本发明涉及土地土壤改良
技术领域：
，具体涉及一种盐碱地四维改良方法。
背景技术：
2016年，世界人口达到了72.6亿，并且当前的预计都显示世界人口将在未来数十年持续增长，土地对人口的养活压力越来越大，全世界范围内需要有更多的耕地养活不断增长的人口。然而土地的总数基本是不变的，只能通过对不可耕作的土地进行改良，以达到可以耕作的目的。据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。通过对盐碱地的改良，可以实现改善土壤理化特性，为作物提供良好的生长发育环境，以实现作物的高产高效。盐碱土是一种因含盐量过多或强碱性，而“生了病”的土瓌。盐碱地分级指标如下：轻度盐化士，土壤含盐量0.1～0.2％；中度盐化土，土壤含盐量0.2～0.4％：重度盐化土，土壤含盐量0.4～0.6％(我国大多数以30厘米土壤耕层来计算含盐量)。衡量盐碱地的另一指标是酸碱度，即ph值，一般以7.5为中性，＜7.0为微酸性，＞7.5为微碱性。目前土壤改良方法主要有水利改良、化学改良、生物改良和物理改良。各种改良方的方式、作用与目的各不相同，但都为作物生长创造良好水、盐、肥、气环境，维持土地的持续利用。利用特种肥料，有效改良中度至轻度园林盐碱地，该肥料是利用离子吸附转化盐类，肥盐平衡的合力降低含盐量，降低ph值，内含钠离子吸附剂，腐植酸，黄腐酸，烯土组成吸盐降碱的最佳聚合体。中度盐碱地配合大量应用麦糠加特种肥料，将有更好的效果。盐碱地一般有低温、土瘦、结构差的特点。有机肥经微牛物分解、转化形成腐殖质能提高土壤的缓冲能力，并可和碳酸钠作用形成腐殖酸钠，降低土壤碱性。腐殖酸钠还能刺激作物生长，增强抗盐能力。腐殖质可以促进团粒结构形成，从而使孔隙度增加，透水性增强，有利于盐分淋洗，抑制返盐。有机质在分解过程中产生大量有机酸，一方面可以中和土壤碱性，另一方面可加速养分分解，促进迟效养分转化，提高磷的有效性。因此，增施有机肥料是改良盐碱地，提高土壤肥力的重要措施。盐碱土主要有两种类型，一种是分布在江河湖泊沿岸阶地的低平地形、爽槽形、滩洼地形，具有次生性质；第二种盐碱土属于古代和近代盐湖周围以及地层含盐所形成的土壤剧烈积盐，具有原生性质。盐碱土形成是自然和人为因素共同作用的结果，研究表明，土壤母质、质地、地形、新构造运动、水文条件和人为活动等是影响盐碱土形成的重要因素。盐碱地在利用过程当中，简单说，可以分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。轻盐碱地是指它的出苗率在70％-80％，它含盐量在千分之三以下；重盐碱地是指它的含盐量超过千分之六，出苗率低于50％；中间这块就是中度盐碱地(用ph值表示为：轻度盐碱地ph值为：7.1-8.5，中度盐碱地ph值为：8.5-9.5，重度盐碱地ph值为：9.5以上)。现有技术中，盐碱地的改良方法一般如下：1、洗盐。洗盐就是把水灌到盐碱地里，使土壤盐分溶解，通过下渗把表土层中的可溶性盐碱排到深层土中或淋洗出去，侧渗入排水沟加以排除。2、平整土地。平整土地可使水分均匀下渗，提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果，防止土壤斑状盐渍化。深耕深翻。盐分在土壤中的分布情况为地表层多，下层少，经过耕翻，可把表层土壤中盐分翻扣到耕层下边，把下层含盐较少的土壤翻到表面。翻耕能疏松耕作层，切断土壤毛细管，减弱土壤水分蒸发，有效地控制土壤返盐。盐碱地翻耕的时间最好是春季和秋季。春、秋是返盐较重的季节。秋季耕翻尤其有利于杀死病虫卵，清除杂草，深埋根茬，加强有机质分解和迟效养分的释放，所以值得提倡。3、适时耙地。