本发明涉及土地土壤改良技术领域，特别涉及一种盐碱地土地四维改良的方法。
背景技术
我国盐碱地面积广大，达到0.99万公顷，接近1亿公顷。如何将广阔的盐碱地改良成良田，成为土地改良领域的研究目标。
盐碱地改良工作经过多年的努力，已初见成效。改良方法主要分为以下几种：化学改良，化学改良盐碱地的化学改良主要是指向土壤中加入化学物质，以达到降低土壤ph、碱化度以及改善土壤结构的目的。主要的化学改良剂包括石膏、磷石膏、脱硫石膏、硫磺、腐殖酸、糠醛渣等物质。
大量的研究实践证明，在重度盐碱地上，采用化学改良与其他改良措施相结合的方法，能取得极为显著的改良效果，但长时间使用化学改良剂也会造成土地的污染；物理改良通过平整土地、客土、压沙、松土、抬田等措施，破坏土壤毛细作用，阻断盐分向地表的进一步聚集。
客土法工程量大，费用高，经济成本不合算是制约其推广应用的重要原因；生物改良盐碱土地贫瘠，土壤肥力差。因此在改造过程中，通过种植水田，种植耐盐碱作物，增加土壤有机质含量，是改善盐碱的重要措施。水利工程改良根据“水盐运动”规律，通过地下渗管排盐，结合沟渠，深井排水，达到防止返盐的目的。
上诉现有技术中的土壤改良方法，均能起到改良盐碱地的效果，但都存在改良不彻底，不同程度的反盐现象。因此寻求一种节水、节地、改良彻底、改良经济成本小且环境友好型的盐碱地改良方法显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，针对背景技术中的种种不足，提供一种盐碱地改良方法一四维改良法。本发明方法使盐碱地种水稻更加地容易，产出的大米更安全健康，同时又不损耗本就短缺的淡水资源；同时本发明暗管系统可为水稻种植提供完备的水利基础设施，两者结合，可快速降低土地的盐碱度；再加上轻松实现的蓄水功能，一方面实现蓄水的循环利用，达到节水的目的；另一方面通过氨基酸金属离子吸附技术，除去水中溶解的重金属离子，最终实现灌溉用水清洁健康，土地盐碱度明显降低，种出的水稻安全健康，产出的大米品质优良。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种四维盐碱地改良法，包括以下步骤：
l1、建立要素物联网系统；
l2、施用土壤定向调节剂；
l3、添加植物生长调节素；
l4、种植抗逆性水稻；
所述步骤l1进一步包括：将传感器、物联网、大数据和设置地下管网模块配套形成集成排灌系统；采用微型传感器与ns-iot物联网通讯技术结合，将植物生长和水土循环过程中的地下生长条件、地上生长环境、作物生长态势、病虫害信息实时传送至大数据中心；通过ai人工智能和远程专家数字化诊断控制的方式，实现水土肥药循环和植物生长过程的智能化监测；由各个环节自动控制，实现按期、自动、定量灌水；及时自动化排出含盐水；定时、定量、均匀施肥。
所述步骤l2进一步包括：采用缓/控释盐碱专用肥料(总养分含量≥45％，n-p2o5-k2o为15-15-15)、新型种子处理剂(新型的苯吡咯类种子处理剂，能够有效预防水稻纹枯病、稻瘟病、基腐病等，并且对提高水稻出苗率有显著效果)配套措施，施用新型土壤定向调理剂(针对土壤盐碱度，施用相应的土壤调理剂，实现对症下药，有效降低土壤盐含量，提高土壤肥力，增加土壤孔隙度)，实现调节土壤盐碱度、降低土壤重金属活性，改善土壤板结，增加孔隙度，提高作物的抗盐碱性，促进作物生长发育。
