盤結(jié)構(gòu)2包括粗粒碳壩材料7、氮磷富集植物10、細粒碳壩材料 12、培養(yǎng)基質(zhì)13、底土碳壩吸盤排水口 14、斜面體下段15、隔離網(wǎng)16、斜面體上段17、碳壩 再生立柱18 ;所述的底土碳壩吸盤2由斜面體下段15和斜面體上段17構(gòu)成，斜面體下段 15和斜面體上段17通過隔離網(wǎng)16分隔，斜面體上段17內(nèi)設(shè)置有粗粒碳壩材料7,斜面體 下段15內(nèi)設(shè)置有細粒碳壩材料12,粗粒碳壩材料7和細粒碳壩材料12上設(shè)置有碳壩再生 立柱18,碳壩再生立柱18內(nèi)設(shè)置有培養(yǎng)基質(zhì)13,所述的氮磷富集植物10種植在碳壩再生 立柱18上，底土碳壩吸盤排水口 14設(shè)置在斜面體下段15的下角處。
[0051] 所述的排水口碳壩導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)3包括粗粒碳壩材料7、石英砂層9、氮磷富集植物10、 細粒碳壩材料12、槽體表面濾網(wǎng)19、出水口 20、水流21、二級碳壩導(dǎo)槽22、一級碳壩導(dǎo)槽溢 流口 23、隔板24、一級碳壩導(dǎo)槽25、進水口 26 ;所述的排水口碳壩導(dǎo)槽3由一級碳壩導(dǎo)槽 25和二級碳壩導(dǎo)槽22構(gòu)成，所述的一級碳壩導(dǎo)槽25內(nèi)填充粗粒碳壩材料7,二級碳壩導(dǎo)槽 22內(nèi)填充細粒碳壩材料12,在粗粒碳壩材料7和細粒碳壩材料12的上方設(shè)置有槽體表面 濾網(wǎng)19,槽體表面濾網(wǎng)19的上表面為石英砂層9,所述的氮磷富集植物10種植在石英砂層 9上，一級碳壩導(dǎo)槽25和二級碳壩導(dǎo)槽22之間通過隔板24隔離，一級碳壩導(dǎo)槽25的左下 角處設(shè)置有進水口 26,水流21通過進水口 26進入一級碳壩導(dǎo)槽25內(nèi)，所述的一級導(dǎo)槽溢 流口 23設(shè)置在隔板24的上部，出水口 20設(shè)置在二級碳壩導(dǎo)槽22的右下角處。
[0052] D1區(qū)域內(nèi)所使用的細粒碳壩材料12的粒徑為0. 2cm，粗粒碳壩材料7的粒徑為 0. 8cm，細粒碳壩材料12和粗粒碳壩材料7的成分構(gòu)成均為炭化生物質(zhì)，同時混合相當(dāng)于 炭化生物質(zhì)重量2%的生石灰和相當(dāng)于炭化生物質(zhì)重量0. 5%的硝化抑制劑。
[0053] D2區(qū)域不做任何處理，僅在D2區(qū)域內(nèi)種植與D1區(qū)域相同的氮磷富集植物10。
[0054] 在D1區(qū)域選擇一個取樣點記作dl;在D2區(qū)域內(nèi)找出與D1區(qū)域內(nèi)取樣點dl相對 應(yīng)的位置作為D2區(qū)域的取樣點，記作d2。
[0055] -段時間后，從dl取樣點和d2取樣點進行取樣分析，測得下表數(shù)據(jù)：
[0056]
[0057] 實驗分析：
[0058]根據(jù)上述的三個實驗以及試驗數(shù)據(jù)，可以清楚的看出在田間設(shè)置碳壩的區(qū)域與沒 有設(shè)置碳壩的區(qū)域之間的差異，設(shè)置碳壩的田塊的氮去除率和磷去除率的數(shù)值都低于沒有 設(shè)置碳壩的田塊，碳壩的設(shè)置有效防止了氮磷元素的流失，有利于減少農(nóng)業(yè)投入，降低生產(chǎn) 成本。
[0059] 同時設(shè)置碳壩的田塊中的pH值高于沒有設(shè)置碳壩的田塊中的pH值，pH值適中有 利于對土壤的保護，避免土壤酸化，保證可以給植物持續(xù)提供一個適于生長的環(huán)境。