耙地可疏松表土，截断土壤毛细管水向地表输送盐分，起到防止返盐的作用。耙地要适时，要浅春耕，抢伏耕，早秋耕，耕干不耕湿。4、增施有机肥，合理施用化肥。盐碱地一般有低温、土瘦、结构差的特点。有机肥经微生物分解、转化形成腐殖质，能提高土壤的缓冲能力，并可和碳酸钠作用形成腐殖酸钠，降低土壤碱性。腐殖酸钠还能刺激作物生长，增强抗盐能力。腐殖质可以促进团粒结构形成，从而使孔度增加，透水性增强，有利于盐分淋洗，抑制返盐。有机质在分解过程中产生大量有机酸，一方面可以中和土壤碱性，另一方面可加速养分分解，促进迟效养分转化，提高磷的有效性。因此，增施有机肥料是改良盐碱地，提高土壤肥力的重要措施。此外，化肥对改良盐碱的作用也受到人们重视，化肥给土壤中增加氮磷钾，促进作物生长，提高了作物的耐盐力。施用化肥可以改变土壤盐分组成，抑制盐类对植物的不良影响。无机肥可增加作物产量，多出秸秆，扩大有机肥源，以无机促有机。当然，盐碱地施用化肥时要避免施用碱性肥料，如氨水、碳酸氢铵、石灰氮、钙镁磷肥等，而应以中性和酸性肥料为好。硫酸钾复合肥是微酸性肥料，适合在盐碱地上施用，且有改良盐碱地的良好作用。我国现行的土壤改良方法主要是物理改良、生物改良、化学改良等措施，其中工程改良是最为常见的改良方法。工程改良以构建灌排水系统为主要工作内容，目前，我国的排水系统主要有明沟排水系统、暗管排水系统和竖井排水系统，排水方式采用在裸地情况下对大田进行漫灌，使土壤水分达到饱和状态，然后土壤盐分溶解到水中形成饱和入渗排入排水沟，从而达到排盐的目的，此类排水虽可以有效排除土壤中的盐碱，但是有诸多缺点，如智能化程度低、灌溉时需要人工巡视、人工控制灌溉系统，浪费大量的人力财力，此外不能形成优化的灌溉方案，造成大量资源浪费。然而，盐碱地的形成原因包括气候原因、地理原因、水文水质原因、耕作管理原因，由于其形成原因复杂，依靠单一的改良措施很容易造成反复，难以达到较好的改良目的，因此合理地开发和利用盐碱土资源应采用综合治理的改良措施，将工程措施、农艺措施、生物措施和化学措施等有机结合起来，因地制宜，综合治理，实现盐碱土资源的系统改良和高效利用。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种盐碱地四维改良方法。针对现有技术中存在的盐碱地改良智能化程度低、灌溉时需要人工巡视、人工控制灌溉系统，浪费大量的人力财力，此外不能形成优化的灌溉方案，造成大量资源浪费等问题，通过田间灌排管网、传感器、传输系统、检测系统等基础设施的布设，为农田整体实现数字化、智能化奠定了基础。通过培肥地力和使用土壤定向调节剂，全面实现土壤农艺性状的综合改善，实现低产田变高产田、未利用地变耕地。通过四维改良法的综合应用，既能实现土壤盐碱程度的综合改良，又能获得农作物经济产量。为解决上述技术问题，本发明提供了一种盐碱地四维改良方法，包括以下步骤：s1、土地整理，布设田间排灌管网、传感器、传输系统、监测系统；s2、简易方式自制农家肥，以绿色可持续的方式培肥地力；s3、施用土壤定向调节剂，针对土壤特定问题进行改良；s4、耐盐碱水稻种植，生物改良与农艺措施改良相结合。所述步骤s1进一步包括：(1-1)借助井、沟、渠配套措施，钻灌水井、修筑台田、埋设暗管，布设田间排灌管网；在种植土层下设置隔淋层，在隔淋层的底端设置暗管。所述步骤s1进一步包括：(1-2)划分田块，布设田间传感器、监测系统。所述步骤s1进一步包括：(1-3)以一个项目为基本单元，布设一套服务中心。所述步骤s2进一步包括：(2-1)拌料：将水稻秸秆粉碎，使秸秆如小麦粒大小，将新鲜鸡粪、猪粪、牛粪按比例掺混，用秸秆粉调整湿度，加入秸秆腐熟剂和过磷酸钙。