[发明专利]一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系

摘要

本发明属于盐碱地改良的技术领域，具体涉及一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系。由四大部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源利用及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，从上述四个部分对盐碱地从改良到植被构建，形成一整套完整的运营体系，为滨海地区的盐碱地改良提供了切实可行的高效方法。

主权项

一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系，由四部分内容组成，依次为土壤改良部分、耐盐碱植物资源利用及种植技术部分、灌排配套系统部分、采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理部分，具体如下：第一部分：土壤改良，包括排盐体系构建、洗盐及土壤结构调理步骤，(一)排盐体系构建排盐体系采用明沟和暗管，其中明沟、暗管及暗管的集水管均相通，共同起到排盐效果；a.所述明沟是在所述待处理盐碱地四周进行挖掘，宽度为0.4‑0.6m，深度为0.8‑1.6m，坡度为0.1％‑0.3％；b.在所述待处理盐碱地的地表下层铺设排盐集水管网，所述排盐集水管网由地下暗管和集水管组成，所述地下暗管是PE单壁打孔波纹管，管径为110mm；所述地下暗管的外围包裹有砂滤料，以防止粉末性土壤颗粒进入管内堵塞地下暗管，砂滤料厚度为6‑8mm，并选取颗粒分布均匀的天然砂；所述地下暗管的铺设间距5‑30m,地下暗管的顶部距离所述待处理盐碱地的土层表面的深度为80‑160cm；所述地下暗管根据所述待处理盐碱地土层的排水走向形成0.5‰的倾斜度铺设，末端统一连接集水管；所述集水管是管径为200mm的PVC‑U排水管，所述集水管的铺设坡度为0.7‰；(二)洗盐及土壤结构调理步骤，具体如下：a.用挖掘机把淋溶层以上的土进行翻晒，原土晒干后，加入土壤结构调理剂，然后用机械进行打碎、混匀，所述的土壤结构调理剂为：以每20重量份土壤计，组成为黄沙2‑5重量份，秸秆1‑2重量份，脱硫石膏0.3‑1重量份；b.混合打碎后的土层再使用水管或水车分片分块进行灌溉，使土壤盐分随水下渗：前期洗盐使用微咸水，后期洗盐使用淡水，洗盐用水量每次为1方土用2方水进行洗盐，洗盐后进行土壤盐分检测，含盐量在0.5％以下即可；c.施用盐碱地专用改良肥，其中改良肥组成为按重量份计的下述组分：牛羊粪40‑50重量份，生物炭10‑16重量份，糠醛渣18‑24重量份，保水剂0.3‑0.6重量份，木醋酸4‑10重量份，过磷酸钙2‑8重量份、复合肥4‑6重量份；其中盐碱地专用改良肥具体使用方法和用量见耐盐碱植物资源利用及种植技术部分；第二部分：耐盐碱植物资源利用及种植技术(一)乔木种植，a.乔木土球为胸径的6‑8倍，开挖树穴直径大于土球40cm；b.种植前，用水将树穴灌满再压一遍盐，待水渗透完毕后进行后续操作；c.在树穴内撒施一层2‑3cm的盐碱地专用改良肥，然后种树，再将原土和盐碱地专用改良肥按重量比2：1比例混合搅拌均匀后覆土，覆至地面下5‑10cm处；d.灌定根水后覆盖原土至土球上部，围堰，之后树穴及围堰周围表面再覆盖一层2‑3cm的盐碱地专用改良肥；e.乔木种植完毕后，及时绑扎支架；f.后期视土壤情况施用盐碱地专用改良肥：每月动态检测根部土层含盐量，若含盐量一直保持在0.3％以下，则不需追施盐碱地专用改良肥；(二)灌木种植a.灌水压盐后，待水渗透完毕后进行灌木栽植，灌木栽植尽可能加密，使栽植灌木区土壤表面覆盖率达到80％以上，形成灌木丛；b.