CN114026984A - 一种盐碱地改良覆盖浸洗装置及盐碱地改良工程作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐碱地改良覆盖浸洗装置及盐碱地改良工程作业方法,浸洗装置主要由固定支架、覆盖物组件、行走装置、行走轮以及滴灌支管等部件组成,首次将滴灌和覆盖两种农艺方式结合后创新应用在盐碱地治理上,并研制出一种可移动式的盐碱地覆盖浸润淋洗装置,改变原来大水漫灌的方式为少量多次的浸润淋洗方式,大大减少盐碱淋洗对水资源的无效消耗。作业方法通过原位喷爆深松板结的盐碱地,在恢复土壤的通透性的同时,彻底解决由于土壤毛管作用导致返盐产生的根本性问题,即通过冲击波喷爆深松土壤以及冲击波喷射填沙切断了土壤中毛细管并使之长时间维持断裂状态。洗盐使用覆盖浸洗装置,为解决盐碱地治理易反复的问题提供了经济可行办法。
Description
技术领域
本发明属于盐碱地有效改良技术领域,具体涉及一种盐碱地改良覆盖浸洗装置;同时,本发明涉及一种盐碱地改良工程作业方法。
背景技术
在目前世界上有盐碱地大约150亿亩,我们国内的盐碱土大约有4亿亩,占耕地面积7%,我国北方100多个城市不同程度地分布着盐碱土,盐碱地的改良历来是世界的难题之一。
盐碱土是盐土和碱土的统称,指含盐量在0.2%以上,或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠,碱化度在20%以上,也称为盐渍土。盐渍化土壤在全世界广为分布,土壤的盐渍化问题是一个世界性难题,我国盐碱地面积约占全国耕地面积的20%。盐碱地会严重地抑制农业发展,当土壤中的盐碱度过高时,一些植物就不能从土壤中吸收大量的水分,导致种子不发芽还对植物的根部系统造成严重的损害,使植物的根部不能吸收土壤中的养分和水分,同时也会造成土壤的贫瘠使土壤中的肥力下降导致植物的发育过缓,盐碱地也不仅对植物造成影响,而且还会对木材和铜铁造成腐蚀,使一些道路和建筑物出现损坏。由于盐碱土壤使得植被数量下降地表覆盖不足或者裸露,造成蒸发量大,进而导致出现干旱和风沙的自然灾害,对生态环境造成了严重的破坏。
随着人口增长、土地退化、土地资源紧张等问题的出现,合理开发与利用巨大的盐碱地资源,是增加粮食产量、缓解粮食危机、改善生态环境的重要突破口,也是科学家们一直研究的热点。
目前针对盐碱地的治理改良主要包括下述几种:
一是,透性改良;
目前已有的通透性改良方式多为开挖式的翻动,比如平整土地、深耕晒垡、掺拌改土、客土抬高、大穴客土等方法,改善土壤结构,增强土壤渗透性;
虽然能改善土壤结构,增强土壤渗透性,但是只能适用于中低度盐碱地地区,耗时较长、费用高且效果慢。其中,客土改良措施最为有效,但成本高昂,在盐碱地改良措施中一般不采用客土改良措施。
二是,掺沙改良;
沙子作为盐碱地改良的有效材料被广泛采用,沙子与土壤混合后能在一定程度上改变土壤结构,起到了增渗减返的作用。主要填沙方式包括浅层填沙、挖坑填沙、机械深翻掺沙、制沟填沙等,可以有效打破土壤板结,但深度有限(最多40cm)。
传统填沙方式包括浅层填沙、挖坑填沙、机械深翻掺沙、制沟填沙等。浅层填沙仅能改良表层土壤。挖坑填沙、机械深翻掺沙、制沟填沙等均为工程作业方式,工程量相对较大且深度仍然有限(最多40cm)且成本较高。
三是,淋洗改良;
现有的灌溉洗盐方式需要通过大量工程化技术进行排盐沟、排碱沟施工,建成后需要大水漫灌,改良时间3-5年。现有的喷滴灌去盐仅针对植株根系及附近土壤,能为植物根系创造友好的根系生长环境。
