《一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统及改良方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统及改良方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103718686 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103718686 A (21)申请号 201410006715.8 (22)申请日 2014.01.07 A01B 77/00(2006.01) A01B 79/02(2006.01) (71)申请人 北京东方园林股份有限公司 地址 100012 北京市朝阳区北苑家园绣菊园 7 号 (72)发明人 谭德远 翟鹏辉 高彦波 王婉清 樊蓓莉 (74)专利代理机构 北京正理专利代理有限公司 11257 代理人 张文祎 (54) 发明名称 一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统 及改良方法 (57) 摘。
2、要 本发明涉及局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改 良系统及改良方法， 所述改良系统包括磨盘式集 水微地形区域以及置埋在磨盘式集水微地形区域 下方的多根第一增渗管， 所述磨盘式集水微地形 区域包括设置在树穴内并用于种植植物的半弧形 土堆， 所述半弧形土堆至少部分高出地面， 且在半 弧形土堆的周围开设有环形围堰 ； 所述第一增渗 管的上端与所述环形围堰相通， 第一增渗管的下 端深埋入磨盘式集水微地形区域下方靠近植物根 系的区域， 在所述树穴底部还铺设有与所述第一 增渗管下端相通的隔离层， 所述隔离层中铺设有 排盐暗管。本发明在满足植物生长所需水分和养 分的同时， 在整体上能够在滨海盐碱地为植物提 供一个。
3、良好的微区生长环境， 促进植物生长。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103718686 A CN 103718686 A 1/2 页 2 1. 一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 所述盐碱地改良系统包 括磨盘式集水微地形区域 （10） 以及置埋在磨盘式集水微地形区域 （10） 下方的多根第一增 渗管 （20） ， 所述磨盘式集水微地形区域 （10） 包括设置在树穴内并用于种植植物 （11） 的半 弧形土堆 。
4、（12） ， 所述半弧形土堆 （12） 至少部分高出地面， 且在半弧形土堆 （12） 的周围开设 有环形围堰 （13） ； 所述第一增渗管 （20） 的上端与所述环形围堰 （13） 相通， 第一增渗管 （20） 的下端深埋入磨盘式集水微地形区域 （10） 下方靠近植物 （11） 根系的区域， 在所述树穴底 部还铺设有与所述第一增渗管 （20） 下端相通的隔离层 （30） ， 所述隔离层 （30） 中铺设有排 盐暗管 （31） 。 2. 根据权利要求 1 所述的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 所述第一增渗管 （20） 由底端 与侧壁开孔且内部填充有砂子的PVC管构成， 且所述PVC管的管壁上开。
5、有若干通孔， 砂子的 粒径大于所述通孔的孔径。 3. 根据权利要求 2 所述的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 所述第一增渗管 （20） 的直径 为 5 20cm， 管壁厚度为 1 5mm， 通孔的孔径为 0.1 0.5cm， 孔间距 5 10cm。 4. 根据权利要求 3 所述的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 所述第一增渗管 （20） 底部的 孔间距小于上部的孔间距。 5. 根据权利要求 1 所述的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 在所述半弧形土堆 （12） 以及 第一增渗管 （20） 所围成的空间内， 将蚯蚓粪与原土壤按照体积比 1 ： 12 20 混合均匀并回 填， 形成微区改土区域 。
6、（14） 。 6. 根据权利要求 1 所述的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 所述树穴底部的隔离层 （30） 由 15 30cm 厚的级配碎石层构成， 所述隔离层 （30） 上铺设有 0.5 1mm 的土工布作为过 滤层。 7. 根据权利要求 1 所述的盐碱地改良系统， 其特征在于 ： 所述盐碱地改良系统还包括 垂直位于树穴底部的第二增渗管 （21） ， 所述第二增渗管 （21） 的上端与所述多根第一增渗 管 （20） 的下端相通， 第二增渗管 （21） 的下端至少部分位于隔离层 （30） 中。 8. 一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良方法， 其特征在于 ： 所述盐碱地改良方法包 括如下步骤 。
