技术领域
本发明涉及一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地苇状羊茅种植中的应用,属于农业利用技术领域。
背景技术
当前我国水、土资源拥有量,仅能保证5亿吨粮食生产能力,远远不能满足人口日益增长的巨大需求。同时,我国能源紧缺矛盾日趋尖锐,而生物质能源发展必需保障“粮食安全”的前提。我国目前拥有的各类总面积近4000多万亩的沿海滩涂是我国重要的后备土地资源,沿海滩涂盐碱土开发利用不仅可以提供食物来源,还可成为能源等重要耐盐植物的生产载体。
从目前来看,在利用滩涂盐碱地发展农业种植方面,如何控制作物根区不积聚太多盐分、在维持耕层土壤盐分平衡的同时节约水资源并提升地力已成为制约滩涂地区农业持续发展的现实问题。
对于盐碱地的改造,人类做了诸多有意义的探索和研究,主要有如下几种方法:1、化学改良法,即向盐碱地加入大量的化学物质,如石膏、磷石膏、酸性物质以及保水剂等化学,以改良盐碱地的有效成分;2、生物学方法,主要是通过种植耐碱性植物,人工建立枯草层等;3、物理方法,主要通过翻松土层,改变盐碱层的物理结构。
现有盐碱地的改造技术中控制作物根区不积聚太多盐分存在以下缺点:
1、对盐碱地中土壤的理化性质改良效果差;
2、土壤中含盐量不能够很好控制在植物适宜生长的范围内;
3、对盐碱地中土壤各离子的浓度调节效果差;
麦饭石属火山岩类,其主要矿物质是火山岩。5000—7550万年前,火山喷发出的熔岩埋于地下,经过火山地带高湿炎热作用,这些熔岩转变为酸性物质,后经地壳变动所产生压力的作用,最终形成了麦饭石。麦饭石对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。 麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等,还含有动物所需的全部常量元素,如:K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素,约58种之多。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的不足,提供一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法及其在盐碱地苇状羊茅种植中的应用,以实现以下发明目的:
(1)本发明含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果;
(2)本发明含有渗滤层的根部控盐方法对土壤中含盐量能够控制在种植作物适宜生长的范围内;
(3) 本发明含有渗滤层的根部控盐方法对种植地中各离子的浓度有良好的调节效果;
(4) 本发明含有渗滤层的根部控盐方法对种植作物植株无任何副作用,安全性高。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法,所述根部控盐方法包括铺设渗滤层步骤。
以下是对上述技术方案的进一步限定:
所述渗滤层,包括麦饭石、李树木活性炭、榛子壳活性炭、粉煤灰。
所述渗滤层,以重量份计,包括以下组分: 麦饭石45-60份、李树木活性炭14-20份、榛子壳活性炭4-7份、亚麻屑纤维素基保水剂5-8份、桦树叶10-15份、谷氨酸棒状杆菌0.6-0.9份、发酵鹿粪6-9份、薄荷秸秆6-9份、粉煤灰8-13份。
所述铺设渗滤层的厚度为20-27cm,渗滤层做出的排水坡度为1.2-1.8%。
所述根部控盐方法还包括开挖盐碱地种植地步骤,将种植土挖深110-125cm。
所述根部控盐方法还包括大水洗盐步骤,灌水量为500-620m3/公顷,取土化验,当含盐量达到0.31%以下,pH值达到8.5以下时合格。
所述根部控盐方法还包括铺设排盐层步骤,回填7-13cm厚的原土。
一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法在盐碱地苇状羊茅种植中的应用,所述根部控盐方法的应用中苇状羊茅灌溉,采用富氨基酸的咸水、淡水轮灌的方式灌溉,富氨基酸的咸水、淡水轮灌次数比为5:3,每15-20天灌溉一次,每次灌溉量为480-580m3/公顷。