建设排盐沟、排碱沟后灌溉洗盐,工程量大、耗费时间长且浪费水资源,在水资源紧缺的地区不可行,同时易造成土壤次生盐渍化及土壤中营养元素的流失。现有的喷滴灌去盐仅针对植株根系及附近土壤,洗盐范围有限,其在水分蒸发量大的地区的作用容易受到影响,且喷滴灌管道为一次性固定铺设,不利于再次搬用至其它地块循环使用。
除上述三种方法以外,还有生物改良、化学改良以、农艺改良、及其他工程改良措施。无论是生物改良、化学改良以及工程改良措施都存在两个缺点。一是改良深度有限。大多改良的范围都处于耕作层,或者30cm以上土层,通过大型挖掘机械可以翻动到100cm的土层但是其费用昂贵。二是改良试剂非原位混合。浅表施用生物、化学等改良试剂,或者通过旋耕实现试剂与土壤混合,虽然不需要搬运土壤实现试剂与土壤较为充分混合但是不能作用于深层土壤;若要使生物、化学等改良试剂与深层土壤充分混合必须要采用异位混合方式,需要经过开挖-搬运-土壤和试剂混合-搬运-混合物回填多个工程步骤,其工程量大、工程周期长、费用高。且实践证明,多次盲目浅表撒施化学改良剂,耕层土壤微结构中大粒级颗粒比重会明显增大,毛管孔隙的数量也会明显增多,而土壤持水能力会降低,供水能力会显著增强。
申请号为CN201410263625.7,公开号为:CN104115586B的发明专利公开了一种中重度盐碱地治理方法,其首先为盐碱地治理区域布置真空排水系统和灌浆系统;然后向盐碱地治理区域中一定深度的位置处灌入浆液,使灌入的浆液固化后形成坚硬层;接着在盐碱地治理区域的四周挖设一定深度的毛沟;之后在坚硬层的顶部四周各埋设用于排出盐碱地治理区域中的水分的排水管道;再向毛沟内灌入混凝土,固化后形成防渗层;最后向盐碱地治理区域灌水进行洗盐;优点是在盐碱地治理区域中设置坚硬层,并从土壤的表层开始延伸至坚硬层设置防渗层,且在坚硬层的顶部与防渗层的底部之间埋设排水管道,使得只需进行一次淡水洗盐,就可降低盐碱地治理区域中的盐含量,不仅除盐碱效果好,而且除盐碱彻底,不会出现返盐现象;该方案在实际的使用中存在下述弊端,其虽然能够将土壤中大部分的盐碱洗掉,但是,通过形成坚硬层来阻止“返盐”现象的发生,但是,其在实际的操作需要建成坚硬层及防渗层,工程量较大,操作不方便,治理成本高。
申请号为:CN201811111362.2,公开号为:CN109168392A的发明专利公开了一种盐碱地的改良方法,通过将水灌溉洗盐、地面表面清理、浅层旋耕深层翻耕、土壤改良剂的注入、肥料的施入以及绿色植物的栽植各个盐碱地改良手段的集合来对盐碱地进行改良,取得了良好的治理效果,避免了单一改良手段改良效果不佳的问题,通过在盐碱地上设置PH值、金属含量、含水量、板结程度的检测装置来实时监测土地的状况,通过对土地中各个成分的实时检测来确定对盐碱地改良的具体手段,通过对土地翻耕后的晾晒增加了土地的透气性和活性,减少了土地中有害菌种的数量;其通过水灌溉洗盐、地面表面清理、浅层旋耕深层翻耕、土壤改良剂的注入、肥料的施入以及绿色植物的栽植各个盐碱地改良手段的集合来对盐碱地进行改良,在一定程度上降低了土壤中的盐碱量,但是,其是一种治标不治本的方案,通过水灌溉洗盐的方式,一是耗水量较大,洗盐碱的过程中容易造成水资源的浪费;二是,盐碱会沉积在深土层中,后期土壤中的水分蒸发后,由于土壤毛细管是存在于土壤中的细微缝隙,含盐碱的地下水与有细微缝隙的土壤接触时水会沿这些细微缝隙上升或渗入,当土壤中存在大量毛细管时,盐碱极易随水上升到地表或者浅表造成次生盐碱化,治理效果不佳,达不到有效治理的目的。
