申请/专利权人：上海十方生态园林股份有限公司

申请日：2019-06-13

公开（公告）日：2019-08-27

公开（公告）号：CN110169225A

主分类号：A01B77/00(20060101)

分类号：A01B77/00(20060101);A01G22/00(20180101);A01G17/00(20060101);A01G25/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.04.07#授权;2019.09.20#实质审查的生效;2019.08.27#公开

摘要：本发明公开了一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，采用物理、化学、生物、工程和植物相结合的改良土壤盐碱的方式，其中物理方式主要为灌水洗盐，水土联动；化学方式主要为脱硫石膏改良土壤；工程方式主要为场地四周栽植乔灌木成围合状，可防风隔盐，以利于植物生长；生物方式主要采用园林废弃物改良土壤，同时在树穴内引入蚯蚓，以提高肥力；植物方式主要为精选耐盐植物、吸盐植物，实现降碱洗盐。通过上述方式，本发明采用土壤盐碱地改良与绿化相结合，适用于盐碱地改良绿化，可明显改善土壤的理化性质，具有施工简单、高效便捷、见效快等优点，具有推广价值。

主权项：1.一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，包括灌水斗渠、排水斗渠、乔木带区域、灌木带区域、地被植物区域、灌水支渠、排水支渠和供水部件，所述地被植物区域为多个，所述灌木带区域围绕所述地被植物区域设置，所述乔木带区域围绕所述灌木带区域设置，所述灌水斗渠与所述供水部件相通，所述灌水斗渠横向设置在所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中并位于多个所述地被植物区域之间，所述地被植物区域与所述灌水斗渠通过所述灌水支渠相通设置，所述排水斗渠位于所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统的外围，所述地被植物区域与所述排水斗渠通过所述排水支渠相通设置。