所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分:氨基酸5-10份、碳酸氢铵4-7份、磷酸铵2-4份、氯化钾2-4份、氯化锌2-5份、硼酸2-4份、钼酸钠2-4份、5%井冈霉素水剂2-4份、海藻素3-6份、高粱醋2-4份;
所述氨基酸为亮氨酸和羟脯氨酸,两者质量比为5:4。
所述的咸水:矿化度为2.5-3.3g/L,pH为8.0-8.5,含盐量为0.17-0.22%,钠盐含量占总盐含量的75-82%。
采用以上技术方案,本发明的有益效果为:
1、本发明含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果。
3个月后,苇状羊茅主根中部的土壤的总孔隙度为40-45%,苇状羊茅主根下部的土壤的总孔隙度为41-47%,苇状羊茅主根中部的土壤含盐量为0.19-0.25%,苇状羊茅主根下部的土壤含盐量0.20-0.24%。
使用含渗滤层的根部控盐方法后,土壤变得疏松,土壤蓄容能力变大,土壤中含盐量能够控制在苇状羊茅适宜生长的范围内。
2、本发明含有渗滤层的根部控盐方法对种植地中各离子的浓度有良好的调节效果。
3个月后,苇状羊茅主根中部的土壤Na+的含量为0.67-0.75g/kg,苇状羊茅主根下部的土壤Na+ 的含量0.68-0.74g/kg,苇状羊茅主根中部的土壤Cl-的含量0.72-0.80g/kg,苇状羊茅主根下部的土壤Cl-的含量0.73-0.82g/kg,大大减少了盐分在土壤中的累积。
3、本发明含有渗滤层的根部控盐方法对苇状羊茅植株无任何副作用,安全性高,还取得意想不到的效果,苇状羊茅的成活率、苇状羊茅鲜草产量、苇状羊茅种子产量有明显的提高作用,苇状羊茅的成活率99.1%~99.8%,苇状羊茅鲜草产量36-42t/公顷,苇状羊茅鲜草产量提高了14~20%,苇状羊茅种子产量620-730kg/公顷,苇状羊茅种子产量提高了10~16%。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1 一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法
步骤1 盐碱地的选择
选择的盐碱地中土壤的含水率为10.3-12.4%,土壤的总孔隙度为30.4-35.6%,土壤的pH值为8.1-9.4,土壤的含盐量为0.71~0.79%,土壤的容重为1.51~1.62g/cm3,Cl-的含量为3.76g/kg,Na+ 的含量为2.52g/kg。
步骤2 开挖盐碱地种植地
将种植土挖深110cm,底部压实,底部铺设防渗膜,周围做防水挡土墙。
步骤3 铺设排盐层
在挖开的种植地底部埋设暗管,暗管采用直径110PVC打孔波纹管,外包砂滤料厚度不小于8厘米,比降0.5‰,纵向间距为6米;集水管采用直径200PVC打孔波纹管,横向间距为400米,比降2‰;在沿横向暗管处,每隔200米设立一个检查井,检查井直径1米,各检查井通过集水管连接到集水井,集水井规格为2.5米×2米×3.5米,井中安装潜水泵,设自动控制装臵,水位达到一定程度后,潜水泵自动提水,然后回填7cm厚的原土。
步骤4 铺设渗滤层
在排盐层的上面铺设20cm厚的渗滤层,为保持土壤有良好的排水性透水性,渗滤层应做出1.2%的排水坡度,并向排盐管的位置倾斜。
所述渗滤层,各原料组分的质量百分比为:
麦饭石45份、李树木活性炭14份、榛子壳活性炭4份、亚麻屑纤维素基保水剂5份、桦树叶10份、谷氨酸棒状杆菌0.6份、发酵鹿粪6份、薄荷秸秆6份、粉煤灰8份。
所述谷氨酸棒状杆菌采用市场上现有产品,其菌株保藏编号为ATCC 14067。
使用时,将各原料组分混合均匀。
步骤5回填原土
在渗滤层的上部铺设5cm厚的稻草,要求铺盖结束后,无石子层外露现象,且草层厚度均匀,然后回填原土。
回填原土时,挖掘机要注意轻放,先撒20cm-25cm的土层,将稻草层压盖,确保防渗层的完整无损,再继续进行回填,直至填土层高出池壁5-8cm左右。
步骤6大水洗盐
