凹凸棒石鹽堿阻隔材料不同鋪設(shè)量對(duì)景電灌區(qū)蘿卜生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘 要：為有效解決景電灌區(qū)土壤鹽堿化和次生鹽堿化問(wèn)題，采用鹽堿地原位工程化根治技術(shù)，在景電灌區(qū)大田條件下，以蘿卜為試材，不鋪設(shè)凹凸棒石鹽堿阻隔材料為對(duì)照（CK），研究凹凸棒石鹽堿阻隔材料不同鋪設(shè)量（3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 t·667 m-2）對(duì)蘿卜植株生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理下，3.0 t·667 m-2處理的土壤pH和全鹽含量最低，脫鹽率最高，達(dá)到了38.80%，蘿卜的出苗率也最高，為95.24%，各生育期蘿卜的葉長(zhǎng)、葉寬和葉片SPAD值均高于其他處理，葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率及植株地上部和地下部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均高于其他處理，且顯著高于對(duì)照。在各處理中，3.0 t·667 m-2處理蘿卜可溶性固性物含量和產(chǎn)量均最高，分別為1.23%和3 306.42 kg·667 m-2，且均顯著高于對(duì)照。綜上，景電灌區(qū)鹽堿地上鋪設(shè)3.0 t·667 m-2凹凸棒石鹽堿阻隔材料，可實(shí)現(xiàn)蘿卜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：蘿卜；鹽堿地；原位工程化根治技術(shù)；生長(zhǎng)；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S631.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2024）10-124-08

收稿日期：2024-02-01；修回日期：2024-07-10

基金項(xiàng)目：甘肅省水利重點(diǎn)科研計(jì)劃項(xiàng)目（甘水科外發(fā)〔2018〕70號(hào)）；甘肅省青年科技基金計(jì)劃項(xiàng)目（20JR5RA067）；甘肅省隴原青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才（個(gè)人）項(xiàng)目（2021LQGR09）；甘肅省青年科技基金項(xiàng)目（23JRRD0001）；甘肅省技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目（20CX9NA019）

作者簡(jiǎn)介：史中興，男，正高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)業(yè)灌區(qū)土壤改良和作物栽培技術(shù)研究。E-mail：347582892@qq.com

通信作者：劉 斌，男，工程師，主要從事作物栽培生理生態(tài)和栽培技術(shù)研究。E-mail：liubin3626570@163.com

Effects of different laying amounts of aubergine saline barrier material on the growth， yield and quality of radish in Jingdian irrigation area

SHI Zhongxing1， LIAO Zan1， CHEN Liang2， 3， DU Leichao2， KOU Yanyan1， 3， LIU Bin1， 3， JIN Yi’na1

（1.Gansu Jingtaichuan Irrigation Water Resources Utilization Center， Jingtai 730400， Gansu， China; 2.Gansu Academy of Agri-Engineering Technology， Wuwei 733006， Gansu， China; 3. College of Horticultural， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， Gansu， China）

Abstract： To effectively improve the soil salinization and secondary salinization problems in Jingdian irrigation area， the in-situ engineering remediation technology of saline alkali land was adopted. Radish was used as the test material to study the effects of different laying amounts （3.5， 3.0， 2.5， 2.0， 1.5， 1.0 t·667 m-2） of aubergine saline barrier material on the plant growth， yield and quality of radish in the field conditions of Jingdian irrigation area， with the non aubergine salt and alkali barrier material as the control （CK）. The results showed that under different level of aubergine saline barrier material application， the 3.0 t·667 m-2 treatment had the lowest soil pH and total salt content， and the highest desalination rate of 38.80%. It also had the highest radish emergence rate of 95.24 %. The leaf length， leaf width and leaf SPAD of radish in each fertility period were higher than other treatments. The leaf net photosynthetic rate， stomatal conductance transpiration rate， fresh and dry mass of aboveground and underground were all higher than other treatments and significantly higher than CK， Among all the treatments， the 3.0 t·667 m-2 treatment had the highest soluble solids content and yield， which was 1.23% and 3 306.42 kg·667 m-2， respectively， and were significantly higher than the control CK. In summary， the goal of high quality and high yield of radish can be realized by laying 3.0 t·667 m-2 of aubergine saline barrier material on saline land in Jingdian irrigation area.