申请号为:CN201410419814.9,公开号为:CN104206066B的发明专利公开了一种盐碱地土壤改良方法。该方法的特征包括以下处理步骤:推土,推土为将需改良的盐碱地表面土壤推开;埋管,埋管为在推去表层土壤的地面铺设渗漏的管道系统;铺石,铺石为在管道系统的间隙铺设一碎石层;盖肥,盖肥为在鹅卵石层上覆盖一有机肥料层;平土,平土为将推土步骤中的表土耙碎然后覆盖于有机肥层上;洗碱,洗碱是用水或水溶液浸润表层土壤,洗脱土壤中过多的盐碱物质。本发明的碎石层截断土壤毛细管水向地表输送盐分,对于洗碱后,起到了很好的防止返盐的作用,有利于盐碱土壤改良的持久性和稳固性,而且有机肥料的微生物分解又可以降低土壤的碱性,该方法能够综合治理盐碱地。其采用推土-埋管-铺设碎石层-盖肥-平土-洗碱;通过设置的碎石层截断土壤毛细管水向地表输送盐分,进而达到阻挡返盐的目的;其在实施的过程中仍旧存在工程量大的缺陷。
因此,亟需一种快速有效的盐碱地治理方法,以实现盐碱地的有效治理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,以便于实现盐碱地的治理;同时,还公开了一种盐碱地改良工程作业方法,提高盐碱地的治理成本、提高治理效率,能够有效的防止出现“返盐”的现象出现。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,包括固定支架和覆盖物组件,所述固定支架用于安装在行走装置上,固定支架底部设置有行走轮,固定支架与行走轮构成一个作业车,所述行走装置用于驱动固定支架在盐碱地中移动;
其中,固定支架上设置有若干滴灌支管,滴灌支管与滴灌的主管连接,每一滴灌支管上均设置有若干滴灌头;
所覆盖物组件用于设置在待浸洗的盐碱地内,固定支架在行走装置的驱动下,所述固定支架在盐碱地中来回移动。
作为优选方式,盐碱地内设置有若干排水装置,所述排水装置包括提前预设在盐碱地内的排水组件,排水组件为暗管、沟渠、坑道中的一种或者多种。
作为优选方式,覆盖物组件包括地膜、草帘、生物膜等覆盖物,所述地膜架设在盐碱地内。使用是通过在盐碱地中设置支架来实现对地膜的支撑。
作为优选方式,滴灌系统中的滴灌水为淡水或/和加入盐碱地调节剂。
作为优选方式,盐碱地调节剂为腐殖酸、沼液等酸性肥料或物料。
另外,本发明还公开了一种盐碱地改良工程作业方法,包括如下步骤:
步骤一:渠系疏通,具体包括建设排碱暗管、沟渠或者坑道;
步骤二:平整土地;
步骤三:冲击波喷爆深松土壤0.3-1.2m,并对盐碱地进行滴灌浸洗;
步骤四:冲击波喷射填沙;
其中,步骤三中,对盐碱地进行滴灌浸洗时采用上述的盐碱地改良覆盖浸洗装置;
步骤三的具体过程如下:采用喷爆深松深施设备进行深松深施作业,喷爆深松深施设备包括滑动轨道、通过支架滑动设置在所述滑动轨道上的液压锤,安装在滑动轨道上并与所述支架连接并用于驱动液压锤在滑动轨道上移动的伸缩液压缸,设置在液压锤下方的喷爆发生器,喷爆发生器连接有深松深施枪;深松深施枪的枪头长30-120cm,枪头顶端布置有出气孔,通过将高压空气瞬间释放形成冲击波劈裂板结土壤使其形成土壤裂隙,所述高压气体通过特制的中空枪头导入地下并瞬间释放,利用高压空气瞬时膨胀做功克服土壤静摩擦力和剪切力,瞬间打破土壤板结,且高压气体的气压大小、枪头入土深度、土壤松动劈裂范围等,均可根据土壤板结情况进行调节。
作为优选方式,滴灌浸洗包括下述步骤:
S101:浸洗,所述滴灌浸洗包括滴灌式浸洗和/或覆盖式浸洗;
其中,
滴灌式浸洗采用滴灌的方式进行反复多次浸洗盐碱土壤,使盐碱充分从松散的土壤中解析出来,在提高洗盐的效果同时减少对水资源的消耗,浸洗盐碱水受重力作用下渗,并通过提前铺设好的暗管/沟/坑排走;
覆盖式浸洗,将覆盖物组件布置在待浸洗的盐碱地内,使得覆盖物组件将盐碱地的作业区域覆盖,作业车在位于覆盖物组件下方的作业区内来回穿梭进行滴灌;
S102:喷爆松施设备枪头上搭载盐碱传感器,在盐碱地作业区内每50-150平方米的位置处设置一个监测点,利用盐碱传感器监测盐碱浓度,监测深度为60cm左右的土层;
