不同電導率灌溉水對上海青生長的影響

曹紅霞 趙 偉蔣麗媛 楊圓圓 李明明

（渭南市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，陜西渭南 714000）

上海青（Brassica chinensisL.）又稱瓢兒白，屬于大白菜的變種，是十字花科蕓薹屬的一年生草本植物[1]，營養(yǎng)豐富、生長期短，是關中地區(qū)周年供應的常見綠葉菜。近10年來，關中地區(qū)的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力處于虧缺狀態(tài)，需要調用外來水資源才可以維持可持續(xù)發(fā)展[2]。合理開發(fā)利用地下微咸水資源和雨水資源進行農(nóng)田灌溉是緩解關中地區(qū)水資源短缺的有效途徑之一。

張啟新等[3]研究表明，通過測定地下水的電導率，可以間接推算出地下水的礦化度，兩者之間存在相關關系。吳詩怡[4]研究表明，塔克拉瑪干沙漠地下水的電導率為1.7～4.6 mS/cm，對應礦化度為1～3 g/L，具有較好的一致性，屬于微咸水范疇。與淡水相比，微咸水中鹽分含量較高，若灌溉管理不當，會使作物根區(qū)土壤溶液滲透勢下降，從而引起作物吸水困難，發(fā)生水分脅迫，嚴重時會使細胞失水收縮，造成生理干旱，最終導致植株死亡[5]。張俊鵬等[6]研究發(fā)現(xiàn)，隨著灌溉水礦化度的增加，棉花的成苗率、株高、霜前花率和單株最大葉面積均呈降低趨勢。龔雨田等[7]也通過田間試驗表明，隨著微咸水礦化度的增加，冬小麥的株高和葉面積均減小。

當前，關于微咸水對大棚上海青生長影響的研究報道仍較少。為此，本試驗在設施條件下使用電導率為0.3 mS/cm的雨水和電導率為1.9 mS/cm、3.3 mS/cm的井水栽培上海青，明確灌溉水電導率對大棚上海青生長和產(chǎn)量的影響，以期為設施可持續(xù)發(fā)展和關中地區(qū)微咸水灌溉提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于渭南市大荔縣馮村鎮(zhèn)陜西省科學院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范基地的單棟鋼架塑料大棚（70 m×8 m）內(nèi)，此處年平均氣溫13～15℃，年降雨量500～600 mm。2018年10月，挖除試驗地原有的0～40 cm土壤，填入大棚附近從未種植過蔬菜的大田表層塿土土壤。該塿土土壤的水溶性總鹽量為2.62 g/kg，電導率為0.327 mS/cm，有機質含量為14.6 g/kg-1。

1.2 試驗設計

本試驗共設置園區(qū)井水（E1，80 m井水，電導率3.3 mS/cm）、園區(qū)井水（E2，40 m井水，電導率1.9 mS/cm）和基地集雨池雨水（E3，電導率0.3 mS/cm）3個不同電導率灌溉水處理。隨機排列，每處理重復5次，共15個小區(qū)（1.8 m×3.6 m）。2018年10月26日播種（每小區(qū)播種量2.5 g），2019年1月18日收獲。采用常規(guī)田間管理，灌水方式為畦灌，各小區(qū)灌水量相同。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 出苗密度。播種后30 d左右統(tǒng)計每個小區(qū)的出苗株數(shù)，計算出苗密度。

1.3.2 生長及產(chǎn)量指標。分別在6葉1心期、8葉1心期、10葉1心期測量葉長、葉寬，每個小區(qū)選擇生長情況相對一致的6株上海青，測量最大葉片的長度和寬度。在收獲期測量單株上海青的根鮮重和地上部分鮮重；每個小區(qū)單獨測定產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

試驗數(shù)據(jù)首先用Excel 2017軟件進行初處理，再用SPSS 2013軟件進行方差及顯著性分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉水處理對上海青出苗密度的影響

由圖1可知，各小區(qū)播種量相同條件下，E3的上海青出苗密度為140株/m2，E2的為122.7株/m2，E1的為2.3株/m2。出苗密度表現(xiàn)為E3＞E2＞E1，即隨著灌溉水電導率的增加而降低，E3、E2較E1顯著增加了上海青出苗密度。