Key words： Radish; Saline land; In-situ engineering radical resection technology; Growth; Yield; Quality

土壤鹽堿化是全球范圍內(nèi)威脅干旱和半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全和可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題之一。目前，全球鹽堿地面積約1.1×109 hm2，占地球總面積的8.7%[1]。我國(guó)鹽堿地總面積為3.69×107 hm2，主要分布在西北、華北、東北及沿海地區(qū)，約1/6具有農(nóng)業(yè)改良和利用潛力[2]。西北地區(qū)水資源匱乏，加上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不合理的地下水開(kāi)采，造成地下水位進(jìn)一步下降，水質(zhì)礦化度升高，加速了土壤荒漠化和鹽堿化進(jìn)程[3-4]。景電灌區(qū)地處騰格里沙漠向黃土高原的過(guò)渡地帶，是我國(guó)黃河中上游重要的高揚(yáng)程灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。景電工程自建成運(yùn)行50多年來(lái)，在大量引黃灌溉水的滲入后，地下水原有的狀態(tài)被改變，在灌區(qū)地勢(shì)較低地區(qū)地下水位不斷抬升，由于沒(méi)有配套的排水措施，因此造成鹽水無(wú)法排出，沉積在低洼處，形成堿內(nèi)澇。灌區(qū)土壤屬于含鹽量高的荒漠灰鈣土，導(dǎo)致了嚴(yán)重的鹽堿化和次生鹽堿化[5]，土壤鹽堿化正在無(wú)情地吞噬著灌區(qū)的大片良田沃土。景電灌區(qū)鹽漬化土壤受干旱地區(qū)蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量的自然條件以及農(nóng)業(yè)灌溉重灌輕排的傳統(tǒng)灌溉方式的影響，土體中的鹽分含量表聚，耕層土壤含鹽量提高，進(jìn)一步加重了土壤鹽漬化程度[6-7]。土壤鹽堿化造成的土壤肥力下降、作物生長(zhǎng)不良和生態(tài)環(huán)境脆弱等問(wèn)題嚴(yán)重制約著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[8]，如何有效改良和治理鹽堿化土壤成為灌區(qū)農(nóng)業(yè)急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外用于鹽堿地土壤改良的方法較多，主要包括綜合改良技術(shù)[9]、暗管排鹽技術(shù)[10]、水利工程改良技術(shù)[11]、生物炭改良技術(shù)[8]、化學(xué)改良技術(shù)[12-13]、農(nóng)藝改良措施[14]和植物改良技術(shù)[15]等，這些方法在鹽堿土壤治理中，短期效果較為明顯，但隨著時(shí)間推移，深層土壤的可溶性鹽類上移至表層土壤，重新聚集，進(jìn)一步加重了土壤鹽堿化和次生鹽堿化程度[16]。而采用創(chuàng)新后的原位工程化根治技術(shù)，充分利用凹凸棒石鹽堿阻隔材料，有效切斷了深層土壤的鹽堿毛細(xì)管遷移，阻斷效果明顯，可降低土壤含鹽量，實(shí)現(xiàn)作物提質(zhì)增產(chǎn)，在抑制土壤鹽堿化和次生鹽堿化發(fā)生方面起到了積極的作用，已在玉米[16]、小麥[17]等大田作物及甜瓜[18-19]等經(jīng)濟(jì)作物上試驗(yàn)推廣，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收。

蘿卜（Raphanus sativus L.）作為景電灌區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物，需水量較大，為提高蘿卜的產(chǎn)量和品質(zhì)，種植戶大量用水用肥，致使土壤鹽堿化程度加重，嚴(yán)重制約了蘿卜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，而在鮮食蘿卜生產(chǎn)上采用鹽堿地原位工程化根治技術(shù)的研究鮮有報(bào)道。鑒于此，筆者采用鹽堿地原位工程化根治技術(shù)，在景電灌區(qū)大田條件下，以蘿卜為試材，不鋪設(shè)凹凸棒石鹽堿阻隔材料為對(duì)照，研究不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量對(duì)蘿卜植株生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，綜合分析鹽堿地治理效果，篩選出景電灌區(qū)大田蘿卜種植最適宜的凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量，以期為景電灌區(qū)鹽堿地治理和蘿卜提質(zhì)增產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心灌溉試驗(yàn)站，該試驗(yàn)區(qū)屬溫帶干旱型大陸氣候，年日照時(shí)數(shù)2652 h，平均輻射量6.18×105 J·cm-2、平均氣溫8.5 ℃，無(wú)霜期191 d，年平均降水量201.6 mm，蒸發(fā)量2361 mm。供試土地規(guī)整、排灌方便，周邊無(wú)遮擋，日照充足，前茬種植作物為小麥。