S103:待监测点位的盐碱度低于2‰时作业车即自动停止浸洗;
其中,浸洗时采用加入盐碱地调节剂进行滴灌。
作为优选方式,步骤四中,冲击波喷射填沙步骤具体包括下述步骤:
通过喷爆深松土壤形成了无数土壤裂隙,是使用通过上述枪头,将含有沙子悬浮在高压气体中,当高压气体在枪头顶端的瞬时释放时也将混合在其中的沙子喷射填入土壤间裂隙中,喷射填塞的沙子不仅能相对长时间维持土壤裂隙的存在,还能减小土壤容重以增加孔隙率,维持土壤渗透能力。
作为优选方式,冲击波喷射填沙时,枪头在入土以及出土的过程中均向土壤中分层多次喷射沙子。
作为优选方式,还包括步骤五,起垄种植耐盐碱经济作物并养护。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
盐碱地改良覆盖浸洗装置主要由固定支架、覆盖物组件、行走装置、行走轮以及滴灌支管等部件组成,其在实际的使用中主要用于实现盐碱地的治理,使用时通过加装的覆盖物组件将待治理的盐碱地进行覆盖,减少水分的蒸发,滴灌头向盐碱地缓慢的滴入滴灌液,首次将滴灌和覆盖两种农艺方式结合后创新应用在盐碱地治理上,并研制出一种可移动式的盐碱地覆盖浸润淋洗装置,改变原来大水漫灌的方式为少量多次的浸润方式,大大减少盐碱淋洗对水资源的消耗。
另外,本发明通过原位喷爆深松板结的盐碱地,在恢复土壤的通透性的同时,彻底打破导致返盐产生的重要通道,通过冲击波喷爆深松土壤以及冲击波喷射填沙切断了土壤中毛细管并使之长时间维持断裂状态,盐碱水只能单向向下运动,为解决盐碱地治理易反复的问题提供了一种经济可行办法;实现盐碱各类改良试剂的原位深施,减少治理工程量,缩短工程周期,有效提高治理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单的介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1本发明所述喷爆深松深施设备的结构示意图。
图2为本发明所述作业车的整体结构示意图。
图3为本发明所述作业车的使用状态示意图。
附图标记:
101-滑动轨道,102-液压锤,103-伸缩液压缸,104-固定支架,105-覆盖物组件,106-行走轮,107-滴灌支管,108-主管,109-滴灌头,110-盐碱地,111-地膜,112-支架,113-喷爆发生器,114-深松深施枪,115-水箱,116-滚筒组件,117-支撑架,118-滚筒。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明实施例。此外,本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一
本实施例公开了一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,包括固定支架104和覆盖物组件105,所述固定支架104用于安装在行走装置上,固定支架104底部设置有行走轮106,固定支架104与行走轮106构成一个作业车,所述行走装置用于驱动固定支架104在盐碱地110中移动;
其中,固定支架104上设置有若干滴灌支管107,滴灌支管107与滴灌的主管108连接,每一滴灌支管107上均设置有若干滴灌头109;
所覆盖物组件105用于设置在待浸洗的盐碱地110内,固定支架104在行走装置的驱动下,所述固定支架104在盐碱地110中来回移动。
其在实际的使用中主要用于实现盐碱地110的治理,使用时通过加装的覆盖物组件105将待治理的盐碱地110进行覆盖,减少水分的蒸发,滴灌头109向盐碱地110缓慢的滴入滴灌液,首次将滴灌和覆盖两种农艺方式结合后创新应用在盐碱地110治理上,并研制出一种可移动式的盐碱地110覆盖浸润淋洗装置,改变原来大水漫灌的方式为少量多次的浸润方式,大大减少盐碱淋洗对水资源的消耗。
