本發(fā)明屬于土地整治復墾技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及農(nóng)村閑置、廢棄、壓損和退化土地的整治與健康土體營造方法。
背景技術(shù):
中國快速城鎮(zhèn)化引發(fā)農(nóng)村人口非農(nóng)化和人地關(guān)系的劇烈變化,農(nóng)村“人走地不動”、“建新不拆舊”等,導致農(nóng)村空心化,農(nóng)村宅基地空置、廢棄,農(nóng)村其他建設(shè)用地壓損、閑置等問題嚴重。當前,我國城鄉(xiāng)人口比約1:1,而農(nóng)村建設(shè)用地面積卻是城市的4倍多,農(nóng)村人均建設(shè)用地達260m2,遠高于人均150m2的國家標準。根據(jù)中國科學院地理科學與資源研究所研究測算(引自《中國鄉(xiāng)村發(fā)展研究報告——農(nóng)村空心化及其整治策略》),我國空心村土地整治復墾耕地潛力為1.14億畝,約為現(xiàn)狀耕地面積的5%。2005年以來,我國實施了以城市建設(shè)用地增加和農(nóng)村建設(shè)用地建設(shè)減少相掛鉤為主要形式的農(nóng)村建設(shè)用地整治復墾項目,旨在通過整治復墾農(nóng)村空置、廢棄建設(shè)用地,增加耕地面積,為城市發(fā)展騰退空間。農(nóng)村空廢土地是指村莊空置、閑置宅基地以及壓損的土地。
由于農(nóng)村宅基地、道路等建設(shè)用地長期壓占,“土壤”無法“呼吸”,土壤有機質(zhì)、有效氮等主要元素嚴重流失,其含量僅為正常土壤含量的20%~30%,很難恢復到健康土壤狀態(tài)。當前涉及農(nóng)村建設(shè)用地整治復墾技術(shù)主要有居民點和工礦廢棄地復墾技術(shù)、土壤培肥技術(shù)等。居民點和工礦廢棄地復墾技術(shù)采用直接覆土、挖高墊淺等方法,即在拆除建筑物空地上直接覆土30cm左右,或者通過土地平整,挖高墊淺,形成耕作層。該方法缺點在于,由于農(nóng)村建設(shè)用地長期壓占板結(jié)嚴重,表層覆土和下層老地基無法形成一個有利于土壤呼吸、水分運移的健康土體結(jié)構(gòu),還容易導致土體不均勻沉降,不利于作物種植和生長。土壤培肥技術(shù)主要用于壓損破壞較輕的土壤,通過施用有機肥、深耕、種植綠肥等方法改變土壤理化性質(zhì),提高土壤肥力,但該項技術(shù)對于長期壓占、嚴重污損的農(nóng)村空廢土地等效果十分有限。
農(nóng)村空廢土地整治復墾是未來土地整治重點,也是補充耕地(我國實行耕地占補平衡制度,以保證耕地面積不減少,糧食產(chǎn)量不下降)的主要來源。本方法旨在構(gòu)建一種基于農(nóng)村空廢土地整治的健康土體營造方法,即針對空心村長期壓占、損毀等土地,充分利用空心村拆除整治過程中的墻土、磚瓦等廢棄物,構(gòu)建一個沉降穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、表土肥沃的健康土體。健康土體是針對有問題或有“病”土體而言的,它是健康農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。基于空心村土地整治構(gòu)建健康土體,有利于增加高質(zhì)量耕地面積,改善區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),維持良好、持續(xù)、健康的農(nóng)田生產(chǎn)能力,為人類提供安全優(yōu)質(zhì)的食物來源,并發(fā)揮健康的生態(tài)服務功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是提供一種基于農(nóng)村空廢土地整治的健康土地營造方法,旨在將農(nóng)村空置和廢棄宅基地、壓損土地和退化土地整治還田,構(gòu)建穩(wěn)定健康的土體,改善土壤結(jié)構(gòu),改良土壤的理化性質(zhì),形成良性健康農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是一種基于農(nóng)村空廢土地整治的健康土體營造方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