所述步骤l3进一步包括：将新型植物生长调节素(一种新型有机营养配方，根据土壤测定结果及结合作物生长调节肥料n、p、k配比，满足植物的正常生长需求)和微量元素有机肥(主要是无机盐类或氧化物，主要是由矿物、冶金的副产物或废物生产而成，满足植物对微量元素的需求)合理搭配，促进作物生长的同时起到降低土壤盐碱度和重金属危害的作用。
所述步骤l3进一步包括：通过培育种植耐盐碱水稻、低镉稻和/或耐旱水稻，适应一定浓度的盐碱地和重金属污染地。
所述排灌系统的构建：采用“吸水管+集水管+排水主管道”三级暗管排盐模式，即在田间布置一级吸水管、二级集水管和三级排水主管道，地下含盐水渗透进入吸水管后，由集水管汇集，进入排水主管道，最终通过项目区中间排水干沟排至排水泵站。
所述步骤l4种植抗逆性水稻，进一步包括：
l4.1前期准备
l4.2育秧期管理
l4.3移栽期管理
l4.4分蘖期管理
l4.5孕抽期管理
l4.6收获期管理。
所述步骤l4.1前期准备，进一步包括：土地整理：3月初先深翻30厘米灭青晒土，同时进行大田培肥，每亩施入复合肥40公斤，移栽前10天水整平。
所述步骤l4.2育秧期，进一步包括：
①根据当地的气温情况，安排播种时间：以常年平均气温稳定通过10℃的初日作为粳稻陆地秧的播种始期；
②种子药剂浸种(例如：乙蒜素、咪鲜胺)。
③培育壮秧：叶蘖同伸；主茎应保持4片以上绿叶；移栽时顶4叶深于顶3叶1-8mm；无病虫害。
所述步骤l4.2育秧期，进一步包括：
①选种：进行风选、筛选和比重选三个步骤；
②晒种：播种之前，把种子摊开，铺2-3寸厚，晒2-3天，每天翻动5-20次；
③浸种消毒：稻种浸泡3天，温度在10-14℃左右；种子吸水达种子重的40％时即可发芽；将种子浸入25％咪酰胺溶液中搅拌，浸种72小时；
④沥水：浸泡完毕后，捞出种子在阴凉处将种子上的水分沥干；以种子抓在手中不聚成块为标准，进行撒种。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种如前述任一项所述四维盐碱地改良法中使用的种植抗逆性水稻的方法，包括以下步骤：
l4.1前期准备
l4.2育秧期管理
l4.3移栽期管理
l4.4分蘖期管理
l4.5孕抽期管理
l4.6收获期管理；
所述步骤l4.1前期准备，进一步包括：
土地整理：3月初先深翻30厘米灭青晒土，同时进行大田培肥，每亩施入复合肥40公斤，移栽前10天水整平；
所述步骤l4.2育秧期，进一步包括：
①根据当地的气温情况，安排播种时间：以常年平均气温稳定通过10℃的初日作为粳稻陆地秧的播种始期；
②种子药剂浸种。
③培育壮秧：叶蘖同伸；主茎应保持4片以上绿叶；移栽时顶4叶深于顶3叶1-8mm；无病虫害。
本发明有益效果包括：使盐碱地种水稻更加地容易，产出的大米更安全健康，同时又不损耗本就短缺的淡水资源；同时本发明暗管系统可为水稻种植提供完备的水利基础设施，两者结合，可快速降低土地的盐碱度；再加上轻松实现的蓄水功能，一方面实现蓄水的循环利用，达到节水的目的；另一方面通过氨基酸金属离子吸附技术，除去水中溶解的重金属离子，最终实现灌溉用水清洁健康，土地盐碱度明显降低，种出的水稻安全健康，产出的大米品质优良。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于这些实施例。