[0060] 在設(shè)置碳壩的田塊中，土壤微生物量碳量明顯低于沒有設(shè)置碳壩的田塊中土壤 微生物量碳量，降低土壤微生物量碳量可以有效避免土壤中的碳元素被微生物分解消耗， 從而減少化肥的施用，降低生產(chǎn)成本，同時還可以減少由于化肥的濫用帶來的系列問題，例 如：農(nóng)田用水富營養(yǎng)化、污染地下水以及改變土壤性質(zhì)等問題。
[0061] 本發(fā)明利用碳壩內(nèi)的碳壩材料先把農(nóng)田中的碳素吸收固定，然后隨著時間的推 移，碳壩中有效成分逐漸失效，所吸收的氮磷元素也釋放出來，這時，正是植物生長旺盛的 時期，釋放出來的氮磷元素恰好提供給植物生長所需，有利于植物的成長，在農(nóng)田中的排水 口處、農(nóng)田內(nèi)縱向以及農(nóng)田土層的下部均設(shè)置有碳壩，能夠全面的把農(nóng)田中的氮磷元素進 行先吸收后釋放，有效的促進植物后期的生長，同時還可以持久的對土壤里的元素進行調(diào) 節(jié)，減少農(nóng)業(yè)化肥的使用，保護微生物環(huán)境，保護土壤結(jié)構(gòu)。
[0062] 最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通 過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在 形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種攔截農(nóng)田養(yǎng)分流失的碳壩構(gòu)建方法，其特征在于，所述的一種攔截農(nóng)田養(yǎng)分流 失的碳壩構(gòu)建方法由以下步驟組成： 第一步：確定碳壩的構(gòu)成：本碳壩由表土碳壩格柵結(jié)構(gòu)、底土碳壩吸盤結(jié)構(gòu)和排水口 碳壩導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)構(gòu)成； 第二步：確定構(gòu)成一種攔截農(nóng)田養(yǎng)分流失的碳壩的三個結(jié)構(gòu)的位置：表土碳壩格柵結(jié) 構(gòu)位于田塊內(nèi)部，垂直設(shè)置在0-30cm表層土壤中，其長邊方向與田塊水流方向垂直；底土 碳壩吸盤結(jié)構(gòu)位于田塊地下50cm處，放置在兩個表土碳壩格柵結(jié)構(gòu)之間；排水口碳壩導(dǎo)槽 結(jié)構(gòu)位于田塊的最終排水位置； 其中，所述的表土碳壩格柵結(jié)構(gòu)包括碳壩格柵前立面、格柵方格網(wǎng)袋、粗粒碳壩材料、 碳壩再生濾網(wǎng)、石英砂層、氮磷富集植物、碳壩格柵后立面、細粒碳壩材料；所述的碳壩格柵 前立面和碳壩格柵后立面上設(shè)置有格柵方格網(wǎng)袋，設(shè)置在碳壩格柵前立面上的格柵方格網(wǎng) 袋內(nèi)填充粗粒碳壩材料，設(shè)置在碳壩格柵后立面上的格柵方格網(wǎng)袋內(nèi)填充細粒碳壩材料， 碳壩格柵前立面和碳壩格柵后立面的上部設(shè)置有碳壩再生濾網(wǎng)，碳壩再生濾網(wǎng)上部設(shè)置有 石英砂層，石英砂層上種植有氮磷富集植物； 所述的底土碳壩吸盤結(jié)構(gòu)包括粗粒碳壩材料、氮磷富集植物、細粒碳壩材料、培養(yǎng)基 質(zhì)、底土碳壩吸盤排水口、斜面體下段、隔離網(wǎng)、斜面體上段、碳壩再生立柱；所述的底土碳 壩吸盤由斜面體下段和斜面體上段構(gòu)成，斜面體下段和斜面體上段通過隔離網(wǎng)分隔，斜面 體上段內(nèi)設(shè)置有粗粒碳壩材料，斜面體下段內(nèi)設(shè)置有細粒碳壩材料，粗粒碳壩材料和細粒 