生态海绵土壤系统的建造方法
技术领域
本发明涉及土壤系统技术领域，具体而言，涉及一种生态海绵土壤系统的建造方法。
背景技术
现有的生态海绵土壤系统由于其结构问题，其会在稻田水体层和下部土壤之间形成厌氧层，而厌氧层的形成会植物根系生长，并且对稻田水体的溶解氧产生影响，而且水体容易生长绿苔，水质较差，不利于作物生长与环境保护，造成水稻生长状况较差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种生态海绵土壤系统的建造方法，以解决现有技术中的生态海绵土壤系统造成作物生长状况较差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种生态海绵土壤系统的建造方法，包括：将平整好的地面挖掘预定深度，并将挖掘形成的挖掘面的土石方修理整平，形成水田基地平整层；在水田基地平整层上平铺原沙，并进行找平，以形成气囊沙层；在气囊沙层上连续接茬铺设透气防渗毯或透气防渗砂，形成透气保水层；在透气保水层上覆盖保护填料，并形成保护透气防渗毯或透气防渗砂的施工保护层；回填种植土壤，形成种植土壤层。
进一步地，当透气保水层由透气防渗毯铺设而形成时，建造方法还包括在铺设完透气防渗毯之后且在覆盖保护填料之前，在透气保水层的搭接处铺设透气防渗砂，并对透气防渗毯进行防水补漏，形成防渗补漏层。
进一步地，建造方法还包括在完成种植土壤层后，将种植土壤层的种植面整平，并使种植面的高差小于3cm，然后灌3-5cm高的水，浸泡24小时后带水找平种植面，并对漏点进行修补。
进一步地，建造方法还包括在铺设透气防渗毯之前，在挖掘地面的侧边外依次进行砌筑护坡砖、构筑外田埂和构筑内田埂，并且在铺设透气防渗砂时，外田埂与透气防渗毯的结合处以及内田埂与透气防渗毯的结合处均铺设有透气防渗砂。
进一步地，建造方法还包括在挖掘地面靠近外田埂的内侧边构筑上水过滤池，在挖掘地面靠近内田埂的内侧边构筑溢流排水池。
进一步地，构筑外田埂和构筑内田埂时，外田埂和内田埂的宽度为100-600mm。
进一步地，构筑外田埂和构筑内田埂时，外田埂和内田埂的上表面比种植土壤层的上表面高200-300mm。
进一步地，平整好的地面挖掘的预定深度不小于50cm，原沙的厚度不小于50mm，且原沙的颗粒粒径不大于5mm，透气防渗毯的厚度不小于10mm，透气防渗砂的厚度不小于10mm，种植土壤的回填厚度不小于300mm。
进一步地，透气防渗毯之间的搭接长度不小于300mm，透气防渗砂在透气防渗毯的搭接部位的覆盖宽度不小于300mm，且厚度不小于10mm。
进一步地，在对挖掘形成的挖掘面的土石方修理整平形成水田基地平整层时，对水田基地平整层进行压实，且压实度不小于90％。
进一步地，保护填料的厚度不小于50mm，且为河沙、草席、草帘、草毯或透气透水土工膜。
应用本发明的技术方案，通过利用上述方法即可完成新造水田的生态海绵土壤系统的人工构筑，其中气囊沙层、透气保水层共同构成生态犁底层，其保水、保肥、保墒、透气、换热、调温等功能不亚于传统熟地水田，可以保证水稻稳产、高产需求，特别是透气保水层，接通了地气，使得水田在保水防渗的同时可保持一定的透气性，稻田水体层和下部土壤不会形成厌氧层，可促进植物根系生长，同时增加了稻田水体的溶解氧供应，使得田块水体溶解氧明显提高，水体不会生长绿苔，水质清澈，有利于作物生长与环境保护。并且气囊沙层和施工保护层分别位于透气保水层的下方和上方，从而对透气保水层起到保护作用，避免挖掘面上的不规则石块以及种植土壤回填等上部施工对透气保水层产生不良影响甚至破坏，保证透气保水层的作用的有效发挥。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的生态海绵土壤系统的建造方法的流程图；
图2示出了采用图1中的生态海绵土壤系统的建造方法建成的生态海绵土壤系统的结构示意图；