其中,盐碱地110内设置有若干排水装置,所述排水装置包括提前预设在盐碱地110内的排水组件,排水组件为暗管、沟渠、坑道中的一种或者多种,在实际的实施中根据待治理盐碱地的情况进行确认。
在治理盐碱地110的时候,浸洗盐碱水受重力作用下渗,并通过提前铺设好的暗管、沟渠或者坑道将盐碱水排走,减少深层土壤中的盐碱含量,提高治理效果。
其中,覆盖物组件105包括地膜111,所述地膜111架设在盐碱地110内;通过设置的地膜111覆盖物在作业区域位置固定,随作业车在一处区域作业完毕后移动到另一处作业区域,带滴灌头109的作业车可以在覆盖物下来回穿梭。
其中,需要说明的是,在实际的使用中,除了使用地膜111以外,还可以使用草帘、生物膜等防止盐碱地水分蒸发的覆盖物,此处不再一一赘述。
除了采用地膜111以外,还可以采用遮阳网、挡水布等实现对盐碱地110作业区的覆盖,以减少土壤中水的蒸发,避免在浸洗盐碱的时候,蒸发将浸洗至深土层中的盐碱带出,造成返盐现象。
其中,滴灌系统中的滴灌水为淡水或/和加入盐碱地调节剂;盐碱地调节剂为腐殖酸、沼液等,在洗出盐碱的同时中和盐碱以缩短洗盐时间,并提升地力,当然也可以使用其他类似的酸性调节剂。
实施例二
参看图1-图3,本实施例公开了一种盐碱地改良工程作业方法,包括如下步骤:
步骤一:渠系疏通,具体包括建设排碱暗管、沟渠或者坑道;其中,其深度控制在1-1.5米之间,创造有利于洗盐和排盐的地形地貌条件;
步骤二:平整土地;通过平整土地能够减少地表径流,提高伏雨淋盐或灌水洗盐或冬季雪融降盐的效果,同时能防止洼地受淹,高处返盐,进而提高治理效果。
步骤三:冲击波喷爆深松土壤0.3-1.2m,并对盐碱地110进行滴灌浸洗;
步骤四:冲击波喷射填沙;
需要进一步阐述的是,除了填沙以外,还可以是秸秆粉末、粉煤灰、木屑等增加土壤孔隙率的其他塑性材料。
其中,步骤三中,对盐碱地110进行滴灌浸洗时采用实施例一种所述的盐碱地110改良覆盖浸洗装置;
步骤三的具体过程如下:采用喷爆深松深施设备进行深松深施作业,喷爆深松深施设备包括滑动轨道101、通过支架112滑动设置在所述滑动轨道101上的液压锤102,安装在滑动轨道101上并与所述支架112连接并用于驱动液压锤102在滑动轨道101上移动的伸缩液压缸103,设置在液压锤102下方的喷爆发生器113,喷爆发生器113连接有深松深施枪114;深松深施枪114的枪头长30-120cm,枪头顶端布置有出气孔,通过将高压空气瞬间释放形成冲击波劈裂板结土壤使其形成土壤间隙,所述高压气体通过特制的中空枪头导入地下并瞬间释放,利用高压空气瞬时膨胀做功克服土壤静摩擦力和剪切力,瞬间打破土壤板结,且高压气体的气压大小、枪头入土深度、土壤松动劈裂范围等,均可根据土壤板结情况进行调节。
也就是说在进行滴灌浸洗前,先对土壤进行喷爆深松,便于提高浸洗效果,防止土壤板结。
在步骤三前,需对土壤的孔隙度进行测定,通过现有技术中已有土壤力学模型和算法计算出合适的气压大小、枪头入土深度、裂隙幅度以及枪头在地面的排列密度。
由于土壤毛细管是存在于土壤中的细微缝隙,含盐碱的地下水与有细微缝隙的土壤接触时水会沿这些细微缝隙上升或渗入,当土壤中存在大量毛细管时,盐碱极易随水上升到地表或者浅表造成次生盐碱化。在“冲击波喷爆深松土壤”步骤时,冲击波喷爆深松切断盐碱向上输送的毛细管,冲击波还可以同时破坏土壤中的毛细管结构,防止盐碱随水分再次返回到表土和地表。
通过冲击波喷爆深松实现了两个目的:改善土壤通透性和打破土壤毛细管结构。故水只能向下运动而不能向上运动,创造了盐碱水只能单向向下的通道,盐碱一旦被淋洗下渗之后就不能再向上返回了。