碳壩材料上設(shè)置有碳壩再生立柱，碳壩再生立柱內(nèi)設(shè)置有培養(yǎng)基質(zhì)，所述的氮磷富集植物 種植在碳壩再生立柱上，底土碳壩吸盤排水口設(shè)置在斜面體下段的下角處； 所述的排水口碳壩導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)包括粗粒碳壩材料、石英砂層、氮磷富集植物、細粒碳壩 材料、槽體表面濾網(wǎng)、出水口、水流、二級碳壩導(dǎo)槽、一級碳壩導(dǎo)槽溢流口、隔板、一級碳壩導(dǎo) 槽、進水口；所述的排水口碳壩導(dǎo)槽由一級碳壩導(dǎo)槽和二級碳壩導(dǎo)槽構(gòu)成，所述的一級碳壩 導(dǎo)槽內(nèi)填充粗粒碳壩材料，二級碳壩導(dǎo)槽內(nèi)填充細粒碳壩材料，在粗粒碳壩材料和細粒碳 壩材料的上方設(shè)置有槽體表面濾網(wǎng)，槽體表面濾網(wǎng)的上表面為石英砂層，所述的氮磷富集 植物種植在石英砂層上，一級碳壩導(dǎo)槽和二級碳壩導(dǎo)槽之間通過隔板隔離，一級碳壩導(dǎo)槽 的左下角處設(shè)置有進水口，水流通過進水口進入一級碳壩導(dǎo)槽內(nèi)，所述的一級導(dǎo)槽溢流口 設(shè)置在隔板的上部，出水口設(shè)置在二級碳壩導(dǎo)槽的右下角處； 第三步：確定碳壩材料的構(gòu)成：碳壩材料的分為粗粒碳壩材料和細粒碳壩材料兩種， 細粒碳壩材料的粒徑為0. 2cm，粗粒碳壩材料的粒徑為0. 8cm，細粒碳壩材料和粗粒碳壩材 料的成分構(gòu)成均為炭化生物質(zhì)，同時混合相當(dāng)于炭化生物質(zhì)重量2%的生石灰和相當(dāng)于炭 化生物質(zhì)重量0. 5%的硝化抑制劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種攔截農(nóng)田養(yǎng)分流失的碳壩構(gòu)建方法，其特征在于：第二 步中，所述的碳壩格柵前立面和碳壩格柵后立面為帶方格孔的硬質(zhì)材料構(gòu)成，方格孔與格 柵方格網(wǎng)袋大小相同，格柵方格網(wǎng)袋內(nèi)填充碳壩材料后通過壓條固定在碳壩格柵前立面和 碳壩格柵后立面上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攔截農(nóng)田養(yǎng)分流失的碳壩構(gòu)建方法，本發(fā)明利用碳壩內(nèi)的碳壩材料先把農(nóng)田中的碳素吸收固定，然后隨著時間的推移，碳材料吸收接近飽和，所吸收的氮磷元素也釋放出來，這時，利用氮磷富集植物實現(xiàn)碳壩材料的再生，釋放出來的氮磷元素恰好提供給植物生長所需，有利于植物的成長，在農(nóng)田中的排水處、農(nóng)田內(nèi)縱向以及農(nóng)田土層的下部均設(shè)置有碳壩，能夠全面的把農(nóng)田中的氮磷元素進行先吸收后釋放，有效的促進植物后期的生長，同時還可以持久的對土壤里的元素進行調(diào)節(jié)，減少農(nóng)業(yè)化肥的使用，保護微生物環(huán)境，保護土壤結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】A01G1/00, C02F3/32, E02B3/10, E02B11/00
【公開號】CN105040650
【申請?zhí)枴緾N201510390912
【發(fā)明人】雷寶坤, 續(xù)勇波, 陳安強, 毛妍婷, 唐艷芬
【申請人】云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月6日