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江苏省标准海岸线长964 km，滩涂总面积达66.67×104 hm2，占全国滩涂面积的25％，目前仍以每年0.13×104 hm2的速度不断淤涨，是重要的后备土地资源。作为极具利用和提升潜力的边际土地资源，滨海滩涂土壤在农业发展方面的重要性进一步凸显。然而，受成土母质及成土环境的影响，滩涂土壤盐碱障碍因子突出，质量低下，严重抑制了滩涂围垦农田生产力的发挥。因此，消减障碍因子，培育土壤质量是提升滩涂围垦农田生产力、发挥滩涂后备耕地资源潜力的关键所在。本文在综合分析当前盐渍障碍耕地土壤质量培育方式及其效应的基础上，结合苏北滨海滩涂围垦农区实际，研究了有机肥与薄膜覆盖集成措施、有机肥与秸秆覆盖集成措施对滩涂围垦农田土壤障碍因子消减及地力提升的效应与机制，通过与传统单项措施的比较分析，以探明滩涂土壤障碍因子消减与土壤质量培育、提升机制，为滩涂围垦农田地力快速提升以及滩涂盐碱障碍土壤的农业高效利用提供理论依据及实践指导。本文主要研究内容和结果如下: 1、滩涂围垦农田土壤盐碱与养分障碍特征 滩涂围垦农田土壤整体上属轻-中度盐渍化，盐分均值为1.78 gkg-1，其空间变异性强，盐分高值区在田块中呈斑块状分布。土壤盐分离子分析表明，Cl-和Na+为滩涂围垦农田土壤盐分的主要组成离子，分别占阴、阳离子含量的61.79％和72.48％，并对全盐有65.6％的总贡献率。滩涂围垦农田土壤pH高，均值达9.83，具有明显的碱化特征，这与其土壤中含有一定量的CO32-、HCO32-直接相关。同时，滩涂围垦农田土壤养分缺乏，其碱解氮（51.5 mg kg-1）处于养分标准中的贫乏级别，有机质(6.1 gkg-1)和全氮(0.39g kg-1)为极贫乏级别，仅有效磷(8.56mgkg-1)和速效钾(101.89 mg kg-1)属适量水平。滩涂围垦农田土壤障碍因子特征与其成土环境和过程直接相关，而土壤盐碱的有效调控与土壤肥力的培育是滩涂围垦农田地力提升的基础。 2、有机肥、覆盖及其集成措施对滩涂围垦农田土壤水盐的调控效应与机制 田间试验结果表明，有机肥、覆盖及其集成措施通过对土壤表层环境介质的改变、土壤结构的改善、盐分离子组成比例的调配及雨水利用率的提高实现了对滩涂围垦农田土壤水分、盐分及pH的良好调控。首先，调控措施能有效地保持土壤水分，缓解旱季作物需水困难;其次，薄膜覆盖与秸秆覆盖不仅缓和了土壤盐分的波动性，而且有效地抑制了土壤盐分的表聚趋势，两者对0-20 cm土层的阻盐率分别介于23.91％～70.28％和27.17％～49.51％之间。常规耕作模式下，单施有机肥措施的土壤电导率较对照升高了11.56％，施用层土壤盐分有增加趋势，这与有机肥中含盐有关。但当有机肥与覆盖集成使用时，施用层土壤盐分升高趋势得到了有效控制，说明覆盖措施能为有机肥的持续使用提供保障。同时，相应措施通过影响各土壤盐分离子（尤其是CO32-，HCO3-）含量及其比例调控了土壤碱化特征。 3、有机肥、覆盖及其集成措施对滩涂围垦农田地力关键因子的作用机制分析 有机肥、覆盖改善滩涂围垦农田土壤结构性质、水动力学参数和养分等地力关键因子的效应明显，同时两者间有良好协同作用，其集成措施对地力关键因子的调控作用更为显著。整体来说，调控措施对地力关键因子的改善效应表现为:有机肥与秸秆覆盖集成措施(FYM+SM)＞有机肥与薄膜覆盖集成措施(FYM+PM)＞有机肥(FYM)＞秸秆覆盖措施(SM)＞薄膜覆盖措施(PM)＞对照(CK)。