所述步骤s2进一步包括：(2-2)发酵：将混匀的物料堆成高0.8-1.2米、宽1.2-1.8米的堆肥堆，打通气孔若干，覆盖塑料膜发酵。所述步骤s3进一步包括：(3-1)土壤取样检测：在田间布设蛇形取样点，用土钻对0-20cm土层进行取样，各取样点样品混合均匀后采用四分法留样1kg，于阴凉通风处风干后过筛待测。所述步骤s3进一步包括：(3-2)根据土壤测试结果，设计调节剂配方与使用方式。所述步骤s4进一步包括：(4-1)秧田处理：选用土壤肥沃疏松、排水灌水方便、背风向阳的地块，亩施用自制的农家肥5方，施肥后进行秧田翻耕、整平，播种前1～2天上水浸田，并找平床面。所述步骤s4进一步包括：(4-2)种子处理：选用耐盐6-10‰的粳稻或籼稻品种，具体根据气候条件及种植需求选用。本发明有益效果包括：1.通过四维改良法的应用，实现了对盐碱地的综合治理改良，相较于其他单一方式的土壤改良方法，效果更为明显。2.通过田间灌排管网、传感器、传输系统、检测系统等基础设施的布设，为农田整体实现数字化、智能化奠定了基础。3.通过培肥地力和使用土壤定向调节剂，全面实现土壤农艺性状的综合改善，实现低产田变高产田、未利用地变耕地。4.通过四维改良法的综合应用，既能实现土壤盐碱程度的综合改良，又能获得农作物经济产量。5.本方法充分考虑到目前土地适度规模经营的发展现状，并为远期土地发展预留空间。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。在本发明的一实施例中，提供了一种盐碱地四维改良方法，包括以下步骤：s1、土地整理，布设田间排灌管网、传感器、传输系统、监测系统；s2、简易方式自制农家肥，以绿色可持续的方式培肥地力；s3、施用土壤定向调节剂，针对土壤特定问题进行改良；s4、耐盐碱水稻种植，生物改良与农艺措施改良相结合。所述步骤s1进一步包括：(1-1)借助井、沟、渠配套措施，钻灌水井、修筑台田、埋设暗管，布设田间排灌管网；在种植土层下设置隔淋层，在隔淋层的底端设置暗管。所述步骤s1进一步包括：(1-2)划分田块，布设田间传感器、监测系统。所述步骤s1进一步包括：(1-3)以一个项目为基本单元，布设一套服务中心。所述步骤s2进一步包括：(2-1)拌料：将水稻秸秆粉碎，使秸秆如小麦粒大小，将新鲜鸡粪、猪粪、牛粪按比例掺混，用秸秆粉调整湿度，加入秸秆腐熟剂和过磷酸钙。所述步骤s2进一步包括：(2-2)发酵：将混匀的物料堆成高0.8-1.2米、宽1.2-1.8米的堆肥堆，打通气孔若干，覆盖塑料膜发酵。所述步骤s3进一步包括：(3-1)土壤取样检测：在田间布设蛇形取样点，用土钻对0-20cm土层进行取样，各取样点样品混合均匀后采用四分法留样1kg，于阴凉通风处风干后过筛待测。所述步骤s3进一步包括：(3-2)根据土壤测试结果，设计调节剂配方与使用方式。所述步骤s4进一步包括：(4-1)秧田处理：选用土壤肥沃疏松、排水灌水方便、背风向阳的地块，亩施用自制的农家肥5方，施肥后进行秧田翻耕、整平，播种前1～2天上水浸田，并找平床面。所述步骤s4进一步包括：(4-2)种子处理：选用耐盐6-10‰的粳稻或籼稻品种，具体根据气候条件及种植需求选用。在本发明的另一实施例中，提供了一种盐碱地四维改良方法，包括以下步骤：1.土地整理，布设田间排灌管网、传感器、传输系统、监测系统。(1)借助井、沟、渠等配套措施，钻灌水井、修筑台田、埋设暗管等，布设田间排灌管网，达到灌水适当、排水及时的效果。在种植土层下设置隔淋层，在隔淋层的底端设置暗管，带盐的水通过种植土层和隔淋层通过暗管上的滤水微孔进入到暗管内，由暗管最终排向人工集水井，人工集水井中盐水经过脱盐处理后循环使用。(2)划分田块，布设田间传感器、监测系统。