全文数据：一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统技术领域本发明涉及盐碱地改良治理领域，特别是涉及一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统。背景技术土壤是绿色植物赖以生存的基础，它为植物生长提供养分、水分和物理、化学条件。土壤的状况直接影响植物的成活、生长速度和生长质量。但盐碱土壤由于含有过高的碱性盐类物质，导致过高的渗透压，植物体细胞难以吸收土壤中的水分，造成植物营养失调，对植物生长危害较大。目前，国内盐碱地改良的方法主要分为物理改良和生物改良。物理改良方法借助于传统水利及农业工程措施，降低地下水位，采用“大水漫灌”方式使土壤中的盐碱溶解后排出系统，可减弱盐分在土壤表层的积累。生物改良主要方法有种植水稻、种植耐盐碱作物、使用微生物肥料等技术，其具有成本低廉、效果持久，资源节约等特点。一方面噬盐菌在耐受较高盐碱度情况下也能累积一部分盐分，但无法将微生物从土壤中转移出去，微生物的生命活动都在盐碱土壤中，造成盐碱度没有实质的变化。另一方面，盐碱土壤的有机质水平普遍偏低，也制约植物的生长，进而影响改良效果。发明内容本发明主要解决的技术问题是提供一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，能够实现盐碱土壤的快速改良和复绿。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，包括灌水斗渠、排水斗渠、乔木带区域、灌木带区域、地被植物区域、灌水支渠、排水支渠和供水部件，所述地被植物区域为多个，所述灌木带区域围绕所述地被植物区域设置，所述乔木带区域围绕所述灌木带区域设置，所述灌水斗渠与所述供水部件相通，所述灌水斗渠横向设置在所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中并位于多个所述地被植物区域之间，所述地被植物区域与所述灌水斗渠通过所述灌水支渠相通设置，所述排水斗渠位于所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统的外围，所述地被植物区域与所述排水斗渠通过所述排水支渠相通设置。在本发明一个较佳实施例中，所述乔木带区域、所述灌木带区域和所述地被植物区域的面积比为1:2:7；所述地被植物区域上种植的地被植物为大花马齿苋、高羊茅和黑麦草，采用籽播方式，所述灌木带区域上种植的灌木为夹竹桃、紫穗槐和海滨木槿，所述乔木带区域上种植的乔木为水杉和旱柳。在本发明一个较佳实施例中，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括第一闸门和第二闸门，所述第一闸门设置在所述地被植物区域和所述排水支渠的连接处，所述第二闸门设置在所述灌水斗渠和所述灌水支渠的连接处。在本发明一个较佳实施例中，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括溢流板，所述溢流板设置在所述灌水斗渠和所述排水斗渠的连接处。在本发明一个较佳实施例中，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括塑料膜，所述塑料膜铺设于所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中。在本发明一个较佳实施例中，所述供水部件包括集水池和提升泵，所述提升泵一端与进水相通，另一端与所述集水池相通，所述集水池与所述灌水斗渠相通。在本发明一个较佳实施例中，所述灌水斗渠的宽和深为1.0m×0.6m，所述灌水支渠的宽和深为0.6m×0.7m，所述排水支渠的宽和深为0.6m×0.8m，所述排水斗渠的宽和深为1.0m×1.0m。在本发明一个较佳实施例中，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括平整土地和水源点选择，所述平整土地是平整原盐碱土地，对板结土体适当翻松，并清除表层下大块固体废弃物，原盐碱土地各土层不要混合或打乱，所述水源点选择是就近选择水源接入点，在非盐碱土地区水体矿化度1g·kg-1或在盐碱土地区水体矿化度2g·kg-1。在本发明一个较佳实施例中，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括采用化学方式，所述化学方式是加入脱硫石膏，所述脱硫石膏的施用量为土重的1-2%，所述脱硫石膏的施用深度不小于20cm。在本发明一个较佳实施例中，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括采用生物方式，所述生物方式是加入园林废弃物，在所述乔木带区域和所述灌木带区域内投放蚯蚓。本发明的有益效果是：本发明的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，针对现阶段盐碱土壤改良方法单一和局限性，采用物理、化学、生物、工程和植物相结合的改良土壤盐碱的方式，能实现对土壤成分的优化、土壤结构的改良、灌排水系统的改造及耐盐碱植物的引种，土壤盐碱地改良与绿化相结合，适用于盐碱地改良绿化，可明显改善土壤的理化性质，具有施工简单、高效便捷、见效快等优点，具有推广价值。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本发明的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统一较佳实施例的结构示意图。