一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法及其应用

文档序号:1895492 发布日期:2021-11-30 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法及其应用 (Method for removing salt, controlling water and increasing fertilizer of saline-alkali soil in hydraulic filling area and application thereof ) 是由 刘富海 刘瑞军 刘一翔 朱建锋 王宇翔 于 2021-07-16 设计创作,主要内容包括:本发明涉及盐碱地城市生态建设技术领域,具体公开了一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法及其应用,吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法通过在暗管周围设置滤料,在暗管上层铺设滤料作为阻断地下盐分上升的隔离层;隔离层上回填吹填土,且吹填土中掺入滤料,并进行淋洗脱盐;滤料使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物。在排盐后的吹填土中添加经过发酵腐熟的绿植废弃物作为土壤改良剂,步骤简单、投入低、见效快、效果好,实现了吹填区盐碱地直接改良绿化,解决了现有吹填土改良技术中采用暗管排盐技术,存在吹填土不能直接成为园林建设的种植土的问题和以往吹填土改良时间长,改良效果差,投入成本高的问题,本发明具有广阔的市场前景。(The invention relates to the technical field of urban ecological construction of saline-alkali soil, and particularly discloses a method for removing salt, controlling water and increasing fertilizer of saline-alkali soil in a hydraulic reclamation area and an application thereof, wherein the method for removing salt, controlling water and increasing fertilizer of saline-alkali soil in the hydraulic reclamation area is characterized in that a filter material is arranged around a concealed pipe, and the filter material is laid on the upper layer of the concealed pipe to serve as an isolation layer for blocking the rise of underground salt; backfilling dredger fill on the isolation layer, doping a filter material into the dredger fill, and carrying out leaching desalination; the filter material is green plant waste which is crushed and dried. The method has the advantages that the fermented and decomposed green plant wastes are added into the dredger fill after salt removal to serve as the soil conditioner, the steps are simple, the investment is low, the effect is fast, the effect is good, the saline-alkali soil in the dredger fill area is directly improved and greened, the problem that the dredger fill cannot be directly used as planting soil for garden construction due to the fact that a concealed pipe salt removal technology is adopted in the existing dredger fill improvement technology is solved, the problem that the dredger fill is long in improvement time, poor in improvement effect and high in investment cost in the past is solved, and the method has a wide market prospect.)

一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法及其应用

技术领域

本发明涉及盐碱地城市生态建设技术领域,具体是一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法及其应用。

背景技术

随着社会的不断发展,陆地面积也会发生变化。通常,在对江河湖泊进行疏浚时,通过将淤泥抽起来放到一个低洼区域,待其水分流失可作为陆地使用,此时形成的一个区域就是吹填区(吹填区域)。其中,吹填土是吹填区域的主要组成部分,其是水力冲填泥砂形成的填土,主要是由于整治或疏通江河航道,或者因工农业生产需要填平或填高江河附近某些地段时,利用挖泥船在江、海、河、湖水域中继续清淤挖泥然后利用高压水流将其清淤泥砂以泥浆形式沿着输送排泥管道吹填到水域岸边或其他需要填高地段及泥砂堆积区,逐步堆积、流淌和沉积才形成了吹填土。当今的围海造地、吹填建造陆地是国内外沿海地区对土地资源的二次开发利用的有效措施。

目前,在吹填区域的吹填土大多是盐碱地,需要进行改良后才可以作为绿化种植土使用。目前利用吹填土改良为绿化种植土的技术,需要至少1年以上时间才能达到园林景观效果,并通过系统综合改良,投入成本比客土绿化成本高,具体主要是采取(浅潜水)暗管排盐技术来进行吹填土改良,第一年只能种植盐生和耐盐碱植物地被植物或灌木,不能栽植园林景观乔木。因此,现有的暗管排盐技术用于吹填土改良时存在以上问题,第一年改良的吹填土土质孔隙小,含盐量高,结构差,不能成为用于园林建设的种植土。综上所述,需要设计一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法,以实现当年吹填完成后直接进行绿地建设目的。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法,以解决上述背景技术中提出的现有技术中采用暗管排盐技术来进行吹填土改良的方法,存在得到的改良的吹填土不能直接成为园林建设用种植土的问题。

为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法,包括以下步骤:

