[发明专利]利用超声波强化微咸水淋洗农田盐分的方法

说明书

本发明涉及一种利用超声波强化微咸水淋洗农田盐分的方法，包括以下步骤，a、将超声波设备布置在所述农田中，并对所述农田进行灌溉微咸水；b、在所述农田灌溉微咸水结束后，开启超声波设备对所述农田中的所述盐分进行淋洗。利用超声波作用在灌水饱和土壤中，超声波的声能转化为机械能作用在土壤中，超声波产生的加速度、直进流等效应能促使水流扩散进入土壤小孔隙中，并且改变固液接触和液膜厚薄状态，可加速土壤颗粒中的盐分溶解在微咸水中，能够减少微咸水灌溉农田的用水量，缓解地下水位升高的不利影响。

技术领域

本发明属于盐碱地改良技术领域，更具体的说，涉及一种利用超声波强化微咸水淋洗农田盐分的实验方法。

背景技术

新疆南疆地区光热资源丰富，是中国主要的优质棉生产基地。但南疆也是我国土壤盐渍化分布面积最广，盐渍化类型最多，土壤积盐最严重的地区之一，南疆“五地州”41.21 %的耕地是次生盐渍地。同时水资源短缺也是该地农业及社会经济可持续发展的“瓶颈”。因此，如何研究南疆次生盐碱土改良，提高水资源利用率和棉花产值，对于提高南疆农业和经济可持续发展具有重要意义。

目前南疆减轻土壤盐渍化的主要方法是通过淋洗来改良在灌溉条件下次生的盐渍化土壤，而淋洗改良主要存在的问题是用淡水大定额淋洗，手段单一，淋洗效率较低，其效率低的主要原因是当土壤饱和时，受固液接触状态和液膜的厚薄影响，土壤颗粒表面盐分溶解到土壤水中速率低。加之灌溉后大部分土壤水分从大孔隙中只以层流流态向下迁移，对土壤小空隙中盐分的溶解较少，这也是淋洗效率相对较低的原因之一。而大定额淡水灌溉，不但造成南疆塔里木绿洲中下游区淡水水资源的短缺，而且使灌区地下水位抬高，进一步加剧土壤的次生盐碱化。虽然南疆淡水资源有限，但浅层地表下蕴含着较为丰富的微咸水资源，如何通过先进的技术手段利用好相对充足的微咸水资源，淋洗改良灌溉条件下的次生盐碱地是值得研究的科学问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超声波强化微咸水淋洗农田盐分的方法，将超声波作用在灌水饱和的农田中，解决现有技术中虽然利用微咸水灌溉农田，但农田中的盐分淋洗效果不好，加大灌水量又会对地下水位抬升带来的不利影响。

本发明为了解决上述问题，提供的技术方案是利用超声波强化微咸水淋洗农田盐分的方法，所述方法包括以下步骤，

a、将超声波设备布置在所述农田中，并对所述农田进行灌溉微咸水；

b、在所述农田灌溉微咸水结束后，开启超声波设备对所述农田中的所述盐分进行淋洗。

本发明的有益效果是：利用超声波作用在灌水饱和土壤中，超声波的声能转化为机械能作用在土壤中，超声波产生的加速度、直进流等效应能促使水流扩散进入土壤小孔隙中，并且改变固液接触和液膜厚薄状态，可加速土壤颗粒中的盐分溶解在微咸水中，能够减少微咸水灌溉农田的用水量，缓解地下水位升高的不利影响。

如何更进一步的减少灌水量和缓解地下水位升高的不利影响，特别是在大面积范围内的田地里有效的降低土壤中的盐分，减少超声波设备的安装个数，节约能源，通过以下方法实现：

将所述农田分割成相同的若干单元，所述若干单元根据超声波正好水平覆盖为准进行分割，然后进行如下实验：

c、选取其中任一个单元的土壤为实验土壤；

d、分别实验出不同的超声波频率，距离土壤表层埋设深度，超声波设备的个数以及安装方案进行实验；

e、记录步骤d中的实验数据，进行统计分析；

f、根据数据统计分析，选择最优的超声波频率、距离土壤表层埋设深度以及安装方案进行农田盐分淋洗。

进一步，所述步骤e中可以利用土壤电导率的变化进行统计分析，计算出最优的超声波频率和距离土壤表层深度以及安装方案。

进一步，所述超声波设备安装方案可以在一个单元内安装超声波设备个数大于等于1个，小于3个。