7、： A、 在滨海原生盐碱土的地下构建排盐暗管网络， 排盐暗管 （31） 距地面 1 2m ； B、 在排盐暗管 （31） 上铺设 15 30cm 的级配碎石层从而形成隔离层 （30） ， 其中碎石的 粒径为 5 30mm， 铺完碎石后， 在隔离层 （30） 表层铺设一层 0.5 1mm 的土工布 ； C、 回填原土， 整理地形 ； D、 根据树种开挖适合树木规格的树穴， 并留存开挖树穴所得的原土壤 ； E、 将蚯蚓粪与原土壤按照体积比 1 ： 12 20 混合均匀， 形成回填土 ； F、 在树穴的中心位置将填满砂子的第二增渗管垂直插入隔离层内部并扶正 ； G、 将步骤 D 中的回填土回填至树穴。
8、内， 并填至第二增渗管的顶部 ； H、 将耐盐性的树种放入树穴中 ； I、 将制作好的第一增渗管倾斜放置于根系或土球的中下部并回填步骤 E 中的回填土 于树穴中， 种植树木后， 形成磨盘式集水微地形区域 ； J、 灌水浇灌， 淋洗原土中的盐分。 9. 根据权利要求 2 所述的盐碱地改良方法， 其特征在于 ： 所述排盐暗管 （31） 的直径为 权 利 要 求 书 CN 103718686 A 2 2/2 页 3 60 110mm， 管壁开孔， 周围包覆无纺布或 60 110mm 盲管。 权 利 要 求 书 CN 103718686 A 3 1/4 页 4 一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统及。
9、改良方法 技术领域 0001 本发明涉及一种盐碱地治理技术， 特别是涉及一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地 改良系统及改良方法。 背景技术 0002 滨海地区盐碱地的特点大致可以总结为 ： 一大， 三高， 一低和一差。具体为 ： 蒸发 量大， 地下水矿化度高和地下水位高是形成滨海盐碱地的根源， 最终导致土壤盐分高， 养分 含量低和土壤结构差。 0003 因此， 要想改善盐碱地的局部环境， 就要从形成滨海盐碱地的根源入手， 才能达到 盐碱地改良的目的。 蒸发量大和地下水矿化度高是自然因素， 人类无法从根本上加以改变， 但地下水位高可以采用挖明沟、 铺暗管和竖井排盐等方法直接降低地下水位， 或通过铺设。
10、 隔盐层等间接手段阻断地下水向地表运移。 0004 目前， 治理盐碱地的方法比较单一， 如只采用化学方法改良土壤， 这样做只是站在 形成盐碱地结果的角度考虑问题， 往往治标不治本 ； 而只通过铺设隔盐层来打断土壤毛管 水的向上运移或者只铺设暗管来降低地下水位， 虽然从形成盐碱地根源的角度出发， 但是 其结构过于简单且忽略了形成盐碱地的果， 即没有土壤改良。 发明内容 0005 本发明的目的是提出一种能够通过控制土壤中水的单向运动， 达到抑制土壤表层 积盐目的的局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统和改良方法。 0006 为实现上述目的， 本发明提供了一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统， 所 述。
11、盐碱地改良系统包括磨盘式集水微地形区域以及置埋在磨盘式集水微地形区域下方的 多根第一增渗管， 所述磨盘式集水微地形区域包括设置在树穴内并用于种植植物的半弧形 土堆， 所述半弧形土堆至少部分高出地面， 且在半弧形土堆的周围开设有环形围堰 ； 所述 第一增渗管的上端与所述环形围堰相通， 第一增渗管的下端深埋入磨盘式集水微地形区域 下方靠近植物根系的区域， 在所述树穴底部还铺设有与所述第一增渗管下端相连接的隔离 层， 所述隔离层中铺设有排盐暗管。 0007 优选地， 所述第一增渗管由底端和侧壁开孔且内部填充有砂子的 PVC 管构成， 且 所述 PVC 管的管壁上开有若干通孔， 砂子的粒径大于所述通孔。
12、的孔径。 0008 优选地， 所述第一增渗管的直径为 5 20cm， 管壁厚度为 1 5mm， 通孔的孔径为 0.1 0.5cm， 孔间距 5 10cm。 0009 优选地， 所述第一增渗管底部的孔间距小于侧壁的孔间距。 0010 优选地， 在所述半弧形土堆以及第一增渗管所围成的空间内， 将蚯蚓粪与原土壤 按照体积比 1 ： 12 20 混合均匀并回填， 形成微区改土区域。 0011 优选地， 所述树穴底部的隔离层由1530cm厚的级配碎石层构成， 所述隔离层上 铺设有 0.2 1mm 的土工布作为过滤层。 说 明 书 CN 103718686 A 4 2/4 页 5 0012 优选地， 所述。