1)對需整治的農(nóng)村空廢宅基地、壓損土地的地面以上建筑垃圾進行清理,形成作業(yè)區(qū),清理出的地面以上的建筑垃圾集中堆放于作業(yè)區(qū)一側(cè);
2)在作業(yè)區(qū)剝離厚度為H1的表土層Ⅰ和表土層Ⅰ之下厚度為H2的表土層Ⅱ,其中表土層Ⅰ厚度約為40cm,表土層Ⅱ厚度根據(jù)H2=H-H1公式計算,H為作業(yè)區(qū)剝離土坑深度,按以下公式(I)計算,
上式(I)中,H為作業(yè)區(qū)剝離土坑深度,單位為cm,V為建筑垃圾體積,單位m3,S為作業(yè)區(qū)面積,單位m2,85cm為水澆地有效土層厚度;
3)將堆放的建筑垃圾均勻填充到表土剝離后的作業(yè)區(qū)剝離土坑內(nèi),在填充完畢后的建筑垃圾上均勻覆蓋幾厘米表土層Ⅰ表土,其后推平碾壓多次,壓實后距地面深度約為85cm;
4)將表土層Ⅰ剩余的土壤覆蓋在步驟3)壓實后的表面,并碾壓平整,碾壓后的土壤干密度為1.5-1.6g/cm3;
5)將表土層Ⅱ的土壤覆蓋在步驟4)處理后的土壤表面,覆蓋厚度為40-45cm,平整覆蓋土,至與地面平行,清運剩余表土,并新建排灌工程;
6)對步驟5)處理后的土體,利用生物種植肥田,播種適宜本地草種、豆科植物,植物灌漿期進行翻壓,使植物根莖全部腐爛肥田,維持2-3年后最終完成作業(yè)區(qū)復墾。
更進一步地,所述的步驟2)中剝離表土層Ⅰ的厚度H1為30-50cm,將從表土層Ⅰ剝離的表土集中擱置于與建筑垃圾同側(cè)的作業(yè)區(qū)一側(cè)。
更進一步地,所述的步驟2)中剝離表土層Ⅱ的厚度H2為70-80cm,將從表土層Ⅱ剝離的表土集中擱置于堆放建筑垃圾一側(cè)相對的作業(yè)區(qū)另一側(cè)。
更進一步地,所述的步驟3)中在填充完畢后的建筑垃圾上均勻覆蓋3-5cm表土層Ⅰ表土,其后推平碾壓3-5次,壓實后距地面深度約為85cm。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的方法采用建筑垃圾和院落土分層填充和壓實的方式,綜合利用了農(nóng)村建筑垃圾,解決了傳統(tǒng)空廢宅基地整治還田不均勻沉降問題。將農(nóng)村空廢土地整治與健康農(nóng)田系統(tǒng)建設(shè)有機結(jié)合,促進了土體穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)合理性及其功能高效性的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,實現(xiàn)了農(nóng)村空廢宅基地治理、耕地建設(shè)和保護以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展多重目標,社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益高。為空廢宅基地整治還田、污染土地整治、建筑垃圾處理和利用提供了一種便于推廣的實用技術(shù)方法。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的方法表土剝離的縱向剖示圖,11為表土層Ⅰ,12為表土層Ⅱ;