1.建立要素物联网系统
将工程改碱用水与农艺用水有机融为一体，实现水、土、盐平衡条件。将传感器、物联网、大数据和设置地下管网等多项高新技术进行配套形成的集成排灌系统。采用先进的微型传感器与ns-iot物联网通讯技术，将植物生长和水土循环过程中的地下生长条件、地上生长环境、作物生长态势、病虫害等信息即时传送至大数据中心，通过ai人工智能和远程专家数字化诊断控制的方式，实现水土肥药循环和植物生长过程的智能化监测。由各个环节自动控制，实现按期、自动、定量灌水；及时自动化排出含盐水；定时、定量、均匀施肥，保证系统“流畅”，保证作物“增产”，大量节约人力。这一系统主要包括暗管改碱灌溉工程建立、水稻栽培技术体系的建立、水稻植保技术体系的建立(包括无人机监测及药物防治)及水肥一体化技术的建立。
2.施用土壤定向调节剂
新型土壤定向调节剂，能够有效控制或清除胶体中的钠离子，降低其对植物根系的毒害作用；采用缓/控释盐碱专用肥料、新型种子处理剂等配套措施，施用新型土壤定向调理剂，实现调节土壤盐碱度、降低土壤重金属活性，改善土壤板结，增加孔隙度等功能，提高作物的抗盐碱性，促进作物生长发育。
3.添加植物生长调节素
植物生长调节素是一种新型有机营养配方，测土配方结合作物生长对微量元素的需求规律，将新型植物生长调节素和微量元素有机肥合理搭配，促进作物生长的同时起到降低土壤盐碱度和重金属危害的作用。它是把氮、磷、钾、铁、锌、锰、硼、铜等大量或微量元素、以及植物生长所需的小分子有机化合物集中在一起制成的一类营养物质，通过作物根系吸收、叶面喷肥补充养分，促进作物生长发育。
4.种植抗逆性水稻
通过培育种植耐盐碱水稻、低镉稻、耐旱水稻等抗逆性较强的水稻，以适应一定浓度的盐碱地和重金属污染地。目前水稻选育的主攻方向包括盐碱地选育耐盐碱水稻和半盐水选育耐盐碱水稻。
具体实例说明
1.建立要素物联网系统
排灌系统的构建：采用“吸水管+集水管+排水主管道”三级暗管排盐模式，即在田间布置一级吸水管、二级集水管和三级排水主管道，地下含盐水渗透进入吸水管后，由集水管汇集，进入排水主管道，最终通过项目区中间排水干沟排至排水泵站。吸水管坡度最小不应低于0.5‰，集水管坡度最小不应低于0.7‰，若超过该坡度值则按地块的坡度设计管道坡度。
智能化监测系统：采用先进的微型传感器与ns-iot物联网通讯技术，将植物生长和水土循环过程中的地下生长条件、地上生长环境、作物生长态势、病虫害等信息即时传送至大数据中心，通过ai人工智能和远程专家数字化诊断控制的方式，实现水土肥药循环和植物生长过程的智能化监测。
2.施用土壤调理剂
通过测定土壤理化性质，自配符合当地土壤盐碱地类型的土壤定向调节剂，能够有效控制或清除胶体中的钠离子，降低其对植物根系的毒害作用；采用缓/控释盐碱专用肥料、新型种子处理剂等配套措施，施用新型土壤定向调理剂，实现调节土壤盐碱度、降低土壤重金属活性，改善土壤板结，增加孔隙度等功能，提高作物的抗盐碱性，促进作物生长发育。
3.添加植物生长调节素
植物生长调节素是一种新型有机营养配方，测土配方结合作物生长对微量元素的需求规律，将新型植物生长调节素和微量元素有机肥合理搭配，促进作物生长的同时起到降低土壤盐碱度和重金属危害的作用。它是把氮、磷、钾、铁、锌、锰、硼、铜等大量或微量元素、以及植物生长所需的小分子有机化合物集中在一起制成的一类营养物质，通过作物根系吸收、叶面喷肥补充养分，促进作物生长发育。