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统在平整土地和水源点选择的要求为：平整原盐碱土地，对板结土体适当翻松，并清除表层下大块固体废弃物，但注意各土层不要混合或打乱；就近选择水源接入点，并且保证水体矿化度1g·kg-1非盐碱土地区或2g·kg-1盐碱土地区，铺设管道，采用动力提升方式抽水。所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统采用物理、化学、生物、工程和植物相结合的改良土壤盐碱的方式，其中物理方式主要为灌水洗盐，水土联动；化学方式主要为脱硫石膏改良土壤；工程方式主要为场地四周栽植乔灌木成围合状，可防风隔盐，以利于植物生长；生物方式主要采用加入园林废弃物，同时在树穴内引入蚯蚓，以提高肥力；植物方式主要为精选耐盐植物、吸盐植物，实现降碱洗盐。请参阅图1，提供一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，包括灌水斗渠1、排水斗渠2、乔木带区域3、灌木带区域4、地被植物区域5、灌水支渠6、排水支渠7、第一闸门8、第二闸门、溢流板9和供水部件。所述地被植物区域5为多个，所述灌木带区域4围绕所述地被植物区域5设置，所述乔木带区域3围绕所述灌木带区域4设置。所述灌木带区域4上可以栽植灌木，所述乔木带区域3上可以栽植乔木，所述地被植物区域5可以种植地被植物。地被植物可选择大花马齿苋、高羊茅和黑麦草，采用籽播方式，灌木可选择夹竹桃、紫穗槐和海滨木槿，乔木可选择水杉和旱柳，灌木和乔木采用树穴移栽，并在所述灌木带区域4和所述乔木带区域3表层进行覆沙。所述灌木带区域4和所述乔木带区域3成围合状，可防风隔盐，以利于植物生长，中间为所述地被植物区域5。所述乔木带区域3、所述灌木带区域4和所述地被植物区域5的面积比为1:2:7。这种乔灌木合围的方式可以称为“井田套植”。所述供水部件包括集水池10和提升泵11，所述提升泵11一端与进水相通，另一端与所述集水池10相通，所述集水池10与所述灌水斗渠1相通，即所述灌水斗渠1与所述供水部件相通，所述供水部件能够对所述灌水斗渠1进行供水。根据场地地形的限制，可以考虑采用提升泵11的抽水方式，灌溉水经所述提升泵11提升后进入所述集水池10中，所述集水池10可起到缓冲和效能作用。所述灌水斗渠1横向设置在所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中并位于多个所述地被植物区域5之间，一般位于场地的中间位置，场地被分隔成多个所述地被植物区域5。所述地被植物区域5与所述灌水斗渠1通过所述灌水支渠6相通设置。所述排水斗渠2位于所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统的外围，即在场地四周设置，所述地被植物区域5与所述排水斗渠2通过所述排水支渠7相通设置。在所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中铺设有塑料膜，此塑料膜能够防止土壤中的盐分溶于灌水中。所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中单块分区面积为5000m2~10000m2，使整个待改良的盐碱地工程由多片区块组成，各区块内部接入灌水支渠6和排水支渠7进行灌水洗盐。所述灌水斗渠1和所述灌水支渠6的连接处设置有所述第二闸门，能够控制灌水斗渠1通过所述灌水支渠6流进地块的水量。在所述地被植物区域5和所述排水支渠7的连接处设置有所述第一闸门8，所述第一闸门8的高度以控制所述地被植物区域5中的水深保持在20cm为准，当水位超过所述第一闸门8的最高度后，多余的水可以从所述第一闸门8的上方溢流进所述排水支渠7中。在所述灌水斗渠1和所述排水斗渠2的连接处设置有溢流板9，能够保证当所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统在遇到降雨或突发情况有大流量水汇入时，当水位超过所述溢流板9的最高度后，多余的水可以从所述溢流板9的上方溢流进所述排水斗渠2中。所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统通过灌水斗渠1、排水斗渠2、灌水支渠6、排水支渠7、第一闸门8、溢流板9和供水部件的设置进行灌水洗盐，能够利用系统周边淡水资源充沛的优势，在场地内建立灌排分离的斗渠系统，进行大流量的灌水洗盐。所述灌水斗渠1、所述排水斗渠2、所述灌水支渠6、所述排水支渠7存在一定的高差，能实现重力流灌排水。所述灌水斗渠1的宽和深为1.0m×0.6m，所述灌水支渠6的宽和深为0.6m×0.7m，所述排水支渠7的宽和深为0.6m×0.8m，所述排水斗渠2的宽和深为1.0m×1.0m。所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统在绿化种植前进行大流量的灌排水降碱去盐，后续场地复绿后，其灌排斗渠除了定期的灌水洗盐，还可起到对植物浇水养护作用。所述化学方式是使用无机改良材料，所述无机改良材料为脱硫石膏，利用脱硫石膏的钙离子来交换土壤胶体上的可代换性钠离子，使钠离子从土壤胶体中转入土壤溶液，随灌溉水排出系统。所述脱硫石膏的施用量为土重的1-2%，在本实施例中，在后续种植地被植物的盐碱土中加当土重为270kgm2，脱硫石膏施用量为5kgm2。脱硫石膏按施用量撒于表层，翻入土中，深度不小于20cm。所述生物方式包括采用园林废弃物，其为有机介质，由修剪的树枝落叶沤堆熟化而成有机改良材料，从而进行土壤的改良。