CN110384016A - 一种盐碱地的隔盐方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盐碱地双层隔盐技术方法，该方法包括如下步骤：在盐碱地上挖种植穴；在种植穴底部铺设沸石、碎石、活性炭第一层隔盐层；采用芦苇秸秆铺设第二层隔盐层，铺设厚度为10‑20cm；第二层隔盐层的中间埋入环形的PVC透气/滴灌管，PVC透气管的管壁用无纺布包裹；改良盐碱土，将湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、高吸水树脂与原土混合，放入种植区；种植植物。本发明通过双层隔盐措施，并辅以环形的PVC透气/滴灌管，抑制地下水中盐分的上升，降低植物根系附近的盐分，促使隔盐层中盐分淋洗下降。湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、高吸水树脂等材料的使用，不仅可做到废物再利用，还能改良土壤基本理化性状、提升养分，改良盐碱土土壤结构。

Description

一种盐碱地的隔盐方法
技术领域
本发明涉及一种盐碱地双层隔盐的方法，尤其涉及一种PVC透气/滴灌管用于盐碱地隔盐的方法。
背景技术
土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题，越来越引起人们的重视，联合国粮农组织的调查结果显示，全球6%的陆地面积遭受着土壤盐渍化的侵蚀，20%的灌溉农业受到不同程度的盐害威胁。当前，全球盐碱地面积已达9.5×108平方百米。中国盐渍土总面积约1亿平方百米，其中现代盐渍化土壤约0.37亿平方百米，残余盐渍化土壤约0.45亿平方百米，潜在盐渍化土壤约0.17 亿平方百米。土壤盐渍化问题可谓触目惊心，正肆无忌惮地吞噬着人类赖以生存的有限的土地资源，成为严重制约农业生产的一个全球性问题。
目前，常见的盐碱地改良方式有种植耐盐碱植物、客土地面提升法、加大种植穴规格、地下滤水管网排盐法、封底式坑穴客土栽培法、设置隔盐层等。但由于单层隔盐层的隔盐效果有限，故本发明试图在隔盐层的上部布设第二层芦苇隔盐层，并在第二层隔盐层中加入环形PVC透气管，使透气管发挥“透气+滴灌”的功效，弥补单一的隔盐层的弊端；并将采用湿垃圾废弃物、脱硫石膏、粉煤灰工业废弃物、高吸水树脂等对种植区的土壤进行改良，以期改良盐碱地的肥力和结构，实现“废物再利用+土壤质量提升”的双赢。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种盐碱地双层隔盐技术的方法，可控制性的使土壤中的盐分降低。
本发明的目的是提供了一种盐碱地的隔盐方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）对盐碱地的种植穴底部铺设沸石、碎石、活性炭作为第一层隔盐层；所述的种植穴为圆柱形，穴的直径为100-150cm，深度为80-110cm。
（2）采用植物秸秆铺设第二层隔盐层；
（3）第二层隔盐层的中间埋入环形的滴灌管，环形的滴灌管两侧设置有伸出种植穴外的滴灌管；
（4）将湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、高吸水树脂与原土混合后作为乔木或灌木的种植土壤，种植乔木或灌木后，即可完成对盐碱地的隔盐。
所述的包括椰壳活性炭和/或果壳活性炭，其中，活性炭的比表面积为1000-2800m2/g之间。
所述的沸石、碎石的粒径为5-40 mm，沸石、碎石、活性炭的体积比为1-2：0.5-1：0.5-1，第一层隔盐层的铺设厚度为10-20cm。
椰壳活性炭可以吸附地下水，一方面可以在地下水位较高时限制水分的上升，另一方面在地下水位较低时，将水分吸附在活性炭内部。沸石是一种具有很强吸附能力和离子交换能力的土壤改良材料，有保肥供肥改良土壤物理性质的作用；另外，沸石来源广泛，成本低廉，且无毒无害，是一种便于推广和利用的土壤改良剂。将活性炭与沸石、碎石混合后可以提高隔盐效果。
所述的植物秸秆包括芦苇秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆，植物秸秆的厚度为1-3cm，长度为90-140cm；第二层隔盐层的铺设厚度为10-20cm，每层秸秆与相隔的秸秆不相叠，压实。
铺设秸秆层可以防止土壤颗粒进入隔盐层影响隔盐效果。
所述的滴灌管上设置有孔，滴灌管的管壁采用无纺布包裹，每寸沿管壁均匀分布12-15个孔。滴灌管的材料为PVC。滴灌可以一部分水被上方的植物吸收利用，另一部分的水可以将下方的隔盐层的盐淋洗下去。通气可以增强植物的成活率。
所述的湿垃圾堆肥产品主要是由菜皮、果皮等有机湿垃圾经脱水、沥干，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按70：10-20：10-20比例搅拌，进行好氧发酵，湿度50-60%，通氧速率2-3m/s，温度为50-70℃，每隔2d进行翻堆，经14d天堆肥充分腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，得到的湿垃圾堆肥产物粒径为5-10mm，pH为7.5-8.6，EC为1-4.5mS/cm，有机质含量大于30%。