还需重点强调,种植植物根系下扎到已治理过的盐碱土层,将盐碱地深部水分经根系吸收后通过导管向上运输,最后通过叶片的蒸腾作用进入大气,实现盐碱地深部水分在植物体内的循环,而非通过土壤毛管作用循环。
进一步说明,其中,滴灌浸洗包括下述步骤:
S101:浸洗,所述滴灌浸洗包括滴灌式浸洗和/或覆盖式浸洗;
其中,
滴灌式浸洗,采用滴灌的方式进行反复多次浸洗盐碱土壤,使盐碱充分从松散的土壤中解析出来,在提高洗盐的效果同时减少对水资源的消耗,浸洗盐碱水受重力作用下渗,并通过提前铺设好的暗管/沟/坑排走;
覆盖式浸洗,将覆盖物组件105布置在待浸洗的盐碱地110内,使得覆盖物组件105将盐碱地110的作业区域覆盖,作业车在位于覆盖物组件105下方的作业区内来回穿梭进行滴灌;
在实际的使用中,优先采用两种浸洗方式。
S102:喷爆深松深施设备枪头上搭载盐碱传感器,在盐碱地作业区内每50-150平方米的位置处设置一个监测点,利用盐碱传感器监测盐碱浓度,监测深度为60cm左右的土层;
S103:待监测点位的盐碱度低于2‰时作业车即自动停止浸洗;
其中,浸洗时采用加入盐碱地调节剂进行滴灌。
优选的,步骤四中,冲击波喷射填沙步骤具体包括下述步骤:
通过喷爆深松土壤形成了无数土壤裂隙,是使用通过上述枪头,将含有沙子搭载在高压气体中,当高压气体在枪头顶端的瞬时释放时也将混合在其中的沙子喷射填塞入土壤间裂隙中,填入的沙子不仅能相对长时间维持土壤裂隙的存在,还能减小土壤容重以增加孔隙率,维持土壤渗透能力。在本发明中,覆盖式浸洗技术是滴灌与覆盖技术的结合并在盐碱地110改良上的创新应用,由传统的大水漫灌洗盐,转向浸润式洗盐,实现节水、省时省力的效果。
冲击波喷射填沙时,枪头在入土以及出土的过程中均向土壤中分层多次喷射沙子。
优选的,在实际的治理中除了喷射填沙外,根据实际的需求进行喷射深施盐碱改良物料,,包括但不限于秸秆粉末、木屑、锯末、沼肥等,同理于“冲击波喷射填沙”方式,将含钙物质、保水剂、有机肥等物料喷射入土壤中使其与土壤相对均匀地混合和接触。且在在枪头入土和出土的过程中均可分层多次向土壤中喷射物料,在不扰动表土、免除大量工程作业的前提下,使改良物料在不同深度的土壤中相对均匀地填充。
如具体喷射深施含钙物质至土壤层100cm左右,具体为90-110cm位置处;含钙物质如石膏、磷石膏、亚硫酸钙等,其通可以过钙离子与土壤中碳酸根离子、碳酸氢根离子进行反应,与土壤胶体吸附的钠离子进行置换,含钙物质与土壤混合越均匀接触越充分,反应和置换越好,中和盐碱的效果越好。
在喷射深施保水剂时,深度控制在90-110cm,优选100cm,保水剂如PAM等,其通过提高土壤入渗性能,使土壤中的盐分离子得到迅速淋洗。保水剂与土壤混合越均匀接触越充分,土壤渗透能力提升的越高,淋洗效果也就越好。
另外,在喷射深施有机肥时深度控制在25-35cm,优选30cm,有机肥可以中和土壤中的碱,多施有机肥还可使土壤变得疏松,孔隙度大,土壤的物理性能和结构得到改善,改良土壤的透水透气性,抑制盐分积累,也可采取该方式为植物施用基肥和追肥。
实施例三
本实施例是在实施例二的基础上进一步优化,在本实施例中,还包括步骤五,起垄种植耐盐碱经济作物并养护;种植耐盐碱作物如油菜、菊芋、枸杞、芦苇、冰草、牧草等,做好浇水、施肥和遮阴工作。其中施肥可采用喷爆深施方式提高肥料的利用效率;作物收割后剩下的残枝可粉碎后通过气爆深松方式填入土壤中,以增加土壤的有机质含量和通透性,进而进一步提升盐碱地110改良效果。
治理后期进行定期管护,执行完步骤一至五后,可每100平方米设置一个土壤取样点,每个取样点设置30cm、60cm、100cm三个土层深度,测定土样盐碱度、土壤孔隙度以及肥力情况,利用步骤一中所述的枪头即可轻松地将每个深度的土层取出。
