[发明专利]人工湿地水循环的盐碱土壤淋洗与养殖系统及其运行方法

说明书

本发明提供一种人工湿地水循环的盐碱土壤淋洗与养殖系统及其运行方法，包括依次连接的农田土壤淋洗单元、淋洗液处理单元以及芦苇‑鱼‑蟹养殖单元。农田土壤淋洗单元的淋洗进水渠输入农田淋洗淡水，采用循环水位淋洗法降低土壤盐碱度，高盐度土壤淋洗液收集通过淋洗排水渠输入淋洗液处理单元，流经降盐植物种植区进行降盐处理，得到的低盐度出水再进入芦苇‑鱼‑蟹养殖单元作为养殖用水。养殖单元的最终出水作为农田淋洗水或灌溉水来源、底泥作为农田肥料，实现水资源的循环利用以及系统内部资源的重复使用，系统最终收获的植物体以及鱼、蟹都可作为经济产出，使该系统成为兼顾盐碱土壤治理与资源循环利用的新型生态农业系统。

技术领域

本发明涉及盐碱地治理、节水节能以及生态循环农业技术领域，具体涉及一种人工湿地水循环的盐碱土壤淋洗与养殖系统及其运行方法。

背景技术

土壤盐碱化是土壤和土地退化的主要类型之一,通常是指地下水位过高所引发的土壤易溶性盐类在土壤表层积聚的过程。盐碱土指土壤含盐量超过0.3％，导致其有机质含量降低、营养条件变差、物理结构破坏、微生物活动受到抑制等，进而使植被生长不良，尤其使作物低产或不能生长。由此可见，土壤盐碱化会带来生态系统、资源的破坏与农业生产的巨大损失，不利于地区经济发展与国家粮食安全。针对盐碱土壤治理方法，国内外开展了大量研究，成果主要集中在生物措施、化学措施与物理措施方面，包括盐碱地造林、培育耐盐植物与微生物、设计土壤改良剂、改变耕作方式、客土压碱以及利用水利工程排盐等。目前我国盐碱治理主要遵循“盐随水来，盐随水去”的原则，通过简单的水利设施以及灌溉措施来治理盐碱化问题，主要技术包括修建台田法、淡水泡田压盐碱法、井灌井排法、暗管排盐法、农业生物法以及化学法等。灌水洗盐虽然被认为是土壤改良利用的先行途径和有效措施，以及重盐碱土改良的有效手段，但使用该方法降盐容易出现土壤反盐现象，需要长期不断投入大量的淡水资源，同时灌洗过程中所产生的含有高盐度的淋洗液的排放将造成当地水系水盐平衡的破坏，对于水质型缺水的盐碱化地区而言并不是理想的盐碱土治理方法。

而如何在现有的灌水洗盐技术基础上，收集、处理和降低淋洗出水的盐度，提高有限淡水资源的重复利用率，提高该治理技术的生态、环保性，达到盐碱地治理与生态效益、经济效益共赢，是当前盐碱化治理的难点与技术突破口。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人工湿地水循环的盐碱土壤淋洗与养殖系统及其运行方法，以解决目前灌水洗盐这一盐碱土地治理方法所存在的水资源浪费、淋洗液排放带来二次污染以及次生盐碱化问题，同时实现资源循环利用率与经济收入的提高。

为了解决上述提到的问题、实现上述预期的目的，本发明采用了以下的技术方案：

人工湿地水循环的盐碱土壤淋洗与养殖系统，包括依次连接的农田土壤淋洗单元、淋洗液处理单元以及芦苇-鱼-蟹养殖单元；

所述的农田土壤淋洗单元，包括淋洗水道与作物种植区，淋洗水道环绕所述的作物种植区，其中淋洗水道包括淋洗进水渠、蓄水沟渠、淋洗排水渠；淋洗进水渠、淋洗排水渠分别位于农田土壤淋洗单元的两端，淋洗进水渠与淋洗排水渠之间通过蓄水沟渠相连通；淋洗进水渠作为农田淋洗淡水输入端，而淋洗排水渠作为土壤淋洗液收集、排放端；

所述的淋洗液处理单元，包括淋洗液水道、降盐植物种植区，其中淋洗液水道包括设在淋洗液处理单元两端的淋洗液进水渠和淋洗液排水渠；淋洗液进水渠与农田土壤淋洗单元的淋洗排水渠连接；

所述的芦苇-鱼-蟹养殖单元，包括养殖体系、芦苇种植区、防逃设施，其中养殖体系又包括环沟和蟹道。

进一步的，所述的农田土壤淋洗单元中设有多片作物种植区，淋洗进水渠、淋洗排水渠之间设有多条蓄水沟渠，蓄水沟渠与作物种植区相间排列。所述作物种植区具有坡度，所述淋洗进水渠设置于坡顶，淋洗排水渠设置于坡底，且沿作物种植区水平纵向设置；所述蓄水沟渠截面为上宽下窄的梯形，沿作物种植区水平横向设置。