湿垃圾在堆肥过程中，包括的菜皮、果皮、餐厅的剩菜剩饭内包括大量的纤维素、淀粉等有机物质，在于木榍、秸秆、枯枝落叶提供的木质纤维素的情况下，经与胶凝强度较高磷石膏混合，调整了湿垃圾在堆肥过程中的pH值，形成一定胶凝状（黏度为100-140m·pas），富集了有机质含量，使堆肥过程充分腐熟。
所述脱硫石膏为白色粉末，纯度为90-95%，含水率为10-15%，粒度≥50μm；粉煤灰为水泥色粉状，含水量约为0.5%，粒度约为43μm，吸水量为89-130%。其中，SiO2的含量为20-60%，Al2O3的含量为10-35%，Fe2O3的含量为5-35%，CaO的含量为1-20%，MgO的含量为0.3-4%。
高吸水树脂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠；聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠含水量小于7%，粒径为0.15-0.25mm。具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，当植株缺水时，其可以将所吸附的水分释放出来，供植物利用，且高吸水树脂可以反复利用。
所述的原土的pH为8.3，有机质含量为21.6g/kg，EC值为0.13mS/cm，含盐量为2.1g/L。
所述的湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、高吸水树脂与原土的体积比为20-30：6-10：10-15：1-5：100。
垃圾堆肥产物、脱硫石膏、吸水树脂、粉煤灰、原土按比例混合，可以降低盐碱地的pH，增加土壤的有机质含量、增强保水性能。
所述乔木、灌木均为耐盐碱植物，所述的乔木包括黄连木、国槐、刺槐、臭椿、杜仲、栾树、柳树、银杏、柽柳等；所述的灌木包括油松、西府海棠、紫穗槐、红叶李、木槿等。
本发明的优点在于：采用双层隔盐层，可以隔断毛管力，疏导水分，达到降盐、冼盐、隔盐的目的，减轻过量土壤盐分对植物的毒害作用，促进植物的成活和生长。环形的PVC透气管不仅可以利于植株根系的呼吸，还可以用作滴灌适时适量及时满足植株所需水分、营养，增加土壤酶活性，节水节肥，保持土壤结构不被破坏。同时，种植区中的改良材料高吸水树脂可以将水分、养分迅速的吸附于自身，后补给植株。
附图说明
图1为本发明一种实施例的示意图。其中，1是沸石、碎石、椰壳活性炭混合而成的第一层隔盐层；2是芦苇秸秆铺设的第二层隔盐层；3环形PVC透气/滴灌管；4种植区。
具体实施方案
本发明实施案例以种植红花槐为例，其他绿化树种如栾树、柳树、油松、西府海棠、银杏、柽柳等均适用于本发明。
实施例1
本实施例中所述的湿垃圾堆肥产品主要是由菜皮、果皮、剩菜剩饭有机湿垃圾经脱水、沥干，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按70：15：10比例搅拌，进行好氧发酵，湿度55%，通氧速率2.5m/s，温度为60℃，每隔2d进行翻堆，经14d天堆肥充分腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，得到的湿垃圾堆肥产物粒径为5-10mm，pH为7.5-8.6，EC为3.8-4.5mS/cm，有机质含量为39.5%。
在上海临港滴水湖旁盐碱地挖圆柱形种植穴，穴深100cm，直径150cm。将沸石、碎石、椰壳活性炭按体积比1：1：1混合，作为第一层隔盐层铺设在土穴的底部，铺设厚度为15cm。然后采用芦苇秸秆铺设第二层隔盐层，芦苇秸秆的厚度为1cm，长度为130cm，每层芦苇秸秆与相隔的芦苇秸秆不相叠，铺设多层芦苇秸秆，铺设厚度为10cm。其中，第二层隔盐层的中间埋入环形的PVC透气管，环形PVC透气管的管壁用无纺布包裹。将胸径为10cm的红花槐放到种植区，湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、聚丙烯酰胺与原土按体积比为20：6：15：3：100混合后填充到种植区，以高于地面15cm为宜。环形PVC透气管两侧管子高于种植区2cm为宜。半年后，0-75cm的土层的含盐量为1.8g/L，pH为7.6，有机质含量为35g/kg，EC值为0.16mS/cm。
实施例2
本实施例中所述的湿垃圾堆肥产品主要是由菜皮、果皮等有机湿垃圾经脱水、沥干，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按70：13：16比例搅拌，进行好氧发酵，湿度54%，通氧速率2.5m/s，温度为68℃，每隔2d进行翻堆，经14d天堆肥充分腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，得到的湿垃圾堆肥产物粒径为7-10mm，pH为7.5-8.0，EC为3.8-4.5mS/cm，有机质含量为42%。