1.2 材料

凹凸棒石鹽堿阻隔材料、凹晶地力恢復(fù)劑和改良劑，由甘肅靖遠(yuǎn)凹晶礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司提供。供試蘿卜品種為七星蘿卜，屬鮮食蘿卜，一代雜交種，肉質(zhì)根入土部分少，表皮色綠光滑，亮澤美觀，肉色綠，口感脆甜，抗病高產(chǎn)，由天津科潤(rùn)農(nóng)業(yè)科技股份有限公司提供。

1.3 方法

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)。以凹凸棒石鹽堿阻隔材料一次性鋪設(shè)量為試驗(yàn)單因素，設(shè)置6個(gè)處理T1～T6，鋪設(shè)量依次為3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 t·667 m-2，以不鋪設(shè)凹凸棒石鹽堿阻隔材料為對(duì)照（CK）。每處理3次重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為30 m2（3 m×10 m）。

鹽堿原位工程化技術(shù)：于2021年9月開(kāi)挖試驗(yàn)地深50～70 cm 土壤后，對(duì)下層基礎(chǔ)進(jìn)行整平處理，并用壓路機(jī)夯實(shí)。將凹凸棒石鹽堿阻隔材料均勻鋪設(shè)于夯實(shí)后的基礎(chǔ)上，鋪設(shè)量按試驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后應(yīng)用鋪設(shè)機(jī)械將凹晶緩沖材料均勻鋪設(shè)于凹凸棒石鹽堿阻隔材料上，鋪設(shè)量為15 t·667 m-2，鋪設(shè)厚度為3 cm，鋪設(shè)完成后，用小型壓路機(jī)進(jìn)行碾平處理；最后在阻隔層上鋪設(shè)細(xì)沙和細(xì)顆粒土壤作為保護(hù)層，鋪設(shè)厚度為10 cm，將上層土壤回填。上層土壤鹽分清除和土壤地力恢復(fù)：采用灌水洗鹽的方式，洗鹽每次用水量150 m3·667 m-2，于2021年9－11月共洗鹽4次，周期為7 d，在每次灌水前采用旋耕機(jī)械進(jìn)行攪拌處理。上層土壤鹽分清除后，利用凹晶地力恢復(fù)劑進(jìn)行土壤地力恢復(fù)。具體使用方法如下：將地力恢復(fù)劑顆粒均勻撒于土壤表面，使用量為250 kg·667 m-2，然后用旋耕機(jī)械進(jìn)行耕作，土壤地力恢復(fù)期為6個(gè)月。

蘿卜于2022年8月20日播種，10月28日成熟采收，采用平畦覆膜栽培，種植帶寬1.2 m，走道寬30 cm，行距30 cm，株距25 cm，每個(gè)種植帶栽植4行，鋪設(shè)2根滴灌帶。施肥水平與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田水平一致，每667 m2施充分腐熟的有機(jī)肥1000 kg、硫酸鉀20 kg、磷酸二銨15～20 kg，將肥料均勻撒于土壤表面，用小型旋耕機(jī)深耕30～35 cm，并進(jìn)行晾曬，后期水肥供給均采用自主研發(fā)的YX-3型智能水肥一體化管控設(shè)備，保證水肥均勻供給，其他栽培管理措施與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 蘿卜植株長(zhǎng)勢(shì) 蘿卜出苗（播種后3～5 d）后，統(tǒng)計(jì)各處理的出苗率。分別在苗期、蓮座期（從肉質(zhì)根“破肚”到“露肩”）、肉質(zhì)根膨大期、成熟期4個(gè)生育時(shí)期每處理、每次重復(fù)隨機(jī)連續(xù)取5株，測(cè)定蘿卜總?cè)~片數(shù)、葉柄粗度、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度；在成熟期采收時(shí)，另取3株，用鋼卷尺測(cè)量蘿卜肉質(zhì)根長(zhǎng)度，用電子天平分別測(cè)定地上/地下部鮮質(zhì)量，并于105 ℃烘箱中殺青30 min，然后轉(zhuǎn)80 ℃烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定地上部和地下部干質(zhì)量。

1.4.2 蘿卜葉片光合參數(shù) 分別在苗期、蓮座期、肉質(zhì)根膨大期、成熟期4個(gè)生育時(shí)期每處理、每次重復(fù)隨機(jī)連續(xù)取5株（葉片），用便攜式SPAD-502型葉綠素儀測(cè)量葉片SPAD值，每個(gè)葉片重復(fù)測(cè)量3次，最后取其平均值。在蘿卜肉質(zhì)根膨大期，選擇晴朗無(wú)云的天氣，在09：30—11：30用LI-6400XT型便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定植株完全展開(kāi)功能葉的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci），每處理、每次重復(fù)連續(xù)測(cè)定5株（葉片），每個(gè)葉片記錄3組穩(wěn)定數(shù)值。

