一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法
【專利摘要】本發(fā)明所述的一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法，該方法利用開溝機對破除分布深度在80-120cm、厚度在10-30cm的粘板層進(jìn)行快速破除，為保證破除粘板層并加快農(nóng)田土壤的排水洗鹽速度，該方法根據(jù)粘板層分布的深度來決定開溝的深度、寬度與間距，為盡量縮短農(nóng)田排水時間，根據(jù)粘板層在農(nóng)田中不連續(xù)分布的特點，對集中分布在遠(yuǎn)離斗排一側(cè)的粘板層，沿垂直于田間農(nóng)排的方向開溝，促使農(nóng)田排水通過農(nóng)排進(jìn)入斗排；對于集中分布在靠近田間斗排方向的粘板層，沿垂直斗排的方向開溝，使農(nóng)田排水就近直接排入斗排。開溝后，根據(jù)粘板層的厚度往溝內(nèi)添加風(fēng)積沙或者粉碎后的秸稈，然后將開溝翻出的土回填并進(jìn)行大水洗鹽即可。
【專利說明】一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法，針對含不透水粘板層且 分布深度在80?120cm的鹽堿地改良方法，屬土壤改良領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明針對由于洪水的沉積作用，造成細(xì)土顆粒大量在流域的下游或末端大量沉 積，在深層土體中形成較厚的不透水粘板，使得農(nóng)田土壤排水困難，造成土壤鹽分難以淋洗 的問題。該不透水粘板層在土壤中的分布深度一般在80-120cm，厚度在10-30cm之間。粘板 層的存在阻滯了農(nóng)田灌溉水的下滲和鹽分的排除。導(dǎo)致灌溉水滯留在農(nóng)田地表10-15天。 通過傳統(tǒng)的深松、挖坑，甚至地下爆破的方法均不能迅速將積水和土壤鹽分排出土體，造成 土壤處于長期積鹽的狀態(tài)，致使土地?zé)o法耕種。
[0003] 本發(fā)明是一種針對不透水粘板層分布深度在80-120cm深度、厚度在10-30cm的鹽 堿地改良方法。本發(fā)明主要是采用1KHL-120型35馬力開溝機、針對流域下游或末端灌區(qū)農(nóng) 田分布深度在80-120cm左右、厚度在30cm以內(nèi)的粘板層進(jìn)行快速破除。開溝深度1-1. 3m， 溝寬20-30cm，溝間距2-3m。一般而言，開溝機主要用于挖掘鋪設(shè)施工管線（電線桿、光 纜等）所需的管溝以及植樹造林所需的栽植通溝，通過《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》（1989-)、 《中國學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫》（1994-)、《中國專利數(shù)據(jù)庫》（1985-)、《重慶維普全文數(shù)據(jù)庫》、ISI Proceedings(1968 -)、CSA(1985-)、Blackwell(1990 -)、Elsevier(1980-)，CNKI等國 際國內(nèi)數(shù)據(jù)庫，沒有文獻(xiàn)報道將開溝機用于破除粘板層以達(dá)到改良鹽堿地目的的報道。因 此，使用開溝機破除粘板層的方法拓展了該機械的新用途。此外，本發(fā)明與國內(nèi)外同類技術(shù) 相比，其優(yōu)點是開溝深，可以破除分布深度在lm以下的粘板層，并且操作簡單、開溝速度快 (深1. 3m的溝，每小時可開25-35m)，所付出的成本較低（購置整套開溝機含拖拉機和運費 在內(nèi)只有5萬元左右），易于推廣。