13、盐碱地改良系统还包括垂直位于树穴底部的第二增渗管， 所述第二 增渗管的上端与所述多根第一增渗管的下端相通， 第二增渗管的下端至少部分位于隔离层 中。 0013 本发明的另一目的在于提供一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良方法， 所述盐 碱地改良方法包括如下步骤 ： A、 在滨海原生盐碱土的地下构建排盐暗管网络， 排盐暗管距 地面 1 2m ； B、 在排盐暗管上铺设 15 30cm 的级配碎石层从而形成隔离层， 其中碎石的 粒径为 5 30mm， 铺完碎石后， 在隔离层表层铺设一层 0.2 1mm 的土工布 ； C、 回填原土， 整理地形 ； D、 根据树种开挖适合树木规格的树穴， 并留存开挖树。
14、穴所得的原土壤 ； E、 将蚯 蚓粪与原土壤按照体积比 1 ： 12 20 混合均匀， 形成回填土 ； F、 在树穴的中心位置将填满 砂子的第二增渗管垂直插入隔离层内部并扶正 ； G、 将步骤 D 中的回填土回填至树穴内， 并 填至第二增渗管的顶部 ； H、 将具有一定耐盐性的树种放入树穴中 ； I、 将制作好的第一增渗 管斜放置于根系或土球的中下部并回填步骤 E 中的回填土于树穴中， 种植树木后， 形成磨 盘式集水微地形区域 ； J、 灌水浇灌， 淋洗原土中的盐分。 0014 优选地， 所述排盐暗管的直径为 60 110mm， 管壁开孔， 周围包覆无纺布或直径为 60 110mm 盲管。 0。
15、015 基于上述技术方案， 本发明的优点是 ： 0016 本发明在满足植物生长所需水分和养分的同时， 在雨季或灌溉时能够最大程度的 促进滨海盐碱地中水分的单向向下运移并及时将淋洗的盐水排出， 促进土壤洗盐。在春季 能够最大程度的抑制土壤水分的向上运移从而抑制土壤返盐。 因此本发明在整体上能够在 滨海盐碱地为植物提供一个良好的微区生长环境， 并促进植物的生长。 附图说明 0017 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0018 图 1 为本发明系统的结构示意图。 具体实施方式。
16、 0019 下面通过附图和实施例， 对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 0020 参见图 1， 其中示出本发明一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良系统的优选实 施例， 所述盐碱地改良系统包括磨盘式集水微地形区域 10 以及置埋在磨盘式集水微地形 区域 10 下方的多根第一增渗管 20， 所述磨盘式集水微地形区域 10 包括设置在树穴内并用 于种植植物 11 的半弧形土堆 12， 所述半弧形土堆 12 至少部分高出地面， 且在半弧形土堆 12 的周围开设有环形围堰 13 ； 本发明的 “磨盘式” 集水微地形区域 10 类似于石磨的结构。 若树穴直径为 1 2m（例如树穴直径为 1.4m） ， 。
17、则本发明形成以树穴的中心轴为圆心、 直径 为 80 100cm、 且高出地面 0 20cm 的半弧形土堆 12， 在其上种植植物 11。并在半弧形土 堆 12 的四周形成宽度为 20 30cm， 深度 10 20cm 的环形围堰 13（环形围堰 13 的边缘 与水平面保持一致， 如图 1 所示） 。需要说明的是， 本发明需要进行加固集水面 （即夯实环形 围堰 13） ， 夯实围堰后， 能够促进降雨或灌溉水向环形围堰 13 中汇集。 0021 本发明上述的磨盘式集水微地形区域10的目的主要是促进水分向环形围堰13汇 说 明 书 CN 103718686 A 5 3/4 页 6 集， 汇集到环形围。
18、堰 13 中的水分大部分将经过第一增渗管将水分运移到植物根际附近， 从 而促进根系周边土壤的洗盐， 为植物生长提供一个良好的低盐环境。 0022 本发明所述的第一增渗管 20 的上端与所述环形围堰 13 相通， 第一增渗管 20 的下 端深埋入磨盘式集水微地形区域 10 下方靠近植物 11 根系的区域， 在所述树穴底部还铺设 有与所述第一增渗管 20 下端相通的隔离层 30， 所述隔离层 30 中铺设有排盐暗管 31。优选 地， 所述盐碱地改良系统还包括垂直位于树穴底部的第二增渗管 21， 所述第二增渗管 21 的 上端与所述多根第一增渗管 20 的下端相通， 第二增渗管 21 的下端至少部分。
19、位于隔离层 30 中。由此在局部上， 部分第一增渗管 20 与第二增渗管 21 形成 “Y” 字型结构。 0023 本发明的增渗管优选地由底部和侧壁开孔且内部填充有砂子的 PVC 管构成， 且所 述 PVC 管的管壁上开有若干通孔， 砂子的粒径大于所述通孔的孔径 ； 具体地， 本实施例中， PVC 管的直径为 5 20cm， 管壁厚度为 1 5mm。管壁上通孔的孔径为 0.1 0.5cm， 孔间 距 5 10cm， 并且更优选地， 所述第一增渗管 20 底部的孔间距小于上部的孔间距。本发明 的增渗管与磨盘式集水微地形区域 10 相互配合， 增渗管能够促进环形围堰汇集的水分向 下运移， 加速土壤。
