立架露地栽培田间土壤盐分变化及其对甜瓜生长的影响

吴海华+郝丽娜+陈波浪

摘 要：通过对全立架露地栽培模式下甜瓜田间土壤盐分的监测，研究土壤盐分的变化规律及其对甜瓜生长的影响。结果表明：土壤盐分含量与出苗率、干物质量和产量呈线性负相关。以产量和干物质量为目标的耐盐度均高于出苗的耐盐度。甜瓜出苗期的耐盐阈值为0.30%，垄内和沟底0～30 cm土层影响产量的盐分阈值为0.45%和0.35%，影响干物质量的盐分阈值为0.43%和0.42%，甜瓜成株的耐盐极限可达1.28%。整个生育期，垄内0～30 cm土层盐分含量高，变化幅度大，表现出生育期前期增加，中期降低，后期再次增加的规律。

关键词：甜瓜；全立架栽培；土壤盐分

中图分类号：S652 文献标识码：A DOI 编码：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

盐渍化是影响农业生产的重要问题之一。甜瓜作为园艺作物，通常种植在盐渍化威胁已经存在的干旱区[1]。我国有关耐盐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]提出了土壤临界含盐量的概念，并建立了相对产量与土壤含盐量的响应方程。有关甜瓜耐盐性的研究认为[10]，种子萌发和幼苗阶段对盐分较敏感，盐分胁迫对甜瓜生长发育不利，而这种影响也因品种和栽培制度而不同。有资料表明[11-13]，甜瓜的耐盐极限是土壤总盐量为1.52%，通常在1.14%以下，仍能正常生长。新疆作为厚皮甜瓜产区，降雨少，蒸发强，土壤次生盐碱化严重，甜瓜适应性较强。甜瓜全立架露地栽培作为新型种植模式，具有提高栽植密度，利于通风透光和整枝等优点[14]，特别是新疆的光温等条件更利于其优势的显现。本研究结合盐渍化农田实际，研究了全立架露地栽培下的田间盐分动态及其对甜瓜生长的影响，通过建立相对出苗率、相对产量等与土壤含盐量的响应方程，来获得甜瓜耐盐阈值，以便为全立架露地甜瓜生产提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2012年在新疆岳普湖县（39°14′27.5″N， 076°43′20.3″E，海拔1 207 m）进行。試验地位于塔克拉玛干沙漠西南，属暖温带极端干旱气候。降水量47.8 mm，总辐射量140 kJ·cm-2。砂壤土，硫酸盐型，容重1.41 g·cm-3，有机质10.3 g·kg-1，碱解氮39.5 mg·kg-1，速效磷12.5 mg·kg-1，速效钾152 mg·kg-1，pH 值8.15。

1.2 试验材料

供试品种为伽师瓜，全立架露地栽培模式，起高垄，垄高40 cm、宽80 cm，沟宽120 cm，在垄上立架，高2.0 m。株距30 cm，播深2.5 cm。4月16日播种，单蔓整枝，管理与当地一致。

各小区施肥、灌水量相同，N 195 kg·hm-2，P2O5 345 kg·hm-2，K2O 75 kg·hm-2。磷钾肥作基肥，尿素60%基施，40%追施。生育期灌溉定额为6 450 m3·hm-2，分别于5月26日、6月12日、6月28日和7月15日等量灌入，方式为泵抽沟灌。endprint

1.3 试验设计

供试地块属于盐分含量空间变异较大的盐渍化耕地，划为27个小区，小区面积2 m×10 m，小区内土壤充分混匀，保证土壤匀质性。区间用薄膜隔开，27个小区30 cm土层盐分含量0.17%～1.59%。

播种16 d后统计出苗率，同时在垄内取0～30 cm土层混合样，测定的含盐量作为出苗的盐分值。收获前，每区取代表性植株3株，根的取样以基茎为中心，深25 cm，半径20 cm。将植株分器官105 ℃杀青30 min后，80 ℃烘至恒质量。按小区统计瓜数和瓜质量。生育期盐分监测数据作为影响干物质积累和产量的盐分值。

土壤盐分监测：在播种当天、播种后16 d，第1、2、3和4次灌水后3，9，15 d，及收获后1 d，用土钻对小区垄内和沟底0～30 cm土层分别取混合土样。土样风干过1 mm筛后测定电导率，干残渣法测定水溶性总盐。

1.4 数据统计

借助SPSS和Excel软件进行数据分析和制图，多重比较用LSD法。

2 结果与分析

2.1 土壤盐分对出苗的影响及其耐盐度

0～30 cm土层土壤盐分含量与出苗率的关系见表1，土壤盐分含量增加，出苗率降低。当土壤含盐量低于0.17%时，出苗率在95%以上，种子萌发正常；含盐量在0.4%～0.5%时，出苗受到明显抑制，出苗率为50%；土壤含盐量为0.76%时，出苗率只有15.6%。

在定义相对出苗率为试验得到的出苗率与其最大出苗率的比值基础上，通过对0～30 cm土壤含盐量与相对出苗率的回归分析得到图1。由图1知，土壤含盐量与相对出苗率呈负相关。依据文献[3]，将相对出苗率为75%，50%和0的土壤含盐量分别作为甜瓜出苗耐盐的适应值、临界值和极限值，通过拟合出的线性关系式（图1），得到出苗期耐盐的适应值、临界值和极限值分别为0.30%，0.51%和0.93%。由此可得，立架露地伽师瓜0～30 cm土层含盐量在0.30%以下时，出苗正常，盐分达到0.51%时将严重缺苗。