1.4.3 產(chǎn)量及品質(zhì) 在蘿卜達(dá)到商品性成熟后采收測(cè)產(chǎn)，根據(jù)實(shí)收產(chǎn)量和小區(qū)面積折算出每667 m2產(chǎn)量；測(cè)產(chǎn)后每處理分別選取10個(gè)蘿卜測(cè)定肉質(zhì)根皮厚、果實(shí)直徑、水分含量和可溶性固形物含量。

1.4.4 土壤pH及全鹽量 采用五點(diǎn)取樣法，于蘿卜收獲后，鏟去采樣點(diǎn)的表層土壤，用土鉆垂直插入土壤中，取深度0～30 cm的土壤，每份500 g。將土樣中較大的土塊壓碎并挑除雜草根系，然后將每個(gè)小區(qū)五點(diǎn)的土樣混勻，用四分法留取每小區(qū)土樣500 g供檢測(cè)。將土樣送至甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測(cè)試中心，采用電極法用pH S-25型酸度計(jì)測(cè)定土壤pH；采用電導(dǎo)率法用DDS-12A數(shù)顯電導(dǎo)率儀測(cè)定全鹽量，并計(jì)算脫鹽率[20]。脫鹽率/%=（對(duì)照土壤全鹽含量-處理土壤全鹽含量）/對(duì)照土壤全鹽含量×100。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS19.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性分析（Duncan新復(fù)極差法p＜0.05），利用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤pH和全鹽量的影響

由表1可知，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量影響土壤的pH和全鹽量，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，土壤的pH和全鹽量均呈先降低后升高的變化趨勢(shì)，均在T2處理下最低，土壤脫鹽率則相反，在T2處理下最高。除T6處理外，其他各處理土壤pH均較CK顯著降低，其中T2處理降低了5.76%。不同處理下的土壤全鹽量均較CK顯著降低，其中T2處理降低了38.57%。T1、T2和T3處理的脫鹽率均顯著高于其他處理，T1、T2與T3各處理間脫鹽率無(wú)顯著差異。

2.2 不同處理對(duì)蘿卜出苗率的影響

由圖1可知，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的出苗率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在T2處理下達(dá)到峰值。不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理下，蘿卜的出苗率均在85%以上，均顯著高于CK。其中T2處理蘿卜的出苗率顯著高于除T3處理外的其他處理，較CK顯著提高17.65%。

2.3 不同處理對(duì)蘿卜葉片總數(shù)的影響

由表2可知，隨著生育期的推進(jìn)，各處理蘿卜的葉片數(shù)呈逐漸增加的趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到最大值。在苗期、蓮座期和肉質(zhì)根膨大期，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的葉片數(shù)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。在苗期，T2處理的葉片數(shù)較T6處理和CK均顯著增加了30.95%，T6處理和CK的葉片數(shù)與T2、T3處理差異顯著，其他處理間差異不顯著。在蓮座期，T1、T2和T3處理的葉片數(shù)均顯著高于其他處理，T1、T2和T3處理間差異不顯著，T1、T2和T3處理分別較CK顯著增加了40.93%、45.57%和54.57%。在肉質(zhì)根膨大期，T2處理的葉片數(shù)較T6處理和CK分別顯著增加了26.70%和35.80%，與其他處理差異不顯著。在成熟期，T1、T2和T3處理的葉片數(shù)均顯著高于其他處理，且T1、T2和T3處理差異不顯著，T1、T2和T3處理分別較CK顯著增加了23.56%、32.39%和29.48%。

2.4 不同處理對(duì)蘿卜植株葉柄粗度的影響

由表3可知，隨著生育期的推進(jìn)，各處理蘿卜植株的葉柄粗度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到最大值。在同一生育期，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的葉柄粗度呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T3處理下達(dá)到峰值。在苗期，T1、T2和T3處理的蘿卜葉柄粗度均顯著高于其他處理，T1、T2和T3處理差異不顯著，T6處理和CK差異不顯著。在蓮座期，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理的蘿卜葉柄粗度均顯著高于CK，T1和T2處理差異不顯著，T5和T6處理差異不顯著。在肉質(zhì)根膨大期，除T6處理外，其他處理的蘿卜葉柄粗度均顯著高于CK，T2和T3處理分別較CK顯著增加了33.55%和35.73%，T2與T3處理差異不顯著。在成熟期，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理的蘿卜葉柄粗度均顯著高于CK，T1、T2和T3處理差異不顯著，T4與T5處理差異不顯著，T5與T6處理差異不顯著。