圖2為本發(fā)明的方法復墾土壤剖面構(gòu)造示意圖,21為建筑垃圾壓實層,22為表土層Ⅰ回填壓實層,23為表土層Ⅱ回填層。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步地描述。
本發(fā)明的方法在進行復墾前首先測算地面建筑垃圾確定挖填深度,劃定作業(yè)區(qū)、建筑垃圾及表土堆置場所,計算填充量。本發(fā)明的健康土體營造方法的實施例具體步驟如下:
1)對農(nóng)村閑置、廢棄宅基地等地面以上建筑垃圾進行清理,形成作業(yè)區(qū):在要整治還田的農(nóng)村空廢土地、宅基地等土體壓實區(qū)域清理地面以上建筑垃圾,集中堆放于作業(yè)區(qū)一側(cè);
2)對農(nóng)村空廢土地、宅基地等壓實的土地即作業(yè)區(qū)進行表土剝離:在要整治還田的農(nóng)村閑置、廢棄宅基地等壓實區(qū)域及邊緣剝離表土,剝離的表土層I的厚度為40cm,并將剝離的表土集中擱置于作業(yè)區(qū)一側(cè)合適位置,與建筑垃圾同側(cè);
本發(fā)明中表土層Ⅰ受生產(chǎn)生活活動干擾頻繁、碎石較多,不利于耕作,剝離后集中回填較深一層。
繼續(xù)對作業(yè)區(qū)進行表土剝離:在作業(yè)區(qū)繼續(xù)剝離表土,剝離表土層II厚度70-80cm,剝離表土集中擱置于作業(yè)區(qū)另一側(cè),與建筑垃圾對側(cè),作業(yè)區(qū)剝離土坑深至110-120cm,具體深度根據(jù)地面以上建筑垃圾體積確定,公式為:其中H為表土剝離總厚度(單位cm),V為建筑垃圾體積(單位m3),S為作業(yè)區(qū)面積(單位m2),該公式利用建筑垃圾體積計算需繼續(xù)剝離表土的深度,85cm為水澆地有效土層厚度。
本發(fā)明中表土層Ⅱ受生產(chǎn)生活活動干擾較少,土質(zhì)較好,用于復墾耕地耕作層;
3)對作業(yè)區(qū)進行填充和初步整形:將農(nóng)村閑置、廢棄宅基地等地面以上建筑垃圾均勻填充到表土剝離后的作業(yè)區(qū)內(nèi),在填充的建筑垃圾上均勻覆蓋3-5cm表土層Ⅰ表土,并使用推土機推平碾壓實,機械作業(yè)來回次數(shù)為3-5次,壓實后距地面高度約為80-85cm(黃淮海平原地區(qū)耕地復墾,水澆地要求有效土層厚度≥80cm,土壤容重≤1.35g/cm3),碾壓可選擇適宜的碾壓工具和碾壓運行參數(shù)。
本發(fā)明中初步整形不僅是為了將土坑填平的需要,也是為了掩埋村莊建筑垃圾等廢棄材料;
4)對作業(yè)區(qū)繼續(xù)填充土壤和碾壓:將表土層Ⅰ土壤覆蓋在步驟3)處理后的表面并碾壓平整,碾壓后的土壤干密度1.5-1.6g/cm3,壓實后距地面高度約為40-45cm,其目的是防止農(nóng)業(yè)水肥下漏,同時又避免土壤毛細結(jié)構(gòu)破壞,導致土壤鹽堿化或板結(jié),碾壓可選擇適宜的碾壓工具和碾壓運行參數(shù)。
本發(fā)明中第二層填充土壤是為了處理和綜合利用含碎石塊較多的村莊表土,起到隔離建筑垃圾和耕作層的作用,同時也是防止復墾后土壤漏水漏肥;
5)覆土、進一步整形:將放置在作業(yè)區(qū)一側(cè)的表土層Ⅱ土壤回填,厚度為40-45cm,使用推土機推平,清運剩余表土,同時新建排灌工程。
本發(fā)明的覆土厚度適中,既考慮了本地的土源,又滿足耕地生產(chǎn)的要求,降低治理成本;
6)生物工程改良:利用生物種植肥田,播種適宜本地草種、豆科植物,植物灌漿期進行翻壓,使植物根莖全部腐爛肥田,維持2-3年后最終完成作業(yè)區(qū)復墾。
本發(fā)明的生物改良方法,可避免使用化肥等掠奪性的土壤肥料,利用生物的自循環(huán)原理,形成很好的肥力供應系統(tǒng)。