不同改良剂对盐渍土西瓜耐盐性和生长的影响

许世奇，何彦臻，李瑞，户可欣，高铱遥，王旭东*

（1.西北农林科技大学资源环境学院，农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室，陕西 杨凌 712100；2.神木市农业技术推广中心，陕西 神木 719300）

土壤盐渍化是制约全球农业可持续发展的因素之一[1]，特别是在干旱、半干旱地区，其主要通过渗透胁迫、氧化胁迫和离子毒害等作用影响作物生长[2]。在盐渍环境中，大量盐类在土壤表层积聚导致土壤渗透压增高并引发植物生理性干旱。另外，植物在渗透胁迫和离子胁迫下会积累大量活性氧等有毒化合物而造成膜脂过氧化，最终影响到代谢活动与光合作用[3]。我国的盐碱土分布十分广泛，总面积已达到9.9×107hm2，其中，西北地区盐渍土分布较广，严重制约着当地的农业生产[4]。因此，为提高盐碱土生产力，需要开发并应用有效技术来改善土壤环境，同时提高盐碱环境下作物耐盐性。

西瓜是我国重要的园艺作物之一，我国西瓜总产量稳居世界首位，我国西北地区是其主要产地之一。然而，随着近年来西瓜栽培面积的连年扩张与不合理灌溉，土壤盐渍化进程加剧，当地西瓜产业的可持续发展受到严重制约[5]。在盐渍化土壤中，西瓜体内的活性氧增加，细胞膜结构被破坏，细胞的正常代谢功能被扰乱，最终使果实质量与产量降低[4]。为此，亟需提出有效方案来缓解土壤盐渍化并提高盐渍土上西瓜耐盐性。施用土壤改良剂作为缓解土壤盐渍化并提高作物耐盐性的有效方法之一，具有高效低量、见效快、操作性强等优势，被广泛应用于农业领域[6]。有研究表明，腐植酸含有多种活性官能团，不仅可增强西瓜光合酶活性，提高PSⅡ运作效率，还能增强植株的抗氧化酶活性[7]。而Ca2+作为一种二价阳离子，不仅能够在阳离子交换位点使植物减少对Na+的吸收，还能通过调节气孔的关闭来提高光合性能，缓解盐碱胁迫对植物的不利影响，增加植物地上部生物量与导水率[8-9]。在盐碱环境中，硅可通过调节植物的抗氧化防御系统，增强超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性以提高植物抗氧化能力[10]。研究表明，硅可促进盐碱胁迫下植物的光合作用，如净光合速率[11-12]、叶绿素含量[13]与气孔导度等。作为一种表面活性剂，鼠李糖脂较低的表面张力能够促进植物对养分的吸收，其不仅具有较好的耐盐、耐温性，还能够改良土壤盐碱环境且对环境安全[14]，因此在农业领域有着极大的应用潜力，但其目前应用仍较少[15]。现阶段，在利用改良剂来改善土壤盐碱状况、缓解植物盐碱胁迫等方面已有较多研究结果[6，16]，但大多数研究侧重单一应用改良剂，而鲜有将改良剂组合施用进行研究。此外，对作物耐盐性研究多集中于番茄[10]、黄瓜[17]、小麦[13，18]、玉米[7，19]等作物，而对西瓜耐盐性方面的报道较少。因此，开发应用高效土壤改良剂来提高西瓜在盐碱胁迫下的抗性，对实现西瓜的优质高产具有重要意义。本研究以胡敏酸钙、水溶性硅肥和鼠李糖脂为试验材料，以盐渍土上种植的“纯品8424”西瓜为研究对象，在施用等量化肥基础上，通过田间试验系统研究胡敏酸钙、水溶性硅肥、鼠李糖脂单独施用或组合施用对土壤理化性质、西瓜耐盐性及生长的影响，综合评估各种改良剂的施用效果，以期为盐渍土区改良剂筛选、应用以及西瓜栽培的健康管理提供理论与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

