有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统技术方案

有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，属于农田排水技术领域，包括土层、排水明沟以及土层下方的犁底层；在土层和犁底层上设有行间距12～25m、列间距3～4m、深度0.4～0.5m的排水竖井，排水竖井内设有作物秸秆把和填充材料，排水竖井的直径为0.25～0.3m，作物秸秆把的直径为0.12～0.14m，填充材料密实填满于排水竖井内壁与秸秆把之间的空隙中，通过排水竖井实现了土层与犁底层之间水分的连通。本实用新型专利技术系统工作原理清晰，与现有技术相比，具有良好的排水效果；能持续满足有犁底层稻田土壤的排水改土要求；改善了土壤的团粒结构；具有显著的经济社会和生态环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农田排水
，涉及一种排水系统，具体地说是涉及一种有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统。
技术介绍
犁底层是由于长期耕作受到犁刀及负重的挤压和降水时黏粒随水沉积而形成，其结构多半为片状结构或大块状结构，容重大、总孔隙度小、渗水性很弱。随着我国农业机械化水平的提高，越来越多的稻田中出现较为坚硬、透水和透气性差的犁底层，犁底层的存在不仅阻碍了作物根系的生长，造成土壤环境恶化，降低了土壤的蓄水保水能力，同时缩短了农田地下径流的渗漏路径，削弱了农田土壤的渗滤作用，加大了农田径流氮磷污染物的流失。目前，针对有犁底层土壤地区，打破犁底层的方法分为“犁沟套耕”和“人工分层翻土”两种。这两种方法费时、费力，而且作用持续时间不长。如何针对存在犁底层的稻田土壤，开发既有效改善土壤环境状况，又有效地促进农田排水，对提高作物产量、减少地表径流、促进农业持续发展、保护水环境和生态健康具有特别重要的意义。
技术实现思路
本技术针对犁底层阻碍作物根系的生长，造成土壤环境恶化，降低土壤的蓄水保水能力，缩短了农田地下径流的渗漏路径，而“犁沟套耕”和“人工分层翻土”两种方法存在费时、费力、持续作用时间短等不足，提出一种有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，能有效改善土壤环境状况和促进农田排水，能提高作物产量和减少地表径流，可促进农业持续发展。本技术的技术方案：有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，包括土层、排水明沟以及土层下方的犁底层；其特征在于：在所述土层和犁底层上设有行间距12～25m、列间距3～4m、深度0.4～0.5m的排水竖井，所述排水竖井内设有作物秸秆把和填充材料，所述排水竖井的直径为0.25～0.3m，所述作物秸秆把的直径为0.12～0.14m，所述填充材料密实填满于所述排水竖井内壁与所述秸秆把之间的空隙中，通过所述排水竖井实现了土层与犁底层之间水分的连通。所述作物秸秆把为稻麦秸秆。所述填充材料为稻壳。本技术的有益效果为：本技术提出的有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，结构简单，工作原理清晰，与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)利用稻麦秸秆把和稻壳组合而成的排水竖井，制作工艺简单，施工方便，成本低廉；(2)作为竖井主体材料的作物秸秆和稻壳，透水性强，具有良好的排水效果；(3)作物秸秆和稻壳均为有机材料，完全腐殖质化时间约3～5年，竖井有效使用期结束后，留下穿过不透水犁底层的渗流孔可继续发挥排水作用，同时仍可在稻田长度方向错位重新设置新的秸秆排水竖井，持续满足有犁底层稻田土壤的排水改土要求；(4)腐殖质化后的稻麦作物秸秆和稻壳增加了土壤的有机成分，改善土壤的团粒结构；(5)稻田地下排水中的硝态氮含量占总氮的比重较高，作为以碳源为主的稻麦作物秸秆和稻壳有机材料，对稻田地下渗流中的硝态氮拦截去除具有明显的优势，减少农田渗流氮磷的流失，对农田周边水环境起到保护作用，而且可利用大量农业废弃物，节能环保。附图说明图1为本技术立体结构示意图。图2为本技术平面结构示意图。图3为本技术剖视结构示意图。图4为本技术中排水竖井横断面结构示意图。图中：作物秸秆把1、排水竖井2、填充材料3、土层4、排水明沟5、犁底层6。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1-4所示，有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，包括土层4、排水明沟5以及土层4下方的犁底层6；在土层4和犁底层6上设有行间距12～25m、列间距3～4m、深度0.4～0.5m的排水竖井2，排水竖井2内设有作物秸秆把1和填充材料3，排水竖井2的直径为0.25～0.3m，作物秸秆把1的直径为0.12～0.14m，填充材料3密实填满于排水竖井2内壁与秸秆把1之间的空隙中，通过排水竖井2实现了土层4与犁底层6之间水分的连通。如图1-4所示，有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，作物秸秆把1为稻麦秸秆；填充材料3为稻壳；利用灌溉或降雨所产生的渗流作用，水流进入排水竖井2，排水竖井2内作物秸秆把1透水性强，作物秸秆之间的缝隙成为水流的通道，实现犁底层上、下土壤水分的连通，促进了土壤排水。本技术结构简单，系统工作原理清晰，与现有技术相比，具有良好的排水效果；能持续满足有犁底层稻田土壤的排水改土要求；改善了土壤的团粒结构；尤其在以水稻田为主的南方地区，该系统具有显著的经济社会和生态环境效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，包括土层(4)、排水明沟(5)以及土层(4)下方的犁底层(6)；其特征在于：在所述土层(4)和犁底层(6)上设有行间距12～25m、列间距3～4m、深度0.4～0.5m的排水竖井(2)，所述排水竖井(2)内设有作物秸秆把(1)和填充材料(3)，所述排水竖井(2)的直径为0.25～0.3m，所述作物秸秆把(1)的直径为0.12～0.14m，所述填充材料(3)密实填满于所述排水竖井(2)内壁与所述秸秆把(1)之间的空隙中，通过所述排水竖井(2)实现了土层(4)与犁底层(6)之间水分的连通。

【技术特征摘要】
1.有犁底层稻田土壤改良秸秆竖井排水系统，包括土层(4)、排水明沟(5)以及土层(4)下方的犁底层(6)；其特征在于：在所述土层(4)和犁底层(6)上设有行间距12～25m、列间距3～4m、深度0.4～0.5m的排水竖井(2)，所述排水竖井(2)内设有作物秸秆把(1)和填充材料(3)，所述排水竖井(2)的直径为0.25～0.3m，所述作物秸秆把(1)的直径为0.12...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明耀，于贤磊，杨夏威，窦超银，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32