在上海临港滴水湖旁盐碱地挖圆柱形种植穴，穴深100cm，直径150cm。将沸石、碎石、椰壳活性炭按体积比2：1：1混合，作为第一层隔盐层铺设在土穴的底部，铺设厚度为15cm。然后采用芦苇秸秆铺设第二层隔盐层，芦苇秸秆的厚度为1cm，长度为130cm，每层芦苇秸秆与相隔的芦苇秸秆不相叠，铺设多层芦苇秸秆，铺设厚度为10cm。其中，第二层隔盐层的中间埋入环形的PVC透气管，环形PVC透气管的管壁用无纺布包裹。环的直径为50-70cm，环形PVC透气管的直径为5cm，环形PVC透气管两侧的管子的直径为10cm将胸径为10cm的红花槐放到种植区，湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、聚丙烯酸钠与原土按体积比为30：10：15：3：100混合填充到种植区，以高于地面15cm为宜。环形PVC透气管两侧管子高于种植区2cm为宜。半年后，0-75cm的土层的含盐量为1.6g/L，pH为7.5，有机质含量为44g/kg，EC值为0.20mS/cm。
实施例3
本实施例中所述的湿垃圾堆肥产品主要是由菜皮、果皮等有机湿垃圾经脱水、沥干，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按70：20：13比例搅拌，进行好氧发酵，湿度50%，通氧速率3m/s，温度为70℃，每隔2d进行翻堆，经14d天堆肥充分腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，得到的湿垃圾堆肥产物粒径为5-10mm，pH为7.8-8.6，EC为2.6-4.5mS/cm，有机质含量为41%。
在上海临港滴水湖旁盐碱地挖圆柱形种植穴，穴深100cm，直径150cm。将沸石、碎石、椰壳活性炭按体积比2：0.5：1混合，作为第一层隔盐层铺设在土穴的底部，铺设厚度为15cm。然后采用芦苇秸秆铺设第二层隔盐层，芦苇秸秆的厚度为1cm，长度为130cm，每层芦苇秸秆与相隔的芦苇秸秆不相叠，铺设多层芦苇秸秆，铺设厚度为10cm。其中，第二层隔盐层的中间埋入环形的PVC透气管，环形PVC透气管的管壁用无纺布包裹。将胸径为10cm的红花槐放到种植区，湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、聚丙烯酸钠与原土按体积比为25：6：15：3：100混合后填充到种植区，以高于地面15cm为宜。环形PVC透气管两侧管子高于种植区2cm为宜。半年后，0-75cm的土层的含盐量为1.7g/L，pH为7.6，有机质含量为41g/kg，EC值为0.18mS/cm。
实施例4
本实施例中所述的湿垃圾堆肥产品主要是由菜皮、果皮等有机湿垃圾经脱水、沥干，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按70：15：15比例搅拌，进行好氧发酵，湿度54%，通氧速率3m/s，温度为50℃，每隔2d进行翻堆，经14d天堆肥充分腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，得到的湿垃圾堆肥产物粒径为5-10mm，pH为7.5-8.0，EC为3.3-4.5mS/cm，有机质含量为46.6%。
在上海临港滴水湖旁盐碱地挖圆柱形种植穴，穴深100cm，直径150cm。将沸石、碎石、椰壳活性炭按体积比2：1：0.5混合，作为第一层隔盐层铺设在土穴的底部，铺设厚度为15cm。然后采用芦苇秸秆铺设第二层隔盐层，芦苇秸秆的厚度为1cm，长度为130cm，每层芦苇秸秆与相隔的芦苇秸秆不相叠，铺设多层芦苇秸秆，铺设厚度为10cm。其中，第二层隔盐层的中间埋入环形的PVC透气管，环形PVC透气管的管壁用无纺布包裹。将胸径为10cm的红花槐放到种植区，湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、聚丙烯酸钠与原土按体积比为25：10：15：3：100混合后填充到种植区，以高于地面15cm为宜。环形PVC透气管两侧管子高于种植区2cm为宜。半年后，0-75cm的土层的含盐量为1.5g/L，pH为7.3，有机质含量为47g/kg，EC值为0.21mS/cm。
实施例5
本实施例中所述的湿垃圾堆肥产品主要是由菜皮、果皮等有机湿垃圾经脱水、沥干，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按70：14：16比例搅拌，进行好氧发酵，湿度55%，通氧速率2.3m/s，温度为58℃，每隔2d进行翻堆，经14d天堆肥充分腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，得到的湿垃圾堆肥产物粒径为5-10mm，pH为8.0-8.6，EC为2.5-4.5mS/cm，有机质含量为45.2%。
