本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)，具體地說，涉及鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法。

背景技術：

1、鹽堿地是指土壤中含有較高濃度的可溶性鹽類和堿性物質，導致土壤結構惡化和肥力下降，從而影響作物生長和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。鹽堿地的形成主要與地下水位高、蒸發(fā)強烈及不合理的灌溉和排水管理有關。在鹽堿地上耕作，土壤中的鹽分容易上升到地表，造成土壤表層鹽堿化，進而抑制作物根系的生長和養(yǎng)分吸收，最終導致作物減產(chǎn)甚至絕收。因此，快速有效地改良鹽堿地土壤結構，提高土壤肥力，防止鹽分上升和積聚，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要課題。

2、目前，一些重度鹽堿地分布范圍廣，鹽分含量較高，質地黏重，土壤貧瘠、結構性能差，治理難度大，結構不良是導致鹽堿地土壤鹽堿障礙的關鍵誘因之一。針對重度鹽堿地，土壤結構差、土壤水分入滲性能差、鹽分淋洗能力弱等突出問題，現(xiàn)有的技術和方法往往效果有限，難以在短時間內(nèi)有針對性的顯著改善土壤狀況。

3、有鑒于此特提出本發(fā)明。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術問題，本發(fā)明采用技術方案的基本構思是：

2、一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，包括以下方法：

3、在鹽堿地挖掘若干個60-120cm深度范圍的溝槽，且溝槽底部向排水方向呈0.1％至0.4％的坡度設置；

4、所述溝槽底部填充10-20cm的濾材，并在濾材上放置直徑范圍在20-70cm的透水暗管，將溝槽繼續(xù)通過濾材填充至30-40cm深度；

5、將溝槽通過鹽堿地耕層土壤填平處理；

6、對鹽堿地耕層進行取樣，并測量樣品的土壤容重、土層厚度、土壤含水量、土壤ph、ec值、soc和tn含量，最后計算土壤的soc儲量，獲得鹽堿地耕層的綜合養(yǎng)分信息；

7、通過綜合養(yǎng)分信息確定改良劑的定制化改良方案；

8、通過土壤改良設備對土地進行深耕同時一次均勻施加改良劑，在旋耕處理時二次均勻施加改良劑；

9、對土壤快速培肥處理，并進行土壤灌溉。

10、優(yōu)選的，所述濾材包括砂礫和碎石，所述透水暗管的表面包覆有合成纖維濾布，且相鄰溝槽的間距范圍包括8-35m。

11、優(yōu)選的，所述土壤的soc儲量包括以下計算方法：

12、利用各土層厚度和容重計算某特定深度土層的土壤重量，即：

13、

14、式中，msoil為單位面積土壤重量mg/hm2，為土壤容重g/cm3，di為土層厚度cm，n為特定深度土層中劃分的層數(shù)，100為單位轉換系數(shù)；

15、其次，選取特定深度中最輕土壤重量為參考質量mref，計算多余土壤重量mex為：

16、mex＝msoil-mref；

17、最后，計算soc儲量：

18、

19、式中，csoc為soc濃度g/kg，0.1為轉換系數(shù)，socstock為soc的等效重量法計算的soc儲量mg/hm2，csn為最深土層的soc濃度g/kg。

20、優(yōu)選的，所述改良劑包括聚丙烯酰胺、黃腐酸、納米碳、氧化鈣和水。

21、優(yōu)選的，所述快速培肥處理包括以下步驟：

22、在鹽堿地耕層旋耕和土壤灌溉后，均勻施加石膏、生物炭、高碳基有機肥、黃腐酸和腐殖酸作為肥料；

23、再次通過土壤改良設備對土地進行深耕和旋耕處理時分別再次進行改良劑的均勻添加；

24、對鹽堿地耕層種植綠肥作物，并于生長期覆蓋植物秸稈一同翻壓入土。

25、優(yōu)選的，所述土壤改良設備包括：

26、主架；

27、所述主架的內(nèi)壁安裝有若干個犁架，對應犁架的表面安裝有中部犁刀或側位犁刀，所述犁架的上表面安裝有用于調節(jié)中部力道或側位犁刀角度的角度調節(jié)器；