1)采用暗管排盐工艺布置暗管(排盐管)对吹填区域的吹填土(尤其是属于盐碱地的吹填土)进行排盐;其中,暗管若采用盲管需要用无纺布包裹,周围设置滤料,在暗管上层铺设滤料15-30cm,作为阻断地下盐分上升的隔离层;隔离层上回填吹填土1米以上,且吹填土中掺入改良基质也用这样的滤料,并进行淋洗脱盐;所述滤料使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物。代替以往用石硝、炉渣等工业废弃物作为滤料;

2)在排盐后的吹填土上栽植植物,同时在排盐后的吹填土中添加经过发酵腐熟后的绿植废弃物作为土壤改良剂。

作为本发明进一步的方案:在所述的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法中,在排盐后的吹填土中添加土壤改良剂后得到的土壤的性能符合绿化种植土行业标准(CJ/T340-2016绿化种植土壤)。即在排盐后的吹填土中添加土壤改良剂后得到的土壤中,含盐量:0.6-1.2g/kg,pH:7.80-8.12,土壤容重:1.35-1.28mg/cm3,土壤入渗率:5.0-0.36mm/h,土壤渗透系数:1×10-4cm/s-1×10-5cm/s,土壤有机质:20-58g/kg,水解性氮:150-180mg/kg,有效磷:43-56mg/kg,速效钾:182-289mg/kg。

本发明实施例的另一目的在于提供一种所述的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法在盐碱土壤治理中的应用。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明实施例提供了一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法,通过采用暗管排盐工艺首先采用暗管对吹填区域的吹填土进行排盐,暗管周围设置滤料,吹填土中掺入土壤改良基质(同滤料)并进行淋洗脱盐,滤料使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物,然后在排盐后的吹填土上栽植植物,同时在排盐后的吹填土中添加经过发酵腐熟的绿植废弃物作为土壤改良剂,步骤简单、投入低、见效快、效果好,绿地废弃物得到利用,实现了吹填区盐碱地直接改良绿化,解决了现有技术中采用暗管排盐技术来进行吹填土改良的方法,存在吹填土不能直接作为园林建设用种植土的问题;而且,通过利用绿植废弃物代替石硝,代替改良剂,代替肥料,实现了用一种绿地废弃物解决吹填区域盐碱地绿化的排盐控水增肥问题的目标,该项目具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明包含的信息,对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变,而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解,本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分,因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上,本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。

本发明实施例提供的一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法,具体是针对滨海吹填区域的盐碱地绿化生态排盐控水增肥的方法,其包括以下步骤:

采用暗管排盐工艺(现有技术)布置暗管(排盐管)对吹填区域的吹填土(尤其是属于盐碱地的吹填土)进行排盐;其中,暗管若为盲管需要用无纺布包裹,盲管周围设置滤料,在暗管上层铺设滤料15-30cm,作为阻断地下盐分上升的隔离层;隔离层上回填吹填土1米以上,且吹填土中掺入改良基质也用这样的滤料,并进行淋洗脱盐;所述滤料使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物。所述隔离层滤料和土壤改良基质使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物,代替以往的石硝、炉渣等工业废弃物作为滤料;

在排盐后的吹填土上栽植植物,同时在排盐后的吹填土中添加经过发酵腐熟后的绿植废弃物作为土壤改良剂。

本发明实施例中,隔离层滤料使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物,解决现有的滨海低洼盐碱地排盐系统中隔离层多数用石硝、炉渣等这种消耗性工业材料,导致改良后期的水、肥的流失,盐分只能通过暗管排出,也不利于深层盐碱地的土壤性能改良,植物根系往下延伸困难的问题。

作为本发明的另一优选实施例,在所述吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法中,所述隔离层滤料的粒径为1-4cm。

作为本发明的另一优选实施例,所述隔离层滤料的粒径为2-3cm,具体使用的是经过粉碎、干燥加工的绿植废弃物,即具体是粒径为2-3cm的干硬的绿植废弃物颗粒。

作为本发明的另一优选实施例,所述吹填土中掺入的改良基质,按体积施入不大于吹填土土体体积的20%,通过与吹填土掺拌均匀,使土壤渗透性增加,然后进行淋洗脱盐。具体的,在隔离层滤料上回填的吹填土(尤其是盐渍土)中掺入粒径为2-3cm的干硬的绿植废弃物颗粒,掺拌量≤20%土体体积,与土掺拌均匀,使土壤渗透性增加,进行淋洗脱盐,在进行绿化栽植时,将发酵腐熟好的绿植废弃物为土壤改良剂施入。