试验地位于陕西省大荔县，地处陕西关中平原东部（34°36′～35°02′N，109°43′～110°19′E）。该地属暖温带半湿润、半干旱季风气候，年平均气温14.4 ℃，降水量400～515 mm，无霜期210 d左右。大荔县处于洛河、渭河、黄河的三河交汇处，次生盐渍化现象严重。试验地位于沙苑农场，农场土壤类型为风沙土，耕层0～20 cm 土壤有机质含量1.67 g·kg-1，全氮含量0.18 g·kg-1，铵态氮含量2.38 mg·kg-1，硝态氮含量6.52 mg·kg-1，全磷含量0.26 g·kg-1，速效磷含量6.16 mg·kg-1，全钾含量21.14 g·kg-1，速效钾含量85.00 mg·kg-1，有效铁含量2.95 mg·kg-1，有效锰含量2.79 mg·kg-1，有效铜含量0.13 mg·kg-1，有效锌含量0.27 mg·kg-1，有效硼含量0.94 mg·kg-1，pH 8.3，总含盐量0.26%。

1.2 试验材料

供试西瓜品种为纯品8424。

供试改良剂：胡敏酸钙（胡敏酸≥80%，钙含量≥15%，其他灰分元素含量≥5%）为实验室自行合成，由胡敏酸溶液（购于陕西鼎天济农腐殖酸制品有限公司）加入饱和硝酸钙沉淀得到，本研究用量依据目前农业生产中腐植酸肥料推荐用量确定；水溶性硅肥（有效硅含量≥50%）购于郑州科源化工产品有限公司（水溶性物质≥90%），用量为产品说明中建议施用量；鼠李糖脂（粉剂，含量≥20%）购于陕西德冠生物科技有限公司，是由假单胞菌以糖和植物油为碳源，经过一定的发酵工艺，由菌体合成并代谢的一种糖脂类生物表面活性剂，目前国内外研究中的施用量范围为15～30 mg·L-1[20]，本研究中鼠李糖脂灌溉浓度为20 mg·L-1，依据每公顷的灌水量为750 m3，计算出每次用量为15 kg·hm-2。

1.3 试验设计

试验于2021 年5—8 月在大荔县沙苑农场进行，试验共设置化肥（CF）、化肥+胡敏酸钙（CFR1）、化肥+水溶性硅肥（CFR2）、化肥+鼠李糖脂（CFR3）、化肥+胡敏酸钙+水溶性硅肥（CFR4）、化肥+胡敏酸钙+水溶性硅肥+鼠李糖脂（CFR5）6个处理。每个处理设置3次重复，随机区组排列，共18个小区，每个小区的面积为60 m2（6 m×10 m），西瓜株距0.5 m，行距2 m。在种瓜整地前15 d，将基肥施用于耕层土壤（0～20 cm），第一次追肥在西瓜坐瓜期穴施，第二次追肥在膨大期穴施，具体处理见表1。

表1 不同试验处理基肥与追肥的施用量Table 1 Amount of base and topdressing fertilizer for different experimental treatments

1.4 测定项目与方法

1.4.1 土壤理化性质测定

西瓜成熟期，于每小区中取0～20 cm 土层的土样（S型5点取土），并将土样分别均匀混合后装袋（共18个混合土样）。土壤pH 采用pH 计测定（水土比为2.5∶1）；土壤含盐量采用5∶1 水土比浸提-烘干称质量测定；土壤水溶性Ca2+、Mg2+采用EDTA 滴定法测定；K+和Na+采用火焰光度计法测定[21]。

1.4.2 西瓜产量及品质测定

果实成熟后，从每小区中随机选取代表性西瓜10 颗，测定瓜皮厚和单瓜质量，计算单瓜质量均值，结合小区面积与平均单瓜质量折算每公顷产量；可溶性固形物含量采用WYT型手持折射仪测定。

1.4.3 西瓜秧根系构型测定

西瓜成熟期，随机选取各小区植株5 棵，缓慢挖出根系，标号后装袋带回实验室，用蒸馏水洗净根系表面附着物，并用吸水纸吸干表面水分，然后将根部与地上部沿茎基切除，采用Win-RHIZO 系统对根系进行扫描测定。

1.4.4 西瓜叶片光合参数测定

西瓜果实膨大期，于8：30—11：00 从每小区中随机选取5 片大小形态相似的叶片，采用LI-6400XT 光合仪测定西瓜叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与细胞间CO2浓度。

1.4.5 西瓜叶片生理指标测定

西瓜果实膨大期，在各小区选取相同位置的5 片叶片，用于测定与抗盐性相关的酶活性指标。丙二醛（MDA）含量按照Madhava 的硫代巴比妥酸法测定[22]；过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚显色法测定[23]；叶片脯氨酸（Pro）含量参照李合生[24]的磺基水杨酸法测定；叶片产生速率采用羟胺氧化法测定[25]。