2.5 不同處理對(duì)蘿卜葉片長(zhǎng)度的影響

由表4可知，隨著生育期的推進(jìn)，各處理蘿卜的葉片長(zhǎng)度呈逐漸增加的趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到最大值。在同一生育期，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的葉片長(zhǎng)度呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T2處理下達(dá)到峰值。在苗期和蓮座期，各處理的葉片長(zhǎng)度與CK無(wú)顯著差異。在肉質(zhì)根膨大期，T2處理的葉片長(zhǎng)度顯著高于CK，其他處理與CK無(wú)顯著差異，各凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理差異不顯著。在成熟期，T1、T2和T3處理的葉片長(zhǎng)度均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理差異不顯著，T4、T5、T6處理與CK差異不顯著。

2.6 不同處理對(duì)蘿卜葉片寬度的影響

由表5可知，隨著生育期的推進(jìn)，各處理下蘿卜的葉片寬度呈逐漸增加的趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到最大值。在苗期、蓮座期和成熟期，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的葉片寬度呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T2處理下達(dá)到峰值。在苗期，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理的蘿卜葉片寬度與CK無(wú)顯著差異。在蓮座期，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理的蘿卜葉片寬度差異不顯著，T2和T3處理分別較CK顯著增加了23.72%和18.61%。在肉質(zhì)根膨大期，T2和T3處理的蘿卜葉片寬度分別較CK顯著增加了13.67%和10.06%，T2與T3處理無(wú)顯著差異，其他處理與CK無(wú)顯著差異。在成熟期，T1、T2、T3和T4處理的蘿卜葉片寬度均顯著高于CK，T5和T6處理與CK無(wú)顯著差異，T1、T2與T3處理差異不顯著。

2.7 不同處理對(duì)蘿卜葉片SPAD值的影響

由表6可知，隨著生育期的推進(jìn)，各處理蘿卜葉片的SPAD值呈先升高后降低的趨勢(shì)，均在肉質(zhì)根膨大期達(dá)到最大值。在同一生育期，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜葉片的SPAD值呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T2處理下達(dá)到峰值。在苗期，T2和T3處理的蘿卜葉片SPAD值分別較CK顯著提高了15.20%和14.77%，其他處理與CK無(wú)顯著差異。在蓮座期，各處理蘿卜葉片的SPAD值均顯著高于CK，T2和T3處理分別較CK顯著提高了25.20%和21.62%，T2和T3處理差異不顯著，T4和T5處理差異不顯著。在肉質(zhì)根膨大期，T2處理的蘿卜葉片SPAD值顯著高于其他處理，較CK顯著提高了22.03%，T1、T3和T4處理差異不顯著，T5和T6處理差異不顯著。在成熟期，T2處理的蘿卜葉片SPAD值顯著高于除T3處理外的其他處理，較CK顯著提高了24.14%，T1、T3和T4處理差異不顯著，T5和T6處理差異不顯著，T6處理和CK差異不顯著。

2.8 不同處理對(duì)蘿卜葉片光合參數(shù)的影響

由表7可知，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量影響蘿卜葉片的光合參數(shù)，隨著鋪設(shè)量的減少，蘿卜的葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T2處理下達(dá)到最大值；各處理胞間CO2濃度呈先降低后升高的變化趨勢(shì)，在T2處理下為最小值。T2和T3處理的Pn、Gs和Tr均顯著高于CK，其他處理的Pn與CK無(wú)顯著差異。T2處理的Pn、Gs和Tr較CK分別顯著提高了20.27%、140.91%和33.73%，T2處理的Ci較CK顯著降低13.12%。T2處理的Pn顯著高于T3處理，但其Gs、Ci和Tr與T3處理無(wú)顯著差異。T4、T5和T6處理的光合參數(shù)均與CK無(wú)顯著差異。