以1亩地为基本单元，布设地下水温盐传感器3组，布设深度分别为10cm、20cm、30cm。以100亩为基本单元，布设田间气候监测站、作物长势监测站，以4g信号传输至服务中心。(3)以一个项目为基本单元，布设一套服务中心。服务中心配置基础软硬件设施，实现对监测数据的及时分析、展示，自动/人工调整田间环境及气候等的状况，实现全程监测与自动化。2.简易方式自制农家肥，以绿色可持续的方式培肥地力。(1)拌料。将水稻秸秆粉碎，使秸秆如小麦粒大小，将新鲜鸡粪、猪粪、牛粪按照2∶2∶1的比例掺混，用秸秆粉调整湿度，使物料含水量达到手握成团的程度，根据秸秆使用量，加入秸秆腐熟剂和过磷酸钙。(2)发酵。将混匀的物料堆成高1米左右、宽1.5米左右的堆肥堆，打通气孔若干，覆盖塑料膜发酵。发酵时期配合气候及水稻种植时期，在春季进行发酵。3.施用土壤定向调节剂，针对土壤特定问题进行改良(1)土壤取样检测。在田间布设蛇形取样点，用土钻对0-20cm土层进行取样，各取样点样品混合均匀后采用四分法留样1kg，于阴凉通风处风干后过筛待测。土样检测主要针对ph、全盐量、八大离子、速效养分、cec，其中ph按照水土比1∶10，使用雷磁phs-3c酸度计测定；全盐采用烘干法，使用万用电炉灼烧并用烘箱105度烘干称重；八大离子采用化学滴定法；速效氮采用碱解扩散法；速效磷采用钼锑抗比色法；速效钾采用火焰光度计法；cec采用乙酸铵离心交换法。各指标以3次测定的平均值表示测定结果。(2)根据土壤测试结果，设计调节剂配方与使用方式。本调节剂主要成分为聚氨基酸发酵原液，配合柠檬酸、硼酸及其他养分，针对土壤盐分及养分情况，采用养分平衡法进行配比计算。针对所种植水稻的需肥特点，重点布局返青期、幼穗发育期、灌浆期。4.耐盐碱水稻种植，生物改良与农艺措施改良相结合。(1)秧田处理：选用土壤肥沃疏松、排水灌水方便、背风向阳的地块，亩施用按照上述方法自制的农家肥5方，施肥后进行秧田翻耕、整平，播种前1～2天上水浸田，并找平床面。(2)种子处理：选用耐盐8‰的粳稻或籼稻品种，具体根据气候条件及种植需求选用。品种选定后，选用颗粒饱满的种子，用0.05％多菌灵药液浸种12-24小时，用清水冲洗干净后，用常温水浸种2-3天，期间每隔一天换水一次，至80％以上的种子露白时，将种子播撒至准备好的秧田上，播种完毕后，用塑料薄膜将秧田盖上，根据当地条件，揭膜通风。(3)大田处理：向大田中加入腐熟好的自制农家肥，亩用量10方，按照测土结果加入土壤定向调节剂。旋耕，旋耕深度约为40厘米，使农家肥、调节剂充分混匀。旱整平，水整平，使地块高差在2厘米之内。在插秧前，灌水泡田、打浆。(4)秧苗移栽：调整插秧机械，使栽培密度为20cm×15cm，每穴插入2-3株。(5)田间管理：根据传感器和田间监测系统的监测情况，通过专家系统的计算推荐，利用田间灌排管网和自动施肥、施药系统使用相关产品。水稻在分蘖期，田间水量以浅水为主，使水层高度保持在3-4cm，分蘖后期应进行排水晒田，以避免过度分蘖。抽穗期，田间水层高度应保持在6-7cm，防止发生冷害，破坏水稻籽粒蛋白形成。抽穗后，田间水量应以2天浅水期，2天深水期。浅水期田间水层高度为1-2cm，深水期田间水层高度为5-6cm。实验结果如下表1：表1本发明实施例中盐碱地四维改良方法实验结果实验组对照组基础肥力亩耗水量600m3800m3_亩产量750.12kg609.92kg_ph7.928.518.66全盐量2.09g/kg2.31g/kg2.52g/kgcec86.98mmol/kg82.86mol/kg80.87mol/kg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。当前第1页12