有机肥与覆盖对苏北滩涂重度盐渍土壤水盐调控效应分析

<正>苏北地区滩涂资源丰富,拥有占全国1/4以上的滩涂面积,是非常重要的后备土地资源,同时,其开发利用历史悠久,已取得了巨大的社会经济效益[1-2]。但从目前研究看来,土壤质量偏低依然是制约苏北滩涂开发利用的主要障碍因子[3]。土壤盐渍化,尤其是重度盐渍化,作为影响滩涂土壤质量的主要障碍因子之一,严重抑制了土壤生产力的发挥,导致土地生产效率普遍偏低[4]。因此,采取     

土壤盐分和含水量的空间变异性及其CoKriging估值——以黄河三角洲地区典型地块为例

以黄河三角洲地区典型地块为研究区，运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了不同深度土层盐分和含水量的空间变异特征。结果表明：研究区土壤盐分和含水量普遍较高，土壤表层积盐作用明显；各层土壤盐分均属于中等变异强度，土壤含水量除表层为中等变异强度外，其余各层为弱变异强度；受结构性因素和随机性因素的共同作用，各土层盐分和含水量均具有中等的空间相关性。对Kriging插值结果分析表明，研究区各土层盐分和含水量在一定的范围内均存在着空间上的相关性和变异性，表层土壤盐分和含水量的空间分布主要受微地形和气候条件的影响，地下水性质是主导深层土壤盐分及含水量空间分布的主要因素。分别采用表层土壤盐分及相应土层含水量对深层土壤盐分进行CoKriging估值，均能提高估值精度，采用表层土壤盐分对深层土壤盐分进行CoKriging估值的精度要明显高于采用土壤含水量，其估计方差减少百分数最大达到167．36％。     

石膏和腐植酸配施对干旱盐碱区土壤改良及棉花生长影响

针对试验区盐碱土特点，选择石膏和腐殖酸为盐碱土壤改良剂，通过石膏、腐殖酸单施与石膏和腐殖酸不同用量配施试验，分析了改良剂施用后土壤盐分含量和pH值变化、及对棉花株高、茎粗和产量的影响，优选出适宜于该试验区的最佳改良剂。试验结果表明，石膏和腐殖酸9:1组合在200和300 kg/667 m2施用量情况下，0-20 cm土壤降盐效果好于单独施用石膏或腐殖酸处理；而单施腐殖酸处理对棉花增产效果最好，较控制处理棉花产量增加29.8%。综合分析，亩施石膏和腐殖酸9:1组合改良剂200 kg为该地区较优的改良剂用量，可使0-20 cm土壤含盐量较控制处理下降24.3%，棉花增产24%。     

基于模糊综合评判法的新疆典型干旱区土壤盐漠退化风险评价

针对全球性重大环境问题之一的土壤盐漠化,以新疆准噶尔盆地南缘典型盐漠带为例,以土壤盐分含量、地下水埋深、黏粒含量、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤pH值等作为评价指标,应用模糊综合评判法构建了新疆典型干旱区土壤盐漠退化风险评价方法,并对研究区土壤盐漠退化风险进行综合评价。研究结果表明：研究区存在不同等级的土壤盐漠退化风险,且整体呈现出由南向北退化风险逐渐增强的规律性;土壤盐漠退化以中度、高度、中高度风险为主,分别占研究区总面积的46.56%、23.01%和20.95%,低风险和极高风险的分布面积小。该评价成果对于指导当地农业生产、合理利用土地资源具有一定的理论价值。     

苏北典型新围垦海涂农田盐碱障碍因子特征分析

通过对苏北典型新围垦海涂农田(围垦于2005年,种植于2007年)盐碱障碍因子分析发现,农田土壤处于脱盐碱化阶段,其盐分均值为1.78 g/kg,属轻度偏中度盐渍化,但其变幅大,空间变异性强,盐分大值呈斑块状分布于田块中.同时,其pH高,均值达9.83,碱化特征明显.海涂围垦农田土壤盐分与pH的剖面分布均较均匀,垂直变异性弱.离子分析结果显示,海涂围垦农田土壤盐分以NaCl为主,除K+外,土壤可溶性离子按其与盐分和pH的关系大致可以分为两类,一类为Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+,分别与土壤含盐量呈显著正相关;另一类为CO32-、HCO3-,分别与pH值具有极显著的正相关关系;且同类离子之间互呈显著正相关,而两类离子相互之间呈显著负相关或极弱正相关.K+既与土壤含盐量和pH呈极显著正相关,同时也与除SO42-和Ca2+外的所有离子呈正相关.结合研究区气候特征,在消减新围垦海涂农田土壤盐碱障碍因子的过程中应积极改善土壤的物理性质以增强盐分的淋洗,并重点防止土壤的碱化过程.     