当然,需要说明的是,为了提高治理的效果,在实际的治理中可以根据后期的检测结果判定是否要再次重复步骤一至五或其中某个步骤直至达到预期的土壤状态。
本发明原位喷爆深松板结的盐碱地110,在回复土壤的通透性的同时,彻底打破导致返盐产生的重要原因。切断了土壤中毛细管并使之长时间维持断裂状态,盐碱水只能单向向下运动,为解决盐碱地110治理易反复的问题提供了一种经济可行办法;
同时,首次将滴灌和覆盖两种农艺方式结合后创新应用在盐碱地110治理上,并研制出一种可移动式的盐碱地110覆盖浸润淋洗装置,改变原来大水漫灌的方式为少量多次的浸润方式,大大减少盐碱淋洗对水资源的消耗;
另外,本发明实现盐碱各类改良试剂的原位深施,减少治理工程量,缩短工程周期,有效提高治理效率。
作为一种选择,在进行冲击波喷爆深松土壤以及冲击波喷射填沙还可以采用现有技术中的设备,如本司研发的申请号为CN201510782903.4的自移式免耕深松作业车进行爆松土壤;以及申请号为:CN201510151795.0,公开号为:CN104704971B的土壤深施用喷射器实现冲击波喷射填沙或者喷射其他物料,此处不再一一赘述。
实施例四
本实施例是在实施三的基础上进一步优化,在本实施例中,固定支架104上设置有一个水箱115,水箱115用于存储滴灌液体,在使用时,水箱115与滴灌的主管108连接。
优选的,水箱115内设置有检测装置,所述检测装置用于检测水箱115内的液位信息,检测装置通过无线信号与用户终端连接;其中,检测装置具体为液位传感器或者浮球液位传感器。
使用时,检测装置将水箱115内的液位信息实时检测后传递时用户终端,便于工作人员了解水箱115内的滴灌液使用情况;滴灌液使用完毕后,便于及时补充滴灌液。
当然,在实际的使用中,当水箱115内的滴灌液使用完毕后,行走装置停止驱动所述作业车移动,停止滴灌作业。
进一步优化,固定支架104上设置有滚筒组件116,所述滚筒组件116包括设置在固定支架104两侧的支撑架117,支撑架117上转动设置有滚筒118;滚筒118与作业车的行进方向垂直。
这样,作业车在盐碱地110中移动进行滴管浸洗时,设置的滚筒118能够起到支撑的作用,滚筒118与地膜111接触后能够将滑动摩擦转变为滚动摩擦,使得作业车在移动的时候避免将覆盖物拖走。
需要说明的是,在实际的使用中,喷爆松施设备枪头上搭载盐碱传感器,通过枪头插入土壤中进行盐碱地中盐碱值的检测,当待监测点位的盐碱度低于2‰时作业车即自动停止浸洗。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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,应当指出的是,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 (10)
1.一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:包括固定支架和覆盖物组件,所述固定支架用于安装在行走装置上,固定支架底部设置有行走轮,固定支架与行走轮构成一个作业车,所述行走装置用于驱动固定支架在盐碱地中移动;
其中,固定支架上设置有若干滴灌支管,滴灌支管与滴灌的主管连接,每一滴灌支管上均设置有若干滴灌头;