2.2 土壤盐分对干物质积累的影响及其耐盐度

土壤含盐量与成熟期单株干物质量的关系见表2。由表2可知，随着土壤含盐量的增加，干物质积累量呈下降趋势。当垄内土壤含盐量低于0.27%、沟底含盐量低于0.24%时，单株干物质量在350 g以上。与最大单株质量比较，当垄内和沟底含盐量分别为0.80%和0.92%时，甜瓜整株、茎、叶和果的干物质量分别是最大值的44.7%，32.3%，46.9%，47.2%。随着盐分增加，各器官干物质量占整株的百分比基本相同，表现出果>叶>茎。

通过对垄内和沟底土壤含盐量与单株相对干物质量的回归分析得到图2。由图2知，垄内0～30 cm土壤含盐量与相对干物质量呈负相关。将相对干物质量为75%，50%和0的垄内含盐量分别作为甜瓜耐盐的适应值、临界值和极限值（下同），通过关系式计算，得到甜瓜对垄内0～30 cm土壤盐分含量的适应值、临界值和极限值分别为0.43%，0.72%和1.28%。沟底土壤含盐量与相对干物质量呈负相关，通过拟合的线性关系计算，得到甜瓜对沟底0～30 cm土壤盐分含量的适应值、临界值和极限值分别为0.42%，0.69%和1.22%。由此可得，当垄内和沟底含盐量在0.43%和0.42%以下时，土壤盐分对甜瓜干物质量的影响不明显；当垄内和沟底含盐量在0.72%和0.69%以上时，干物质积累受到明显抑制。

2.3 土壤盐分对产量的影响及其耐盐度

土壤含盐量与产量的关系见表3。土壤含盐量与产量呈负相关，随着盐分含量的增加，单瓜质量、瓜数和产量都呈下降趋势。当垄内和沟底土壤含盐量低于0.29%和0.26%时，单瓜质量和产量分别高于2.4 kg和54 000 kg·hm-2；当垄内和沟底含盐量高于0.74%和0.79%时，单瓜质量和产量分别低于1.6 kg和24 000 kg·hm-2，产量受到较大影响。土壤盐分对瓜数的影响，取决于盐分对出苗率、成苗和成果率的影响。当垄内和沟底土壤盐分高于0.74%和0.79%時，成果率受到较大影响，低于60%。

垄内和沟底土壤含盐量与相对产量的回归分析见图3。垄内和沟底含盐量与相对产量均呈负相关。将相对产量为75%，50%和0的垄内0～30 cm土壤含盐量分别作为耐盐的适应值、临界值和极限值（下同），通过拟合的线性关系计算，得到甜瓜对垄内0～30 cm土壤盐分的适应值、临界值和极限值分别为0.45%，0.65%，1.05%，甜瓜对沟底0～30 cm盐分的适应值、临界值和极限值分别为0.35%，0.60%和1.09%。由此可得：当垄内和沟底含盐量在0.45%和0.35%以下时，盐分对产量影响不大；当土壤含盐量在0.65%和0.60%以上时，产量受到明显影响。

2.4 生育期土壤盐分变化

图4为生育期内垄内和沟底0～30 cm土壤盐分的变化，从中可以看出，土壤盐分表现出生育期前期逐渐增加，而后随着灌水盐分不断降低，直至生育后期再次增加。相较于沟底，垄内0～30 cm土层盐分含量高，变化幅度大。播种前土壤经灌水压盐而脱盐，由于蹲苗，使盐分向土体上层迁移，随着伸蔓至膨大期的灌水，土壤盐分因淋洗而降低，到因再无灌水的淋洗及成熟期地表的裸露，盐分重新向表层聚集，形成土壤盐分变化的年度周期。

3 结论与讨论

3.1 土壤含盐量对甜瓜生长的影响及其耐盐度

盐分胁迫对甜瓜的危害表现在生长抑制、代谢失调、产量降低等方面。甜瓜的耐盐性取决于其对胁迫的响应程度，耐盐性随生育期变化而不同。有研究表明[10]，甜瓜种子萌发和幼苗阶段对盐分较敏感，成株耐盐性较强。本研究根据出苗率、干物质量和产量分别得到相应的耐盐度，进而发现以产量和干物质量为目标得到的耐盐度均高于出苗的耐盐度。这是由田间盐分的变化及各生育期耐盐性的不同引起的，且这与以往研究相同。综合数据可得，伽师瓜出苗期的耐盐阈值为0.30%；垄内和沟底0～30 cm土层影响产量和干物质量的盐分阈值分别为0.45%，0.35%，0.43%，0.42%；甜瓜成株的耐盐极限为1.28%。endprint

3.2 田间土壤盐分变化

生育期内垄内0～30 cm土层盐分含量高，变化幅度大，变化规律表现为生育期前期增加，中期降低，后期再次增加，这与膜下滴灌棉田盐分变化不同[5]。在盐渍化较重的田块种植全立架伽师瓜时，起垄使表层盐分人为向垄内集聚，以及长时间（40 d）的蹲苗加剧了盐分表聚。故在该模式下采用沟灌进行灌溉时，应采用宽膜覆盖，增加灌水量，缩短间隔和蹲苗时间，才能降低根系密集区0～30 cm 土层的盐分。

参考文献：

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