[发明专利]一种模拟盐碱土水盐运移装置及盐碱地抑盐方法

说明书

本发明涉及盐碱地治理领域，尤其是涉及一种模拟盐碱土水盐运移装置及盐碱地抑盐的方法。公开了一种用于模拟盐碱土水盐运移情况的土柱装置，包括装有连通管的土柱主体以及接液池等；公开了一种利用隔盐层实现盐碱地抑盐的方法，包括以下步骤：将不同隔盐层置于土柱的相同位置并将土柱装填完整，随后将土柱置于装有海水的接液池中。本发明所述土柱装置能够最大程度模拟土壤环境，避免了阳光直射对土壤内部结构的破坏，提高了模拟的准确性；能够模拟盐碱土返盐过程。同时，本发明能够降低底层盐分在地表的聚集速度，起到抑制土壤返盐的效果；利用两种固体废物及生物炭制备的隔盐层，既能达到抑制土壤返盐的效果，同时“变废为宝”，提高了经济、社会、环境效益。本发明可操作性强、效果好、效益高、可大范围推广使用。

技术领域

本发明盐碱地治理领域，尤其是涉及一种模拟盐碱土水盐运移装置及盐碱地抑盐的方法。

背景技术

土壤盐碱化和次生盐碱化是影响农业生产和生态环境的严重问题。目前，全世界约有20％的耕地和接近50％的灌溉农田严重受土壤高浓度盐碱的影响。我国是盐碱地大国，根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，我国盐碱地总面积为9913万公顷，占全球盐碱地总面积的10.4％。

盐碱土是指同时含有过量可溶性盐及较多交换性钠离子土壤的统称。伴随着土壤内部毛管水运动及土壤表层水分蒸发活动，土壤盐分逐渐从底部运动到土壤表层并积聚。同时，受地下水位的影响，盐碱土常常呈现出“盐随水来，盐随水去”等特征。因此，土壤盐分是影响土壤理化性质的主要限制因素。针对盐碱地的形成特点，即盐分随土壤毛管水上升并积聚于地表，因此，切断部分土壤毛细管理论上是有效降低土壤返盐的有效途径。针对这一理论，在盐碱土中设置隔离层或增加土壤孔隙度将会有效减少土壤返盐的概率。

在土壤盐分如此高频率的垂直运动的条件下，土壤结构被破坏，导致植物难以生存。针对这一特点，土壤盐分在垂直方向的运移情况成为判断盐碱地性状的指标之一。

针对我国土壤盐碱化程度日益加重、耕地资源日趋短缺以及粮食需求日益高涨的现状，从根本上降低盐碱地中的有害物质、改善盐碱地的理化性质具有十分重要的意义。目前，室内土柱实验主要利用有机玻璃桶进行模拟，目的是为了便于观察土壤结构，但其缺点是易受日光或灯光的照射影响，因此会造成土柱环境与土壤环境有较大的差别，影响实验效果。中国实用新型专利CN206627514U提供了一种研究地下水影响条件下土壤水盐运移规律的土柱装置，包括附有遮光帘的土柱装备及监测系统，该装置能够降低光照、温度等因素对试验数据的影响，但装置复杂，难以开展大型实验。中国发明专利CN108513753A公开了一种以牛皮纸或瓦楞纸为载体，以甲基纤维素、酒糟、木屑、枯草芽孢杆菌中的几种物质作隔盐物质，进而制备成能够在土壤中起到隔盐效果的隔盐纸。该方法能够起到缓冲和阻断土壤毛细作用、降低盐分、降低成本的作用，但隔盐层作用效果短。中国发明专利CN109757144A公开了一种滨海盐碱地的改良方法，其中用到了炉渣、脱硫石膏、枯枝落叶作隔离层。该方法能够防止盐分向上聚集，但通过客土方法会造成土壤资源的转移，耗费大量人力物力。

发明内容

本发明针对现有模拟水盐运移装置的不足，提供了一种适用范围广、模拟效果好的模拟装置，该装置能够较大程度模拟土壤内部真实环境，同时操作简便，适合实验室开展大型实验；同时，本发明利用该装置，发明了一种能够有效抑制土壤返盐的方法，该方法克服原有技术的不足，具有较高的经济、环境、社会效益。

为实现本发明的目的，本发明提供一种用于实验室模拟盐碱土水盐运移规律、监测各改良措施对土壤理化性质的改良效果的土柱装置，其特征在于：该装置包括接液池和土柱；所述接液池包括长方形不透光底盒以及打孔顶盖；所述土柱包括PVC圆柱主体以及连通管；所述土柱侧面连接连通管、底部密封后打孔；所述土柱下端放置于接液池中。

其中，所述土柱主体由PVC管制成，直径15～20cm、管长60～120cm，管壁侧面从下至上每20cm打孔，孔径2～4cm。

其中，所述土柱主体底部密封，在距底部高2cm的地方打进水口。