本發(fā)明屬于鹽堿地改良技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種含高滲透性透水層的排鹽管及其在鹽堿地排鹽中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
目前,在我國鹽堿地地區(qū),面臨淡水資源缺乏,地下水咸化、高地下水位等問題,土壤水鹽狀況是植物生長的主要影響因素。
鹽堿地是鹽類集積的一個種類,是指土壤里面所含的鹽分影響到作物的正常生長,根據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計,全世界鹽堿地的面積為9.5438億公頃,其中我國為9913萬公頃。我國堿土和堿化土壤的形成,大部分與土壤中碳酸鹽的累積有關(guān),因而堿化度普遍較高。
隨著經(jīng)濟開發(fā)的不斷深入,生態(tài)問題日益突出,特別是沿海地區(qū)的土地鹽漬化問題更加突出。沿海地區(qū)的鹽堿地具有鹽分高、養(yǎng)分低、比重和容重大、孔隙度和滲透系數(shù)小等缺點,極大地制約了沿海地區(qū)的生態(tài)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而且在鹽堿地地區(qū),淡水資源嚴重缺乏,灌溉條件十分有限,是影響植物生長的主要因素。因此,要改善鹽堿地地區(qū)的生態(tài)問題,從根本上迫切需要解決的是鹽堿地的徹底改良問題。運用暗管排鹽技術(shù)可以改善鹽堿地,然而目前現(xiàn)有的暗管排鹽技術(shù)仍存在諸多不足,例如:
(1)現(xiàn)有的暗管本體拉伸斷裂強度、拉伸屈服強度弱;斷裂伸長率較低;
(2)使用現(xiàn)有的排鹽管改良鹽堿地后,鹽堿地0-30cm土壤的滲透率低,土壤總縫隙度小,土壤容重大,不適宜植物生長;
(3)使用現(xiàn)有的排鹽管對鹽堿地改良1年后,鹽堿地0-30cm土壤中含鹽量較高,pH值偏高,土壤導(dǎo)電率較高;
(4)使用現(xiàn)有的排鹽管改良鹽堿地后,植物成活率低,抗病能力較弱。
綜上可知,現(xiàn)有技術(shù)在實際使用上顯然存在不便與缺陷,所以有必要加以改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種含高滲透性透水層的排鹽管及其在鹽堿地排鹽中的應(yīng)用,以實現(xiàn)以下發(fā)明目的:
(1)本發(fā)明所述的暗管拉伸斷裂強度為50-62 MPa;拉伸屈服強度為52-60 MPa;斷裂伸長率為180-198%;
(2)使用本發(fā)明的排鹽管改良鹽堿地后,鹽堿地0-30cm土壤的滲透率為85.0-92.8%,土壤總縫隙度為43.0-50.6%,土壤容重為1.30 -1.45 g/cm3;
(3)使用本發(fā)明的排鹽管對鹽堿地改良1年后,鹽堿地0-30cm土壤中含鹽量控制在0.08-0.18%,pH值為在7.1-7.7,土壤導(dǎo)電率控制在2.4-3.6 ms/cm;
(4)使用本發(fā)明的排鹽管改良鹽堿地后,植物成活率高,抗病能力強。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種含高滲透性透水層的排鹽管,其特征在于:包括暗管、包覆在暗管四周的稻草層和透水層。
以下是對上述技術(shù)方案的進一步改進:
所述透水層包括下透水層和上透水層,
所述下透水層由下往上依次鋪設(shè):熱軋透水無紡布層、草炭土層、砂卵石下層;
所述上透水層由下往上依次鋪設(shè):砂卵石上層、鹿沼土層。
所述砂卵石下層和砂卵石上層均由以下成分組成:
砂卵石和麥秸稈;
砂卵石和麥秸稈按照20:2-10的體積比混合;
砂卵石的直徑1-2cm,砂卵石的含水率為0.03%;麥秸稈的長度為2-10cm。
所述砂卵石下層的上表面傾斜鋪設(shè),砂卵石下層的上表面與水平面的夾角為1.5-3.5°,將包覆好稻草層的暗管鋪設(shè)于砂卵石下層的上表面上并且填充鋪設(shè)砂卵石上層至平行于水平面,所述暗管與水平面的夾角為1.5-3.5°;