海涂围垦区土壤盐分空间变异模拟的比较研究

以苏北海涂围垦区为例,利用人工神经网络(ANN)、普通克里格(OK)插值和序贯高斯模拟(SGS)对典型地块土壤盐分空间分布进行了模拟、插值与预测,获取了各方法的优化结构与参数,并就各方法对土壤盐分分布特征与空间结构的预测能力进行了比较分析。结果表明:ANN、OK和SGS法均较好地模拟和预测了土壤盐分的空间分布,达到了较高模拟、插值与预测精度;ANN获得的土壤盐分空间分布最为连续,SGS法整体分布相对离散;ANN能较好地预测盐分较低的样点,但ANN对高盐分样点的预测结果不如SGS和OK;SGS预测结果最符合实测值的波动特点,ANN预测结果波动范围最窄,SGS较ANN和OK更能反应数据随机变量的结构性和波动性,在整体上要优于ANN和OK法。该结果为滨海地区盐渍土壤的精准评估与高效改良提供了参考依据。     

黄河三角洲地区土壤盐渍化特征及其剖面类型分析

通过主成分分析和Q型聚类方法,研究了黄河三角洲地区典型地块土壤盐渍化特征,并对该地区土壤盐分剖面构型的分类进行了探讨。结果表明:研究区土壤含盐量普遍较高,总体上盐分分布呈较强的表聚性和变异性;土壤积盐可由盐分含量、离子组成特征、碱化特征以及外源影响因子4个主成分来反映,其累计贡献率达86.21%。聚类分析结果表明,研究区土壤盐分剖面可以明显分为表聚型、底聚型和平均型3类,在数量上以表聚型和底聚型为主;其中表聚型分布于研究区东部和南部,底聚型分布在西部和西北部;不同盐分剖面类型反映了植被类型和土地利用方式的差异,人为农业措施是形成底聚型和平均型盐分剖面的最直接因素。该研究结果为黄河三角洲地区盐渍土地的分区、改良、管理以及合理利用提供了理论基础和实践依据。     

不同改良剂对滨海重度盐渍土质量和肥料利用效率的影响

为揭示不同改良剂对江苏滨海围垦滩涂区重度盐渍土改良与肥料利用的效应,通过田间试验研究生物质炭、石膏、EM菌剂和黄腐酸4种改良剂对土壤表层盐分的时序动态、大麦产量和肥料利用效率的影响。结果表明:盐分对于作物生长和肥料利用具有明显的抑制作用,各改良剂均有效提高了重度盐渍土土壤肥力与作物产量。其中,低量生物质炭处理(10 t/hm2)和高量黄腐酸处理(3t/hm2)整体效果较好。经低量生物质炭处理后,土壤表层(0～20cm)盐分相对于单施化肥处理降低106%,作物产量增加79%,氮肥利用率提高99%;高量黄腐酸处理较单施化肥处理土壤表层盐分降低95%,作物产量增加68%,氮肥利用率提高93%。该结果表明适宜用量的生物质炭和黄腐酸均可用于滨海滩涂重度盐渍土的加速治理培育和肥料利用效率的提升。     

复合隔层对河套灌区盐碱土水盐运移的影响

河套灌区盐渍农田分布广、肥力质量差、生产力水平低,严重威胁粮食安全。为研究秸秆–保水剂复合隔层对河套灌区盐碱土的控盐及节水效果,通过室内土柱模拟试验,设置常规灌溉水量(10 L)和节水20%灌溉水量(8 L)2种灌溉水量下的2种隔层(秸秆隔层和复合隔层)以及对照组处理,对比研究了复合隔层与秸秆隔层在节水条件下对土壤水分入渗过程、蒸发过程以及盐分变化规律的影响。研究结果表明:入渗过程中,两种隔层均能延缓水分入渗,提高淋盐效果,相比秸秆隔层,复合隔层处理水分入渗时间延缓14.47%,对0～40 cm土层淋盐效果提升34.86%。蒸发过程中,复合隔层能够通过内部保水剂缓慢释水,对20～40 cm土层补水,其20～40 cm土层含水率较秸秆隔层提升10.90%～90.61%。节水20%的条件下,复合隔层处理在0～40 cm土层的灌溉淋盐效果及蒸发过程中的保水抑盐效果优于未进行节水处理的对照组。综合来看,秸秆–保水剂形成的复合隔层其淋盐效果、保水抑盐效果均优于秸秆隔层,在节水条件下仍具有较好的保水控盐效果。本研究可为河套灌区节水型盐碱障碍消减研究提供依据和参考。     

苏北滩涂区施肥对菊芋生长和土壤氮素累积的影响

通过在苏北滩涂区开展的田间试验,分析了不同施肥量对菊芋地下、地上干物质累积,及对土壤铵态氮、硝态氮的累积及其动态变化过程的影响。结果表明,氮素是苏北沿海滩涂菊芋生长的关键限制因子,增施氮肥可以显著提高菊芋地下和地上干物质的积累。在氮肥供应充足情况下,适当增施磷肥(75kg·hm-2)可以增加菊芋地下和地上干物质的积累。施氮量小于150kg·hm-2时,土壤中氮素处于净消耗状态,施氮量225kg·hm-2时,不仅可以获得菊芋地下和地上干物质的最大产量,且有助于土壤氮素的累积。硝态氮是苏北沿海滩土壤氮素淋失的主要形态,且降水是导致硝态氮淋失的重要原因。随施氮量增加,土壤氮素淋失的风险加大。