对回填后的土壤进行整畦,保持畦内平整,在上施加有机肥和土壤改良剂,然后连续进行三次大水漫灌,进行洗盐,时间间隔以地表发干为下一次灌水标志,灌水量为500-620m3/公顷,三遍大水漫灌后,取土化验,当含盐量达到0.31%以下,pH值达到8.5以下时,视为合格。
实施例2一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法
步骤1 盐碱地的选择
选择的盐碱地中土壤的含水率为10.3-12.4%,土壤的总孔隙度为30.4-35.6%,土壤的pH值为8.1-9.4,土壤的含盐量为0.71~0.79%,土壤的容重为1.51~1.62g/cm3,Cl-的含量为3.76g/kg,Na+ 的含量为2.52g/kg。
步骤2 开挖盐碱地种植地
将种植土挖深116cm,底部压实,底部铺设防渗膜,周围做防水挡土墙。
步骤3 铺设排盐层
在挖开的种植地底部埋设暗管,暗管采用直径110PVC打孔波纹管,外包砂滤料厚度不小于8厘米,比降0.5‰,纵向间距为6米;集水管采用直径200PVC打孔波纹管,横向间距为400米,比降2‰;在沿横向暗管处,每隔200米设立一个检查井,检查井直径1米,各检查井通过集水管连接到集水井,集水井规格为2.5米×2米×3.5米,井中安装潜水泵,设自动控制装臵,水位达到一定程度后,潜水泵自动提水,然后回填10cm厚的原土。
步骤4 铺设渗滤层
在排盐层的上面铺设24cm厚的渗滤层,为保持土壤有良好的排水性透水性,渗滤层应做出1.5%的排水坡度,并向排盐管的位置倾斜。
所述渗滤层,各原料组分的质量百分比为:
麦饭石50份、李树木活性炭16份、榛子壳活性炭5份、亚麻屑纤维素基保水剂6份、桦树叶12份、谷氨酸棒状杆菌0.7份、发酵鹿粪7份、薄荷秸秆7份、粉煤灰10份。
所述谷氨酸棒状杆菌采用市场上现有产品,其菌株保藏编号为ATCC 14067。
使用时,将各原料组分混合均匀。
步骤5回填原土
在渗滤层的上部铺设5cm厚的稻草,要求铺盖结束后,无石子层外露现象,且草层厚度均匀,然后回填原土。
回填原土时,挖掘机要注意轻放,先撒20cm-25cm的土层,将稻草层压盖,确保防渗层的完整无损,再继续进行回填,直至填土层高出池壁5-8cm左右。
步骤6大水洗盐
对回填后的土壤进行整畦,保持畦内平整,在上施加有机肥和土壤改良剂,然后连续进行三次大水漫灌,进行洗盐,时间间隔以地表发干为下一次灌水标志,灌水量为500-620m3/公顷,三遍大水漫灌后,取土化验,当含盐量达到0.31%以下,pH值达到8.5以下时,视为合格。
实施例3一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法
步骤1 盐碱地的选择
选择的盐碱地中土壤的含水率为10.3-12.4%,土壤的总孔隙度为30.4-35.6%,土壤的pH值为8.1-9.4,土壤的含盐量为0.71~0.79%,土壤的容重为1.51~1.62g/cm3,Cl-的含量为3.76g/kg,Na+ 的含量为2.52g/kg。
步骤2 开挖盐碱地种植地
将种植土挖深125cm,底部压实,底部铺设防渗膜,周围做防水挡土墙。
步骤3 铺设排盐层
在挖开的种植地底部埋设暗管,暗管采用直径110PVC打孔波纹管,外包砂滤料厚度不小于8厘米,比降0.5‰,纵向间距为6米;集水管采用直径200PVC打孔波纹管,横向间距为400米,比降2‰;在沿横向暗管处,每隔200米设立一个检查井,检查井直径1米,各检查井通过集水管连接到集水井,集水井规格为2.5米×2米×3.5米,井中安装潜水泵,设自动控制装臵,水位达到一定程度后,潜水泵自动提水,然后回填13cm厚的原土。
步骤4 铺设渗滤层
在排盐层的上面铺设27cm厚的渗滤层,为保持土壤有良好的排水性透水性,渗滤层应做出1.8%的排水坡度,并向排盐管的位置倾斜。
所述渗滤层,各原料组分的质量百分比为:
麦饭石60份、李树木活性炭20份、榛子壳活性炭7份、亚麻屑纤维素基保水剂8份、桦树叶15份、谷氨酸棒状杆菌0.9份、发酵鹿粪9份、薄荷秸秆9份、粉煤灰13份。