[0004] 經(jīng)過檢索國內(nèi)相關(guān)的技術(shù)，（1) "一種分層式排水改良鹽堿地的方法"，主要針對 的粘板層一般分布在流域上游灌區(qū)而且距離地面的深度較淺（一般分布在20-35cm的土 層）、厚度?。?-lOcm左右）。該方法使用的破除粘板層的機械為深松犁，只能破除距地面 50cm以內(nèi)的粘板層，對塔里木盆地西南緣位于流域下游或末端灌區(qū)分布深度80-120cm、厚 度在30cm以內(nèi)的粘板層是無效的。（2) "一種改良多層不透水粘板層鹽堿地的方法"，是 在農(nóng)田相間50m挖一條寬1-1. 5m，深至地下水位的溝，溝內(nèi)填秸桿距地面50cm后回填土。 10?11月灌水洗鹽，次年春季灌播前水，適時種植棉花等作物。該方法與（1)相同，仍然 針對的是流域上游、分布深度在20-35cm土層、厚度2-10cm的粘沙相間的鹽堿地，而對于分 布于80-120cm深度土層、厚度在10-30cm的粘板層是無效的。因為該方法實際相當(dāng)于挖 掘了一條盲溝，加速了滯留于表層土壤灌溉水的排水速度；但對于分布于80-120cm深度粘 板層而言，滯留于土體中的水量遠(yuǎn)大于前者，使盲溝難以在短期內(nèi)將水排出。（3)申請?zhí)枮?201210197944. 3的"一種鹽漬荒漠新墾耕地鹽斑改良方法"，該方法采用摻沙改良耕地、開 挖深溝、打堅井、填充濾料和回填種植土步驟完成，采用土壤摻沙來改良耕作層土壤通透 性，通過開挖深溝填埋濾料形成耕作層剩余灌溉水集水通道，再通過堅井造漏以形成水流 排水通道。該技術(shù)針對的是呈點狀分布的鹽斑，鹽分最終排入所挖的堅井，但對于呈片狀分 布且深度在80?120cm、厚度在10?30cm的粘板層，該方法所涉及的堅井由于穿透粘板層 的面積有限，因而無法容納過多的灌溉水而導(dǎo)致不能在短期內(nèi)將鹽分排出土體之外。這也 為塔里木盆地灌區(qū)的生產(chǎn)實踐所證實。（4)申請?zhí)枮?01110279829. 6的"高水位不透水鹽 堿地的綠化方法和綠化體系"，所述綠化方法為采用填埋式排水溝內(nèi)設(shè)置縱向的盲管并在 盲管的上方鋪設(shè)滲水沙層，通過滲水沙層進(jìn)行集水并將水通過所述盲管上部的滲水孔引 入盲管中，通過盲管的排水口將水排入排水管道和/或集水井以達(dá)到排水排鹽的目的。該 方法是針對地下水埋深淺并含有粘土層的濱海鹽堿地，并不涉及干旱區(qū)內(nèi)陸鹽堿地深層土 壤粘板層的破除。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法，該方法利 用專門機械1KHL-120型35馬力開溝機對分布深度在80-120cm、厚度在10-30cm的粘板層 進(jìn)行快速破除。為保證破除粘板層并加快農(nóng)田土壤的排水洗鹽速度，該方法根據(jù)粘板層分 布的深度來決定開溝的深度、寬度與間距，為盡量縮短農(nóng)田排水時間，根據(jù)粘板層在農(nóng)田中 不連續(xù)分布的特點，對集中分布在遠(yuǎn)離排堿斗渠（簡稱斗排）一側(cè)的粘板層，沿垂直于田間 排堿農(nóng)渠（簡稱農(nóng)排）的方向開溝，促使農(nóng)田排水通過農(nóng)排進(jìn)入斗排；對于集中分布在靠近 田間斗排方向的粘板層，沿垂直斗排的方向開溝，使農(nóng)田排水就近直接排入斗排。開溝后， 根據(jù)粘板層的厚度往溝內(nèi)添加風(fēng)積沙或者粉碎后的秸桿，然后將開溝翻出的土回填并進(jìn)行 大水洗鹽即可。
[0006] 本發(fā)明所述的一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法，按下列步驟進(jìn)行：
[0007]a、根據(jù)粘板層分布的深度選擇開溝的寬度和深度：對分布在80-100cm深度的 粘板層，配置開溝機，開溝寬度為30cm、開溝深度最大110cm的寬開溝鏈條；對分布在 100-120cm深度的粘板層，配置開溝機，開溝寬度為20cm、開溝深度最大為130cm的窄開溝 鏈條；
