立架露地栽培田間土壤鹽分變化及其對甜瓜生長的影響

吳海華+郝麗娜+陳波浪

摘 要：通過對全立架露地栽培模式下甜瓜田間土壤鹽分的監(jiān)測，研究土壤鹽分的變化規(guī)律及其對甜瓜生長的影響。結(jié)果表明：土壤鹽分含量與出苗率、干物質(zhì)量和產(chǎn)量呈線性負(fù)相關(guān)。以產(chǎn)量和干物質(zhì)量為目標(biāo)的耐鹽度均高于出苗的耐鹽度。甜瓜出苗期的耐鹽閾值為0.30%，壟內(nèi)和溝底0～30 cm土層影響產(chǎn)量的鹽分閾值為0.45%和0.35%，影響干物質(zhì)量的鹽分閾值為0.43%和0.42%，甜瓜成株的耐鹽極限可達(dá)1.28%。整個生育期，壟內(nèi)0～30 cm土層鹽分含量高，變化幅度大，表現(xiàn)出生育期前期增加，中期降低，后期再次增加的規(guī)律。

關(guān)鍵詞：甜瓜；全立架栽培；土壤鹽分

中圖分類號：S652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.11.021

Abstract： In order to study the changes of soil salinity in different depths and its effects on melon growth， the soil salt content was determined in the total growing period of the trellis-cultivation melon fields. The results showed that the relationship between the melon relative emergence rate or dry matter accumulation or melon yield and soil salinity was linear. The salinity threshold of the melon seed germination was 0.3%. After seeding stage， the salt tolerance would increase gradually. The salinity threshold of the yield formation were 0.45% （0～30 cm under ridge surface） and 0.35% （0～30 cm under gutter bottoms）. The salinity threshold of the dry matter accumulation were 0.43% （0～30 cm under ridge surface） and 0.42% （0～30 cm under gutter bottoms）. The salt tolerance of growing plants could reach a higher rate of 1.28%. With the advancement of melon growth， most salt concentrated at 0～30 cm depth with obvious regularity and large variation amplitude. Initially， the salt increased gradually， then sharply declined， but again sharply increased during the late stage.

Key words： melon； cultivated in open field whit shelves； soil salinity

鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要問題之一。甜瓜作為園藝作物，通常種植在鹽漬化威脅已經(jīng)存在的干旱區(qū)[1]。我國有關(guān)耐鹽性的研究主要集中在棉花、玉米、水稻和甜高粱等作物上[2-7]。研究者[8-9]提出了土壤臨界含鹽量的概念，并建立了相對產(chǎn)量與土壤含鹽量的響應(yīng)方程。有關(guān)甜瓜耐鹽性的研究認(rèn)為[10]，種子萌發(fā)和幼苗階段對鹽分較敏感，鹽分脅迫對甜瓜生長發(fā)育不利，而這種影響也因品種和栽培制度而不同。有資料表明[11-13]，甜瓜的耐鹽極限是土壤總鹽量為1.52%，通常在1.14%以下，仍能正常生長。新疆作為厚皮甜瓜產(chǎn)區(qū)，降雨少，蒸發(fā)強，土壤次生鹽堿化嚴(yán)重，甜瓜適應(yīng)性較強。甜瓜全立架露地栽培作為新型種植模式，具有提高栽植密度，利于通風(fēng)透光和整枝等優(yōu)點[14]，特別是新疆的光溫等條件更利于其優(yōu)勢的顯現(xiàn)。本研究結(jié)合鹽漬化農(nóng)田實際，研究了全立架露地栽培下的田間鹽分動態(tài)及其對甜瓜生長的影響，通過建立相對出苗率、相對產(chǎn)量等與土壤含鹽量的響應(yīng)方程，來獲得甜瓜耐鹽閾值，以便為全立架露地甜瓜生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012年在新疆岳普湖縣（39°14′27.5″N， 076°43′20.3″E，海拔1 207 m）進(jìn)行。試驗地位于塔克拉瑪干沙漠西南，屬暖溫帶極端干旱氣候。降水量47.8 mm，總輻射量140 kJ·cm-2。砂壤土，硫酸鹽型，容重1.41 g·cm-3，有機質(zhì)10.3 g·kg-1，堿解氮39.5 mg·kg-1，速效磷12.5 mg·kg-1，速效鉀152 mg·kg-1，pH 值8.15。

1.2 試驗材料

供試品種為伽師瓜，全立架露地栽培模式，起高壟，壟高40 cm、寬80 cm，溝寬120 cm，在壟上立架，高2.0 m。株距30 cm，播深2.5 cm。4月16日播種，單蔓整枝，管理與當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

