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     

苏北滩涂水稻微咸水灌溉模式及土壤盐分动态变化

为研究微咸水灌溉对水稻水分利用效率和土壤盐分动态的影响,利用田间试验资料对SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant)模型进行了率定和验证。用验证认可的模型模拟并分析了水稻生育期水盐运移规律和水稻水分利用效率,并预测了长期微咸水灌溉对土壤盐分的影响。结果表明:1.5 mg/cm3矿化度微咸水足量灌溉可以获得较高的产量和水分利用效率;各微咸水处理在60~90 cm土层均出现不同程度的盐分累积现象,具体累积深度和土壤盐分浓度与灌水量和灌水矿化度有关;采用1.5 mg/cm3矿化度微咸水进行微咸水长期灌溉研究,10 a的模拟结果显示此灌溉制度不会引起0~100 cm土层土壤次生盐渍化。该研究为滨海地区微咸水合理利用提供了理论依据。     

苏北海涂典型围垦区土壤盐渍化风险评估研究

为定量评估制约苏北海涂土壤资源开发利用的盐渍障碍因素,以苏北海涂典型围垦区江苏省大丰市金海农场为例,将灰色系统理论应用于风险评价,构建了实用的生态风险评价数学模型、指标体系与评价流程,并对区域土壤盐渍化风险状况进行了定量评估与分级。结果表明:土壤盐分、表土层容重与地下水矿化度是该区域盐渍化风险评估的重要因素;研究区土壤盐渍化风险总体较高且不同部位差异较大,其生态风险值F介于0.12～0.60之间,平均值达0.30;盐渍化风险分布表现出与土壤盐分、地下水矿化度较为相似的空间规律;受种植制度与耕作措施差异的影响,研究区东部水稻田盐渍化风险总体高于西部棉花地;研究区域不存在土壤盐渍化较小风险区,以一般风险、较大风险为主,其中较大风险区占总面积的50.11%,一般风险区占49.41%,很大风险区仅占0.48%,一般风险和较大风险区是该区土壤改良治理的重点区域。该结果可为海涂区中、低产地的质量提升、盐渍化土壤的科学改良与田间管理提供参考依据。     

耕地土壤有机质空间变异性的随机模拟

有机质是土壤重要的肥力特征,研究盐渍土改良区耕地土壤有机质空间变异特征可为土壤质量提升提供科学依据。以山东省禹城市盐渍土改良区典型地块耕地土壤有机质为研究对象,在全面野外调查和室内化验分析以获得大量的土壤有机质相关信息的基础上,运用地统计学方法对有机质进行了序贯高斯模拟各次实现（SGSV）、序贯高斯模拟平均实现（SGSA）和ordinary Kriging插值（OK）,并将SGSV、SGSA、OK与实测数据进行了统计参数、变异函数、空间分布趋势等方面进行了对比分析。结果表明OK、SGSA改变了有机质数据的空间结构,具有“平滑”效应,SGSA在消除平滑影响方面优于Kriging插值;SGSV具有与实测数据相同的空间自相关结构,对预测点的模拟值具有不确定性,为揭示研究区域土壤有机质的空间结构特征提供了有力的工具,对盐渍土改良区土壤有机质空间不确定性的风险研究具有更实际的意义。     

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。     

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。     

碱蓬施肥对苏北滩涂盐渍土的改良效果

以苏北滩涂盐渍土和盐生植物碱蓬（Suaeda salsa）为研究对象,采用完全随机区组设计,通过施入氮磷肥探讨不同肥料对盐渍土改良效果、碱蓬植株的K+和Na+分布及生物量的影响。结果表明,与裸地相比,盐渍土种植碱蓬后,表层土壤水盐状况得到明显改善;施入氮磷肥后,碱蓬植株内K+和Na+的分布受到显著影响,表现为叶中Na+含量普遍较高,根系中K+含量高于茎叶,同时,碱蓬生物量显著增加,并且氮磷肥之间存在交互作用;碱蓬总生物量与0~20、20~40 cm土层的土壤盐分进行相关性分析,总生物量与0~20 cm土层土壤盐分之间呈现极显著正相关,与20~40 cm土层的土壤盐分之间相关性不显著。碱蓬施肥能够有效地改善滩涂盐渍土的盐分状况,明显地促进生物量的增加,显著地影响植株K+和Na+的分布情况。     

基于电磁感应仪的河口地区底聚型盐分剖面特征的解译

针对长江河口地区存在的盐渍化问题,以该地区分布较广泛的底聚型盐分剖面类型为研究对象,通过电磁感应仪EM38测量与田间采样,建立了磁感式表观电导率和土壤电导率之间的多元回归模型。在分析土壤盐分剖面分布特征的基础上提出了Logistic模型,并运用该模型对盐分剖面进行了参数拟合和验证。结果表明：磁感式表观电导率水平读数和垂直读数呈极显著线性相关,回归模型和Logistic模型均具有很好的预测效果。通过模型精度检验,二者的预测精度差异不显著,但Logistic模型所需参数少,表明该文提出的Logistic模型不仅能降低待估参数数量,同时还具有较高的预测精度。该研究结果为利用电磁感应仪快速、精确地进行土壤盐分预测及土壤次生盐渍化的防控提供了一定的理论参考。     

不同管理措施对滨海盐渍农田土壤CO2排放及碳平衡的影响

为探讨不同管理措施对滨海盐渍农田碳平衡的影响,本文通过玉米–小麦轮作试验,研究农田土壤的CO_2释放规律,及其农田碳收支状况。试验设计6个处理:1常规对照(CK);2有机肥常量(OF);3氮肥增施(NF);4秸秆还田(S);5有机肥加秸秆(OF+S);6免耕(NT)。研究表明,秸秆还田和有机肥的施用增加了土壤呼吸的强度,而免耕处理的CO_2平均释放量最低,不同处理下土壤呼吸总体表现为OF+SSOMNFCKNT。各处理土壤有机碳含量随着作物的收获逐渐升高,其中OF与NT增加最多,而增施氮肥处理并没有显著提高土壤的有机碳水平。各处理间的有机碳含量没有显著性差异。在两季作物种植结束后,各处理的碳输入均高于碳输出,均为碳净输入,表现出较强的碳汇特征。秸秆还田和单施有机肥的碳净输入均显著高于对照,可有效减缓因农田土壤CO_2排放而造成的全球气候变化问题。     

滩涂围垦区不同连作年限蔬菜大棚土壤质量特征

通过区域调查、采样和分析,系统研究了苏北滨海围垦滩涂设施农业土壤的连作障碍特征。研究表明,随着大棚青椒和韭菜连作年限的增加,大棚土壤呈不同程度的板结趋势,0~20、20~60 cm的表、根层土壤逐渐呈轻中度的盐渍化趋势,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾等养分含量呈显著降低趋势,土壤全磷、有效磷、全钾含量则无显著变化,土壤微生物数量呈显著降低趋势。滩涂青椒和韭菜连作大棚土壤基本不缺磷肥,但有补充氮肥、钾肥和有机肥的必要性。滩涂地区大棚青椒和韭菜连作3年后,土壤呈现较为严重的连作障碍特征,主要表现为严重的次生盐渍化、养分失衡和微生物环境恶化风险,全年棚期的青椒连作障碍风险尤为显著,因此提出滩涂大棚青椒和韭菜的连作年限应不超过2年。