一种在砂质表土上构建水田的方法技术

本发明专利技术公开了一种在砂质表土上构建水田的方法，包括以下步骤：分析土壤的土层结构、土层剥离、犁底层构建、耕作层“掺粘”处理等步骤。本发明专利技术中的方法，可以在砂壤土表面成功构建符合建造标准的水田，缓解我国人多地少带来的资源环境压力；其次，不需要外运粘土，不存在破坏损坏粘土挖掘地的地表植被和景观，造成生态环境的破坏的问题，符合国家现在提倡的“生态环保”精神；再其次，本发明专利技术中的方法结合了一定的工程手段和工程计算方法，为砂质表土上构建水田提供了具体的操作步骤和方案，易于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种在砂质表土上构建水田的方法
本专利技术涉及一种在砂质表土上构建水田的方法。
技术介绍
水稻是重要的粮食作物，近一半世界人口以大米为主要粮食，水稻可用于食用、酿酒、制糖和饲料。水稻种植需要大量耕地，耕地是我国的宝贵资源。然而在我国，人多地少，资源环境承载压力巨大。为了落实耕地占补平衡，实现“占一补一，占优补优，占水田补水田”，将未利用地或旱地改造为水田是其中十分重要的土地整治手段。全国各处的冲积平原具有较好的地势和水利条件，开垦水田后易于维护和管理。CN108391478A中公开了一种采用工程技术措施造水田的方法包括以下步骤：对土地整治中需要开发的水田地块进行规划，并清除地块土壤上方非土壤杂质；利用工程机械对土壤进行深度为20～25cm耕作层剥离，将剥离后的土壤移至地块附近后续使用；利用工程机械再对地块上的土壤进行深度为10～12cm的旋耕操作，并使旋耕后的地块处于水平状态；均匀投放水田渗控剂3～7kg/m2，之后喷水，利用工程机械进行压实、压平，并制作田坎；投放4～6cm有机物料；将移除的土壤回填至工程性地块上即可放水进行水田的正常耕作。该专利技术完全满足水田水分渗漏率的要求，在满足国家政策的前提下，具有较好实用性和规模化操作性。但是，冲积平原土表耕作层通常含砂量较大，与水田建设标准要求的“土质为砂壤土”要求有冲突，使用CN108391478A中的方法，是无法解决耕作层土壤中含砂量较大的问题的。并且因为需要投放水田渗控剂等，会导致改造区域的土壤与原生土壤相比产生较大的变化，破坏土壤的异质性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种构建水田的方法，特别是一种在砂质表土上构建水田的方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种在砂质表土上构建水田的方法，包括分析土壤的土层结构、土层剥离、犁底层构建、耕作层“掺粘”处理等步骤，具体如下：1)分析土壤的土层结构，确定其耕作层、过渡层和粘土层；2)按照从上至下的顺序，依次将耕作层、过渡层、粘土层剥离，存放至临时储存区；3)将过渡层土壤进行回填操作；4)取粘土层土壤，均匀铺设在过渡层上方，并进行碾压，构成犁底层，犁底层的水分含量需为田间容水量60～80％，密度为1.45～1.55g/cm3，土壤硬度为15～18g/cm2，厚度大于10cm，注水后水降速度小于2cm/天；5)取剩余的粘土层土壤均匀铺设在犁底层上，取耕作层土壤均匀铺设在粘土层土壤上，使用旋耕机旋耕，直至粘土层土壤与耕作层土壤充分混匀，混匀后土壤粘粒含量为N+5％，其中N为美国制土壤质地分级标准或卡庆斯基制土壤质地分级标准中砂壤土的土壤粘粒含量。进一步地，土壤剥离和回填采用逐块剥离回填的方式。进一步地，临时储存区需要采取防护措施防止发生水土流失。进一步地，防护措施包括排水、拦挡和/或遮盖。进一步地，步骤5)中耕作层土壤与粘土层土壤的体积比为X，X的计算公式为：VO为耕作层土壤的体积，VA为粘土层土壤的体积，RO为耕作层土壤的容重，RA为粘土层土壤的容重，CO为耕作层土壤的物理性粘粒含量，CA为粘土层土壤的物理性粘粒含量。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中的方法，可以在砂壤土表面成功构建符合建造标准的水田，缓解我国人多地少带来的资源环境压力。2、本专利技术中的方法，不需要外运粘土，不存在破坏损坏粘土挖掘地的地表植被和景观，造成生态环境的破坏的问题，符合国家现在提倡的“生态环保”精神。3、本专利技术中的方法，结合了一定的工程手段和工程计算方法，为砂质表土上构建水田提供了具体的操作步骤和方案，易于操作。附图说明图1为构建前和构建后的土层结构。具体实施方式下面将结合实施例进一步阐述本专利技术，应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。实施例1广东省雷州市东里镇六格村垦造水田实验1、地点：广东省雷州市东里镇六格村2、时间：2017年3月～7月3、具体步骤：在雷州东里六格村，选取了一片50亩的旱地开展垦造水田实验。