各小區(qū)施肥、灌水量相同，N 195 kg·hm-2，P2O5 345 kg·hm-2，K2O 75 kg·hm-2。磷鉀肥作基肥，尿素60%基施，40%追施。生育期灌溉定額為6 450 m3·hm-2，分別于5月26日、6月12日、6月28日和7月15日等量灌入，方式為泵抽溝灌。endprint

1.3 試驗設(shè)計

供試地塊屬于鹽分含量空間變異較大的鹽漬化耕地，劃為27個小區(qū)，小區(qū)面積2 m×10 m，小區(qū)內(nèi)土壤充分混勻，保證土壤勻質(zhì)性。區(qū)間用薄膜隔開，27個小區(qū)30 cm土層鹽分含量0.17%～1.59%。

播種16 d后統(tǒng)計出苗率，同時在壟內(nèi)取0～30 cm土層混合樣，測定的含鹽量作為出苗的鹽分值。收獲前，每區(qū)取代表性植株3株，根的取樣以基莖為中心，深25 cm，半徑20 cm。將植株分器官105 ℃殺青30 min后，80 ℃烘至恒質(zhì)量。按小區(qū)統(tǒng)計瓜數(shù)和瓜質(zhì)量。生育期鹽分監(jiān)測數(shù)據(jù)作為影響干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的鹽分值。

土壤鹽分監(jiān)測：在播種當(dāng)天、播種后16 d，第1、2、3和4次灌水后3，9，15 d，及收獲后1 d，用土鉆對小區(qū)壟內(nèi)和溝底0～30 cm土層分別取混合土樣。土樣風(fēng)干過1 mm篩后測定電導(dǎo)率，干殘渣法測定水溶性總鹽。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

借助SPSS和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖，多重比較用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤鹽分對出苗的影響及其耐鹽度

0～30 cm土層土壤鹽分含量與出苗率的關(guān)系見表1，土壤鹽分含量增加，出苗率降低。當(dāng)土壤含鹽量低于0.17%時，出苗率在95%以上，種子萌發(fā)正常；含鹽量在0.4%～0.5%時，出苗受到明顯抑制，出苗率為50%；土壤含鹽量為0.76%時，出苗率只有15.6%。

在定義相對出苗率為試驗得到的出苗率與其最大出苗率的比值基礎(chǔ)上，通過對0～30 cm土壤含鹽量與相對出苗率的回歸分析得到圖1。由圖1知，土壤含鹽量與相對出苗率呈負(fù)相關(guān)。依據(jù)文獻(xiàn)[3]，將相對出苗率為75%，50%和0的土壤含鹽量分別作為甜瓜出苗耐鹽的適應(yīng)值、臨界值和極限值，通過擬合出的線性關(guān)系式（圖1），得到出苗期耐鹽的適應(yīng)值、臨界值和極限值分別為0.30%，0.51%和0.93%。由此可得，立架露地伽師瓜0～30 cm土層含鹽量在0.30%以下時，出苗正常，鹽分達(dá)到0.51%時將嚴(yán)重缺苗。

2.2 土壤鹽分對干物質(zhì)積累的影響及其耐鹽度

土壤含鹽量與成熟期單株干物質(zhì)量的關(guān)系見表2。由表2可知，隨著土壤含鹽量的增加，干物質(zhì)積累量呈下降趨勢。當(dāng)壟內(nèi)土壤含鹽量低于0.27%、溝底含鹽量低于0.24%時，單株干物質(zhì)量在350 g以上。與最大單株質(zhì)量比較，當(dāng)壟內(nèi)和溝底含鹽量分別為0.80%和0.92%時，甜瓜整株、莖、葉和果的干物質(zhì)量分別是最大值的44.7%，32.3%，46.9%，47.2%。隨著鹽分增加，各器官干物質(zhì)量占整株的百分比基本相同，表現(xiàn)出果>葉>莖。

通過對壟內(nèi)和溝底土壤含鹽量與單株相對干物質(zhì)量的回歸分析得到圖2。由圖2知，壟內(nèi)0～30 cm土壤含鹽量與相對干物質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)。將相對干物質(zhì)量為75%，50%和0的壟內(nèi)含鹽量分別作為甜瓜耐鹽的適應(yīng)值、臨界值和極限值（下同），通過關(guān)系式計算，得到甜瓜對壟內(nèi)0～30 cm土壤鹽分含量的適應(yīng)值、臨界值和極限值分別為0.43%，0.72%和1.28%。溝底土壤含鹽量與相對干物質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)，通過擬合的線性關(guān)系計算，得到甜瓜對溝底0～30 cm土壤鹽分含量的適應(yīng)值、臨界值和極限值分別為0.42%，0.69%和1.22%。由此可得，當(dāng)壟內(nèi)和溝底含鹽量在0.43%和0.42%以下時，土壤鹽分對甜瓜干物質(zhì)量的影響不明顯；當(dāng)壟內(nèi)和溝底含鹽量在0.72%和0.69%以上時，干物質(zhì)積累受到明顯抑制。

