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为解决几内亚比绍红树林沼泽水稻生产（MSRP）受土壤盐渍化影响的问题，研究人员开展了土壤水盐动态模拟研究。利用 HYDRUS-1D 模型，结合实地观测，发现影响土壤盐度的关键因素，提出管理策略，对提高水稻产量和保障粮食安全意义重大。
在几内亚比绍的沿海地区，红树林沼泽水稻生产（MSRP）就像是当地居民的 “粮食生命线”，为他们的生计、粮食安全和营养健康提供了重要保障。然而，这条 “生命线” 正面临着前所未有的挑战。MSRP 依赖充足且分布均匀的降雨来维持稻田在生长季节适宜的土壤盐度，以保证水稻的正常生长。但近年来，气候变化使得降雨模式变得异常复杂，降雨的不确定性增加，这让稻田的脱盐变得愈发困难，水稻产量也因此受到严重影响。与此同时，潮汐运动影响着地下水动态，导致盐水入侵，土壤盐渍化问题日益严重。在这样的背景下，开展对 MSRP 系统中土壤水盐动态的研究迫在眉睫，这不仅关乎当地居民的吃饭问题，也关系到该地区农业的可持续发展。
为了深入了解 MSRP 系统中土壤水盐的变化规律，来自国外的研究人员开展了相关研究。他们通过对几内亚比绍四个不同 MSRP 田地在两个生长季节的实地观测，并运用 HYDRUS-1D 模型进行模拟，全面分析了土壤水盐动态。研究发现，影响土壤盐度的主要因素包括季节性降雨的数量和分布、地下水深度以及地下水质量。此外，他们还探讨了应对土壤盐渍化的有效管理策略。该研究成果发表在《Agricultural Water Management》上，为提高几内亚比绍乃至其他 MSRP 地区的水稻产量提供了重要的理论支持和实践指导。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：一是实地监测技术，在 2022 - 2023 年，利用 Teros 12 传感器和 Hydros 21 地下水水位传感器，对土壤含水量（SWC）、土壤电导率（ECb）、地下水深度（GWD）等指标进行连续监测；二是模型模拟技术，使用 HYDRUS-1D 模型，通过设定不同的边界条件和参数，模拟土壤水流动和溶质运移过程。
研究结果主要包括以下几个方面：
- 模型性能：HYDRUS-1D 模型在模拟土壤含水量和土壤盐渍化趋势方面表现良好。在所有研究地点，模型的决定系数（R2）均超过 0.97，能有效解释测量数据的大部分方差；平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）也在可接受范围内。但在非生长季节，模型结果与测量数据存在一定偏差，这可能是由于模型未考虑降水和溶解过程、电导率与盐浓度的非线性关系以及测量数据质量等因素的影响。
- 盐度对水稻产量的影响：不同地点的盐度动态对水稻产量影响各异。Djobel AM 田地的条件最适宜水稻种植，两年间其土壤盐度均能有效控制在阈值以下，水稻产量未受渗透胁迫影响。Cafine 的潮汐区和关联区盐度动态差异显著，2022 年较高的降雨量使关联区盐度得到有效淋洗，但潮汐区因较高的入渗率和毛细管上升通量，盐度影响了作物产量；2023 年较低的降雨量导致两个区域的盐度问题都更加严重。Elalab 的水稻种植条件最为恶劣，尽管降雨较多，但由于地下水较浅且盐度较高，根区盐度始终无法降至阈值以下，导致产量大幅下降，估计减产幅度达 44 - 60%。
- 降雨和地下水深度情景：通过设定不同的降雨和地下水深度情景进行模拟分析，发现较低的季节性降雨和较浅的地下水深度会导致更不利的种植条件。Djobel 在各种情景下都表现出较好的适应性，而 Cafine TM 和 Elalab 的条件则相对较差。种植耐盐水稻品种在一定程度上可以缓解盐度对产量的影响，如在 Cafine TM 和 Cafine AM，耐盐品种可延长盐度低于阈值的时间，减少产量损失；在 Elalab，虽然产量仍会降低，但种植耐盐品种能改善生长条件。
- 盐度积累的驱动机制：非生长季节，土壤含水量低，毛细管通量使盐分向根区积累，潮汐作用还会增加土壤表面的盐分沉积。降雨是冲洗根区盐分的主要机制，但长时间干旱会使盐分再次迁移回根区。地下水深度也会影响盐分淋洗效果，较浅的地下水使盐分更难冲洗，且在干旱时会增强向上的通量。
- 土壤盐度管理：由于水稻对盐胁迫敏感，MSRP 系统中降低土壤盐度至关重要。确定最佳种植窗口、监测土壤盐度水平、选择耐盐品种以及维护和改善排水结构等措施，有助于缓解盐度问题，支持可持续水稻生产。
研究结论和讨论部分强调了该研究的重要意义。通过模拟土壤水盐动态，研究人员明确了影响土壤盐度的关键因素，为制定针对性的管理策略提供了依据。这些策略，如选择合适的水稻品种、优化种植时间和维护排水结构等，有望提高当地水稻产量，改善居民生活。然而，研究也指出，几内亚比绍的水稻生产还面临着诸多限制，未来需要进一步优化地下水管理策略，明确当地水稻品种的盐度耐受阈值，以推动水稻生产的可持续发展。
