鹽堿脅迫對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)的影響及應(yīng)對(duì)措施

摘 要：蘋(píng)果是世界溫帶落葉果樹(shù)最主要的樹(shù)種，也是我國(guó)北方種植面積最大、產(chǎn)量最高的水果，其生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)受到多種環(huán)境因素的影響，其中鹽堿脅迫已成為制約蘋(píng)果生產(chǎn)的重要非生物因素之一。土壤中的鹽堿成分過(guò)多造成離子毒害和滲透壓力而導(dǎo)致蘋(píng)果樹(shù)體嚴(yán)重失水，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生巨大影響，不僅影響作物產(chǎn)量，而且對(duì)品質(zhì)亦有很大影響。探討了鹽堿脅迫對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程中的具體影響及其應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：蘋(píng)果；鹽堿脅迫；傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合防治

鹽堿地是指土壤中可溶性鹽分含量較高、pH值大于8.5、影響植物正常生長(zhǎng)的土地。在我國(guó)，根據(jù)《土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618—2018），將鹽堿地分為輕度鹽堿地（可溶性鹽分含量在0.3%～1.0%）、中度鹽堿地（可溶性鹽分含量在1.0%～2.0%）和重度鹽堿地（可溶性鹽分含量超過(guò)2.0%）。全球鹽堿地面積達(dá)124.95億畝，約占陸地總面積的10%。我國(guó)鹽堿地面積達(dá)15億畝，其中約有8653萬(wàn)畝鹽堿地屬于重度鹽堿地，主要分布在東北、華北、西北內(nèi)陸地區(qū)和長(zhǎng)江以北沿海地帶[1]。

土壤鹽漬化是制約林果業(yè)發(fā)展的重要因素之一。隨著人類活動(dòng)的不斷加劇，土壤鹽堿化等環(huán)境因素將成為制約全球水果產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的主要因素之一[2]。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，果樹(shù)產(chǎn)業(yè)有著明顯的“西移北擴(kuò)”趨勢(shì)，以新疆為代表的西北地區(qū)，由于其廣闊的土地優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特的光熱資源，蘋(píng)果等林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，但西北地區(qū)土壤普遍鹽堿較重，對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)產(chǎn)生了不利影響[3]。筆者根據(jù)近幾年在新疆等地鹽堿地果園的建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，探討總結(jié)鹽堿脅迫對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育造成的影響以及應(yīng)對(duì)鹽堿脅迫的措施。

1 鹽堿脅迫對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育的影響

1.1 生長(zhǎng)抑制

鹽堿脅迫會(huì)導(dǎo)致蘋(píng)果樹(shù)苗的生長(zhǎng)受限，表現(xiàn)為株高、莖粗、葉片數(shù)和葉面積的減少。這是因?yàn)楦啕}濃度會(huì)干擾植物的正常生理代謝過(guò)程，抑制細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

1.2 生理功能紊亂

鹽堿脅迫會(huì)導(dǎo)致蘋(píng)果樹(shù)體內(nèi)的離子平衡失調(diào)，特別是鈉離子（Na+）和鉀離子（K+）的比例失衡。這種失衡會(huì)干擾細(xì)胞內(nèi)的酶活性，影響光合作用、呼吸作用和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等生理功能。

1.3 光合作用減弱

鹽堿脅迫會(huì)導(dǎo)致蘋(píng)果葉片葉綠素含量降低，進(jìn)而影響光合作用效率。同時(shí)，鹽堿脅迫還會(huì)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，限制二氧化碳的進(jìn)入，進(jìn)一步削弱光合作用能力。

1.4 根系受損

鹽堿脅迫會(huì)對(duì)蘋(píng)果樹(shù)的根系造成直接傷害，導(dǎo)致根尖壞死、根毛脫落等。嚴(yán)重影響植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響整個(gè)植株的生長(zhǎng)。

1.5 果實(shí)品質(zhì)受損

鹽堿脅迫會(huì)對(duì)蘋(píng)果果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。鹽堿脅迫會(huì)導(dǎo)致蘋(píng)果果實(shí)的糖酸比、維生素C含量等品質(zhì)指標(biāo)下降，同時(shí)也會(huì)降低蘋(píng)果產(chǎn)量。進(jìn)而降低蘋(píng)果的商品價(jià)值，還會(huì)影響口感和身體健康。