本发明实施例中,通过在进行栽植植物时将发酵腐熟好的绿植废弃物作为土壤改良剂施入,根据植物需求量施入,增加土壤肥力,达到滨海盐碱地排盐控水增肥一体化的效果。

作为本发明的另一优选实施例,所述土壤改良剂的添加量根据待栽植的植物确定,一般为排盐后的吹填土的土体体积的15-20%。

作为本发明的另一优选实施例,所述土壤改良剂也可以采取在用于栽植的植物的树穴中加入的方式,根据待栽植的植物的大小和种类来确定,一般的,植物胸径在10cm以下时加入3-5公斤,植物胸径在10-15cm时加入5-8公斤,植物胸径在15cm以上时加入8公斤以上,以此类推。

作为本发明的另一优选实施例,所述土壤改良剂采用的经过发酵腐熟后的绿植废弃物的颗粒粒径不大于1cm,与回填的吹填土均匀掺拌后使用。

作为本发明的另一优选实施例,所述绿植废弃物主要是景区、花卉市场、公园、苗圃、道路两侧的绿化带中树、草、花的自然凋落或在养护过程中产生的植物残体,包括树枝、枝条、碎草、落叶、花败、水草等废弃物。

优选的,隔离层滤料是干硬的绿植废弃物粉碎得到,一般为干枯的枝条或死树,也可以用修剪后的枝条晾晒干后粉碎的方式得到。

作为本发明的另一优选实施例,所述暗管外侧设置的隔离层滤料的厚度是15-30cm。

本发明实施例提供的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法通过利用绿植废弃物代替石硝,代替改良剂,代替肥料,实现了用一种绿地废弃物解决吹填区域盐碱地绿化的排盐控水增肥问题的目标,体现了节约化投入低、废物循化利用的持续生态绿地建设模式。

作为本发明的另一优选实施例,在所述吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法中,在排盐后的吹填土中添加土壤改良剂后得到的土壤的性能符合绿化种植土行业标准(CJ/T340-2016)。即在排盐后的吹填土中添加土壤改良剂后得到的土壤中,含盐量是0.6-1.2g/kg,pH是7.80-8.12,土壤容重是1.35-1.28mg/cm3

作为本发明的另一优选实施例,在排盐后的吹填土中添加土壤改良剂后得到的土壤中,土壤入渗率:5.0-0.36mm/h,土壤渗透系数:1×10-4cm/s-1×10-5cm/s。

作为本发明的另一优选实施例,在排盐后的吹填土中添加土壤改良剂后的土壤,其有机质:20-58g/kg,水解性氮:150-180mg/kg,有效磷:43-56mg/kg,速效钾:182-289mg/kg。

作为本发明的另一优选实施例,在所述吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法中,该方法包括采用暗管排盐工艺,按照现有技术中的暗管排盐工艺参数布置排盐管;所述隔离层滤料,填充在暗管周围和暗管上面,均为粒径2-3cm的绿植废弃物,再回填吹填土。

本发明实施例还提供一种所述的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法在盐碱土壤治理中的应用。

作为本发明的另一优选实施例,所述盐碱土壤可以是吹填区域盐碱地,也可以是其他的轻度盐碱地、中度盐碱地和重度盐碱地等,具体根据需求进行选择,这里并不作限定。其中,轻度盐碱地是指出苗率在70%-80%,含盐量在千分之三以下;重度盐碱地是指含盐量超过千分之六,出苗率低于50%。

以下通过列举具体实施例对本发明的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法的技术效果做进一步的说明。

实施例1

一种吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法,具体是一种用绿植废弃物代替石硝或炉渣,增加土壤渗透性,减少土壤中水、肥流失,控制水分增加肥力一体化的吹填区域盐碱地改良绿化的方法,其主要包括以下步骤:

1)按照浅潜水暗管排盐方式,在离地面1米处刨槽深度为15cm,宽度为30cm的沟,沟中铺入排盐管,若排盐管采用盲管,需要用无纺布包裹,在排盐管周围用粒径为Φ2-3cm干硬的绿植废弃物填充;

2)在排盐管上面铺设滤料作为隔离层,使用颗粒状的粒径为Φ2-3cm干硬的绿植废弃物,铺设厚度15-30cm;