砂卵石下層和砂卵石上層的總厚度為45-60cm。
所述草炭土層厚3-8cm,草炭土層為草炭土,草炭土的粒徑為0.5-1cm,草炭土的pH為6.5-6.7。
所述鹿沼土層厚10-20cm,鹿沼土層為鹿沼土,鹿沼土的粒徑為0.3-0.6cm,鹿沼土的pH為6.2-6.5。
所述熱軋透水無紡布層為熱軋透水無紡布且熱軋透水無紡布鋪設(shè)1-3層,熱軋透水無紡布的有效成分為聚丙烯;熱軋透水無紡布的孔隙率為76-80%;
所述暗管是由以下重量份的原料加工而成:
熱可塑性橡膠98-102份、高密度聚乙烯106-110份、聚四氟乙烯8-10份、電氣石4.3-4.9份、脂肪酸多元醇酯1.5-2.5份、硼酸鋅2.3-3.3份、三氧化二銻4.0-5.0份、液體石蠟0.6-0.8份、鄰苯二甲酸丁芐酯3.8-4.2份、云母1.4-2.2份、丁基羥基茴香醚3.5-4.1份、環(huán)氧樹脂2.0-3.0份。
所述暗管為PE波紋管,所述暗管的最大截面直徑為管徑為75-85mm,暗管的最小截面直徑為管徑為70-80mm,暗管管壁厚0.2-0.4cm,暗管的最小截面直徑對應(yīng)的管壁上設(shè)有圓形透水孔,圓形透水孔的直徑為0.3mm。
一種含高滲透性透水層的排鹽管在鹽堿地排鹽中的應(yīng)用,在鹽堿地中挖設(shè)排鹽管溝,排鹽管溝深130cm,相鄰排鹽管溝溝距為2m;集水渠深150cm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明所述的暗管拉伸斷裂強度為50-62 MPa;拉伸屈服強度為52-60 MPa;斷裂伸長率為180-198%;
(2)使用本發(fā)明的排鹽管改良鹽堿地后,鹽堿地0-30cm土壤的滲透率為85.0-92.8%,土壤總縫隙度為43.0-50.6%,土壤容重為1.30 -1.45 g/cm3;
(3)使用本發(fā)明的排鹽管對鹽堿地改良1年后,鹽堿地0-30cm土壤中含鹽量控制在0.08-0.18%,pH值為在7.1-7.7,土壤導(dǎo)電率控制在2.4-3.6 ms/cm;
(4)使用本發(fā)明的排鹽管改良鹽堿地后,植物成活率高,抗病能力強。
具體實施方式
以下通過具體實施例說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不僅僅限定于這些實施例。
實施例1 一種含高滲透性透水層的排鹽管
一種含高滲透性透水層的排鹽管,包括暗管、包覆在暗管四周的稻草層和透水層。
所述暗管是由以下重量份的原料加工而成:
熱可塑性橡膠98份、高密度聚乙烯106份、聚四氟乙烯8份、電氣石4.3份、脂肪酸多元醇酯1.5份、硼酸鋅2.3份、三氧化二銻4.0份、液體石蠟0.6份、鄰苯二甲酸丁芐酯3.8份、云母1.4份、丁基羥基茴香醚3.5份、環(huán)氧樹脂2.0份。
所述暗管為PE波紋管,所述暗管的最大截面直徑為管徑為75mm,暗管的最小截面直徑為管徑為70mm,暗管管壁厚0.2-0.4cm,暗管的最小截面直徑對應(yīng)的管壁上設(shè)有圓形透水孔,圓形透水孔的直徑為0.3mm。
所述透水層包括下透水層和上透水層,
所述下透水層由下往上依次鋪設(shè):熱軋透水無紡布層、草炭土層、砂卵石下層;
所述上透水層由下往上依次鋪設(shè):砂卵石上層、鹿沼土層;
所述草炭土層和砂卵石下層之間、砂卵石上層和鹿沼土層之間均鋪設(shè)有尼龍網(wǎng)層;
所述熱軋透水無紡布層為熱軋透水無紡布且熱軋透水無紡布鋪設(shè)1層,熱軋透水無紡布的有效成分為聚丙烯,熱軋透水無紡布克重為25g/m2;熱軋透水無紡布的孔隙率為76-80%;
所述草炭土層厚3cm,草炭土層為草炭土,草炭土的粒徑為0.5-1cm,草炭土的pH為6.5-6.7;
所述砂卵石下層和砂卵石上層均由以下成分組成:
砂卵石和麥秸稈;
砂卵石和麥秸稈按照20:2的體積比混合;