2.3 土壤鹽分對產(chǎn)量的影響及其耐鹽度

土壤含鹽量與產(chǎn)量的關(guān)系見表3。土壤含鹽量與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，隨著鹽分含量的增加，單瓜質(zhì)量、瓜數(shù)和產(chǎn)量都呈下降趨勢。當(dāng)壟內(nèi)和溝底土壤含鹽量低于0.29%和0.26%時，單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量分別高于2.4 kg和54 000 kg·hm-2；當(dāng)壟內(nèi)和溝底含鹽量高于0.74%和0.79%時，單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量分別低于1.6 kg和24 000 kg·hm-2，產(chǎn)量受到較大影響。土壤鹽分對瓜數(shù)的影響，取決于鹽分對出苗率、成苗和成果率的影響。當(dāng)壟內(nèi)和溝底土壤鹽分高于0.74%和0.79%時，成果率受到較大影響，低于60%。

壟內(nèi)和溝底土壤含鹽量與相對產(chǎn)量的回歸分析見圖3。壟內(nèi)和溝底含鹽量與相對產(chǎn)量均呈負(fù)相關(guān)。將相對產(chǎn)量為75%，50%和0的壟內(nèi)0～30 cm土壤含鹽量分別作為耐鹽的適應(yīng)值、臨界值和極限值（下同），通過擬合的線性關(guān)系計算，得到甜瓜對壟內(nèi)0～30 cm土壤鹽分的適應(yīng)值、臨界值和極限值分別為0.45%，0.65%，1.05%，甜瓜對溝底0～30 cm鹽分的適應(yīng)值、臨界值和極限值分別為0.35%，0.60%和1.09%。由此可得：當(dāng)壟內(nèi)和溝底含鹽量在0.45%和0.35%以下時，鹽分對產(chǎn)量影響不大；當(dāng)土壤含鹽量在0.65%和0.60%以上時，產(chǎn)量受到明顯影響。

2.4 生育期土壤鹽分變化

圖4為生育期內(nèi)壟內(nèi)和溝底0～30 cm土壤鹽分的變化，從中可以看出，土壤鹽分表現(xiàn)出生育期前期逐漸增加，而后隨著灌水鹽分不斷降低，直至生育后期再次增加。相較于溝底，壟內(nèi)0～30 cm土層鹽分含量高，變化幅度大。播種前土壤經(jīng)灌水壓鹽而脫鹽，由于蹲苗，使鹽分向土體上層遷移，隨著伸蔓至膨大期的灌水，土壤鹽分因淋洗而降低，到因再無灌水的淋洗及成熟期地表的裸露，鹽分重新向表層聚集，形成土壤鹽分變化的年度周期。

3 結(jié)論與討論

3.1 土壤含鹽量對甜瓜生長的影響及其耐鹽度

鹽分脅迫對甜瓜的危害表現(xiàn)在生長抑制、代謝失調(diào)、產(chǎn)量降低等方面。甜瓜的耐鹽性取決于其對脅迫的響應(yīng)程度，耐鹽性隨生育期變化而不同。有研究表明[10]，甜瓜種子萌發(fā)和幼苗階段對鹽分較敏感，成株耐鹽性較強。本研究根據(jù)出苗率、干物質(zhì)量和產(chǎn)量分別得到相應(yīng)的耐鹽度，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)以產(chǎn)量和干物質(zhì)量為目標(biāo)得到的耐鹽度均高于出苗的耐鹽度。這是由田間鹽分的變化及各生育期耐鹽性的不同引起的，且這與以往研究相同。綜合數(shù)據(jù)可得，伽師瓜出苗期的耐鹽閾值為0.30%；壟內(nèi)和溝底0～30 cm土層影響產(chǎn)量和干物質(zhì)量的鹽分閾值分別為0.45%，0.35%，0.43%，0.42%；甜瓜成株的耐鹽極限為1.28%。endprint

3.2 田間土壤鹽分變化

生育期內(nèi)壟內(nèi)0～30 cm土層鹽分含量高，變化幅度大，變化規(guī)律表現(xiàn)為生育期前期增加，中期降低，后期再次增加，這與膜下滴灌棉田鹽分變化不同[5]。在鹽漬化較重的田塊種植全立架伽師瓜時，起壟使表層鹽分人為向壟內(nèi)集聚，以及長時間（40 d）的蹲苗加劇了鹽分表聚。故在該模式下采用溝灌進(jìn)行灌溉時，應(yīng)采用寬膜覆蓋，增加灌水量，縮短間隔和蹲苗時間，才能降低根系密集區(qū)0～30 cm 土層的鹽分。

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