[0008]b、開溝間距的設(shè)置：預(yù)先在含有粘板層的農(nóng)田中開3-5條溝，間距為5_8m，按照 200m3/畝的灌水量于冬季進(jìn)行大水洗鹽，然后在次年春節(jié)播種前，土壤干燥時，按照50cm的 間隔從開溝的位置向兩溝之間的中點位置取樣，取樣深度為0-40cm，取樣后測定土壤的總 鹽，分別建立針對分布深度在80-lOOcm和100-120cm的粘板層的取樣位置與0-40cm深度 土壤總鹽含量的函數(shù)關(guān)系式，以確定開溝對其兩側(cè)土壤鹽分含量變化的影響范圍；
[0009]c、依據(jù)步驟b對分布深度在80-100cm的粘板層，開溝間距設(shè)為3m;對分布深度在 100-120cm的粘板層，開溝間距設(shè)為2m;
[0010] d、根據(jù)粘板層在農(nóng)田中分布的位置決定開溝的方向，對于集中分布在遠(yuǎn)離斗排 (3) -側(cè)的粘板層，沿垂直于田間農(nóng)排（4)的方向開溝（1);對于集中分布在靠近田間斗排 (3)方向的粘板層，沿垂直斗排（3)的方向開溝⑵；
[0011] e、開溝后，根據(jù)粘板層的厚度往溝內(nèi)添加10-30cm厚的秸桿或積沙，然后將開溝 翻出的土回填并進(jìn)行大水洗鹽，灌水量為200m3/畝。
[0012] 本發(fā)明所述的一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法，為保證破除粘板層并 加快農(nóng)田土壤的排水洗鹽速度，該方法根據(jù)粘板層分布的深度來決定開溝的深度、寬度與 間距，即針對分布在80-lOOcm深度的粘板層，為開溝機配置開溝寬度為30cm、開溝深度最 大為110cm的寬開溝鏈條并將開溝間距設(shè)為3m;針對分布在100-120cm深度的粘板層，為 開溝機配置開溝寬度為20cm，開溝深度最大為130cm的窄開溝鏈條并將開溝間距設(shè)為2m， 為盡量縮短農(nóng)田排水時間，根據(jù)粘板層在農(nóng)田中不連續(xù)分布的特點，對集中分布在遠(yuǎn)離斗 排一側(cè)的粘板層，沿垂直于田間農(nóng)排的方向開溝，促使農(nóng)田排水通過農(nóng)排進(jìn)入斗排；對于 集中分布在靠近田間斗排方向的粘板層，沿垂直斗排的方向開溝，使農(nóng)田排水就近直接排 入斗排；開溝后，根據(jù)粘板層的厚度往溝內(nèi)添加10-30cm厚的風(fēng)積沙或粉碎后的秸桿，然 后將開溝翻出的土回填并進(jìn)行大水洗鹽，灌水量為200m3/畝；其中，粉碎后秸桿的長度為 15-20cm〇
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明在塔吉克阿巴提鎮(zhèn)2大隊5號條田和4大隊果園地進(jìn)行機械破除粘 板層試驗的技術(shù)實施示意圖，其中1為遠(yuǎn)離斗排一側(cè)開的溝，2為靠近斗排一側(cè)所開的溝，3 為斗排，4為農(nóng)排；
[0014] 圖2為本發(fā)明針對粘板層分布深度在80-lOOcm農(nóng)田開溝以確定最適開溝間距示 意圖，其中_ ? _代表據(jù)溝不同距離0-40cm土壤含鹽量，虛線代表土壤含鹽量等于10g/kg 的位置；
[0015] 圖3為本發(fā)明針對粘板層分布深度在100-120cm農(nóng)田開溝以確定最適開溝間距示 意圖，其中_?_代表據(jù)溝不同距離0-40cm土壤含鹽量，虛線代表土壤含鹽量等于10g/kg 的位置。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017] 本發(fā)明所述方法在塔什庫爾干縣塔吉克阿巴提鎮(zhèn)4大隊果園地進(jìn)行試驗，該條田 屬新墾鹽荒地，70%的面積都有不透水粘板層且分布于1-1. 2m深的土層，這導(dǎo)致田間積水 時間長達(dá)10-15天，分布有粘板層的地段作物基本絕收；
[0018]a、根據(jù)粘板層分布的深度選擇開溝的寬度和深度，即針對分布在80-100cm深度 的粘板層，為開溝機配置開溝寬度為30cm、開溝深度最大為110cm的寬開溝鏈條；針對分布 在100-120cm深度的粘板層，為開溝機配置開溝寬度為20cm，開溝深度最大為130cm的窄開 溝鏈條；
