干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究及工程示范

Arid

	毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究及工程示范
	韩霁昌; 解建仓; 刘彦随; 成生权; 王曙光; 罗林涛; 汪妮; 李瑞; 张宏凯; 王介勇; 马增辉; 盛晓磊; 张扬; 孙博; 李裕瑞; 张雷; 刘兴姝; 陈田庆; 王欢元; 李晓明; 张永锋; 孙剑虹; 张建龙; 雷宁; 戴淼; 李宗武; 胡延涛; 范王涛; 徐克帅; 鲁莎莎; 方方; 胡智超; 郭艳军; 高云云; 秦川; 王映月; 夏莺; 朱记伟等
完成单位	陕西省地产开发服务总公司
登记(发布)日期	2011
中文摘要	1.任务来源 2008年9月,在实施榆林市定边县定边镇北园子村沙地项目期间,研究单位同步开展了毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究。2010年4月,示范工程榆阳区小纪汗乡大纪汗村土地开发项目经陕西省国土资源厅批准立项。 2.技术原理及性能指标技术原理：本研究在综合分析了毛乌素沙地的地质条件、成土环境、区域生态、气候资源、植被资源、水资源、土地资源及农业发展和产业结构的基础上,针对毛乌素沙漠地区土地退化、水资源缺乏、生态脆弱、难以开发利用等问题,根据当地土地形态只有沙子和砒砂岩的现实,从传统的沙地和砒砂岩治理中走出来,变传统的治、防、挡为综合利用,围绕改善生态环境、增加耕地面积、提高土地质量、提升综合利用效益等目标,通过可行性研究、室内实验、田间试验、大田工程示范和推广5个研究阶段,完成项目研究和推广。其机理可从物理合成、化学合成和生物合成三个方面进行阐释： ①物理合成。砒砂岩与沙经物理混合后,沙粒间的非毛管孔隙易被砒砂岩的粉粒填充,增加了毛管孔隙,降低了沙的渗漏性。 ②化学合成。土粒间通过游离氧化物、碳酸盐和有机质等胶体而胶结成土。在砒砂岩成岩过程中,碳酸盐矿物起到了胶结剂的作用;当砒砂岩与沙混合后,在碳酸盐矿物等的胶结作用下,沙粒、粉粒之间可以胶结形成凝聚体,有利于土壤结构的形成,这种作用力强度大而稳定,不易破坏。 ③生物合成。土壤中生物活动对砒砂岩与沙的成土过程也有重要作用。其一,植物根系伸展和动物在合成“土壤”中的活动对土壤产生穿插分割和挤压作用,有利于形成良好的土壤结构;其二,动物粪便、植物根系和微生物分泌物等增加土壤有机质,增加了土壤胶结剂,有利于团粒结构的形成。性能指标：研究从砒砂岩的一般物理特性研究开始,逐步进行砒砂岩特殊物理性质、砒砂岩与沙混合后的混合特性、在砒砂岩和沙混合后进行作物种植特性、以及大田大面积种植的生产特性的研究。取得的主要研究成果如下： ①首次发现了砒砂岩与沙两种物质结构在成土中的互补性,提出了适宜不同农作物生长需求的砒砂岩与沙组合配方。玉米、大豆、冬小麦都是在砒砂岩与沙1：2混合比例的成土模式中表现最好,马铃薯则在砒砂岩与沙1：5混合比例的成土模式中表现最好。 ②在毛乌素沙地地区水资源胁迫下,提出了水土耦合利用模式。 ③集成了砒砂岩与沙组合成土的配方技术、田间配置技术、规划设计技术、规模化快速造田技术、节水高效技术等五项技术,形成了系统完整的砒砂岩与沙组合成土的技术体系。 ④总结了砒砂岩与沙合成“土壤”机理。砒砂岩与沙在人为作用下经机械合成、物理胶结等作用合成“土壤”,该“土壤”中和了砒砂岩和沙的优缺点,能保水保肥。 ⑤实施了标准化、规模化的成土造地工程,变传统的治、防、挡沙地和砒砂岩治理方法为综合利用。 3.技术的创造性、先进性 ①首次发现了砒砂岩与沙两种物质结构在成土中的互补性,通过系统开展砒砂岩与沙组合成土实验研究和田间试验,提出了适宜不同农作物生长需求的砒砂岩与沙组合配方; ②在实验和田间试验研究基础上,提出了在生态脆弱区水土耦合高效利用模式; ③集成与凝练了砒砂岩与沙组合成土的配方技术、田间配置技术、规划设计技术、规模化快速造田技术、节水高效技术等五项技术,形成了系统完整的砒砂岩与沙组合成土的技术体系; ④创新性实施了标准化、规模化的成土造地工程,变砒砂岩与沙“两害”为“一宝”,实现了沙地的资源化利用,形成了毛乌素沙地节水的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治新模式。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性该研究在毛乌素沙地治理中降低了工程成本、防止了水土流失、起到了防风固沙并且增加了耕地面积,已给项目区及周边带来了很好的社会、生态和经济效益。可应用于毛乌素沙地及类似区域的综合开发治理。 5.应用情况及存在问题该研究已在示范项目榆阳区小纪汗乡大纪汗村土地开发项目(一期)已全面建成并运行。推广项目榆阳区孟家湾乡沙地开发项目和小纪汗乡大纪汗村土地开发项目(二期)已全面开工建设,与此同时,在毛乌素沙地及类似地区积极寻求成果推广。
中文关键词	砒砂岩 ; 复配成土 ; 土地整治 ; 核心技术
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	S156
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001408989
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242839
推荐引用方式 GB/T 7714	韩霁昌,解建仓,刘彦随,等. 毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究及工程示范[Z]. 应用技术,2011.