图3示出了图2中P处的放大图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、气囊沙层；20、透气保水层；30、防渗补漏层；40、施工保护层；50、种植土壤层；60、护坡砖；70、外田埂；80、内田埂；90、上水过滤池；100、溢流排水池。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中的生态海绵土壤系统造成作物生长状况较差的问题，本发明提供了一种生态海绵土壤系统的建造方法。
如图1至图3所示，一种生态海绵土壤系统的建造方法包括：将平整好的地面挖掘预定深度，并将挖掘形成的挖掘面的土石方修理整平，形成水田基地平整层；在水田基地平整层上平铺原沙，并进行找平，以形成气囊沙层10；在气囊沙层10上连续接茬铺设透气防渗毯或透气防渗砂，形成透气保水层20；在透气保水层20上覆盖保护填料，并形成保护透气防渗毯或透气防渗砂的施工保护层40；回填种植土壤，形成种植土壤层50。
本实施例通过利用上述方法即可完成新造水田的生态海绵土壤系统的人工构筑，其中气囊沙层10、透气保水层20共同构成生态犁底层，其保水、保肥、保墒、透气、换热、调温等功能不亚于传统熟地水田，可以保证水稻稳产、高产需求，特别是透气保水层20，接通了地气，使得水田在保水防渗的同时可保持一定的透气性，稻田水体层和下部土壤不会形成厌氧层，可促进植物根系生长，同时增加了稻田水体的溶解氧供应，使得田块水体溶解氧明显提高，水体不会生长绿苔，水质清澈，有利于作物生长与环境保护。并且气囊沙层10和施工保护层40分别位于透气保水层20的下方和上方，从而对透气保水层20起到保护作用，避免挖掘面上的不规则石块以及种植土壤回填等上部施工对透气保水层20产生不良影响甚至破坏，保证透气保水层20的作用的有效发挥。
本实施例的生态海绵土壤系统的建造方法主要应用于梯田上生态海绵土壤系统的建造。
本实施例的透气保水层20由透气防渗毯铺设而形成，基于此，本实施例的建造方法还包括在铺设完透气防渗毯之后且在覆盖保护填料之前，在透气保水层20的搭接处铺设透气防渗砂，并对透气防渗毯进行防水补漏，形成防渗补漏层30，在形成防渗补漏层30之后，再在防渗补漏层30上覆盖保护填料形成施工保护层40。这样，气囊沙层10、透气保水层20和防渗补漏层30三者共同构成生态犁底层，通过透气防渗毯和透气防渗砂形成了砂-毯复合结构，在二者的复合作用下，进一步接通了地气，使得水田在保水防渗的同时可保持一定的透气性，稻田水体层和下部土壤不会形成厌氧层，可促进植物根系生长，同时进一步增加了稻田水体的溶解氧供应，使得田块水体溶解氧明显提高，水体不会生长绿苔，水质清澈，有利于作物生长与环境保护。当然，若透气保水层20采用透气防渗砂，则可不铺设防渗补漏层30。
在本实施例中，建造方法还包括在完成种植土壤层50后，将种植土壤层50的种植面整平，并使种植面的高差小于3cm，利用黏土堆筑、整理成田埂，从而完成生态海绵水田垦造工艺，然后灌3-5cm高的水，浸泡24小时后带水找平种植面，并对漏点进行修补，通过上述方式对完成后的生态海绵土壤系统进一步修整，保证其质量符合要求。
在本实施例中，建造方法还包括在铺设透气防渗毯之前，在挖掘地面的侧边外依次进行砌筑护坡砖60、构筑外田埂70和构筑内田埂80，通过护坡砖60配合外田埂70和内田埂80对生态海绵土壤系统进行保护，使得构筑的生态海绵土壤系统与外部系统分隔开来，避免其被外部影响，同时起到保水、保肥的作用。
可选地，外田埂70和内田埂80一般为黏土砌筑而成，其宽度可以根据实际情况而定，一般而言，在构筑外田埂70和构筑内田埂80时，外田埂70构筑在靠近下坡的侧边，而内田埂80构筑在靠近上坡的侧边，外田埂70和内田埂80宽度优选为100-600mm，而且由于外田埂70和内田埂80要起到储水隔水作用，因而在构筑外田埂70和构筑内田埂80时，要使得外田埂70和内田埂80的上表面比种植土壤层50的上表面高，具体高度差可以根据实际情况而定，一般而言，外田埂70和内田埂80的上表面比种植土壤层50的上表面高200-300mm即可。同时为了实现透气防渗毯与外田埂70和内田埂80之间的有效配合，在铺设透气防渗砂时，在外田埂70与透气防渗毯的结合处以及内田埂80与透气防渗毯的结合处均铺设有透气防渗砂，这样即可保证透气防渗毯和透气防渗砂的保水性能。