砂卵石的直徑1-2cm,砂卵石的含水率為0.03%;麥秸稈的長度為2-10cm;
所述砂卵石下層的上表面傾斜鋪設(shè),砂卵石下層的上表面與水平面的夾角為1.5-3.5°,將包覆好稻草層的暗管鋪設(shè)于砂卵石下層的上表面上并且填充鋪設(shè)砂卵石上層至平行于水平面,所述暗管與水平面的夾角為1.5-3.5°;
砂卵石下層和砂卵石上層的總厚度為45cm;
所述鹿沼土層厚10cm,鹿沼土層為鹿沼土,鹿沼土的粒徑為0.3-0.6cm,鹿沼土的pH為6.2-6.5。
實施例2一種含高滲透性透水層的排鹽管
一種含高滲透性透水層的排鹽管,包括暗管、包覆在暗管四周的稻草層和透水層。
所述暗管是由以下重量份的原料加工而成:
熱可塑性橡膠100份、高密度聚乙烯108份、聚四氟乙烯9份、電氣石4.6份、脂肪酸多元醇酯2.0份、硼酸鋅2.8份、三氧化二銻4.5份、液體石蠟0.7份、鄰苯二甲酸丁芐酯4.0份、云母1.8份、丁基羥基茴香醚3.8份、環(huán)氧樹脂2.5份。
所述暗管為PE波紋管,所述暗管的最大截面直徑為管徑為80mm,暗管的最小截面直徑為管徑為75mm,暗管管壁厚0.2-0.4cm,暗管的最小截面直徑對應(yīng)的管壁上設(shè)有圓形透水孔,圓形透水孔的直徑為0.3mm。
所述透水層包括下透水層和上透水層,
所述下透水層由下往上依次鋪設(shè):熱軋透水無紡布層、草炭土層、砂卵石下層;
所述上透水層由下往上依次鋪設(shè):砂卵石上層、鹿沼土層;
所述草炭土層和砂卵石下層之間、砂卵石上層和鹿沼土層之間均鋪設(shè)有尼龍網(wǎng)層;
所述熱軋透水無紡布層為熱軋透水無紡布且熱軋透水無紡布鋪設(shè)2層,熱軋透水無紡布的有效成分為聚丙烯,熱軋透水無紡布克重為25g/m2;熱軋透水無紡布的孔隙率為76-80%;
所述草炭土層厚5cm,草炭土層為草炭土,草炭土的粒徑為0.5-1cm,草炭土的pH為6.5-6.7;
所述砂卵石下層和砂卵石上層均由以下成分組成:
砂卵石和麥秸稈;
砂卵石和麥秸稈按照20:6的體積比混合;
砂卵石的直徑1-2cm,砂卵石的含水率為0.03%;麥秸稈的長度為2-10cm;
所述砂卵石下層的上表面傾斜鋪設(shè),砂卵石下層的上表面與水平面的夾角為1.5-3.5°,將包覆好稻草層的暗管鋪設(shè)于砂卵石下層的上表面上并且填充鋪設(shè)砂卵石上層至平行于水平面,所述暗管與水平面的夾角為1.5-3.5°;
砂卵石下層和砂卵石上層的總厚度為55cm;
所述鹿沼土層厚15cm,鹿沼土層為鹿沼土,鹿沼土的粒徑為0.3-0.6cm,鹿沼土的pH為6.2-6.5。
實施例3一種含高滲透性透水層的排鹽管
一種含高滲透性透水層的排鹽管,包括暗管、包覆在暗管四周的稻草層和透水層。
所述暗管是由以下重量份的原料加工而成:
熱可塑性橡膠102份、高密度聚乙烯110份、聚四氟乙烯10份、電氣石4.9份、脂肪酸多元醇酯2.5份、硼酸鋅3.3份、三氧化二銻5.0份、液體石蠟0.8份、鄰苯二甲酸丁芐酯4.2份、云母2.2份、丁基羥基茴香醚4.1份、環(huán)氧樹脂3.0份。
所述暗管為PE波紋管,所述暗管的最大截面直徑為管徑為85mm,暗管的最小截面直徑為管徑為80mm,暗管管壁厚0.2-0.4cm,暗管的最小截面直徑對應(yīng)的管壁上設(shè)有圓形透水孔,圓形透水孔的直徑為0.3mm。
所述透水層包括下透水層和上透水層,
所述下透水層由下往上依次鋪設(shè):熱軋透水無紡布層、草炭土層、砂卵石下層;
所述上透水層由下往上依次鋪設(shè):砂卵石上層、鹿沼土層;
所述草炭土層和砂卵石下層之間、砂卵石上層和鹿沼土層之間均鋪設(shè)有尼龍網(wǎng)層;
所述熱軋透水無紡布層為熱軋透水無紡布且熱軋透水無紡布鋪設(shè)3層,熱軋透水無紡布的有效成分為聚丙烯,熱軋透水無紡布克重為25g/m2;熱軋透水無紡布的孔隙率為76-80%;
所述草炭土層厚8cm,草炭土層為草炭土,草炭土的粒徑為0.5-1cm,草炭土的pH為6.5-6.7;