在FYM+SM的调控作用下，滩涂围垦农田主要耕作层（0-10 cm）土壤性质发生了良性转变，体现在土壤机械阻力性质变小、土壤水动力学参数得到提升、土壤团粒结构得到了改善、土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量显著增加。 滩涂围垦农田地力关键因子间彼此联系、相互作用。试验措施通过调控滩涂围垦农田土壤性质中的关键因子，使整个土壤生态系统朝着良性的方向发展，最终提高了滩涂围垦农田的综合地力。其中，土壤有机质含量的增加是其它地力因子改善的关键，一方面，有机质对土壤颗粒的“稀释”和粘结作用是土壤团粒结构形成与稳定的基础，而土壤团粒结构性质的提升有效地改善了土壤的机械阻力性质和土壤水动力学参数;另一方面，有机质促进了土壤养分的释放，增加了土壤养分的含量与可利用性。据此，本文建立了有机质含量、土壤水稳性团聚体含量与其余各因子间的函数关系式，以便土壤性质指标之间的相互预测与评价，为综合评价滩涂围垦农田地力提供了有效途径。 4、有机肥、覆盖及其集成措施对滩涂围垦农田作物生长的促进效应分析 调控措施对滩涂围垦农田土壤性质的良好改善作用极大地促进了作物的生长，其长势与产量均与对照呈显著差异。在促进效应方面，集成措施优于单项措施，有机肥优于覆盖。作为各调控措施中的最优处理，有机肥与秸秆覆盖集成措施下的根长密度、株高、茎粗和叶面积指数均显著高于其它措施;在产量方面，该措施2011年、2012年的玉米产量为6366、4614 kg hm-2，较对照的增产率分别为272.2％、158.5％;2012年大麦产量为4373 kg hm-2，相对于对照的增产率为110.2％:并且该3季作物产量基本接近于当地同期脱盐土的平均产量水平，体现了该措施对作物生长极大的促进作用。滩涂围垦农田作物的增产效应是对有机肥、覆盖及其集成措施对滩涂围垦农田地力提升效应的积极响应，作物产量与各地力指标之间存在着显著相关性。 5、调控措施的农田地力提升效应评价及其在重度盐渍化土壤中的应用研究 利用模糊综合土壤质量评价法，分析了有机肥、覆盖及其集成措施下的滩涂围垦农田土壤质量指数，以评价调控措施对滩涂围垦农田地力的提升效应。结果表明，有机肥、覆盖及其集成措施均有效地提升了滩涂围垦农田地力，其土壤质量指数显著高于对照(0.53)，并表现出FYM+SM＞ FYM+PM＞FYM＞SM＞PM＞CK的提升顺序。有机肥与秸秆覆盖的土壤质量指数最高(0.77)，为各调控措施中的最优处理，这与前几章的研究结果相符，该措施通过保持土壤水分、抑制土壤蒸发与盐分表聚、改善土壤结构性质、增加土壤养分含量、促进作物生长达到了提升滩涂围垦农田地力、实现滩涂盐碱障碍耕地农业高效利用的目的。同时，通过分析集成措施在重度盐渍化土壤中的应用结果表明，有机肥与覆盖集成措施，尤其是有机肥与秸秆覆盖集成措施对重度盐渍化滩涂围垦农田地力同样具有积极的提升作用。 整体研究工作表明，有机肥与秸秆覆盖集成措施是滩涂围垦农田地力提升的一种优化途径。该集成措施有利于在滩涂围垦盐碱障碍耕地中构建一个“淡化肥沃层”，提升滩涂围垦农田地力，从而有助于加快滩涂盐渍化土壤的农业利用进程，实现滩涂土壤资源的农业高效利用。同时，该措施具有显著的环境效益，表现在能保证有机肥的可持续利用、减少当地作物秸秆焚烧所产生的环境污染和秸秆资源浪费问题。因此，有机肥与秸秆覆盖集成措施在苏北滩涂围垦农用区具有良好推广应用潜力。