20、的洗盐过程。 0024 进一步， 本发明在所述半弧形土堆12以及第一增渗管20所围成的空间内， 将蚯蚓 粪与原土壤按照体积比 1 ： 12 20 混合均匀并回填， 形成微区改土区域 14。 0025 众所周知， 盐碱土普遍具有土壤结构差、 养分低、 有效水分含量少、 土壤生态系统 脆弱等特点， 将蚯蚓粪和当地土壤按照本发明的比例混合并回填， 能够显著改善土壤的理 化结构。 0026 蚯蚓粪的作用主要有以下三点 ： 能够增加土壤孔隙度和团聚体的数量， 改善土 壤结构， 具有很好的通气性、 透水性和高的保水能力。蚯蚓粪中不仅富含大量的有机质、 氮、 磷、 钾和腐殖酸等， 还富含植物生长必须的 16。
21、 种营养元素和具有刺激植物生长的植物 激素， 对植物的生长和提高作物的品质具有非常明显的作用。蚯蚓粪具有很大的比表面 积， 成为许多微生物的附着载体， 蚯蚓粪中含有大量的细菌、 氨化细菌、 硝化细菌、 真菌等大 量多种微生物群落， 且繁殖速度成倍增长， 成为了土壤的分解中心 , 有利于土壤有机质的 分解和转化。 因此将蚯蚓粪作为盐碱地土壤改良基质能够改善土壤结构， 增加土壤养分、 保 水和活化土壤生态系统的作用。 0027 此外， 本发明所述树穴底部的隔离层 30 由 15 30cm 厚的级配碎石层构成， 所述 隔离层 30 上铺设有 0.5 1mm 的土工布作为过滤层。 0028 隔离层 3。
22、0 目的是打破土壤的毛管空隙、 抑制隔盐层下部土壤中水分向上运移， 从 而减少表层土壤积盐的目的。 0029 而铺设在隔离层 30 排盐暗管 31 在本发明中起到直接作用和辅助作用。直接作 用 ： 降低地下水位， 防止土壤返盐 ； 辅助作用 ： 将充分溶解了土壤盐分并渗入地下的水体 通过管道排走， 从而达到有效降低土壤含盐量的目的。 0030 本发明还提供了一种局部集流增渗抑蒸发的盐碱地改良方法， 所述盐碱地改良方 法包括如下步骤 ： 0031 A、 在滨海原生盐碱土的地下构建排盐暗管网络， 排盐暗管 31 距地面 1 2m ； 优选 地， 所述排盐暗管 31 的直径为 60 110mm， 管。
23、壁开孔， 周围包覆无纺布或市售直径为 60 110mm 盲管。 说 明 书 CN 103718686 A 6 4/4 页 7 0032 B、 在排盐暗管31上铺设1530cm的级配碎石层从而形成隔离层30， 其中碎石的 粒径为 5 30mm， 铺完碎石后， 在隔离层 30 表层铺设一层 0.5 1mm 的土工布 ； 0033 C、 回填原土， 整理地形 ； 0034 D、 根据树种开挖适合树木规格的树穴， 并留存开挖树穴所得的原土壤 ； 0035 E、 将蚯蚓粪与原土壤按照体积比 1 ： 12 20 混合均匀， 形成回填土 ； 0036 F、 在树穴的中心位置将填满砂子的第二增渗管垂直插入隔离。
24、层内部并扶正 ； 0037 G、 将步骤 D 中的回填土回填至树穴内， 并填至第二增渗管的顶部。 0038 H、 将具有一定耐盐性的树种放入树穴中 ； 0039 I、 将制作好的第一增渗管斜放置于根系或土球的中下部并回填土壤 E 于树穴中， 种植树木后， 形成磨盘式集水微地形区域 ； 0040 J、 灌水浇灌， 淋洗原土中的盐分。本发明上述技术方案的工作原理和工作过程 为 ： 0041 本发明能够控制土壤水分的单向运动， 即降雨或灌溉时通过磨盘式集水微地形区 域10促使水分向环形围堰13中汇集， 汇集于环形围堰13中的土壤水分通过第一增渗管20 能够最大程度的溶解和清洗根系附近土壤中的盐分， 。
25、最终被淋洗的盐水经过第二增渗管 21 加速向下运移并经过排盐暗管31将淋洗的盐水带走 ； 春季蒸发量大时， 隔离层30和排盐暗 管 31 的存在又能够最大程度的抑制地下水的向上运移， 从而减少表层土壤聚盐。以蚯蚓粪 作为土壤改良基质不仅可以改善土壤的理化性质， 还能够活化土壤生态系统， 促进植物的 生长。因此， 本发明能够广泛适用于滨海地区中度及中度以上盐渍化土壤的改良。 0042 最后应当说明的是 : 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制 ； 尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明， 所属领域的普通技术人员应当理解 ： 依然 可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换 ； 而不脱离本发 明技术方案的精神， 其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。 说 明 书 CN 103718686 A 7 1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103718686 A 8 。