4.种植抗逆性水稻
4.1前期准备
土地整理：3月初先深翻30厘米灭青晒土，同时进行大田培肥，每亩施入复合肥40公斤，移栽前10天水整平。
4.2育秧期
(1)技术要点
①根据当地的气温情况，合理安排播种时间。通常以常年平均气温稳定通过10℃的初日作为粳稻陆地秧的播种始期。
②做好种子药剂浸种。
③培育壮秧：叶蘖同伸；主茎应保持4片以上绿叶(3叶小苗除外)；
移栽时顶4叶略深于顶3叶；无病虫害。
(2)种子处理
选用优良品种。要求当年种子纯度高，发芽率高，发芽势强，整齐饱满的种子。
①选种：一般进行风选、筛选和比重选三个步骤。
②晒种：播种之前，把种子摊开，铺2-3寸厚，晒2-3天，每天翻动几次。
③浸种消毒：稻种浸泡3天，温度在12℃左右。种子吸水达种子重的40％时即可发芽。将种子浸入25％咪酰胺溶液中搅拌，浸种72小时，可达防病、除菌目的。
④沥水：浸泡完毕后，捞出种子在阴凉处将种子上的水分沥干。当将种子抓在手中不聚成块为标准，可以进行撒种。
(3)床土要求
①水稻幼苗适宜在微酸性的土壤生长，种子吸水发芽快，生理机能旺盛，可抑制立枯病菌的发展，增强幼苗抗性。
②盘育秧，需盘内土厚2.5厘米，土层较薄，培育3.5叶小苗，播量又大，秧苗密集，每平方厘米有苗2.5株。
③要求床土松紧适宜，以利幼苗生长。土壤粘重渗透性差要加入疏松物质，如稻壳等。
(4)播种
秧盘装入育秧土后，进行灌水，使水没过秧盘为标准。然后将秧田中水份排干，将浸泡完毕的种植人工均匀的撒播在秧盘中，使用木锨将秧盘中的种子压入育秧土中，最后进行育秧拱棚的搭建。
(5)育秧
育苗育秧方式：采用水育秧
水稻育秧就是要培育发根力强，植伤率低，插秧后返青快、分蘖早的壮秧。这种育秧方法的主要优点是秧龄短、秧苗壮，管理方便。可机插、人工手插，工效高，质量好。
考虑当地基地土地盐碱化程度高，不适合湿润育秧，采用水育秧，优点：利于保全苗，壮苗，节省成本，不用购买基质，就地取土，利于移栽。
揭膜通风：盖膜时间不宜过长，一般在秧苗出土2厘米左右、不完全叶至第1叶抽出时(播后3-5天)揭膜通风。揭膜时间要求晴天上午8～9点左右揭，阴天上午10点左右揭，小雨雨前揭，大雨雨后揭。若遇寒流低温，宜推迟揭膜或不揭，做到日揭夜盖。
(6)苗期管水管理
播种至齐苗：盖膜保湿；齐苗至移栽：应以控水、健根、壮苗为主。两叶一心至三叶期，秧苗叶面积增大而根系尚不健全，对水分亏缺敏感，常出现卷叶死苗，因此，遇旱应适当补水。四叶期至移栽前严格控水，中午叶片不打卷，就不补水。插秧前1日左右要揭膜炼苗，使秧苗逐步适应外部环境，起秧栽插前，雨前要盖膜遮雨。
(7)苗期施肥管理
秧苗追肥要根据床土肥力、秧龄和气温等具体情况进行。在秧苗齐苗时喷施一次“爱苗”。苗床培肥达不到标准的，要重视追肥，一般在2叶1心期施用效果较好。亩用尿素5公斤兑成1％的肥液于下午4时后均匀喷施，施肥后，用清水淋洗秧苗。
(8)苗期病虫害防治
①杂草防治：播种完毕后立即喷施17.2％哌草丹·苄嘧磺隆(幼禾保)可湿性粉剂200克/亩兑水20kg，进行秧床灭草。在两叶一心至三叶一心期间，进行人工拔除杂草，以防伤害秧苗。
②虫害：重点是蝼蛄和稻飞虱。亩用10％稻腾(6.7％氟虫双酰胺和3.3％阿维菌素比例混配而成的悬浮剂)，兑水20公斤均匀喷雾，同时可兼治稻蓟马。