2 應(yīng)對(duì)鹽堿脅迫的策略

2.1 土壤改良

2.1.1 化學(xué)改良 改良?jí)A性土壤，可以通過(guò)離子交換即加入含鈣的物質(zhì)去置換土壤膠體表面所吸附的鈉以達(dá)到土壤脫鹽的效果[4]。徐婷[5]通過(guò)施用生物炭對(duì)受到鹽堿脅迫的花生起到良好的緩解作用。程鏡潤(rùn)等[6]通過(guò)脫硫石膏進(jìn)行鈣鈉離子的交換去改良鹽堿土。對(duì)于農(nóng)戶來(lái)說(shuō)，可以每年結(jié)合溝施腐熟的糞肥混施石膏粉25千克/畝，改良鹽堿土壤效果明顯。除此之外，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)土壤pH值即加入酸或酸性物質(zhì)的方法去改良。酸的種類有很多，以檸檬酸、食用醋精等這種農(nóng)戶易獲取、安全性高、成本低的酸為主。

2.1.2 施用有機(jī)肥改良 在幼苗栽植前，通過(guò)在土壤中添加有機(jī)物如農(nóng)家肥（圖1）、堆肥等，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而提高土壤的保水能力和通氣性，減輕鹽堿脅迫對(duì)作物的影響。每年秋施基肥，逐步改良土壤[7]。秋施基肥以土雜肥或商品有機(jī)肥為主，配合適量的微量元素肥。有機(jī)肥如羊糞等每畝施用量為3～5米3，土雜肥一定要經(jīng)過(guò)充分發(fā)酵腐熟。根據(jù)不同的樹(shù)齡、長(zhǎng)勢(shì)靈活掌握施用量。同時(shí)，可以配合滴灌，增施微生物菌劑，加速有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化，提高土壤質(zhì)量。

2.1.3 應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 近年來(lái)，越來(lái)越多的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑參與植物抵抗逆境脅迫。例如，褪黑素參與植物的多種非生物脅迫反應(yīng)。研究表明，褪黑素可以緩解蘋(píng)果對(duì)氯化鉀脅迫的抗性，維持細(xì)胞鉀離子穩(wěn)態(tài)，提高蘋(píng)果對(duì)氯化鉀脅迫抗性的調(diào)控機(jī)制。除此之外，還可以用到新興的納米材料，其具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，可以用于改良土壤和提高作物的抗鹽堿能力。例如，納米銀可以抑制土壤中的鹽分結(jié)晶，從而減輕鹽堿脅迫對(duì)作物的影響。

2.2 合理灌溉

2.2.1 凈化灌溉水 目前，我國(guó)大部分的果園都是用地下水直接灌溉，對(duì)于鹽堿地區(qū)來(lái)說(shuō)，本身地下水的鹽分含量就高，直接澆灌會(huì)進(jìn)一步加重土壤的鹽堿程度。建議在澆灌之前通過(guò)儲(chǔ)水罐、蓄水池等先靜置24小時(shí)左右再進(jìn)行灌溉。這樣可以沉淀部分鹽分，減少水中鹽分含量，同時(shí)可以通過(guò)水肥一體化方式，保證果樹(shù)水分、營(yíng)養(yǎng)充分吸收。需要注意的是，水罐、水池以及蓄水管道需要定期清淤，防止鹽分沉淀過(guò)多，造成管道堵塞等問(wèn)題。

2.2.2 節(jié)水灌溉 采用節(jié)水灌溉技術(shù)如滴灌（圖2）、滲灌等，控制灌溉量和灌溉頻率，避免鹽分在土壤中的累積。同時(shí)，使用低鹽度水源進(jìn)行灌溉也是降低鹽堿脅迫的有效措施。這種方法能夠有效控制土壤鹽分含量，提高水資源利用率。

2.2.3 深井灌溉 鹽堿地的地下淺水層（0～10米）鹽堿含量大，水質(zhì)差，對(duì)蘋(píng)果樹(shù)生長(zhǎng)不利，而深層水（地面以下20～30米）鹽堿含量少、水質(zhì)好，因此用深層水洗鹽灌溉最為理想。在鹽堿地打深井灌溉，除了有改良鹽堿地的作用外，還可以明顯降低地下水位，給蘋(píng)果根系的生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)良好的根際環(huán)境。井距以200米為宜。

