不同电导率灌溉水对上海青生长的影响

2023-03-14曹红霞伟蒋丽媛杨圆圆李明明

安徽农学通报 2023年2期

曹红霞赵伟蒋丽媛杨圆圆李明明

（渭南市农业技术推广中心，陕西渭南 714000）

上海青（Brassica chinensisL.）又称瓢儿白，属于大白菜的变种，是十字花科芸薹属的一年生草本植物[1]，营养丰富、生长期短，是关中地区周年供应的常见绿叶菜。近10年来，关中地区的水资源生态足迹和生态承载力处于亏缺状态，需要调用外来水资源才可以维持可持续发展[2]。合理开发利用地下微咸水资源和雨水资源进行农田灌溉是缓解关中地区水资源短缺的有效途径之一。

张启新等[3]研究表明，通过测定地下水的电导率，可以间接推算出地下水的矿化度，两者之间存在相关关系。吴诗怡[4]研究表明，塔克拉玛干沙漠地下水的电导率为1.7～4.6 mS/cm，对应矿化度为1～3 g/L，具有较好的一致性，属于微咸水范畴。与淡水相比，微咸水中盐分含量较高，若灌溉管理不当，会使作物根区土壤溶液渗透势下降，从而引起作物吸水困难，发生水分胁迫，严重时会使细胞失水收缩，造成生理干旱，最终导致植株死亡[5]。张俊鹏等[6]研究发现，随着灌溉水矿化度的增加，棉花的成苗率、株高、霜前花率和单株最大叶面积均呈降低趋势。龚雨田等[7]也通过田间试验表明，随着微咸水矿化度的增加，冬小麦的株高和叶面积均减小。

当前，关于微咸水对大棚上海青生长影响的研究报道仍较少。为此，本试验在设施条件下使用电导率为0.3 mS/cm的雨水和电导率为1.9 mS/cm、3.3 mS/cm的井水栽培上海青，明确灌溉水电导率对大棚上海青生长和产量的影响，以期为设施可持续发展和关中地区微咸水灌溉提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于渭南市大荔县冯村镇陕西省科学院现代农业科技示范基地的单栋钢架塑料大棚（70 m×8 m）内，此处年平均气温13～15℃，年降雨量500～600 mm。2018年10月，挖除试验地原有的0～40 cm土壤，填入大棚附近从未种植过蔬菜的大田表层塿土土壤。该塿土土壤的水溶性总盐量为2.62 g/kg，电导率为0.327 mS/cm，有机质含量为14.6 g/kg-1。

1.2 试验设计

本试验共设置园区井水（E1，80 m井水，电导率3.3 mS/cm）、园区井水（E2，40 m井水，电导率1.9 mS/cm）和基地集雨池雨水（E3，电导率0.3 mS/cm）3个不同电导率灌溉水处理。随机排列，每处理重复5次，共15个小区（1.8 m×3.6 m）。2018年10月26日播种（每小区播种量2.5 g），2019年1月18日收获。采用常规田间管理，灌水方式为畦灌，各小区灌水量相同。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 出苗密度。播种后30 d左右统计每个小区的出苗株数，计算出苗密度。

1.3.2 生长及产量指标。分别在6叶1心期、8叶1心期、10叶1心期测量叶长、叶宽，每个小区选择生长情况相对一致的6株上海青，测量最大叶片的长度和宽度。在收获期测量单株上海青的根鲜重和地上部分鲜重；每个小区单独测定产量。

1.4 数据处理和分析

试验数据首先用Excel 2017软件进行初处理，再用SPSS 2013软件进行方差及显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉水处理对上海青出苗密度的影响

由图1可知，各小区播种量相同条件下，E3的上海青出苗密度为140株/m2，E2的为122.7株/m2，E1的为2.3株/m2。出苗密度表现为E3＞E2＞E1，即随着灌溉水电导率的增加而降低，E3、E2较E1显著增加了上海青出苗密度。

图1 不同灌溉水处理对上海青出苗密度的影响

2.2 不同灌溉水处理对上海青产量的影响

由表1可知，小区产量、单株产量和根鲜重均随着灌溉水电导率的增加而降低，表现为E3＞E2＞E1，其不同处理间差异显著(P＜0.05)。E2和E3较E1显著增加了上海青的小区产量、单株产量和根鲜重，增幅分别为5 360%～10 892%，260%～460%，333%～516%。

表1 不同灌溉水处理对上海青产量、根鲜重的影响

2.3 不同灌溉水处理对上海青叶片大小的影响

由表2可知，随灌溉水电导率的增加，上海青叶片大小呈降低趋势。播种后50～85 d，E3上海青叶片长度显著大于E2，E2又显著高于E1。播种后50 d，叶片宽度表现为E3＞E2＞E1，E2、E3未形成显著差异；第63天，E3、E2的叶片宽度显著大于E1。因此，与E1相比，E2和E3均显著增加上海青叶片大小（P＜0.05）。

表2 不同灌溉处理水对上海青叶片大小的影响单位：cm

3 讨论

由于植物生理上的差异，不同作物对盐分的忍耐力存在差异，同一作物不同生长时期对盐分的忍耐力也有所不同。本研究发现，当灌溉水电导率为3.3 mS/cm时，上海青的出苗密度显著低于电导率1.9和0.3 mS/cm的灌溉水，与龚明等[8]的研究结果一致，即植物不同生长阶段对盐分敏感性不同，其中芽期和苗期的耐盐性最差。李佳等[9]在多年咸水灌溉试验数据的基础上，计算出冬小麦的灌溉水矿化度阈值为3.19 g/L。董元杰等[10]研究发现，用矿化度为4 g/L的微咸水灌溉时，棉花幼苗的株高、鲜质量、根长及叶绿素量会显著降低，而用2 g/L的微咸水灌溉则对棉花幼苗生长和生理指标无显著的抑制作用。

设施大棚对于农业增效和农民增收发挥着重要作用[11]，但设施土壤复种指数高、肥料投入多，缺乏天然淋溶作用，加之不合理的人为操作，导致设施内的土壤次生盐渍化，严重影响作物的生长发育及产量、品质等。张国新等研究表明[12]，持续咸水灌溉后盐分更易累积，造成番茄产量大幅度降低。赵伟等研究也表明[13]，随着灌溉水电导率的增加，设施番茄的茎叶和根鲜重呈降低趋势。本研究发现，随灌溉水电导率增加，上海青的叶片大小、产量和根鲜重显著降低，表明电导率高的灌溉水会影响大棚上海青生长。因此，微咸水灌溉时要注意土壤的盐分状况，确保土壤溶液盐分浓度不超过作物的正常生理耐受限度[14]。

马文军等[15]研究表明，利用5.4 mS/cm的微咸水进行冬小麦-夏玉米关键期灌溉，能够保证产量达到充分淡水处理的85%～90%，同时能节约淡水资源60%～75%。在淡水资源短缺和地下微咸水资源丰富的地区，可以考虑合理配置高矿化度的微咸水与淡水降低微咸水的矿化度，并采取相应的水盐调控措施，以减轻盐分对土壤及作物的胁迫危害[16]。汪洋等[17]研究认为，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，咸淡水混灌条件下根系土壤盐分累积不明显，果实各项品质指标均高于淡水灌溉。Pang等[18]通过田间试验研究表明，采用秸秆覆盖方式进行微咸水灌溉，可提高冬小麦和夏玉米产量，降低土壤盐渍化风险。因此，接下来笔者将从作物盐分不敏感期微咸水灌溉、咸淡水轮灌、秸秆覆盖等方面开展研究，以缓解关中地区灌溉水资源短缺问题。