3)隔离层滤料上面回填吹填土,要求在吹填土中掺入颗粒状的粒径为Φ2-3cm干硬的绿植废弃物,添加量为不大于土体体积的20%,进行大水淋洗脱盐,达到种植植物要求的含盐量;

4)开始栽植园林绿化植物,吹填区域盐渍土改良是采用添加发酵腐熟好的绿植废弃物作为土壤改良剂,用于发酵腐熟的绿植废弃物的颗粒粒径≤1cm,与回填的吹填土均匀掺拌后使用。

在本实施例中,在后期养护中,作为颗粒状绿植废弃物的隔离层滤料埋在地下土体中,基本满足盐分隔离和控制,处于厌氧状态下,不易分解,一方面与石硝一样,因颗粒大,坚硬起到隔离作用,防止地下水中盐分上升,另一方面,即使有部分盐水上升时,被绿植废弃物吸纳,绿植废弃物其实就是木材,因吸湿性和吸水性也起到盐分被阻隔作用;若隔离层上面土体中有盐分,随着大水浇灌到隔离层滤料,盐分也被绿植废弃物吸收吸纳,不受水分多少影响,比石硝等阻隔土壤中盐分作用更大,石硝只能让盐分随着大水淋洗,盐分随着暗管排走,但如果没有足够多的水,形不成重力水,盐分就排不到排盐管中。

实施例2

与实施例1相比,还包括土壤改良剂的添加量根据栽植植物确定的步骤,一般为土体体积的15-20%,也可以采取树穴中加入,根据树木大小和树种来确定,一般胸径在10cm以下的加入3-5公斤,胸径10-15cm的加入5-8公斤,以此类推。

实施例3

在回填土中掺入的颗粒状的绿植废弃物,五年内主要起到增加土体通透性作用,随着后期中土壤微生物活动,这些绿植废弃物慢慢被发酵腐熟,成为有机基质,增加土壤肥力,团聚体增加,也改善土壤结构,土壤保水持水能力提高,性能改良后,大大增加对雨水利用,成为一个个储水库,促进植物根系生长,保持植物旺盛长势状态,节约淡水浇灌,这是利用一种废弃物根据运行时间点不同起到不同阶段作用,解决问题的关键。

实施例4

在本实施例中,在曹妃甸工业园区的海语昕居住宅区绿化中采用实施例1的方式进行排盐控水增肥,同时进行传统暗管排盐方式的排盐工艺作为比较,具体的试验比较如下:面积各2000平方米,暗管铺设都相同,采用波纹盲管,一级管管径63mm,二极管管径使用110-200mm,管间距8-10m,按照盐碱地中暗管排盐工艺,铺设排盐管。不同的是,传统工艺采用的隔离层用石硝;实施例1提供的新工艺直接利用以前的吹填土,其中隔离层和盲管周围采用的是粉碎加工成颗粒状的2-3cm绿植废弃物;在吹填土改良中,添加20%的同样粒径(2-3cm)的园林废弃物,进行大水淋洗,加快了淋洗速度,脱盐率达到83.6%,土壤含盐量先由3.2%降到0.38%,可以进行栽植,栽植后含盐量达到0.6-1.2(10个取样点的值),经过采用实施例1的方式进行排盐控水增肥后的吹填盐渍土通过改良达到行业种植土标准。而采用传统暗管排盐方式的土壤的性能不适用于直接栽植植物,具体的土壤性能主要检测指标见表1所示。

表1土壤性能主要检测指标

实施例5

与实施例1相比,栽植园林绿化植物是栽植乔木,栽植乔木的树穴添加6公斤发酵腐熟好的绿植废弃物作为土壤改良剂,其有机质含量达到62.6%。

实施例6

与实施例1相比,栽植园林绿化植物是栽植灌木,栽植灌木的树穴添加4公斤发酵腐熟好的绿植废弃物作为土壤改良剂。

实施例7

与实施例1相比,栽植园林绿化植物是栽植地被草坪,发酵腐熟好的绿植废弃物掺拌到0-20cm表层土中,发酵腐熟好的绿植废弃物的掺拌量是表层土体积的15%,土壤性能达到国家行业种植土标准。