所覆盖物组件用于设置在待浸洗的盐碱地内,固定支架在行走装置的驱动下,所述固定支架在盐碱地中来回移动。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:盐碱地内设置有若干排水装置,所述排水装置包括提前预设在盐碱地内的排水组件,排水组件为暗管、沟渠、坑道中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:覆盖物组件包括地膜、草帘或者生物膜,所述地膜、草帘或者生物膜架设在盐碱地内。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:滴灌系统中的滴灌水为淡水或/和加入盐碱地调节剂。
5.根据权利要求4所述的一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:盐碱地调节剂为腐殖酸或其他类似的酸性调节剂。
6.一种盐碱地改良工程作业方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:渠系疏通,具体包括建设排碱暗管、沟渠或者坑道;
步骤二:平整土地;
步骤三:冲击波喷爆深松土壤0.3-1.2m,并对盐碱地进行滴灌浸洗;
步骤四:冲击波喷射填沙;
其中,步骤三中,对盐碱地进行滴灌浸洗时采用权利要求1-5中任意一项所述的盐碱地改良覆盖浸洗装置;
步骤三的具体过程如下:采用喷爆深松深施设备进行深松深施作业,喷爆深松深施设备包括滑动轨道、通过支架滑动设置在所述滑动轨道上的液压锤,安装在滑动轨道上并与所述支架连接并用于驱动液压锤在滑动轨道上移动的伸缩液压缸,设置在液压锤下方的喷爆发生器,喷爆发生器连接有深松深施枪;深松深施枪的枪头长30-120cm,枪头顶端布置有出气孔,通过将高压空气瞬间释放形成冲击波劈裂板结土壤使其形成土壤间隙,所述高压气体通过特制的中空枪头导入地下并瞬间释放,利用高压空气瞬时膨胀做功克服土壤静摩擦力和剪切力,瞬间打破土壤板结,且高压气体的气压大小、枪头入土深度、土壤松动劈裂范围等,均可根据土壤板结情况进行调节。
7.根据权利要求4所述的一种盐碱地改良工程作业方法,其特征在于:滴灌浸洗包括下述步骤:
S101:浸洗,所述滴灌浸洗包括滴灌式浸洗和/或覆盖式浸洗;
其中,
滴灌式浸洗采用滴灌的方式进行反复多次浸洗盐碱土壤,使盐碱充分从松散的土壤中解析出来,在提高洗盐的效果同时减少对水资源的消耗,浸洗盐碱水受重力作用下渗,并通过提前铺设好的暗管/沟/坑排走;
覆盖式浸洗,将覆盖物组件布置在待浸洗的盐碱地内,使得覆盖物组件将盐碱地的作业区域覆盖,作业车在位于覆盖物组件下方的作业区内来回穿梭进行滴灌;
S102:喷爆深松深施设备枪头上搭载盐碱传感器,在盐碱地作业区内每50-150平方米的位置处设置一个监测点,利用盐碱传感器监测盐碱浓度,监测深度为60cm左右的土层;
S103:待监测点位的盐碱度低于2‰时作业车即自动停止浸洗;
其中,浸洗时采用加入盐碱地调节剂进行滴灌。
8.根据权利要求7所述的一种盐碱地改良工程作业方法,其特征在于:步骤四中,冲击波喷射填沙步骤具体包括下述步骤:
通过喷爆深松土壤形成了无数土壤裂隙,是使用通过上述枪头,将含有沙子搭载在高压气体中,当高压气体在枪头顶端的瞬时释放时也将混合在其中的沙子喷射填入土壤间裂隙中,填入的沙子不仅能相对长时间维持土壤裂隙的存在,还能减小土壤容重以增加孔隙率,维持土壤渗透能力。
9.根据权利要求8所述的一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:冲击波喷射填沙时,枪头在入土以及出土的过程中均向土壤中分层多次喷射沙子。
10.根据权利要求6所述的一种盐碱地改良覆盖浸洗装置,其特征在于:还包括步骤五,起垄种植耐盐碱经济作物并养护。
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