2.2.4 智能系統(tǒng)灌溉 可以引入智能灌溉系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的土壤濕度和氣候條件自動(dòng)調(diào)整灌溉量和頻率。這樣既能保證果樹(shù)生長(zhǎng)所需的水分，又能避免水資源的浪費(fèi)和鹽分的累積。同時(shí)，也可以定期監(jiān)測(cè)土壤鹽分含量。通過(guò)監(jiān)測(cè)可以了解土壤鹽分含量的變化情況，及時(shí)調(diào)整灌溉制度和方法。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也可以為后續(xù)的鹽堿地治理提供科學(xué)依據(jù)。

2.3 選擇耐鹽堿砧木

砧木是蘋(píng)果栽培的基礎(chǔ)，利用合適的砧木進(jìn)行嫁接栽培，能夠有效提高蘋(píng)果的抗旱、抗寒、耐鹽堿等能力，矮化砧木還具有生長(zhǎng)量小、易管理、早果性好、易成花、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇和人工培育，目前生產(chǎn)上有一些砧木具有一定的耐鹽堿能力。如許盼云等[8]對(duì)7種蘋(píng)果砧木進(jìn)行了鹽堿復(fù)合脅迫試驗(yàn)，認(rèn)為八棱海棠、平邑甜茶、小金海棠等具有較好的耐鹽堿性。張志曉等[9]研究認(rèn)為八棱海棠、平頂海棠、西府海棠具有較好的鹽堿抗性。此外，青砧1號(hào)，富平楸子等也有較好的耐鹽堿能力。在鹽堿地種植時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇抗鹽堿砧木的嫁接苗。

2.4 栽植措施

由于水分蒸發(fā)、氣候條件影響，地下水向上運(yùn)動(dòng)將鹽分積累到上層，也就是常說(shuō)的“鹽往高處走”的鹽堿運(yùn)行規(guī)律。在定植前，可以先取定植帶內(nèi)的土分向兩邊，使定植帶的窄畦成溝狀，這樣在春季返鹽堿時(shí)，鹽分就會(huì)主要分布在兩邊的高埂上，相對(duì)降低了溝內(nèi)的鹽堿含量，減輕了對(duì)幼樹(shù)的危害（圖3）。

2.5 耕作措施

采用深翻松土、輪作等耕作措施，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)根系發(fā)育，提高作物的抗鹽堿能力。這種方法能夠增加土壤的透氣性和透水性，有利于根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收。在此基礎(chǔ)上，還可以引入現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，如深翻機(jī)、旋耕機(jī)等，提高耕作效率和質(zhì)量。同時(shí)，可以利用現(xiàn)代遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）對(duì)果園進(jìn)行精準(zhǔn)管理，優(yōu)化耕作模式和施肥方案。

2.6 智能農(nóng)業(yè)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等智能農(nóng)業(yè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的精準(zhǔn)管理，從而提高作物的抗鹽堿能力。例如，通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)土壤鹽堿度、水分、溫度等參數(shù)，然后利用人工智能算法優(yōu)化灌溉、施肥等管理措施，以減輕鹽堿脅迫對(duì)作物的影響。這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)資源的高效利用和作物生長(zhǎng)的最優(yōu)化（圖4）。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，鹽堿脅迫對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程產(chǎn)生了多方面的影響，包括根系生長(zhǎng)抑制、生理代謝紊亂、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量下降等。為了減輕這些影響，通過(guò)傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，可以更有效地應(yīng)對(duì)鹽堿脅迫，提高蘋(píng)果的抗鹽堿能力，確保蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，滿足人們對(duì)高品質(zhì)果品的需求。未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，有望刨制出更多高效、環(huán)保的應(yīng)對(duì)鹽堿脅迫的技術(shù)和方法，為全球果樹(shù)生產(chǎn)做出更大的貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：魏春曉（1996年—），男，河南鶴壁人，在讀碩士研究生，主要從事蘋(píng)果抗性研究工作。E-mail：806174339@qq.com。

*楊英軍（1968年—），男，河南洛陽(yáng)人，教授，主要從事園藝植物種質(zhì)資源評(píng)價(jià)與應(yīng)用研究工作。E-mail：yangyingjun2003@126.com。

*高登濤（1981年—），男，陜西西安人，副研究員，博士，研究方向?yàn)楣麡?shù)栽培生理。E-mail：gaodengtao@caas.cn。