[0019]b、開溝間距的設(shè)置：依據(jù)粘板層分布的深度以及開溝對其兩側(cè)不同位置0-40cm 的耕層土壤含鹽量的影響范圍，即預(yù)先在含有粘板層的農(nóng)田中開3-5條間距為5-8m的溝， 按照200m3/畝的灌水量于冬季進(jìn)行大水洗鹽，然后在次年春節(jié)播種前，土壤干燥時，按照 50cm的間隔從開溝的位置向2溝之間的中點位置取樣，取樣深度為0-40cm，取樣后測定土 壤的總鹽，分別建立針對分布深度在80-100cm和100-120cm的粘板層的取樣位置與0-40cm 深度土壤總鹽含量的函數(shù)關(guān)系式（見圖2,3);當(dāng)取樣位置0-40cm土壤含鹽量小于等于 10g/kg時，該位置即被認(rèn)為是開溝對兩側(cè)土壤鹽分含量影響的最大空間距離，而開溝間距 則是該最大空間距離的2倍；
[0020] C、依據(jù)步驟b對分布深度在80-100cm的粘板層，開溝間距設(shè)為3m;對分布深度在 100-120cm的粘板層，開溝間距設(shè)為2m;
[0021] d、根據(jù)粘板層在農(nóng)田中分布的位置決定開溝的方向，對于集中分布在遠(yuǎn)離斗排 (3) -側(cè)的粘板層，沿垂直于田間農(nóng)排4的方向開溝1 ;對于集中分布在靠近田間斗排3方 向的粘板層，沿垂直斗排3的方向開溝2 ;
[0022] e、開溝后，根據(jù)粘板層的厚度往溝內(nèi)添加10_30cm厚的秸桿或風(fēng)積沙，然后將開 溝翻出的土回填并進(jìn)行大水洗鹽，灌水量為200m3/畝。
[0023] 改良后土壤鹽分的變化：
[0024] 表1.開溝1年后土壤鹽分的變化（塔吉克阿巴提鎮(zhèn)4大隊果園地，單位g/kg))
[0025]
【權(quán)利要求】
1. 一種機械破除深層土壤不透水粘板層的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行： a、 根據(jù)粘板層分布的深度選擇開溝的寬度和深度：對分布在80-100cm深度的粘板層， 配置開溝機，開溝寬度為30cm、開溝深度最大110cm的寬開溝鏈條；對分布在100-120cm深 度的粘板層，配置開溝機，開溝寬度為20cm、開溝深度最大為130cm的窄開溝鏈條； b、 開溝間距的設(shè)置：預(yù)先在含有粘板層的農(nóng)田中開3-5條溝，間距為5-8m，按照200 m3/畝的灌水量于冬季進(jìn)行大水洗鹽，然后在次年春節(jié)播種前，土壤干燥時，按照50cm的間 隔從開溝的位置向兩溝之間的中點位置取樣，取樣深度為0-40cm，取樣后測定土壤的總鹽， 分別建立針對分布深度在80-100cm和100-120cm的粘板層的取樣位置與0-40cm深度土壤 總鹽含量的函數(shù)關(guān)系式，以確定開溝對其兩側(cè)土壤鹽分含量變化的影響范圍； c、 依據(jù)步驟b對分布深度在80-100cm的粘板層，開溝間距設(shè)為3 m ;對分布深度在 100-120 cm的粘板層，開溝間距設(shè)為2m ; d、 根據(jù)粘板層在農(nóng)田中分布的位置決定開溝的方向，對于集中分布在遠(yuǎn)離斗排（3) - 側(cè)的粘板層，沿垂直于田間農(nóng)排（4)的方向開溝（1);對于集中分布在靠近田間斗排（3)方 向的粘板層，沿垂直斗排（3)的方向開溝（2); e、 開溝后，根據(jù)粘板層的厚度往溝內(nèi)添加10-30cm厚的秸桿或積沙，然后將開溝翻出 的土回填并進(jìn)行大水洗鹽，灌水量為200 m3/畝。
【文檔編號】A01B79/00GK104429208SQ201410620124
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】尹傳華, 田長彥, 喬木 申請人:中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所