[發(fā)明專利]一種模擬鹽堿土水鹽運移裝置及鹽堿地抑鹽方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011405965.0
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN113141802A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔兆杰;宋婷婷;孫曉梅;崔曉瑋;張穎
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: A01B77/00
• 分類號: A01B77/00;A01B79/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發(fā)明涉及鹽堿地治理領(lǐng)域，尤其是涉及一種模擬鹽堿土水鹽運移裝置及鹽堿地抑鹽的方法。公開了一種用于模擬鹽堿土水鹽運移情況的土柱裝置，包括裝有連通管的土柱主體以及接液池等；公開了一種利用隔鹽層實現(xiàn)鹽堿地抑鹽的方法，包括以下步驟：將不同隔鹽層置于土柱的相同位置并將土柱裝填完整，隨后將土柱置于裝有海水的接液池中。本發(fā)明所述土柱裝置能夠最大程度模擬土壤環(huán)境，避免了陽光直射對土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，提高了模擬的準(zhǔn)確性；能夠模擬鹽堿土返鹽過程。同時，本發(fā)明能夠降低底層鹽分在地表的聚集速度，起到抑制土壤返鹽的效果；利用兩種固體廢物及生物炭制備的隔鹽層，既能達到抑制土壤返鹽的效果，同時“變廢為寶”，提高了經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。本發(fā)明可操作性強、效果好、效益高、可大范圍推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明鹽堿地治理領(lǐng)域，尤其是涉及一種模擬鹽堿土水鹽運移裝置及鹽堿地抑鹽的方法。

背景技術(shù)

土壤鹽堿化和次生鹽堿化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的嚴重問題。目前，全世界約有20％的耕地和接近50％的灌溉農(nóng)田嚴重受土壤高濃度鹽堿的影響。我國是鹽堿地大國，根據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計，我國鹽堿地總面積為9913萬公頃，占全球鹽堿地總面積的10.4％。

鹽堿土是指同時含有過量可溶性鹽及較多交換性鈉離子土壤的統(tǒng)稱。伴隨著土壤內(nèi)部毛管水運動及土壤表層水分蒸發(fā)活動，土壤鹽分逐漸從底部運動到土壤表層并積聚。同時，受地下水位的影響，鹽堿土常常呈現(xiàn)出“鹽隨水來，鹽隨水去”等特征。因此，土壤鹽分是影響土壤理化性質(zhì)的主要限制因素。針對鹽堿地的形成特點，即鹽分隨土壤毛管水上升并積聚于地表，因此，切斷部分土壤毛細管理論上是有效降低土壤返鹽的有效途徑。針對這一理論，在鹽堿土中設(shè)置隔離層或增加土壤孔隙度將會有效減少土壤返鹽的概率。

在土壤鹽分如此高頻率的垂直運動的條件下，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致植物難以生存。針對這一特點，土壤鹽分在垂直方向的運移情況成為判斷鹽堿地性狀的指標(biāo)之一。

針對我國土壤鹽堿化程度日益加重、耕地資源日趨短缺以及糧食需求日益高漲的現(xiàn)狀，從根本上降低鹽堿地中的有害物質(zhì)、改善鹽堿地的理化性質(zhì)具有十分重要的意義。目前，室內(nèi)土柱實驗主要利用有機玻璃桶進行模擬，目的是為了便于觀察土壤結(jié)構(gòu)，但其缺點是易受日光或燈光的照射影響，因此會造成土柱環(huán)境與土壤環(huán)境有較大的差別，影響實驗效果。中國實用新型專利CN206627514U提供了一種研究地下水影響條件下土壤水鹽運移規(guī)律的土柱裝置，包括附有遮光簾的土柱裝備及監(jiān)測系統(tǒng)，該裝置能夠降低光照、溫度等因素對試驗數(shù)據(jù)的影響，但裝置復(fù)雜，難以開展大型實驗。中國發(fā)明專利CN108513753A公開了一種以牛皮紙或瓦楞紙為載體，以甲基纖維素、酒糟、木屑、枯草芽孢桿菌中的幾種物質(zhì)作隔鹽物質(zhì)，進而制備成能夠在土壤中起到隔鹽效果的隔鹽紙。該方法能夠起到緩沖和阻斷土壤毛細作用、降低鹽分、降低成本的作用，但隔鹽層作用效果短。中國發(fā)明專利CN109757144A公開了一種濱海鹽堿地的改良方法，其中用到了爐渣、脫硫石膏、枯枝落葉作隔離層。該方法能夠防止鹽分向上聚集，但通過客土方法會造成土壤資源的轉(zhuǎn)移，耗費大量人力物力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有模擬水鹽運移裝置的不足，提供了一種適用范圍廣、模擬效果好的模擬裝置，該裝置能夠較大程度模擬土壤內(nèi)部真實環(huán)境，同時操作簡便，適合實驗室開展大型實驗；同時，本發(fā)明利用該裝置，發(fā)明了一種能夠有效抑制土壤返鹽的方法，該方法克服原有技術(shù)的不足，具有較高的經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種用于實驗室模擬鹽堿土水鹽運移規(guī)律、監(jiān)測各改良措施對土壤理化性質(zhì)的改良效果的土柱裝置，其特征在于：該裝置包括接液池和土柱；所述接液池包括長方形不透光底盒以及打孔頂蓋；所述土柱包括PVC圓柱主體以及連通管；所述土柱側(cè)面連接連通管、底部密封后打孔；所述土柱下端放置于接液池中。

其中，所述土柱主體由PVC管制成，直徑15～20cm、管長60～120cm，管壁側(cè)面從下至上每20cm打孔，孔徑2～4cm。

其中，所述土柱主體底部密封，在距底部高2cm的地方打進水口。