1.4.6 西瓜根系、茎秆和叶片矿质元素含量的测定

西瓜成熟后，选取不同小区长势一致的植株5棵，将根系、茎秆和叶片分别用去离子水洗净，冷冻干燥18 h，在研钵中研磨粉碎混匀，称取粉碎后的样品0.5 g 于消煮管内，加入2 mL 高氯酸和10 mL 硝酸，于240 ℃下消煮至溶液呈黄色，然后用去离子水定容至50 mL，同时设置只加高氯酸和硝酸的对照。用ICPOES-Optima 8x00 等离子光谱仪测定西瓜根系、茎秆和叶片中的Ca2+、K+、Na+的含量[26]，并计算各组织中的Na+/K+、Na+/Ca2+。

1.5 数据分析

所有试验数据采用Excel 2019 处理，Origin 2021制图。统计分析采用SPSS 26.0，LSD 法进行多重比较，差异显著水平为0.05。

用隶属函数分析法对不同改良剂处理后的西瓜耐盐性指标及植株Ca2+、K+、Na+含量进行综合分析，将所得的隶属函数值进行累加后取均值。所测指标与西瓜耐盐性成反比的代入反隶属函数值，反之代入隶属函数值。均值越大，则该改良剂处理的耐盐性越好。计算公式：

式中：Di为隶属函数值；Di′为反隶属函数值；Xi代表不同改良剂处理下单个指标测定值；Xmax与Xmin分别为不同改良剂处理下该指标的最大值与最小值。

2 结果与分析

2.1 不同改良剂对土壤理化性质的影响

2.1.1 对土壤pH的影响

由图1 可知，与CF 相比，CFR3、CFR4、CFR5 均能够显著降低土壤pH（P＜0.05），其中以CFR5 降幅最大，表明胡敏酸钙、水溶性硅肥与鼠李糖脂混合施用能够在一定程度上调节土壤pH，改善土壤酸碱状况。

图1 不同改良剂对土壤pH的影响Figure 1 Effects of different amendments on soil pH

2.1.2 对土壤盐基离子的影响

与CF 相比，施用改良剂能够显著增加土壤Ca2+、K+、Mg2+含量，CFR1、CFR4、CFR5显著降低了土壤Na+含量（P＜0.05），其中以CFR5 效果最佳（图2）。较CF处理，各改良剂处理的Ca2+含量增幅为19.85%～42.62%（图2a）。单一改良剂处理中CFR1 较CFR3 显著增加了10.10%，但与CFR2 无显著差异；CFR4 较CFR2显著增加了7.78%，而与CFR1无显著差异，说明在水溶性硅肥中配施胡敏酸钙能够显著提高土壤Ca2+含量，反之，在胡敏酸钙基础上，继续增施水溶性硅肥的效果不显著。CFR1、CFR4、CFR5的土壤Na+含量较CF 显著降低了6.56%～11.48%（图2b），单一改良剂处理中仅胡敏酸钙能显著降低土壤Na+含量。配施改良剂处理的K+含量较CF 均有不同程度的增加，增幅为3.23%～48.39%（图2c），其中CFR1较CFR2、CFR3分别增高了12.50%、5.88%，CFR4较CFR1、CFR2分别增加了5.56%、18.75%。土壤Mg2+含量变化显示（图2d），和CF 相比，改良剂处理的Mg2+含量增幅为11.37%～37.91%，大小顺序依次为CFR5＞CFR4＞CFR1＞CFR3＞CFR2，其中CFR5较CFR4显著增加了8.18%，而CFR4较CFR1、CFR2分别显著增加了5.49%、23.83%。由此可知，单一改良剂处理中以胡敏酸钙的改良效果较好，而在胡敏酸钙和水溶性硅肥的基础上继续增施鼠李糖脂能够显著提高土壤水溶性K+、Mg2+含量。

图2 不同改良剂对土壤盐基离子含量的影响Figure 2 Effects of different amendments on content of soil base ions