28、旋耕掛件；

29、所述旋耕掛件固定連接在主架的一側，所述旋耕掛件一側固定連接有用于對其支撐的端部支撐架；

30、擴散器；

31、所述擴散器固定連接在主架的內(nèi)壁，所述擴散器用于改良劑的均勻拋灑飛散；

32、所述主架的表面固定連接有兩個配液倉，所述兩個配液倉的相對面固定連接有儲料倉，所述儲料倉和兩個配液倉均通過供料器與擴散器相連通；

33、驅動器；

34、所述驅動器固定連接在旋耕掛件的內(nèi)壁，所述驅動器用于驅動旋耕掛件和擴散器。

35、優(yōu)選的，所述主架的上表面安裝設置有尾部升降結構，所述尾部升降結構用于調控旋耕掛件的離地高度。

36、優(yōu)選的，所述鹽堿地耕層取樣包括隨機采樣；

37、土壤容重包括環(huán)刀法測定；

38、土壤含水量包括烘干法測量；

39、土壤ph和ec值在土水比為1:5條件下分別采用酸度計和電導率儀測定；

40、soc和tn含量用cns元素分析儀測定；

41、且soc測定前土樣需經(jīng)過0.5mol/l的鹽酸酸化去除碳酸鹽，并用去離子水洗至ph至中性，烘干研磨過0.15mm土篩后上機測定。

42、優(yōu)選的，所述土壤灌溉包括滴灌和漫灌處理。

43、優(yōu)選的，所述定制化改良方案包括土壤基本性質、土壤結構對水鹽運移影響和土壤結構與養(yǎng)分及微生物關系，來確定改良劑的成分及調配比例。

44、有益效果：

45、本方案，通過對鹽堿地挖掘溝槽，并在溝槽內(nèi)填充濾材及透水暗管，該方式能夠有效降低地下水位，減少鹽分上升到地表，防止鹽堿地耕層鹽堿化。暗管排水系統(tǒng)能夠排出多余的地表水和地下水，防止土壤積水，改善土壤的透氣性和結構穩(wěn)定性，促進作物根系健康生長。通過土壤灌溉與排水系統(tǒng)的結合，可以利用灌溉水淋洗土壤中的鹽分，鹽分隨水流進入排水管道并排出地表，從而降低土壤鹽堿度，改善土壤環(huán)境。

46、同時，本方案通過對土壤隨即采樣并進行參數(shù)檢測，獲取相關參數(shù)后，有效計算soc儲量，提出針對性的定制化改良方案。改良方案提供了改良劑的具體配比，以及土壤培肥處理的方式。結合土壤改良設備進行土壤深耕和整平，過程中分三次添加改良劑，結合快速培肥處理，整體實現(xiàn)從田地結構改良、化學處理和微生物培養(yǎng)多個維度進行協(xié)調配合，有效優(yōu)化鹽堿地耕層。

47、綜上所述，本方案能夠通過科學設計和實施暗管排水系統(tǒng)，結合定制化的改良措施和培肥處理，顯著提高鹽堿地的耕作性能，改善土壤結構和肥力，降低鹽堿度，為作物提供更健康的生長環(huán)境，實現(xiàn)鹽堿地的可持續(xù)改良和高效利用，尤其針對濱海鹽堿區(qū)地下水位淺且礦化度高，地勢低平，排水不暢，土壤耕性差，鹽分淋洗困難的典型鹽堿地條件下有著較為突出的改良作用，對鹽堿地耕層的改變時間短，速度快，改良效果顯著。

48、下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的描述。

技術特征：

1.一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，包括以下方法：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述濾材包括砂礫和碎石，所述透水暗管的表面包覆有合成纖維濾布，且相鄰溝槽的間距范圍包括8-35m。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述土壤的soc儲量包括以下計算方法：

4.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述改良劑包括聚丙烯酰胺、黃腐酸、納米碳、氧化鈣和水。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述快速培肥處理包括以下步驟：

6.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述土壤改良設備包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述主架(1)的上表面安裝設置有尾部升降結構(2)，所述尾部升降結構(2)用于調控旋耕掛件(8)的離地高度。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述鹽堿地耕層取樣包括隨機采樣；

9.根據(jù)權利要求5所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述土壤灌溉包括滴灌和漫灌處理。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，其特征在于，所述定制化改良方案包括土壤基本性質、土壤結構對水鹽運移影響和土壤結構與養(yǎng)分及微生物關系，來確定改良劑的成分及調配比例。

技術總結
本發(fā)明公開了一種鹽堿地耕層土壤結構快速改良方法，涉及農(nóng)業(yè)技術領域，本發(fā)明包括設置透水暗管的排水基礎，對透水暗管上方土壤取樣測量，包括土壤容重、含水量、pH、EC值、SOC和TN含量，并計算SOC儲量，根據(jù)檢測結果確定改良劑比例，進行深耕和旋耕處理，均勻施加改良劑；快速培肥處理，施加包括石膏、生物炭、高碳基有機肥和黃腐酸，并進行滴灌或漫灌，種植綠肥作物并覆蓋植物秸稈翻壓入土，整體上通過暗管排鹽與深耕物理改良加石膏、生物炭和高碳基有機肥化學改良加秸稈還田與綠肥配合的生物改良，該方法通過綜合措施快速有效地改良土壤結構，提高肥力，防止鹽分上升，促進作物健康生長，實現(xiàn)了鹽堿地的可持續(xù)利用。

技術研發(fā)人員：武雪萍,賈昂元,李生平,李玉義,高奇奇
受保護的技術使用者：中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10