③病害：主要就是立枯病、水稻条纹叶枯病和水稻黑条矮缩病。立枯病要在日常观察基础上做好健身预防，可在两叶一心期开始喷施健质根加甲基硫菌灵、井冈霉素、病毒原液，一般喷施2-3次。水稻条纹叶枯病和水稻黑条矮缩病是由稻飞虱传播的病毒病，可由防治稻飞虱，控制其发生。
④用好“送嫁药”：在移栽前1天，每亩苗床用40％拓胜(异丙威·吡蚜酮)可湿性粉剂40克加80％多菌灵可湿性粉剂80克加5％井冈霉素水剂150-200毫升加2％病毒原液20毫升，兑水40公斤均匀手动(电动)喷雾。
4.3移栽期
大田移栽期从5月中旬开插秧，采取人工插秧方式。插秧完毕后进行人工查秧、人工补秧。
(1)技术要点：每穴3-5株，行距20cm，株距15cm；
(2)肥料管理：大田使用施肥机，64％的二胺30公斤/亩进行底肥施撒，随土地免耕，使土壤与肥料充分融合。
(3)水分管理：插秧前本田水深不超过5cm，插秧完毕后立即进行换水。
4.4分蘖期
分蘖期移栽返青开始，大约经30天，包含返青期、有效分蘖期、晒田三个过程。
(1)技术要点
①早施分蘖肥：水稻移栽后，当晴天有50％植株叶片展开，或早晨叶尖吐水，或植株发出新根时，即为返青。一般为移栽后5天左右。水稻返青后应立即施肥促进分蘖早生快发。
②需适时晾田，并且需按地块的盐碱化程度晾田。盐碱化程度较重的地块不能晾田，容易造成秧苗死亡。盐碱化程度较轻的地块需要短时间晾田，时间不宜过长，土壤宜返碱。
(2)肥料管理
①移栽后5-7天，水稻已返青，追施第一次分蘖肥，每亩尿素8-10公斤；此次追肥需在尿素中掺入毒死蜱，用于杀灭红线虫。
②移栽后12-15天，追施第二次分蘖肥，每亩尿素5公斤，复合肥10公斤。早施分蘖肥，促进分蘖早生快发，保证有效分蘖，确保田间保苗基数。
(3)水分管理
从移栽至分蘖高峰期，是促进个体健壮生育，构造高产群体结构的关键时期。
①移栽后田间要保持一定的水层，一般水深约6-7cm，以利造成温湿度比较稳定的环境，有利于早发新根，加速返青。早稻秧苗返青后，采取浅灌，一般水深3-4cm，间或露泥，以提高水温和泥温，增加土壤氧气和有效水分，并使稻株茎部光照充足，为早分蘖创造有利条件。晚稻返青期气温高，光照强烈，叶面蒸腾大，因而插后要灌较深的水，以利活蔸。返青后，应以勤灌浅灌为主，间或短暂露田，以促进多生新根，早生分蘖。
②水稻返青后则应浅水勤灌，建立水层3-5厘米。
③遇大雨天气，可蓄水，但水层不可超过5厘米；渗水不好的地块需及时查看水层深度，水层过深的需及时排水，淹没秧心时间不得超过2天。
(4)病虫草害综合防治
红线虫防治，于撒施第二遍分蘖肥时拌入毒死蜱(40％氰氟精恶唑)每亩70ml，3天后进行田间检查，如杀灭情况不理想，需二次灭虫。
二甲灭草松、二氯喹啉酸每亩0.5瓶兑水20公斤溶液进行喷洒，主要用于杀灭芦苇、三楞草。
4.5孕抽期
(1)技术要点
①适时追加穗肥，促进稻穗生长，形成大穗，力争提升产量；
②水层深度10cm-15cm，保持对土壤的压碱作用，适时晾田；
③做好综合防治，8月为病虫害的高发期。
(2)施肥管理
此段时期水稻吸收的营养元素种类很多，但一般作为肥料施用的，主要是氮、磷、钾三元素肥料，比例为15-15-15。肥料三要素对产量的作用各不相同，但一般认为氮素的影响为最大，它主要影响穗数和每穗粒数，对粒重影响较小。磷主要影响水稻分蘖数，但也影响千粒重和稻米的品质。钾对每穗小穗数和结实率有明显的正作用，分蘖期适当的氮、钾平衡对小穗形成和结实率均有良好影响7月25日左右，进行穗肥施撒，每亩10公斤45％的复合肥，促进稻穗生长，出大穗，为丰产打下基础。