在后续籽播地被植物的过程中，所述地被植物区域5内的盐碱土与原种植土按体积比为1:4配置成营养土，在后续栽植乔木、灌木的过程中，所述乔木带区域3和所述灌木带区域4的盐碱土与原种植土按体积比为1:4配置成营养土。园林废弃物与原种植土要充分混合。同时在所述乔木带区域3和所述灌木带区域4内投放蚯蚓，通过蚯蚓的生命活动，增加土壤的通透性和肥力。具体在表层土壤投加至少80条平方米的蚯蚓，并拌和牛粪，铺上稻草。定期检查数量，并根据蚯蚓存活情况适时增加投放蚯蚓数量。在盐碱土壤下层施用脱硫石膏并拌合均匀，上层土地施用园林废弃物，并与原状土拌合均匀。本实施例在上海市浦东机场3#围区西侧的渣土应急消纳区域，面积约6000㎡，是一个科研性质的示范项目。前期土壤质量评价表明，自然恢复植被的可能性小，土壤碱性强、盐分含量高是首要的障碍因子，有机质和全氮含量也是主要的障碍因子。具体方法为：（1）灌排系统设置与灌水洗盐开挖灌水斗渠1和灌水支渠6，渠内防渗采用厚塑料薄膜，利用提升泵11即柴油机水泵抽取围场河淡水进入灌水斗渠1，沿灌水斗渠1方向两侧设置灌水支渠6引导淡水进入两侧项目地块。开挖排水斗渠2和排水支渠7，项目地块土壤内盐碱溶入水体，打开第一闸门8放水进入排水支渠7，再流入排水斗渠2，实现降低土壤内盐碱目的。每周灌排1次水，连续8周左右灌水洗盐。（2）有机无机材料改良盐碱土壤采用有机材料堆制发酵的有机改良材料即园林废弃物、无机改良材料（脱硫石膏）与种植土配比成营养土，在地被植物区域5、乔木带区域3、灌木带区域4内进行回填。（3）乔灌草筛选与适生性比较研究选择乔木、灌木、草本各2~3种，比较、筛选出适宜在浦东机场3#围区渣土应急消纳工程的土壤上生长的乔灌草。（4）树穴加蚯蚓等提高土壤肥力研究混凝土树穴中加入蚯蚓、牛粪、铺上稻草，与未做混凝土树穴的乔木作对比，进行土壤肥力的比较研究。实施例结果：项目区盐碱土壤经综合改良后一年，各项指标在园林绿化土壤标准要求的范围内，项目地复绿效果良好。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，包括灌水斗渠、排水斗渠、乔木带区域、灌木带区域、地被植物区域、灌水支渠、排水支渠和供水部件，所述地被植物区域为多个，所述灌木带区域围绕所述地被植物区域设置，所述乔木带区域围绕所述灌木带区域设置，所述灌水斗渠与所述供水部件相通，所述灌水斗渠横向设置在所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中并位于多个所述地被植物区域之间，所述地被植物区域与所述灌水斗渠通过所述灌水支渠相通设置，所述排水斗渠位于所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统的外围，所述地被植物区域与所述排水斗渠通过所述排水支渠相通设置。2.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述乔木带区域、所述灌木带区域和所述地被植物区域的面积比为1:2:7；所述地被植物区域上种植的地被植物为大花马齿苋、高羊茅和黑麦草，采用籽播方式，所述灌木带区域上种植的灌木为夹竹桃、紫穗槐和海滨木槿，所述乔木带区域上种植的乔木为水杉和旱柳。3.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括第一闸门和第二闸门，所述第一闸门设置在所述地被植物区域和所述排水支渠的连接处，所述第二闸门设置在所述灌水斗渠和所述灌水支渠的连接处。4.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括溢流板，所述溢流板设置在所述灌水斗渠和所述排水斗渠的连接处。5.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括塑料膜，所述塑料膜铺设于所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统中。6.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述供水部件包括集水池和提升泵，所述提升泵一端与进水相通，另一端与所述集水池相通，所述集水池与所述灌水斗渠相通。7.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述灌水斗渠的宽和深为1.0m×0.6m，所述灌水支渠的宽和深为0.6m×0.7m，所述排水支渠的宽和深为0.6m×0.8m，所述排水斗渠的宽和深为1.0m×1.0m。8.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括平整土地和水源点选择，所述平整土地是平整原盐碱土地，对板结土体适当翻松，并清除表层下大块固体废弃物，原盐碱土地各土层不要混合或打乱，所述水源点选择是就近选择水源接入点，在非盐碱土地区水体矿化度1g·kg-1或在盐碱土地区水体矿化度2g·kg-1。9.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括采用化学方式，所述化学方式是加入脱硫石膏，所述脱硫石膏的施用量为土重的1-2%，所述脱硫石膏的施用深度不小于20cm。10.根据权利要求1所述的改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统，其特征在于，所述改变土壤盐碱的斗渠生态渗滤工程系统还包括采用生物方式，所述生物方式是加入园林废弃物，在所述乔木带区域和所述灌木带区域内投放蚯蚓。

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