实施例8

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的白蜡外,其他与实施例5相同。

实施例9

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的国槐外,其他与实施例5相同。

实施例10

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的圆冠榆外,其他与实施例5相同。

实施例11

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的法桐外,其他与实施例5相同。

实施例12

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的银杏外,其他与实施例5相同。

实施例13

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的海棠外,其他与实施例5相同。

实施例14

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的金银木外,其他与实施例5相同。

实施例15

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的木槿外,其他与实施例5相同。

实施例16

与实施例5相比,除了栽植园林绿化植物是栽植的黄杨草坪外,其他与实施例5相同。

根据以上的实施例,经过一年观察,栽植的白蜡,国槐,圆冠榆,法桐,银杏,海棠,金银木,木槿,黄杨草坪等长势良好,与传统工艺比较没有差异。

实施例17

与实施例1相比,除了隔离层滤料是使用颗粒状的粒径为1cm干硬的绿植废弃物,铺设厚度15cm外,其他与实施例1相同。

实施例18

与实施例1相比,除了隔离层滤料是使用颗粒状的粒径为2m干硬的绿植废弃物,铺设厚度30cm外,其他与实施例1相同。

实施例19

与实施例1相比,除了隔离层滤料是使用颗粒状的粒径为3cm干硬的绿植废弃物,铺设厚度20cm外,其他与实施例1相同。

实施例20

与实施例1相比,除了隔离层滤料是使用颗粒状的粒径为4cm干硬的绿植废弃物,铺设厚度25cm外,其他与实施例1相同。

实施例21

与实施例1相比,除了吹填土中掺入颗粒状的粒径为2cm干硬的绿植废弃物,添加量为土体体积的20%外,其他与实施例1相同。

实施例22

与实施例1相比,除了吹填土中掺入颗粒状的粒径为3cm干硬的绿植废弃物,添加量为土体体积的10%外,其他与实施例1相同。

实施例23

与实施例1相比,除了用于发酵腐熟的绿植废弃物的颗粒粒径是1cm外,其他与实施例1相同。

实施例24

与实施例1相比,除了用于发酵腐熟的绿植废弃物的颗粒粒径是0.1cm外,其他与实施例1相同。

实施例25

与实施例1相比,除了土壤改良剂的添加量是土体体积的15%外,其他与实施例1相同。

实施例26

与实施例1相比,除了土壤改良剂的添加量是土体体积的20%外,其他与实施例1相同。

实施例27

与实施例1相比,除了土壤改良剂是根据待栽植的植物的大小和种类来确定,其中,植物胸径在10cm以下时加入3公斤,植物胸径在10-15cm时加入5公斤,植物胸径在15cm以上时加入8公斤以上外,其他与实施例1相同。

实施例28

与实施例1相比,除了土壤改良剂是根据待栽植的植物的大小和种类来确定,其中,植物胸径在10cm以下时加入5公斤,植物胸径在10-15cm时加入8公斤,植物胸径在15cm以上时加入8公斤以上外,其他与实施例1相同。

需要说明的是,本发明提供的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法步骤简单、投入低、见效快、效果好,绿地废弃物得到利用,实现了吹填区盐碱地直接改良绿化,探索以绿养绿节约型绿地建设模式,属于盐碱地园林绿化城市生态建设技术领域。目前在围海造地、吹填建造陆地过程中,滨海附近产生的回填土大多是盐碱地,特别是河北省曹妃甸工业区的造陆为目前世界上单体吹填面积最大的围海造地工程,形成土体特点是不均匀性、弱渗透性、高饱和性,土体含盐量高,成为重盐渍土,直接绿化是不可能的,需要针对其特点进行全方位的改良。目前利用吹填土改良为绿化种植土的技术主要是采取浅潜水暗管排盐技术,需要至少1年以上时间才能达到园林景观效果,并通过系统综合改良,投入成本比客土绿化成本高,具体的,第一年只能种植盐生和耐盐碱植物地被植物或灌木,不能栽植园林景观乔木,并存在以下问题:(1)用石硝或炉渣做为隔离层滤料,成本高,随着社会发展,这样材料主要用于建筑;(2)因其吹填土土质孔隙小,含盐量高,结构差,用于园林建设不能成为种植土;(3)吹填土因熟化程度低,土壤性能差,植物根系发育生长差,能直接利用的营养少,导致植物长势弱。针对以上问题,本发明提供的吹填区域盐碱地排盐控水增肥的方法就是通过一套完整技术处理,利用绿植废弃物实现排盐控水增肥一体化技术,实现当年吹填完成后直接进行绿化目的,

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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