在灌木丛的表面撒施2‑3cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发，促进土壤修复；c.生长过程中发现少量盐碱危害时，用淡水冲洗，从而快速解决盐碱危害；(三)地被种植a.栽植地被前一周进行淡水压盐；b.待水渗透完毕后，先将表面撒施2‑3cm厚盐碱地专用改良肥，然后将土壤深翻30cm并用耙子搂平，最后进行地被铺设；(四)籽播种植在籽播前将土地平整好，表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥并用耙子搂平，一边洒水一边籽播，籽播完成后再在表面撒1cm厚盐碱地专用改良肥，有效防止水分蒸发；第三部分：灌排配套系统部分根据盐碱地现场状况与规划设计方案，对改良区域配置浇灌系统，形成一套水源供给、浇灌洗盐与地上植物浇灌的盐碱地水资源利用循环模式；包括苦咸水淡化技术、雨水收集系统及节水浇灌系统；(一)苦咸水淡化技术苦咸水淡化技术设有苦咸水淡化单元、节水浇灌管网和地上滴灌‑微喷节水浇灌单元，其中，苦咸水淡化单元包括机井和苦咸水淡化设备，机井连接有水泵，用以将机井内的地下苦咸水抽提至苦咸水储水池，苦咸水储水池利用管道连接至苦咸水淡化设备的进口用以苦咸水淡化，苦咸水淡化设备的出口连接至节水浇灌管网，然后进入地上滴灌‑微喷节水浇灌单元，从而实现浇灌；(二)雨水收集系统雨水收集系统设有雨水收集单元，雨水收集单元依次设置有集水系统、沉砂池、雨水储水池，其中集水系统包括道路集雨系统和建筑集雨系统，有效收集雨水地表径流，经过滤网的初步过滤进入沉砂池，沉砂池通过排水管道连接雨水储水池，排水管道进出口都设置泥沙过滤装置，雨水经过沉砂池的沉淀作用及泥沙过滤装置后进入雨水储水池，雨水储水池内部安装潜水泵，潜水泵通过节水浇灌管网与地上滴灌‑微喷节水浇灌单元连接，同时潜水泵和地上滴灌‑微喷节水浇灌单元设有控制器，控制器连接有水位控制器，当开启地上滴灌‑微喷节水浇灌时，控制器根据储水池内水位高低开启潜水泵，为地上滴灌‑微喷节水浇灌单元提供淡水水源；(三)节水浇灌方式对于盐碱地压盐利用上述节水浇灌管网与地上滴灌‑微喷节水浇灌单元，采用雨水或淡化的苦咸水，以每天20立方每亩的灌溉量，间隔一天灌溉一次，连续重复上述交替灌溉3次，当含盐量低于0.5％时候停止灌溉；a.针对乔木采用膜下滴灌技术：滴灌孔出水量为2L/h,滴灌孔间距为30cm，围绕树穴长度约为4‑5m，需要浇灌时间为4‑5h，5‑6d浇灌一次；b.针对灌木采用微润灌溉技术：单位长度出水量为1.5L/(d.m)；灌木微润管围绕长度在3‑4m，连续浇灌4d，间歇2‑3d再连续浇灌4d，重复交替此循环；c.针对地被植物采用小旋转微喷：喷射半径4.5m，出水量50L/h,喷射时间4‑5h，5‑6d浇灌一次；第四部分：采用自动化信息技术对盐碱地改良与运营进行管理在盐碱地改良技术体系实施的过程中，建立监控平台，及时对相应的工艺参数、指标进行监控，形成相应控制机制，以便自动化或高效的完成对盐碱地的改良，形成一套自动化信息模式，盐碱地改良完成后，结合对该盐碱地的具体应用要求，形成对盐碱地的运营管理平台；在所述待处理的盐碱地区域，以200m×200m的方形区域均匀布设土壤监测系统，监测与收集土壤含盐量、pH值、温度、湿度、土壤肥力参数，并将其传输至所述监控平台进行统计分析，及时作出反馈，向所述待处理区域的操控系统发出指令，控制水、肥供应设备进行参数定量灌溉及肥料施用；在盐碱地改良完成后的土地利用与运营过程中，以200m×200m的方形区域引入一套大气环境、土壤环境、植被在线监控仪，通过数据连接到已建立的盐碱地运营管理平台上，输入盐碱地大气、土壤、植被预监控信息，然后生成相关的监控指令，对监控区域内的对象进行现场监控与反馈实施。