本實用新型屬于農(nóng)田排水技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種排水系統(tǒng)，具體地說是涉及一種有犁底層稻田土壤改良秸稈豎井排水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

犁底層是由于長期耕作受到犁刀及負重的擠壓和降水時黏粒隨水沉積而形成，其結(jié)構(gòu)多半為片狀結(jié)構(gòu)或大塊狀結(jié)構(gòu)，容重大、總孔隙度小、滲水性很弱。隨著我國農(nóng)業(yè)機械化水平的提高，越來越多的稻田中出現(xiàn)較為堅硬、透水和透氣性差的犁底層，犁底層的存在不僅阻礙了作物根系的生長，造成土壤環(huán)境惡化，降低了土壤的蓄水保水能力，同時縮短了農(nóng)田地下徑流的滲漏路徑，削弱了農(nóng)田土壤的滲濾作用，加大了農(nóng)田徑流氮磷污染物的流失。

目前，針對有犁底層土壤地區(qū)，打破犁底層的方法分為“犁溝套耕”和“人工分層翻土”兩種。這兩種方法費時、費力，而且作用持續(xù)時間不長。如何針對存在犁底層的稻田土壤，開發(fā)既有效改善土壤環(huán)境狀況，又有效地促進農(nóng)田排水，對提高作物產(chǎn)量、減少地表徑流、促進農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展、保護水環(huán)境和生態(tài)健康具有特別重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對犁底層阻礙作物根系的生長，造成土壤環(huán)境惡化，降低土壤的蓄水保水能力，縮短了農(nóng)田地下徑流的滲漏路徑，而“犁溝套耕”和“人工分層翻土”兩種方法存在費時、費力、持續(xù)作用時間短等不足，提出一種有犁底層稻田土壤改良秸稈豎井排水系統(tǒng)，能有效改善土壤環(huán)境狀況和促進農(nóng)田排水，能提高作物產(chǎn)量和減少地表徑流，可促進農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展。

本實用新型的技術(shù)方案：有犁底層稻田土壤改良秸稈豎井排水系統(tǒng)，包括土層、排水明溝以及土層下方的犁底層；其特征在于：在所述土層和犁底層上設(shè)有行間距12～25m、列間距3～4m、深度0.4～0.5m的排水豎井，所述排水豎井內(nèi)設(shè)有作物秸稈把和填充材料，所述排水豎井的直徑為0.25～0.3m，所述作物秸稈把的直徑為0.12～0.14m，所述填充材料密實填滿于所述排水豎井內(nèi)壁與所述秸稈把之間的空隙中，通過所述排水豎井實現(xiàn)了土層與犁底層之間水分的連通。

所述作物秸稈把為稻麥秸稈。

所述填充材料為稻殼。

本實用新型的有益效果為：本實用新型提出的有犁底層稻田土壤改良秸稈豎井排水系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，工作原理清晰，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：(1)利用稻麥秸稈把和稻殼組合而成的排水豎井，制作工藝簡單，施工方便，成本低廉；(2)作為豎井主體材料的作物秸稈和稻殼，透水性強，具有良好的排水效果；(3)作物秸稈和稻殼均為有機材料，完全腐殖質(zhì)化時間約3～5年，豎井有效使用期結(jié)束后，留下穿過不透水犁底層的滲流孔可繼續(xù)發(fā)揮排水作用，同時仍可在稻田長度方向錯位重新設(shè)置新的秸稈排水豎井，持續(xù)滿足有犁底層稻田土壤的排水改土要求；(4)腐殖質(zhì)化后的稻麥作物秸稈和稻殼增加了土壤的有機成分，改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)；(5)稻田地下排水中的硝態(tài)氮含量占總氮的比重較高，作為以碳源為主的稻麥作物秸稈和稻殼有機材料，對稻田地下滲流中的硝態(tài)氮攔截去除具有明顯的優(yōu)勢，減少農(nóng)田滲流氮磷的流失，對農(nóng)田周邊水環(huán)境起到保護作用，而且可利用大量農(nóng)業(yè)廢棄物，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1 為本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本實用新型平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 為本實用新型剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型中排水豎井橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：作物秸稈把1、排水豎井2、填充材料3、土層4、排水明溝5、犁底層6。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1-4所示，有犁底層稻田土壤改良秸稈豎井排水系統(tǒng)，包括土層4、排水明溝5以及土層4下方的犁底層6；在土層4和犁底層6上設(shè)有行間距12～25m、列間距3～4m、深度0.4～0.5m的排水豎井2，排水豎井2內(nèi)設(shè)有作物秸稈把1和填充材料3，排水豎井2的直徑為0.25～0.3m，作物秸稈把1的直徑為0.12～0.14m，填充材料3密實填滿于排水豎井2內(nèi)壁與秸稈把1之間的空隙中，通過排水豎井2實現(xiàn)了土層4與犁底層6之間水分的連通。

如圖1-4所示，有犁底層稻田土壤改良秸稈豎井排水系統(tǒng)，作物秸稈把1為稻麥秸稈；填充材料3為稻殼；利用灌溉或降雨所產(chǎn)生的滲流作用，水流進入排水豎井2，排水豎井2內(nèi)作物秸稈把1透水性強，作物秸稈之間的縫隙成為水流的通道，實現(xiàn)犁底層上、下土壤水分的連通，促進了土壤排水。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)工作原理清晰，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有良好的排水效果；能持續(xù)滿足有犁底層稻田土壤的排水改土要求；改善了土壤的團粒結(jié)構(gòu)；尤其在以水稻田為主的南方地區(qū)，該系統(tǒng)具有顯著的經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境效益。