在上海临港滴水湖旁盐碱地挖圆柱形种植穴，穴深100cm，直径150cm。将沸石、碎石、椰壳活性炭按体积比2：0.5：0.5混合，作为第一层隔盐层铺设在土穴的底部，铺设厚度为15cm。然后采用芦苇秸秆铺设第二层隔盐层，芦苇秸秆的厚度为1cm，长度为130cm，每层芦苇秸秆与相隔的芦苇秸秆不相叠，铺设多层芦苇秸秆，铺设厚度为10cm。其中，第二层隔盐层的中间埋入环形的PVC透气管，环形PVC透气管的管壁用无纺布包裹。将胸径为10cm的红花槐放到种植区，湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、聚丙烯酰胺与原土按体积比为25：8：15：3：100混合后填充到种植区，以高于地面15cm为宜。环形PVC透气管两侧管子高于种植区2cm为宜。半年后，0-75cm的土层的含盐量为1.6g/L，pH为7.5，有机质含量为42g/kg，EC值为0.18mS/cm。

Claims (10)

1.一种盐碱地的隔盐方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）对盐碱地的种植穴底部铺设沸石、碎石、活性炭作为第一层隔盐层；
（2）采用植物秸秆铺设第二层隔盐层；
（3）第二层隔盐层的中间埋入环形的滴灌管，环形的滴灌管两侧设置有伸出种植穴外的滴灌管，所述的滴灌管上设置有孔；
（4）将湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、高吸水树脂与原土混合后作为乔木或灌木的种植土壤，种植乔木或灌木后，即可完成对盐碱地的隔盐。
2.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，所述的包括椰壳活性炭和/或果壳活性炭，其中，活性炭的比表面积为1000-2800 m2/g之间。
3.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，所述的沸石、碎石的粒径为5-40 mm，沸石、碎石、活性炭的体积比为1-2：0.5-1：0.5-1，第一层隔盐层的铺设厚度为10-20cm。
4.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，所述的植物秸秆包括芦苇秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆；第二层隔盐层的铺设厚度为10-20cm。
5.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，湿垃圾堆肥产品是将包括脱水后菜皮和/或果皮，同木屑、秸秆、枯枝落叶至少两种的混合物，磷石膏按质量比70：10-20：10-20比例混合均匀，在好氧条件下，控制湿度为50-60%，通氧速率为2-3m/s，温度为50-70℃，每隔2-3d进行翻堆，经14-15d天堆肥充分发酵腐熟，将保留下的物料破碎、包膜而成，所述得到的湿垃圾堆肥产品粒径为5-10mm，pH为7.5-8.6，EC为1-4.5mS/cm，有机质含量大于30%。
6.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，脱硫石膏为白色粉末，纯度为90-95%，含水率为10-15%，粒度≥50μm，粉煤灰为水泥色粉状，含水量低于0.5%，粒度低于43μm，吸水量为89-130%，其中，SiO2的含量为20-60%，Al2O3的含量为10-35%，Fe2O3的含量为5-35%，CaO的含量为1-20%，MgO的含量为0.3-4%。
7.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，高吸水树脂的原料包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠；聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠含水量小于7%，粒径为0.15-0.25mm。
8.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，所述原土的pH为8.3，有机质含量为21.6g/kg，EC值为0.13mS/cm。
9.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，所述的湿垃圾堆肥产物、脱硫石膏、粉煤灰、高吸水树脂与原土的体积比为20-30：6-10：10-15：1-5：100。
10.根据权利要求1所述的盐碱地的隔盐方法，其特征在于，所述的乔木包括黄连木、国槐、刺槐、臭椿、杜仲、栾树、柳树、银杏、柽柳；所述的灌木包括油松、西府海棠、紫穗槐、红叶李、木槿。
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