[发明专利]黄泛区耕地节水节肥保墒的治理方法

说明书

本发明公开了黄泛区耕地节水节肥保墒的治理方法，核心技术为在耕地层中形成隔水层的方法，形成隔水层的外加材料包括粘土150～300份，脲酶5～30份，尿素20～80份，钙盐10～90份和水500～1000份，通过搅拌器把外加材料与原状土壤进行混合，形成隔水层，实现黄泛区耕地节水节肥保墒的治理。通过隔水层实现耕地的节水节肥和高效控盐，并有效阻止地下水的蒸发散失，切断地下水盐分与耕层土壤间的联系，避免了盐分在耕地层的积聚，为作物生长创造良好的条件，也实现可持续改良耕地的目的。

技术领域

本发明属于土地治理与农业利用技术领域，涉及黄泛区耕地节水节肥保墒的治理方法。

背景技术

黄河下游流域土层呈现层状分布的特点，土质以粉土和粉砂为主，渗透系数大，毛细作用旺盛，地下的粉土和粉砂层犹如一个地下沙漠，既不利于保水，又造成顶部耕种层水和肥料的流失，造成该区域耕地易干旱、盐碱化、土质差、肥力低的特点及地下水污染的弊端，保水、保肥、保土能力弱，进而使得该区域的作物产量难以保障。因此，依据黄河下游流域土层和耕地实际情况，研发有助于节水稳产和肥料保持的相关技术与方法，持续不断对耕地进行改良，是该区域水资源可持续开发、农业稳定发展和生态环境保护的共同需求，也是黄河流域生态保护和高质量发展的本质要求。

耕地节水节肥备受关注，也有很多文献报道，如CN103374904B提出了农田排灌模式转换节地节水方法，以控制灌溉水用量为核心，通过增加灌溉水设施或者保水材料或者覆盖地膜等方法，来减少灌溉水量，但这些方法，实际实施时，存在投入大、维护费用高、使用麻烦、耕地表层易盐化等缺陷，很难达到保水保肥的目的，甚至带来环境污染或地下水的污染。

发明内容

针对目前黄河下游流域耕地保水性差，易干旱、灌溉水用量大、肥料流失严重、土质盐碱化明显、保水节肥技术方法手段落后、耕种成本高、地力培育进程慢、水资源利用效率低、可持续发展滞后等一系列现实问题，提出一套适合黄泛区耕地节水节肥保墒的治理方法。

本发明增加粉砂土耕地在50cm深自然形成很薄的富含粘土层的厚度，以降低灌溉用水量和提高化肥利用率为目的，结合控制粉土渗透系数和调节毛细作用范围的技术，利用水汽凝结的锅盖效应，提出了黄泛区耕地节水节肥保墒的方法，实现“堵漏限蒸”的目的，以解决该区域水流失严重、土壤瘠薄、保水保肥差的问题，最终实现降低灌溉用水、减少化肥用量、降低农业投入成本，实现可持续改良土质盐碱化、提高粮食产量和生态保护的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

土层分布、耕地和粉土等渗透系数等条件会影响到耕地隔水层(低渗透层)的深度、厚度、添加材料配合比，根据地貌特征，确定隔水层处理的范围，不处理的区域作为夏季多余雨水的下渗区域，耕地时用带有搅拌器的旋耕机把添加材料、水、隔水层土壤进行均匀混合，固化后形成耕地隔水层。隔水层具有锅盖效应，既有效阻止灌溉水、雨水的渗漏，避免肥料的流失和土壤污染，又调节了毛细水上升和地下水汽的通道，毛细水和凝结水在隔水层下方积聚，植物根系附近始终保持一定的湿度，满足植物生成的需要，隔水层的渗透系数相对较小，阻止了地下水蒸发的速度，避免了盐分在耕地层的积聚。

隔水层的锅盖效应，是指冬季土壤表层温度下降时，受深层地温作用，地下水蒸发为水汽向上迁移，在隔水层附近凝结为水，再通过隔水层的毛细作用为植物根系持续缓慢输送水分，如果水汽扩散通量大于下方公式的计算量，凝结水使隔水层内土达到临界饱和状态，凝结水过多，则重新流到深层土中，类似烧开水的锅，锅盖阻止了水分和温度的流失，隔水层即起到疏水又起到保温作用，为植物的生长提供了有利环境。

其中，J为土的水汽扩散通量；ρ为含水率；θ为孔隙率；T为温度，z为距离地表的深度。

黄泛区耕地节水节肥保墒的治理方法步骤为：

S1、根据土层分布和性质及气候条件和主要耕种作物，确定耕地隔水层的深度、厚度；