主要工程措施有平整土地、修整灌溉渠道、挖排水沟等,主要目的是加强排水、防止渠道渗漏、降低地下水位、防止返盐或盐份积累,减轻土壤盐份对作物的危害。
1.2农艺措施
1.3改良剂
化学改良剂,脱硫渣等
化学改良剂主要针对土壤中碱性比较大,采用酸性物质,对碱性物质进行中和,当然原理也比较复杂。也只能是局部起作用,慢慢起到作用。这种方法的酸性物质用量也很难掌握。
1.4耐盐作物
如水稻、枸杞、葵花、玉米等
不同的作物对土壤盐分的忍耐程度不一样,如枸杞、葵花、玉米就比较耐盐,水稻由于在水中生长,生长过程要灌溉大量的水,所以土壤盐分得到了稀释,所以说,碱地生效开沟种稻。在水源充足的情况下种稻是一项很好的利用盐碱地的方法。
二、盐碱地水质现状
2.1水源
黄河水、机井水
在银北,在灌溉期间黄河水往往不能充分供应,所以机井水就是一个重要的补充水源,当初打机井主要用于排水,降低地下水位,但同时也兼顾灌溉,以补充黄河水的不足够。问题是机井水的水质大部分盐碱过重,只有一少部分能用于灌溉。这是多年不定期困扰我们的一个大问题。
2.2矿化度
矿化度就是水中的含盐量g/L,一般作物,在2g/L,大于3g/L,对一般作物灌溉就会造成危害。黄河水的水质比较稳定,在0.6g/L左右,银川北部地下水的水质差异很大,从1g/L--10g/的都有。大部分地下水不能用于灌溉,或者只能参混灌溉,给农业生产带来了很大的障碍。
2.3温度
2.4灌溉方式
目前的农业大田生产主要是大水漫灌溉、在经经济作物上也采用大面积喷灌如供港蔬菜,滴灌如枸杞、葡萄、玉米等,在设施农业中,滴灌应用的很普及了。
三、水质净化的方法
3.1电解法
就是在水中插入正负电极,使水中的正负离子分别向相反的电极方向集中,聚集沉淀。然后分离出水体,使水中的离子浓度下降。这种方法需要大量的电能和设备。运行成本很高,安全性能不高。在净化水方面有应用,但不很普及。
3.2离子交换树脂
离子交换树脂分为两种,一种是阳离子交换树脂,专门吸附水中的阳离子;另一种是阴离子交换树脂,专门吸附水中的阴离子。工作过程很安全。
3.3RO膜反冲洗过滤法
四、水质净化与盐碱地改良的可行性
银北土壤盐渍化的主要问题是地下水位高,土壤含盐量大,地下水矿化度高,过去研究如何降低地下水位,通过洗盐尽快降低土壤盐份,达到改良盐碱地的目的。可是在大多数情况下,包括深层地下水(20-30米)的矿化度高导致不能用于灌溉,使盐碱地不能得到补充灌溉,只能依靠黄河水,在黄河水紧张的地区,盐碱地多年得不到改良。为此今年我们对地下水的水质进行了淡化研究,取得了初步进展。
4.1RO膜净化水的可行性
目前市面上各种型号的净水机,其核心过滤管就是RO膜管,其它的膜管为粗过滤或改善味道而设计的。家用的净水机出水量都很小,一天24小时不停的工作,才能生产100多升水,作为家用,已是很好了,造价在3000元左右,目前用的人也多。技术已经成熟。
水质淡化,市场上这几种方法都有,目前用的人也多。但最常用的还是RO反冲洗膜法,但造价很高,一台家用的净水机在3000元左右;工厂、学校等用的大型净水机也是同样的原理,出水量就很大了,1小时可达到1吨净水,但造价很高,16万元左右。
农用的净水机目前还没有。我们在网上查找,一台造价在1万-2万元,通过自己组装,也能达到同样的出水量。用RO膜原理净水农用,还是有可能的。
4.2应用实例
针对银北机井水质矿化度高,多数不能直接灌溉的问题,宁夏农科院今年特研制反渗透井水淡化装置。经过多种方案比较,选定RO反渗透膜的原理,增加石英砂、活性碳、精细过滤等三级前置过滤,在水质、出水量及造价上达到合理配置,经过几次实验数据,预测可以在育苗、蔬菜及经济价值高的大田作物上可以大面积使用。
通过课题组多次研究商讨,决定选用石英砂+活性碳+精细过滤+RO膜等四级过滤,动力采用原水泵+增压水泵+反冲洗水泵方案,在水质、出水量及造价上达到合理配置,经过几次实验数据,目前已试制式出了样机。
4.3净水生产效率
1、水质:淡化前矿化度在3-8g/L,淡化后在1g/L以内。
2、出水量:20T/d。
3、用途:20亩大田作物、或30亩温棚蔬菜滴灌溉用水,
4、装置成本造价:每台大约2万元左右,如果公司投产,每台另售价在3万元左右。
5、使用寿命10年以上,大田蔬菜用每亩投入成本100-150元左右。
4.4RO膜组装成本
经过我们2016年的实验,组装一套日产20吨的净水机成本价在2万元左右。
8040石英砂过滤管1000元左右
8040活性碳过滤管1000元左右
8040RO过滤管6000元左右
精密过滤管500元左右
控制器2000元左右
水泵三台2000元左右
仪器框架1000元左右
原水及净水贮水桶5000元左右
安装调试费用1500元左右合计20000元
4.5应用前景
用净化水质的方法来改善作物在不良土壤条件下的生长环境,是一个新的大胆的想法,针对地下水矿化度高、通过净化水质、滴灌等先进的技术手段,完全有可能实现银北土壤含盐碱大的地区农作物的正常生长。同时可以在育苗、蔬菜及经济价值高的大田作物上可以大面积使用,尤其在大棚温室等设施农业上应用前景广阔。