西北地区盐碱地改良与整理利用优化技术及集成应用
所属领域: | 土壤污染防治 | |
地 区: | 北京 | |
成 熟 度: | 推广阶段 | |
关 键 词: | 盐碱地 治理与利用 | |
合作方式: | 其他合作方式 ,其他合作方式 | |
信息来源: | 2020年绿色“一带一路”技术 | |
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基本信息
技术概述 | 基本原理: 遵循“取于自然,用于自然”理念,针对西北地区盐碱地分布、盐害程度、区域气候、土壤水肥等特征,通过高温、高压等工艺方法作用筛选的天然矿物,研制具有吸附、交换与固定盐碱离子的矿质土壤调理剂;筛选耐盐碱的土著微生物,研发高抗逆、耐盐碱的微生物菌剂;采用“吸水管+检查井+集水管+集水井”的设计优化暗管排盐工程技术,示范工程建设优化矿质土壤调理剂、耐盐碱微生物菌剂和暗管排盐的工程技术参数,集成建立西北地区盐碱地改良与整理利用优化技术及集成应用模式,解决高效土壤脱盐和控制土壤返盐等问题,实现盐碱地土壤酸碱平衡、离子平衡和微生态平衡,消减土壤障碍、提升土壤肥力,促进农业增产和农民增收。 |
技术优势 |
与目前主流工艺相比,本技术具有以下优势: |
适用范围 |
适用于沿海滩涂盐碱地和内陆次生盐碱地治理与利用。
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鉴定评估 |
(一)组织鉴定单位:中国土壤学会
(二)鉴定时间:2018年9月20日 (三)鉴定意见 鉴定委员会一致认为(中土鉴字[2018]第0907-1号):该技术整体达到国内领先水平。 |
市场前景 | 本技术通过在潍坊市滨海新区、内蒙古自治区巴彦淖尔市、浙江舟山市等区域盐碱地的四年(2016~2019年)工程实施验证,应用面积近万亩,改良后的土壤含盐量降低25%-43%,提高土壤有机质含量,轻度盐碱耕地保苗率可提高10%-15%,亩保苗可达到95%以上,中度盐碱耕地保苗率可提高20%-30%,亩保苗达到90%以上,重度盐碱地保苗率可提高40%以上,亩保苗达到85%以上,农业增产30%-60%,农民增收50元-70元/亩。此外,该技术替代了大水漫灌的洗盐方式,有效节约水资源;可将明沟回填作为耕地利用,增加5%以上的耕地面积。经过多个项目的应用实践,证实该技术工艺成熟、运行可靠,已经具备大范围工程化应用的实力,可以在“一带一路”沿线国家内推广应用。 |
应用案例 |
案例名称:杭锦后旗三道桥盐碱地暗管排盐示范项目 案例概述:改良后的土壤含盐量降低25%-43%,提高土壤有机质含量,轻度盐碱耕地保苗率可提高10%-15%,亩保苗可达到95%以上,中度盐碱耕地保苗率可提高20%-30%,亩保苗达到90%以上,重度盐碱地保苗率可提高40%以上,亩保苗达到85%以上,农业增产30%-60%,农民增收50元-70元/亩。 |
技术详情
一、技术指标及使用条件
表1 西北地区盐碱地改良与整理利用优化技术及集成技术方案
(一)技术指标
工艺参数:土壤调理剂的技术参数:SiO2≤40%、CaO≥5%、MgO≥3%、K2O≥40%、pH 6-8、As≤10 mg/kg、Cd≤10 mg/kg、Pb≤50 mg/kg、Cr≤50 mg/kg、Hg≤5 mg/kg。
抗盐碱微生物菌剂的技术指标:有效活菌数≥5×108 CFU/mL、As≤75 mg/kg、Cd≤10 mg/kg、Pb≤100 mg/kg、Cr≤150 mg/kg、Hg≤5 mg/kg。
暗管排盐工程技术采用“吸水管+检查井+集水管+集水井”设计,吸水管采用PE单臂波纹管,管径根据项目区立地条件及土壤质地选择75mm~110mm不等。管壁上进水孔应处于波谷底部,宽度不大于2.0 mm,同一圆周上进水孔个数不少于三个,每米管长进水孔面积应不少于31 cm2。吸水管铺设沸石球(1~3 mm颗粒)滤料,集水管采用DN200 mm PE管材。检查井连接吸水管与集水管,整个暗管系统的水流经集水管汇到集水井,并设置光伏泵站。工程项目的施工过程使用GPS定位系统和激光精平系统控制埋管深度和坡降比。
修复效果:土壤含盐量下降35%~43%。