(3)水量管理
①拔节孕穗期
是禾苗营养生长与生殖生长并进的时期，一方面是以分蘖、茎秆伸长为中心的营养生长，另一方面以幼穗分化为中心的生殖生长，因而植株生长量迅速增大。这一时期的田间管理的主要措施为：
适时适度晒田：晒田的作用，一是能改善土壤通气性，降低土壤有毒还原物质，为根系育创造良好条件；二是晒田过程中土壤中铵态氮和有效磷含量及土壤含水量下降，因而可抑制分蘖发生，减少无效分蘖。晒田时期掌握，一般是根据禾苗生育进度和苗数而定，以幼穗分化初期(7月15日左右)晒田为宜，或大田苗数达到预定数量(一般以合垄为标准)开始晒田，做到“时到不倒苗，苗够不等时”。晒田程度，常规稻要求晒到田边开小坼，田中稍硬皮；如禾苗长势旺，泥脚深，施肥多的田应适当重晒。杂交稻一般实行轻晒或露田，不宜重晒。
间隙灌溉：晒田结束后，禾苗将进入孕穗阶段。此时气温高，叶面积大，水分蒸腾多，生态需水和生理需水量大，是水稻一生中对水分最为敏感的时期。这一阶段，稻田需有水层，要严防脱水受旱。但长时间处于淹水状态又会引起土壤气氧气不足，对根的生长不利。因此在水源条件便利的地方，可采用灌水与落水相间的间隙灌溉法。
②抽穗结实期
是以谷粒充实为主的生殖生长期，也是结实率与粒重的决定时期。这一时期田间管理的重心是防止根系过早衰败，叶片过早落黄，保证较高的光合效率，制造和积累足够的碳水化合物，以提高结实率和千粒重。
干干湿湿灌溉：灌浆结实阶段，气温高且常伴以“火南风”，禾苗蒸腾失水快，如田间土壤水分不足，往往造成籽粒灌浆时间缩短，秕粒增多和千粒重下降。但又不能长时间保持水层，以免降低土壤含氧量和根系活力。因而这一时期的水分管理采取干湿交替为好。有条件的地方可采取白天灌水，夜间排露办法调节田间温湿条件，有利增加实粒，提高粒重。
(4)病虫草害防治
此期杂草防治重点是池埂和渠道，使用割草机进行除草。
病虫害以防为主，重点是钻心虫、卷叶螟、飞虱、稻瘟病、纹枯病等。8月7日至8月14日使用机械喷洒进行综合防治。
4.6收获期
(1)收割
10月初开始收割，按播种时间与生育期进行分块收割。采用散仓运输的方式，节约收割机时间，提高效率，节约地头装袋、装车、晒场卸车、倒袋的重复用工，节约时间及人工成本，工作强度降低，提高晾晒及入仓效率。
(2)晾晒
稻谷晾晒利用拖拉机代替人工摊场，翻晒，堆场的方式，可有效提高了工作效率，缩短晾晒时间。
(3)入库
采用从晒场散仓运输至仓库，库内使用绞龙装袋，缝包机封口，利用机械，减少人工成本，提高效率，不用人工装车，卸车，减少重复用工。缝包机封口的优势还在于易于摆放，节省仓库空间。
仓库要求：
稻谷储藏的仓库应具备：
①防雪：可承受屋顶积雪的重量；
②防雨；雨水不可倒灌至储藏库内，造成稻谷浸水；
③防潮：仓库底部、四壁需具防潮能力，底部需高出地面20cm以上，四壁需达到40cm厚度；
④可通风换气，有通风设备及窗户；
⑤储藏库上方有隔热层；
⑥储藏库有防鼠、防雀设施；要求仓库的地坪、仓墙、门窗要坚固密实，不允许有空洞；仓库必须设置防雀窗网及防鼠门板。
以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于本发明技术方案保护范围内。