2.9 不同處理對(duì)蘿卜植株累積生物量的影響

由表8可知，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量影響蘿卜植株的累積生物量，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的地上、地下部生物量以及肉質(zhì)根長(zhǎng)度均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T2處理下達(dá)到峰值。除T6處理外，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理下的地上部鮮質(zhì)量均顯著高于CK，T2處理較CK顯著增加了34.65%。T2處理的地下部鮮質(zhì)量較CK顯著增加了15.51%，T5、T6處理和CK差異不顯著。T2處理的地上部干質(zhì)量較CK顯著增加了24.41%，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理與CK差異不顯著。T2和T3處理的地下部干質(zhì)量分別較CK顯著增加了37.82%和15.53%，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理與CK無(wú)顯著差異。各凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理下的肉質(zhì)根長(zhǎng)度均顯著高于CK，T2處理的肉質(zhì)根長(zhǎng)度較CK顯著增加了13.14%。除T6處理與T2處理肉質(zhì)根長(zhǎng)度差異顯著外，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理之間差異不顯著。

2.10 不同處理對(duì)蘿卜品質(zhì)的影響

由表9可知，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量影響蘿卜的品質(zhì)，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的直徑、可溶性固性物含量和水分含量均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在T2處理下達(dá)到峰值；蘿卜皮厚在各處理間無(wú)顯著差異。除T6處理外，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理的蘿卜直徑均顯著高于CK，其中T2處理較CK顯著增加了34.74%。除T5和T6處理的可溶性固形物含量外，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理均顯著高于CK。T2和T3處理的水分含量分別較CK顯著增加了2.21%和1.83%，各凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理間水分含量無(wú)顯著差異，除T2和T3處理外，其他凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量處理與CK無(wú)顯著差異。

2.11 不同處理對(duì)蘿卜產(chǎn)量的影響

由圖2可知，不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量影響蘿卜的產(chǎn)量，隨著凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量的減少，蘿卜的產(chǎn)量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在T2處理下達(dá)到峰值，為3 306.42 kg·667 m-2，較CK顯著提高15.51%，T1、T2與T3處理間差異不顯著，但均顯著高于CK，T4、T5與T6處理間差異不顯著，但均高于CK。

3 討論與結(jié)論

我國(guó)干旱半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)土壤鹽堿化問(wèn)題嚴(yán)重，鹽堿地的改良和治理是緩解土地資源緊張和改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑[21]。研發(fā)低成本、環(huán)保且有效的鹽堿地治理技術(shù)方案和材料，對(duì)提高鹽堿地利用和土地生產(chǎn)效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究就地取材，充分利用白銀當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)特色資源凹凸棒石，成功研制了凹凸棒石鹽堿阻隔材料，結(jié)合地表下滲水阻隔材料、改造后土地“熟化”和“肥化”等材料鋪設(shè)于鹽堿地耕作下層，阻隔地下水中可溶性鹽類通過(guò)毛細(xì)管作用在土壤表面積聚造成的土壤次生鹽堿化，結(jié)合創(chuàng)新的原位工程化根治技術(shù)工藝，從而實(shí)現(xiàn)鹽堿地土壤的改良和治理。

