综合治理方法，通过坡地预处理、坡面开挖、喷涂保护、植物栽培和地表草被种植等措施，可以有效提高土壤养分含量，更好地促进植物的生长，增加了叶面覆盖，起到了截留降雨和削弱雨滴动能的作用，从而较好地降低了雨滴对地表的溅蚀效应。同时，通过喷涂泥浆固着液和施加营养素，可以增加土壤持水能力，改善土壤物理性质，有利于减少水土流失。
利用植物根系动态长生检测仪测量实施例1-4和对照组的根系生长状况，发现，本发明实施例1-4的栽培植物的根系长度比对照组平均增长了25-35％；地表草的根系长度比对照组增长了10-15％，同时地表草被的平均株高较对照组增高了19.2-23.5％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对坡地进行预处理：清除坡面杂物及松动岩块、土块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整，使坡面转角及坡顶的棱角呈弧形，局部突出的岩石及土块应移除或进行削坡处理；
S2、坡面开挖：在步骤S1预处理后的坡面上开挖栽植沟和储水池；
S3、喷涂保护：在坡地的栽植沟和地表面喷涂泥浆固着液，形成保护层；
S4、植物栽培：在步骤S3喷涂后的栽植沟内铺设营养土后，种植植株；
S5、地表草被种植：在步骤S3喷涂后的地表面种植草被。
2.根据权利要求1所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，步骤S2中所述栽植沟的沟间距为6-7m，沟宽为1.5-1.8m、沟深1-1.5m。
3.根据权利要求1所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，步骤S2中所述储水池与栽植沟的水平距离为3-3.5m，池宽0.6-0.8m，池深0.5-0.7m。
4.根据权利要求1所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，步骤S3中所述泥浆固着液的质量百分比为8-10％。
5.根据权利要求4所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，所述的泥浆固着液包括以下重量份的原料：35-45份河道底泥、改性水溶性聚氨酯5-10份和硅藻土5-15份。
6.根据权利要求1所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，步骤S3中所述保护层的厚度为7-9mm。
7.根据权利要求1所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，步骤S4中所述的营养土为质量比10-20:1的种植土和营养素。
8.根据权利要求7所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，所述营养土的厚度为10-15cm。
9.根据权利要求8所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，所述营养素由以下重量份的原料组成：聚丙烯酰胺6-12份；复合肥12-25份、沸石粉1-5份、吲哚乙酸3-8份、萘乙酸1-5份和微量元素0.1-0.5份。
10.根据权利要求1-9任一项所述的坡地水土流失综合治理方法，其特征在于，步骤S4所述的植株为高位芽植物、地上芽植物和地面芽植物。
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