不同改良方式下滩涂围垦区土壤水盐动态——以江苏如东为例

滩涂盐碱地脱盐是促进地区农业发展、保障耕地占补平衡的重要举措。本文以江苏如东滩涂围垦区为研究区,通过田间试验,研究滨海盐碱地改良过程中土壤水盐动态。结果表明:PAM改良剂(P)处理的土体含水率在燕麦整个生育期内保持较高水平;秸秆覆盖(F)处理的表层土壤含水率在燕麦抽穗期和成熟期明显下降。P、F处理的脱盐效果显著,有机肥(M)和对照(C)处理在燕麦成熟期的返盐表聚现象明显。对比各时期C处理表层土壤含盐量(4.38 g kg-1～22.07 g kg-1),其他三种处理的表层土壤脱盐效率为F(53.91%～85.66%) P(41.22%～76.20%) M(8.99%～61.48%)。在本试验的处理措施中,土壤PAM改良剂在滩涂围垦区土壤持续脱盐保墒方面效果较好,其次为秸秆覆盖,单一施用有机肥的改良效果较差。     

滨海新围滩涂不同改良方式对土壤盐渍化调控效应及其主控因素

土壤盐渍化是制约滨海新围滩涂围垦区土壤质量的最主要因子,严重抑制了作物的生长和产量。试验设置了对照处理(CK)、有机肥(OM)、聚丙烯酰胺+有机肥(PAM+OM)、秸秆覆盖+有机肥(SM+OM)、秸秆深埋+有机肥(BS+OM)和生物菌肥+有机肥(BM+OM)6个处理方式,研究不同改良方式对滨海盐碱地土壤盐渍化的调控效应,明确改良过程中土壤盐渍化程度变异的主控因素。结果表明,表层土壤含盐量、钠吸附比和碱化度随着燕麦生育期的推移逐渐上升,而pH随着燕麦生育期的推移逐渐下降。与CK处理相比,PAM+OM、SM+OM、BS+OM和BM+OM措施能够显著降低0—20cm深度的土壤含盐量、pH、钠吸附比和碱化度。其中,SM+OM措施对土壤含盐量的抑制效果最好,达到68.0%~73.6%;而BM+OM措施对pH、钠吸附比和碱化度的调控效果最佳,分别降低4.5%~8.2%,61.5%~80.8%和55.5%~79.4%。主控因素分析表明环境因子中的土壤容重、土壤含水量和蒸发量对表层土壤盐渍化程度的影响均达到极显著水平(P<0.01),而风速和降水量的影响则达到显著水平(P<0.05)。     

滨海重度盐碱地改良土壤盐渍化动态特征及预测

试验设置了对照处理（CK）、有机肥（OM）、聚丙烯酰胺+有机肥（PAM+OM）、秸秆覆盖+有机肥（SM+OM）、秸秆深埋+有机肥（BS+OM）和生物菌肥+有机肥（BM+OM）6个处理方式来探讨滨海盐碱地不同改良方式对土壤含盐量、pH、钠吸附比（SAR）和碱化度（ESP）的影响,进而识别影响土壤盐渍化程度的主要因子,并构建多元线性回归模型（Multi-linear Regression, MLR）、BP神经网络模型（BP Artificial Neural Network, BP-ANN）和随机森林模型（Random Forest, RF）对滨海重度盐碱地改良背景下的土壤盐渍化参数进行模拟预测。研究结果表明：各改良措施均能有效的降低表层土壤盐渍化水平,其中SM+OM处理对于土壤含盐量的抑制效果最好,而BM+OM处理则对于土壤碱分的抑制效果最好。改良过程中气象条件和土壤性质均对表层土壤盐渍化水平产生了显著影响。在模型预测中,随机森林模型对土壤含盐量、pH、SAR和ESP的综合预测精度明显优于BP神经网络模型和多元线性回归模型,体现在随机森林模型具有较高决定系数（Coefficient of determination, R2）和纳什系数（Nash-sutcliffe efficiency, NSE）和较低的均方根误差（Root mean square error, RMSE）。