所述砂卵石下層和砂卵石上層均由以下成分組成:
砂卵石和麥秸稈;
砂卵石和麥秸稈按照20:10的體積比混合;
砂卵石的直徑1-2cm,砂卵石的含水率為0.03%;麥秸稈的長度為2-10cm;
所述砂卵石下層的上表面傾斜鋪設(shè),砂卵石下層的上表面與水平面的夾角為1.5-3.5°,將包覆好稻草層的暗管鋪設(shè)于砂卵石下層的上表面上并且填充鋪設(shè)砂卵石上層至平行于水平面,所述暗管與水平面的夾角為1.5-3.5°;
砂卵石下層和砂卵石上層的總厚度為60cm;
所述鹿沼土層厚20cm,鹿沼土層為鹿沼土,鹿沼土的粒徑為0.3-0.6cm,鹿沼土的pH為6.2-6.5。
檢測結(jié)果:
表1本發(fā)明實施例1- 實施例3,其中,暗管的拉伸斷裂強度、拉伸屈服強度、斷裂伸長率檢測數(shù)據(jù)
對照:普通暗管的檢測數(shù)據(jù)
由上述試驗結(jié)果可知,實施例2所述的暗管拉伸斷裂強度為50-62 MPa;拉伸屈服強度為52-60 MPa;斷裂伸長率為180-198%,由此可知,實施例2是優(yōu)選實施例。
下述實施例4 - 實施例7是對實施例2所述一種含高滲透性透水層的排鹽管的優(yōu)化,即采用實施例2的排鹽管,只改變卵石下層和砂卵石上層中砂卵石和麥秸稈的體積比,對砂卵石和麥秸稈的體積比做多因素分析,采用常規(guī)方法對鹽堿地0-30cm土壤的土壤滲透率、土壤總縫隙度、土壤容重進行測定。
表2多因素分析(實施例4-實施例7)
由表2多因素分析試驗可知,實施例5的效果最佳,實施例5是優(yōu)選實施例,即砂卵石和麥秸稈的體積比為20:6.5。
實施例8一種含高滲透性透水層的排鹽管在鹽堿地排鹽中的應(yīng)用
1、挖設(shè)排鹽管溝和集水渠
在含鹽量為0.45%、堿化度ESP為21%、土壤導(dǎo)電率為6.0ms/cm的鹽堿地中挖設(shè)排鹽管溝,排鹽管溝深130cm,相鄰排鹽管溝溝距為2m;集水渠深150cm,排鹽管溝與集水渠垂直挖設(shè)。
2、鋪設(shè)排鹽管
在排鹽管溝底部鋪設(shè)3cm敷料層,所述敷料層為PE造粒;
在敷料層上方鋪設(shè)本發(fā)明的排鹽管;
排鹽管中的暗管出口處與集水渠相連通。
3、回填原土
排鹽管鋪設(shè)完畢后,將原土回填到排鹽管溝直至與鹽堿地地面水平。
4、改良
使用本發(fā)明的排鹽管對鹽堿地進行改良1年后,種植木麻黃。
本發(fā)明所述的暗管設(shè)置于第二混合層內(nèi),且第一混合層與第二混合層的分界面以暗管的下底面所在的平面為分界面。
結(jié)果檢測:
(1)使用本發(fā)明實施例1和實施例3的排鹽管改良鹽堿地后,鹽堿地0-30cm土壤的滲透率分別達85.0%、86.2%,土壤總縫隙度分別為43.0%、43.5%,土壤容重分別為1.44 g/cm3、1.45 g/cm3,結(jié)合表2可知,使用本發(fā)明的排鹽管改良鹽堿地后,鹽堿地0-30cm土壤的滲透率為85.0-92.8%,土壤總縫隙度為43.0-50.6%,土壤容重為1.30 -1.45 g/cm3;
(2)使用本發(fā)明的排鹽管對鹽堿地改良1年后,鹽堿地0-30cm土壤中含鹽量控制在0.08-0.18%,pH值為在7.1-7.7,土壤導(dǎo)電率控制在2.4-3.6 ms/cm,具體指標見表3;
表3鹽堿地0-30cm土壤中各項指標測定結(jié)果
(3)使用本發(fā)明的排鹽管改良鹽堿地后,植物成活率高,抗病能力強,以木麻黃為例,移栽后的木麻黃成活率達97.0%-99.8%,木麻黃對常見病害:青枯病、叢枝病的抗病率分別達92.1%-96.9%、94%-97.5%,具體指標見表5;
表4木麻黃成活率、常見病害抗病率統(tǒng)計
對照:使用普通排鹽管改良鹽堿地種植的木麻黃
本發(fā)明的的排鹽管在鹽堿地排鹽的應(yīng)用中還對其他植物進行了試驗,試驗效果佳,在此并未一一列出。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。