[发明专利]一种适于涝渍兼治、可有效控制稻田氮磷流失的排水装置

说明书

本发明属于农田设备技术领域，具体是一种适于涝渍兼治、可有效控制稻田氮磷流失的排水装置，连通稻田沥水沟和田间末级排水沟，包括位于田埂的稻田侧的表水潜流生物炭池，以及连通田间末级排水沟与表水潜流生物炭池的排水流出控制件，稻田沥水沟汇集于表水潜流生物炭池，表水潜流生物炭池内由上至下依次设有耕土层、生物炭层和反滤层的填充物。本发明集稻田氮磷流失控制与水稻涝渍防治于一体，适于多雨湿润地区对稻田实施环境友好型排水管理和水稻(包括稻田旱作期其他作物)涝渍灾害防治。

技术领域

本发明属于农田设备技术领域，具体是一种适于涝渍兼治、可有效控制稻田氮磷流失的排水装置。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物，在南方湿润地区有着广泛栽培，有效防治稻田氮磷流失是农业面源污染防控的重要方面。在田间水平上，减少氮磷排放、减轻面源污染的主要做法是采取测土平衡施肥、看天气错开强降水科学追肥、多蓄少排。但是，从水稻栽培和涝害防控角度，在生产过程存在主动排水和被动排水的现象。泡田期大灌水，栽秧前田埂扒口直接排放水，产生较严重的农田养分流失，降低了肥料的利用效率；正常情况下临近晒田期停灌，使田面水自然落干，适逢较强降水时则主动扒口直接排水，也会有一定氮磷养分流失。水稻生产跨主雨期，在强降水可能导致作物涝害时，不得不进行田间排水，此即水稻生产过程的被动排水现象，在直接扒开田埂应急排水防涝的同时亦伴随农田养分(包括氮磷)的流失。而控制稻田氮磷等养分流失的关键是控水，现有技术方案主要体现在控制排水上，相应的出现了一些控制排水技术和出水口排水控制装置。其共性是，通过调节农田地下排水出口的高低控制地下排水量，通过调节农田地表排水出口开度大小控制地表排水速率，亦即，通过增加滞留时间减轻农田中氮磷等养分的流失。明显的不足是：没有把控制排水和作物涝渍防治结合起来，未能很好体现农田环境友好型排水与作物涝渍防治的有机统一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种适于涝渍兼治、可有效控制稻田氮磷流失的排水装置，集稻田氮磷流失控制与水稻涝渍防治于一体，适于多雨湿润地区对稻田实施环境友好型排水管理和水稻(包括稻田旱作期其他作物)涝渍灾害防治。

为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种适于涝渍兼治、可有效控制稻田氮磷流失的排水装置，连通稻田沥水沟和田间末级排水沟，包括位于田埂的稻田侧的表水潜流生物炭池，以及连通田间末级排水沟与表水潜流生物炭池的排水流出控制件，稻田沥水沟汇集于表水潜流生物炭池，表水潜流生物炭池内由上至下依次设有耕土层、生物炭层和反滤层的填充物。

而且，所述排水流出控制件包括通过弯头连为一体的水平短管和立管，弯头可以水平短管为轴旋转，水平短管连通表水潜流生物炭池，立管连通田间末级排水沟。

而且，所述水平短管的中轴与田间末级排水沟底部的垂直距离为30～50cm。

而且，所述表水潜流生物炭池的田埂侧设有砌砖墙，砌砖墙下部设有用于水平短管穿过的排水孔。

而且，所述砌砖墙为37砌砖墙。

而且，所述砌砖墙底部与田间末级排水沟底部之间铺设预制砼护坦，砌砖墙与预制砼护坦之间的两侧面是巩固田埂及农沟边坡的翼墙。

而且，所述耕土层为厚度20～40cm的耕土，所述生物炭层为厚度20～30cm的生物炭，所述反滤层为厚度20～30cm的级配良好的反滤料，即反滤料的粒径同时满足不均匀系数C_u＞5和曲率系数C_c＝1～3。

本发明的有益效果在于：表水潜流生物炭池，构建了土壤和生物炭吸附拦截和反滤体强化排水关键技术，处理后的排水中总氮、总氮磷和CODMn的消减率分别达65％、71％和51％以上，可以显著减少稻田氮磷养分的流失，并且可快速排除稻田中的涝水和渍水；可调的排水出流控制件，能根据水稻生育期内田间水位需要，排除多余的涝水，保持适当的田间渗漏，实现涝渍兼治，可为作物生长发育营造良好的农田水土环境。

附图说明