运行成本:土壤调理剂和耐盐碱菌剂投入300元/亩,效果可以持续3年,投资回收年限1-2年。暗管排水系统投入1200元/亩,设备可运行15~20年,投资回收年限6~8年。
环境影响:无废气、废水产生、环境友好。
2、出水水质:
出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准要求。
(二)条件要求
该技术在工程应用过程中施用的土壤调理剂和抗盐碱微生物菌剂可根据盐碱地障碍具体情况调整用量,暗管排盐技术根据气候类型、土壤类型、地下水深度等条件调整技术参数,因此可适用于沿海滩涂盐碱地和内陆次生盐碱地。
二、关键设备及运行管理
(一)主要设备
关键设备主要由开沟铺管机、上料设备、回填设备、光伏泵站系统组成。
(二)运行管理
开沟铺管机及上料回填设备仅填埋暗管时使用,工程完工后不再使用。泵站所需供电,采用光伏设备供电,运行过程无需人工干预。
三、投资效益分析
以杭锦后旗三道桥盐碱地暗管排盐示范项目为例
(一)投资情况
总投资约90.00万元,其中暗管一次投入1200元/亩,可以使用15~20年,土壤调理剂和耐盐碱菌剂的费用投入300元/亩,效果可以持续3年,暗管系统的主体设备寿命15~20年,投资回收年限6~8年。
(二)运行费用
年运行费用仅泵站所需供电费用,因采用光伏设备供电,运行费用仅为光伏设备折旧费,大约4元/亩·年。
(三)效益分析
1、经济效益分析
本技术应用后重度盐碱荒地可逐步恢复土壤肥力,改良周期结束后土壤肥力恢复到中等级别;中轻度盐碱地改良后提升耕地质量等级,增加农业播种茬口,实现轮作倒茬种地养地;改良后的盐碱耕地土壤含盐量降低25%-43%,土壤有机质逐年提高,轻度盐碱耕地保苗率可提高10%-15%,亩保苗可达到95%以上,中度盐碱耕地保苗率可提高20%-30%,亩保苗达到90%以上,重度盐碱地保苗率可提高40%以上,亩保苗达到85%以上,农作物产量提高30%-60%,亩净增收50元-70元;还可以有效替代传统盐碱地治理的明沟控盐技术,将明沟回填作为耕地利用,预计增加5%以上的耕地面积。
2、环境效益分析
该技术使用的土壤调理剂和耐盐碱微生物菌剂属于绿色环保型产品,并经过第三机构鉴定:土壤调理剂属于实际无毒级物质,符合登记肥料毒性评价要求;抗盐碱菌剂为实际无毒。土壤调理剂和耐盐碱微生物菌剂在工程应用过程不会产生废水废气,不存在二次污染状况。
该技术的应用有效增加地表植物覆盖率,增强水土保持能力,提升生态系统自演替、自修复功能,缓解产粮区的粮食压力和人畜争粮矛盾,缓解生态与环境压力,有效促进盐碱地生态环境的良性循环和农业的可持续发展。
四、推广与应用示范情况
(一)推广情况
本技术通过在潍坊市滨海新区、内蒙古自治区巴彦淖尔市、浙江舟山市等区域盐碱地的四年(2016~2019年)工程实施验证,应用面积近万亩,改良后的土壤含盐量降低25%-43%,提高土壤有机质含量,轻度盐碱耕地保苗率可提高10%-15%,亩保苗可达到95%以上,中度盐碱耕地保苗率可提高20%-30%,亩保苗达到90%以上,重度盐碱地保苗率可提高40%以上,亩保苗达到85%以上,农业增产30%-60%,农民增收50元-70元/亩。此外,该技术替代了大水漫灌的洗盐方式,有效节约水资源;可将明沟回填作为耕地利用,增加5%以上的耕地面积。经过多个项目的应用实践,证实该技术工艺成熟、运行可靠,已经具备大范围工程化应用的实力,可以在“一带一路”沿线国家内推广应用。
(二)应用情况
1、主要用户名录
2、用户意见
该技术为当地生态农业健康发展带来了显著的经济环境效益,可有效促进耕地质量提升和农民增产增收,是值得推广应用的示范工程。技术应用后各项技术指标优良。建议大面积推广应用。希望对该技术的后期农艺配套措施进行完善改进,在控制盐渍化的同时确保土壤肥力提升效果。
五、专利及获奖情况
(一)专利情况
六、技术服务方式
本技术的设计、实施、技术配套、售后服务等可全部由北京本农科技发展有限公司独立操作,高效、规范的工作保证项目保质保量地完成。该公司有专人负责售后服务,能够为客户提供最佳的售后服务。
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