透气防渗毯与硬物连接需要拐角时，基础层面应设置为斜坡或圆弧面，即内田埂80和外田埂70的底部拐角处设置成斜坡或圆弧面，且斜坡宽度或圆弧半径不小于300mm，而透气防渗毯的搭接部位不宜设在拐角处，搭接缝离拐角处不应小于500mm。
需要说明的是，护坡砖60、外田埂70和内田埂80的构筑只需要在铺设透气防渗毯之前即可，其与水田基地平整层和气囊沙层10的铺设顺序可以根据实际情况进行相应设置，这是因为透气防渗毯在铺设时需要注意与外田埂70、内田埂80的底部之间的搭接，并且透气防渗砂还需要对该搭接处进行补漏，因此护坡砖60、外田埂70和内田埂80的构筑需要在铺设透气防渗毯之前进行。本实施例的气囊沙层10起到层间过渡、找平基底层的作用，并且具有一定的透气性，可以作为容纳气体的结构层，增加水田底部气体的含量。
在本实施例中，建造方法还包括构筑上水过滤池90和溢流排水池100，其中，上水过滤池90构筑在挖掘地面靠近外田埂70的内侧边，而溢流排水池100构筑在相对的另一侧，即构筑在挖掘地面靠近内田埂80的内侧边，上水过滤池90和溢流排水池100起到储水、滤水和排水作用，配合生态海绵土壤系统中部的主体结构实现水稻的种植。上水过滤池90和溢流排水池100的具体构筑时机可以根据需要进行设置，本实施例在形成防渗补漏层30后且在形成种植土壤层50之前，构筑上水过滤池90和溢流排水池100。
优选地，平整好的地面挖掘的预定深度不小于50cm，原沙的厚度不小于50mm，且原沙的颗粒粒径不大于5mm，透气防渗毯的厚度不小于10mm，透气防渗砂的厚度不小于10mm，种植土壤的回填厚度不小于300mm。通过上述设置一方面降低施工难度和施工时间，便于施工，提高施工效率，并且节约成本，另一方面使得各层充分发挥各自的作用，保证生态海绵土壤系统对作物生长的促进作用。
在本实施例中，在铺设透气防渗毯时，位于水流上游的透气防渗毯应压在位于下游的透气防渗毯上面，透气防渗毯之间的搭接长度以及透气防渗毯与内田埂80和外田埂70的搭接长度不小于300mm，优选为300mm～500mm，透气防渗砂均匀撒在透气防渗毯的搭接部位，且覆盖宽度不小于300mm，且厚度不小于10mm。如透气防渗毯发生破损，其破损部位所有面搭接都要在300mm以上，然后进行固定处理。并且透气防渗毯铺设时应考虑地面的下沉变形，必要时透气防渗毯可以在底部打皱1～2个，打皱长度为100mm左右。
挖掘地面时，先将凸处表土层剥离，然后将土移往凹处，最后用剥离的表土加以覆盖、整平，每块水田高度差小于100mm；施工时削高填洼，平整土地；田块整理为填方时，需对填方分次压实。对挖掘的底面进行平整时，田面平整度小于5cm，没有树根、树枝、直径大于3cm以上的石块、土块等杂物，并对水田基地平整层进行压实处理，且压实度不小于90％。
本实施例的防渗保护层采用的保护填料的厚度不小于50mm，且优选为河沙、草席、草帘、草毯或透气透水土工膜，一方面材料易得，成本较低，另一方面能够避免不规则的土石块对透气防渗毯和透气防渗砂产生的不良影响。
在实际施工时，单个水田面积需要根据现场情况而定，水田面积过大施工接口多，水田易渗漏；水田面积过小田埂所占面积较大，导致水田面积小，造成浪费。
需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、解决了现有技术中的生态海绵土壤系统造成作物生长状况较差的问题；
2、气囊沙层、透气保水层、防渗补漏层共同构成生态犁底层，其保水、保肥、保墒、透气、换热、调温等功能可以保证水稻稳产、高产需求；
3、透气防渗毯和透气防渗砂的砂-毯复合作用，接通了地气，使得水田在保水防渗的同时可保持一定的透气性，稻田水体层和下部土壤不会形成厌氧层，可促进植物根系生长；
4、增加了稻田水体的溶解氧供应，水体不会生长绿苔，水质清澈，有利于作物生长与环境保护，同期水稻生长状况明显看好。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