所述谷氨酸棒状杆菌采用市场上现有产品,其菌株保藏编号为ATCC 14067。
使用时,将各原料组分混合均匀。
步骤5回填原土
在渗滤层的上部铺设5cm厚的稻草,要求铺盖结束后,无石子层外露现象,且草层厚度均匀,然后回填原土。
回填原土时,挖掘机要注意轻放,先撒20cm-25cm的土层,将稻草层压盖,确保防渗层的完整无损,再继续进行回填,直至填土层高出池壁5-8cm左右。
步骤6大水洗盐
对回填后的土壤进行整畦,保持畦内平整,在上施加有机肥和土壤改良剂,然后连续进行三次大水漫灌,进行洗盐,时间间隔以地表发干为下一次灌水标志,灌水量为500-620m3/公顷,三遍大水漫灌后,取土化验,当含盐量达到0.31%以下,pH值达到8.5以下时,视为合格。
实施例4一种采用麦饭石渗滤层的根部控盐方法在苇状羊茅种植地中应用
1、整地
按照实施例1- 3中所述的根部控盐方法对种植地处理,铺设渗滤层,再进行种植。
2、播种
春季,雨后进行播种。播种前施用有机厩肥,施用量为500kg/亩。播种采用条播,行距20-30厘米,播深1-2厘米。播种量1.2-1.4kg/亩。
3、灌溉
苇状羊茅灌溉:采用富氨基酸的咸水、淡水轮灌的方式灌溉,富氨基酸的咸水、淡水轮灌次数比为5:3,每15-20天灌溉一次,每次灌溉量为480-580m3/公顷。
取含氨基酸的肥7.1-7.5kg溶于1000L咸水中,混合均匀,制得富氨基酸的咸水;
所述含氨基酸的肥包括以下重量份的组分:氨基酸5-10份、碳酸氢铵4-7份、磷酸铵2-4份、氯化钾2-4份、氯化锌2-5份、硼酸2-4份、钼酸钠2-4份、5%井冈霉素水剂2-4份、海藻素3-6份、高粱醋2-4份;
所述氨基酸为亮氨酸和羟脯氨酸,两者质量比为5:4。
所述的咸水:矿化度为2.5-3.3g/L,pH为8.0-8.5,含盐量为0.17-0.22%,钠盐含量占总盐含量的75-82%。
4、田间管理
状羊茅种植过程中易发生蛴螬、介壳虫、小麦皮蓟马、麦穗夜蛾、跳甲类、叶蝉类的虫害,需做好防止工作。
5、收割
一年可收割4次,收割后可晒制干草储存,为了确保其适口性和营养价值,收割应在抽穗期进行。另外,在春季、晚秋以及收种后的再生草还可以进行放牧,但重牧或频牧会抑制苇状羊茅的生长发育,应注意合理轮牧。
试验结果:
(1)本发明含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质具有良好的改良效果。
3个月后,苇状羊茅主根中部的土壤的总孔隙度为40-45%,苇状羊茅主根下部的土壤的总孔隙度为41-47%,苇状羊茅主根中部的土壤含盐量为0.19-0.25%,苇状羊茅主根下部的土壤含盐量0.20-0.24%。
说明使用渗滤层的根部控盐方法后,土壤变得疏松,土壤蓄容能力变大,土壤中含盐量能够控制在苇状羊茅适宜生长的范围内。
表1 本发明含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地中土壤的理化性质的改良效果
(2)本发明含有渗滤层的根部控盐方法对盐碱地土壤中各离子的浓度有良好的调节效果。
3个月后,苇状羊茅主根中部的土壤Na+的含量为0.67-0.75g/kg,苇状羊茅主根下部的土壤Na+ 的含量0.68-0.74g/kg,苇状羊茅主根中部的土壤Cl-的含量0.72-0.80g/kg,苇状羊茅主根下部的土壤Cl-的含量0.73-0.82g/kg,大大减少了盐分在土壤中的累积,具体指标见表2。
表2 本发明的渗滤层的控盐方法使用后苇状羊茅种植地中的离子的浓度
(3)本发明含有渗滤层的根部控盐方法对苇状羊茅植株无任何副作用,安全性高,还取得意想不到的效果,苇状羊茅的成活率、苇状羊茅鲜草产量、苇状羊茅种子产量有明显的提高作用,苇状羊茅的成活率99.1%~99.8%,苇状羊茅鲜草产量36-42t/公顷,苇状羊茅鲜草产量提高了14~20%,苇状羊茅种子产量620-730kg/公顷,苇状羊茅种子产量提高了10~16%,具体见表3。
表3 苇状羊茅的成活率、苇状羊茅鲜草产量、苇状羊茅种子产量
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。