从地表以下1～1.3m处挖出30cm厚的粘土层。取其中20cm厚的粘土层用于犁底层构建，使用3吨推土机在犁底层上往复碾压3次(速度控制在3kmh-1左右)。根据美国制土壤质地分级标准计算得到砂质土与粘土的体积配比X约为2:1，故将表土20cm厚的砂质土与剩下的10cm厚粘土充分混合，从而构建耕作层。水田构建完成后，按照水稻传统种植方法进行了一季水稻种植。4、结果：构建前和构建后的土层结构如图1所示，所构建犁底层的土壤密度为1.53g/cm3，土壤硬度为16.7g/cm2，水降速度为1.4cmd-1，上述指标均达到新垦造水田犁底层的建设标准。水田耕作层土壤质地经检测为砂壤土，符合新垦造水田的建设标准。土地平整工程的建造单价约为2.85万亩-1。单季水稻产量为703kg亩-1，与周边地区水稻田的平均产量基本持平。实施例2广东省湛江市遂溪杨苷镇苏屋村垦造水田工程1、地点：广东省湛江市遂溪杨苷镇苏屋村2、时间：2018年6月～8月3、具体步骤：在湛江市遂溪杨苷镇苏屋村，选取了一片3282亩的旱地开展垦造水田工程。从地表以下约0.6～0.8m处挖出20cm厚的粘土层。取其中15cm厚的粘土层用于犁底层构建，使用3吨推土机在犁底层上往复碾压3次(速度控制在3kmh-1左右)。根据卡庆斯基制土壤质地分级标准计算得到砂质土与粘土的体积配比X约为2:1，故将表土10cm厚的砂质土与剩下的5cm厚粘土充分混合，从而构建耕作层。4、结果：所构建犁底层的土壤密度为1.56g/cm3，土壤硬度为17.2g/cm2，水降速度为1.2cmd-1，上述指标均达到新垦造水田犁底层的建设标准。水田耕作层土壤质地经检测为砂壤土，符合新垦造水田的建设标准。土地平整工程的建造单价约为2.71万亩-1。实施例3广东省茂名市南塘镇中心坡村垦造水田工程1、地点：广东省茂名市南塘镇中心坡村2、时间：2018年6月～8月3、具体步骤：在茂名市南塘镇中心坡村，选取了一片1800亩的旱地开展垦造水田工程。从地表以下约0.4～0.6m处挖出20cm厚的粘土层。取其中15cm厚的粘土层用于犁底层构建，使用3吨推土机在犁底层上往复碾压3次(速度控制在3kmh-1左右)。根据卡庆斯基制土壤质地分级标准计算得到砂质土与粘土的体积配比X约为2:1，故将表土10cm厚的砂质土与剩下的5cm厚粘土充分混合，从而构建耕作层。4、结果：所构建犁底层的土壤密度为1.49g/cm3，土壤硬度为16.5g/cm2，水降速度为0.8cmd-1，上述指标均达到新垦造水田犁底层的建设标准。水田耕作层土壤质地经检测为砂壤土，符合新垦造水田的建设标准。土地平整工程的建造单价约为2.02万亩-1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在砂质表土上构建水田的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)分析土壤的土层结构，确定其耕作层、过渡层和粘土层；2)按照从上至下的顺序，依次将耕作层、过渡层、粘土层剥离，存放至临时储存区；3)将过渡层土壤进行回填操作；4)取粘土层土壤，均匀铺设在过渡层上方，并进行碾压，构成犁底层，犁底层的水分含量需为田间容水量60～80％，密度为1.45～1.55g/cm3，土壤硬度为15～18g/cm2，厚度大于10cm，注水后水降速度小于2cm/天；5)取剩余的粘土层土壤均匀铺设在犁底层上，取耕作层土壤均匀铺设在粘土层土壤上，使用旋耕机旋耕，直至粘土层土壤与耕作层土壤充分混匀，混匀后土壤粘粒含量为N+5％，其中N为美国制土壤质地分级标准或卡庆斯基制土壤质地分级标准中砂壤土的土壤粘粒含量。

【技术特征摘要】
1.一种在砂质表土上构建水田的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)分析土壤的土层结构，确定其耕作层、过渡层和粘土层；2)按照从上至下的顺序，依次将耕作层、过渡层、粘土层剥离，存放至临时储存区；3)将过渡层土壤进行回填操作；4)取粘土层土壤，均匀铺设在过渡层上方，并进行碾压，构成犁底层，犁底层的水分含量需为田间容水量60～80％，密度为1.45～1.55g/cm3，土壤硬度为15～18g/cm2，厚度大于10cm，注水后水降速度小于2cm/天；5)取剩余的粘土层土壤均匀铺设在犁底层上，取耕作层土壤均匀铺设在粘土层土壤上，使用旋耕机旋耕，直至粘土层土壤与耕作层土壤充分混匀，混匀后土壤粘粒含量为N...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋新宇，程炯，刘平，吉冬青，陈凌，阮家进，曾红川，彭志铎，
申请(专利权)人：广东省建工设计院有限公司，广东省生态环境技术研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44