圖1 不同灌溉水處理對上海青出苗密度的影響

2.2 不同灌溉水處理對上海青產(chǎn)量的影響

由表1可知，小區(qū)產(chǎn)量、單株產(chǎn)量和根鮮重均隨著灌溉水電導率的增加而降低，表現(xiàn)為E3＞E2＞E1，其不同處理間差異顯著(P＜0.05)。E2和E3較E1顯著增加了上海青的小區(qū)產(chǎn)量、單株產(chǎn)量和根鮮重，增幅分別為5 360%～10 892%，260%～460%，333%～516%。

表1 不同灌溉水處理對上海青產(chǎn)量、根鮮重的影響

2.3 不同灌溉水處理對上海青葉片大小的影響

由表2可知，隨灌溉水電導率的增加，上海青葉片大小呈降低趨勢。播種后50～85 d，E3上海青葉片長度顯著大于E2，E2又顯著高于E1。播種后50 d，葉片寬度表現(xiàn)為E3＞E2＞E1，E2、E3未形成顯著差異；第63天，E3、E2的葉片寬度顯著大于E1。因此，與E1相比，E2和E3均顯著增加上海青葉片大小（P＜0.05）。

表2 不同灌溉處理水對上海青葉片大小的影響 單位：cm

3 討論

由于植物生理上的差異，不同作物對鹽分的忍耐力存在差異，同一作物不同生長時期對鹽分的忍耐力也有所不同。本研究發(fā)現(xiàn)，當灌溉水電導率為3.3 mS/cm時，上海青的出苗密度顯著低于電導率1.9和0.3 mS/cm的灌溉水，與龔明等[8]的研究結果一致，即植物不同生長階段對鹽分敏感性不同，其中芽期和苗期的耐鹽性最差。李佳等[9]在多年咸水灌溉試驗數(shù)據(jù)的基礎上，計算出冬小麥的灌溉水礦化度閾值為3.19 g/L。董元杰等[10]研究發(fā)現(xiàn)，用礦化度為4 g/L的微咸水灌溉時，棉花幼苗的株高、鮮質量、根長及葉綠素量會顯著降低，而用2 g/L的微咸水灌溉則對棉花幼苗生長和生理指標無顯著的抑制作用。

設施大棚對于農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收發(fā)揮著重要作用[11]，但設施土壤復種指數(shù)高、肥料投入多，缺乏天然淋溶作用，加之不合理的人為操作，導致設施內(nèi)的土壤次生鹽漬化，嚴重影響作物的生長發(fā)育及產(chǎn)量、品質等。張國新等研究表明[12]，持續(xù)咸水灌溉后鹽分更易累積，造成番茄產(chǎn)量大幅度降低。趙偉等研究也表明[13]，隨著灌溉水電導率的增加，設施番茄的莖葉和根鮮重呈降低趨勢。本研究發(fā)現(xiàn)，隨灌溉水電導率增加，上海青的葉片大小、產(chǎn)量和根鮮重顯著降低，表明電導率高的灌溉水會影響大棚上海青生長。因此，微咸水灌溉時要注意土壤的鹽分狀況，確保土壤溶液鹽分濃度不超過作物的正常生理耐受限度[14]。

馬文軍等[15]研究表明，利用5.4 mS/cm的微咸水進行冬小麥-夏玉米關鍵期灌溉，能夠保證產(chǎn)量達到充分淡水處理的85%～90%，同時能節(jié)約淡水資源60%～75%。在淡水資源短缺和地下微咸水資源豐富的地區(qū)，可以考慮合理配置高礦化度的微咸水與淡水降低微咸水的礦化度，并采取相應的水鹽調控措施，以減輕鹽分對土壤及作物的脅迫危害[16]。汪洋等[17]研究認為，咸淡混灌是微咸水利用的最佳模式，相比于微咸水直接灌溉，咸淡水混灌條件下根系土壤鹽分累積不明顯，果實各項品質指標均高于淡水灌溉。Pang等[18]通過田間試驗研究表明，采用秸稈覆蓋方式進行微咸水灌溉，可提高冬小麥和夏玉米產(chǎn)量，降低土壤鹽漬化風險。因此，接下來筆者將從作物鹽分不敏感期微咸水灌溉、咸淡水輪灌、秸稈覆蓋等方面開展研究，以緩解關中地區(qū)灌溉水資源短缺問題。

4 結論

隨灌溉水電導率的增加，大棚上海青的出苗密度、葉片大小、產(chǎn)量和根鮮重均呈降低趨勢?？梢?，在本研究地區(qū)，電導率高的灌溉水會影響大棚上海青的生長。