筆者通過(guò)設(shè)置不同凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量，首次對(duì)蘿卜的植株生長(zhǎng)、葉片光合特性、產(chǎn)量及品質(zhì)等進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在蘿卜應(yīng)用鹽堿地原位工程化根治技術(shù)后，均不同程度地降低了土壤pH和全鹽量，促進(jìn)了蘿卜的出苗、生長(zhǎng)，提高了產(chǎn)量，改善了品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了蘿卜的提質(zhì)增產(chǎn)。鹽堿改良措施處理后的蘿卜出苗率，植株生長(zhǎng)，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等葉片光合參數(shù)及產(chǎn)量和品質(zhì)均高于對(duì)照，可能原因是，在未經(jīng)處理的鹽堿地上種植作物，較高濃度的鹽離子會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)形成鹽堿脅迫，阻礙水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收利用，使植物營(yíng)養(yǎng)失衡，代謝紊亂，同時(shí)高鹽堿滲透脅迫破壞了植物的葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)，抑制了葉片的各種生理生化過(guò)程，致使光合作用減弱，植株的生長(zhǎng)受到抑制[20]。而采用鹽堿地原位工程化根治技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是使用凹凸棒石鹽堿阻隔材料，材料本身具有極強(qiáng)的吸水能力，能吸附數(shù)十倍于自身質(zhì)量的水，使鹽分稀釋，大幅減少了根系對(duì)有害鹽分的吸收，同時(shí)較低濃度的鹽離子緩解了對(duì)植株的鹽堿脅迫，維持植物的K+/Na+穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)了植株根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，提高了植株葉片的光合和蒸騰速率[22-23]，進(jìn)而促進(jìn)了蘿卜植株的生長(zhǎng)。另外，使用凹凸棒石鹽堿阻隔材料可有效切斷深層土壤的鹽堿毛細(xì)管遷移，阻止了深層土壤鹽堿向上運(yùn)輸，大幅降低了表層土壤的pH和全鹽含量，從而為蘿卜的生長(zhǎng)創(chuàng)造了較為優(yōu)良的土壤環(huán)境，降低了表層土壤對(duì)蘿卜植株生長(zhǎng)的鹽脅迫，為地上部植株生長(zhǎng)供應(yīng)了充足的養(yǎng)分，促進(jìn)了蘿卜葉片總數(shù)、葉片大小的增加，葉片光合性能提高，為蘿卜產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善奠定了一定的基礎(chǔ)，這與Mavi等[24]的研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果還表明，在使用凹凸棒石鹽堿阻隔材料后，隨著鋪設(shè)量的減少，蘿卜的部分生長(zhǎng)指標(biāo)、葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、產(chǎn)量和可溶性固性物含量均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，在一次性鋪設(shè)量為3.0 t·667 m-2條件下達(dá)到峰值，鹽堿改良效果最為顯著。以上結(jié)果表明凹凸棒石鹽堿阻隔材料的鋪設(shè)對(duì)蘿卜的生長(zhǎng)有正向效應(yīng)，最佳用量的凹凸棒石鹽堿阻隔材料改善效果最為顯著，這與在玉米[16]、春小麥[17]、甜瓜[18-19]和冬小麥[25]上的研究結(jié)果相一致。光合作用是作物生長(zhǎng)過(guò)程中最重要的生理活動(dòng)，是作物進(jìn)行正常生長(zhǎng)發(fā)育、果實(shí)膨大及獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)[26]，本試驗(yàn)中過(guò)高或過(guò)低的凹凸棒石鹽堿阻隔材料鋪設(shè)量均對(duì)蘿卜葉片的光合生理產(chǎn)生抑制作用，鋪設(shè)量過(guò)高時(shí)，材料鋪設(shè)的工藝和操作流程會(huì)使蘿卜植株根系透氣性下降，根系呼吸作用減弱，對(duì)水肥的吸收能力下降，進(jìn)而導(dǎo)致植株葉片生長(zhǎng)不良，光合作用受到抑制，凈光合速率下降；過(guò)低的鋪設(shè)量對(duì)高滲透脅迫的鹽堿地來(lái)說(shuō)，由于使用的凹凸棒石鹽堿阻隔材料較少，不能較為有效地切斷深層土壤的鹽堿毛細(xì)管遷移，因此改良效果不明顯，部分深層土壤鹽堿向上運(yùn)輸，表層土壤含鹽量仍然較高，脫鹽效果不佳，影響了植株根系對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，抑制了蘿卜植株葉片的光合生理過(guò)程。但本試驗(yàn)僅僅探究了凹凸棒石鹽堿阻隔材料的鋪設(shè)量對(duì)蘿卜植株生長(zhǎng)及土壤脫鹽效果的影響，而對(duì)凹凸棒石鹽堿阻隔材料本身的化學(xué)性質(zhì)以及對(duì)土壤進(jìn)一步的改良效應(yīng)、理化性狀、多年定位處理效果等還有待于深入研究。

綜上所述，在景電灌區(qū)鹽堿地一次性鋪設(shè)凹凸棒石鹽堿阻隔材料可促進(jìn)蘿卜生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，其中凹凸棒石鹽堿阻隔材料一次性鋪設(shè)量為3.0 t·667 m-2效果最優(yōu)，可以作為甘肅景電灌區(qū)鹽堿地原位工程化技術(shù)治理土壤鹽堿化的最優(yōu)參考方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織．世界鹽漬土壤分布圖發(fā)布-聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織總干事為全球鹽漬土壤研討會(huì)揭幕[EB/OL].（2021-10-20）[2022-10-26]．https：//www.fao.org/newsroom/detail/salt-affected-soils-map-symposium/zh？continueFlag=284d656beedad7cb4c045cb6cdf1ebf9．

[2] 楊勁松，姚榮江，王相平，等．中國(guó)鹽漬土研究：歷程、現(xiàn)狀與展望[J]．土壤學(xué)報(bào)，2022，59（1）：10-27．

[3] 姜宛貝．干旱區(qū)土地退化遙感監(jiān)測(cè)方法研究[D]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017．

[4] ZHU J K．Plant salt tolerance[J]．Trends in Plant Science，2001，6（2）：66-71．

[5] 董志洋．高揚(yáng)程灌區(qū)土壤次生鹽漬化成因及改良對(duì)策探討[J]．甘肅農(nóng)業(yè)，2018（10）：50-52．

[6] 楊思存，逄煥成，王成寶，等．基于典范對(duì)應(yīng)分析的甘肅引黃灌區(qū)土壤鹽漬化特征研究[J]．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（1）：100-110．

[7] 展?fàn)幤G，顧生芳，展成業(yè)．施用磷石膏對(duì)甘肅引黃灌區(qū)重度鹽堿地改良效果研究[J]．環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2021，41（3）：61-64．

[8] 魏盈，焦樂(lè)，張鵬，等．生物炭改良鹽堿地研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]．環(huán)境科學(xué)，2024，45（2）：940-951．

[9] 耿雨晗．黃河三角洲區(qū)域鹽堿地治理孔隙材料優(yōu)化及排鹽工程應(yīng)用[D]．山東泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2021．

[10] 王雁，田生昌，左忠．寧夏鹽堿地改良暗管排水脫鹽效果研究[J]．寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，42（4）：456-462．

[11] 張懷斌．不同排水措施對(duì)鹽堿地改良效果的分析[J]．水利科學(xué)與寒區(qū)工程，2022，5（11）：22-25．

[12] 閆洪，仲生柱，溫曉亮，等．不同改良劑對(duì)鹽堿地向日葵農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J]．北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2021，49（3）：36-40．

[13] 李偉，徐忠華，鄭鳴潔．淋溶及有機(jī)肥對(duì)鹽堿地改良及無(wú)患子生長(zhǎng)的影響研究[J]．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，38（32）：32-37．

[14] 高升．農(nóng)藝改良措施對(duì)銀川北部鹽堿地鹽漬化特征的影響[J]．農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，2022，43（3）：40-44．

[15] 王靜，田永雷，慕宗杰，等．植物改良鹽堿地的熱點(diǎn)研究及前沿進(jìn)展：基于VOSviewer的數(shù)據(jù)可視化分析[J]．草地學(xué)報(bào)，2023，31（9）：2598-2607．

[16] 劉斌，寇燕燕，何巨峰，等．鹽堿地原位工程化根治技術(shù)對(duì)鹽堿地土壤養(yǎng)分及玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]．甘肅農(nóng)業(yè)科技，2020（4）：43-46．

[17] 史中興，閆立泰，劉斌，等．鹽堿地原位工程化根治技術(shù)在鹽堿地春小麥上的應(yīng)用效果[J]．甘肅農(nóng)業(yè)科技，2019（9）：49-54．

[18] 寇燕燕，史中興，劉斌．鹽堿地原位工程化根治技術(shù)對(duì)土壤養(yǎng)分及甜瓜生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J]．中國(guó)瓜菜，2022，35（5）：57-61．

[19] 朱琪，史中興，寇燕燕，等．原位工程化根治技術(shù)和增施生物有機(jī)肥對(duì)鹽堿地土壤酶活性及甜瓜產(chǎn)量、品質(zhì)的影響[J]．中國(guó)瓜菜，2023，36（3）：77-84．

[20] PARIDA A K，DAS A B．Salt tolerance and salinity effects on plants：A review[J]．Ecotoxicology and Environmental Safety，2005，60（3）：324-349．

[21] 米熱地力·米吉提．鹽堿地治理技術(shù)淺析[J]．新疆農(nóng)業(yè)科技，2021（5）：23-25．

[22] 邵杰，陳少良，王瑞剛，等．吸水劑提高群眾楊的抗鹽性及其機(jī)理[J]．北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（1）：79-84．

[23] SHI Y，LI J，SHAO J，et al．Effects of stockosorb and luquasorb polymers on salt and drought tolerance of Populus popularis[J]．Scientia Horticulturae，2010，124（2）：268-273．

[24] MAVI M S，SINGH B W．Movement of urea in soils as influenced by crop residues and organic manures[J]．Agrochimica，2007，51（6）：285-293．

[25] 許允碩，高昱，陳雙，等．復(fù)合保水劑對(duì)鹽堿地冬小麥旗葉光合、衰老及產(chǎn)量的影響[J]．干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2023，41（2）：38-49．

[26] WEI J．YANG H Y，CAO H，et al．Using polyaspartic acid hydro-gel as water retaining agent and its effect on plants under drought stress[J]．Saudi Journal of Biological Sciences，2016，23（5）：654-659．