2.2 不同改良剂对西瓜品质与产量的影响

由图3 可知，改良剂处理较CF 能显著增加单瓜质量与边缘可溶性固形物含量（P＜0.05），其中以CFR5 效果最佳。CFR1、CFR2、CFR3 的平均单瓜质量较CF 分别提高了14.41%、17.03%、15.50%；CFR4较CFR1、CFR2 增加了17.37%、14.74%（图3a）。各处理的西瓜皮厚差异均不显著（图3b）。不同改良剂处理西瓜的中心可溶性固形物含量较CF 均有增加（图3c），增幅为8.57%～11.77%。西瓜的边缘可溶性固形物含量变化显示（图3d），与CF 相比，不同处理增幅大小顺序依次为CFR5（20.45%）＞CFR4（19.15%）＞CFR2（9.64%）＞CFR3（9.05%）＞CFR1（8.70%）。以上结果表明，单一改良剂处理中以水溶性硅肥的提质增产效果最好，并且胡敏酸钙与水溶性硅肥配合施用能够进一步提升西瓜品质，但继续增施鼠李糖脂后的效果不显著。

图3 不同改良剂对西瓜品质指标的影响Figure 3 Effects of different amendments on quality indicators of watermelon

不同处理西瓜产量顺序依次为CFR5＞CFR4＞CFR2＞CFR3＞CFR1＞CF（表2）。添加改良剂能够显著提高西瓜产量（P＜0.05），其中以CFR5增产效果最佳，较CF 增加了40.82%，CFR4 处理较CFR1、CFR2 处理分别增加了17.38%、14.74%。

表2 不同改良剂对西瓜产量的影响Table 2 Effects of different amendments on yield of watermelon

2.3 不同改良剂对西瓜秧根系构型的影响

与CF 相比，各改良剂处理均能显著增加西瓜根表面积（P＜0.05，图4a），增幅从大到小依次为CFR5、CFR4、CFR2、CFR3、CFR1。单一改良剂处理中以CFR2 根表面积最大，CFR4 较CFR1、CFR2 分别增加了25.00%、19.88%，说明水溶性硅肥对根表面积的提升作用大于胡敏酸钙。CFR5 较CFR4 的根表面积显著增加了8.78%，表明增施鼠李糖脂能够使根表面积得到进一步增加。与CF 相比，施用改良剂能够使总根长增长（图4b）。不同改良剂处理较CF 的总根长增幅为3.23%～12.86%，其中以CFR5 增幅最大，其次为CFR3、CFR4，单一改良剂处理中以CFR3对总根长的影响最大，较CF 增加了8.70%；与单一改良剂处理相比，CFR4能够进一步促进西瓜根系生长，且增施鼠李糖脂的CFR5效果达到最佳。

图4 不同改良剂对西瓜秧根系构型的影响Figure 4 Effects of different amendments on root architecture of watermelon

2.4 不同改良剂对西瓜光合作用的影响

施用改良剂较CF 能够显著增加西瓜净光合速率、气孔导度、细胞间CO2浓度与蒸腾速率，且差异均达显著水平（P＜0.05，图5）。与CF 相比，施用改良剂处理的净光合速率增幅为15.22%～43.76%（图5a），大小顺序为CFR5＞CFR4＞CFR2＞CFR3＞CFR1，其中CFR5 较CFR4 显著增加了9.38%，CFR4 较CFR1、CFR2 分别显著增加了14.07%、10.35%。气孔导度增幅由高到低依次为CFR5（69.95%）、CFR4（51.41%）、CFR2（38.26%）、CFR3（37.79%）、CFR1（27.00%），CFR5 较CFR4 显著增加了12.25%，CFR4 较CFR1、CFR2 分别增加了19.22%、9.51%，但增幅不显著（图5b）。与CF 相比，CFR1、CFR2、CFR3、CFR4、CFR5 的蒸腾速率分别增长了20.34%、32.06%、28.73%、52.88%、64.18%（图5c），其中CFR4 较CFR1、CFR2 分别显著增加了27.03%、15.76%。与CF 相比，改良剂配施化肥处理的细胞间CO2浓度增幅在9.41%～19.16%（图5d），其中以CFR5 浓度最高，为364.5µmol·mol-1，各改良剂处理间差异不显著。以上结果表明，单一改良剂处理中以水溶性硅肥对西瓜光合作用的促进效果最好，水溶性硅肥与胡敏酸钙配施较单一处理可进一步提升叶片净光合速率、气孔导度与蒸腾速率，在此基础上增施鼠李糖脂可使提升效果得到显著增强。

图5 不同改良剂对西瓜光合参数的影响Figure 5 Effects of different amendments on photosynthetic parameters of watermelon

2.5 不同改良剂对西瓜耐盐性的影响

2.5.1 对西瓜生理指标的影响

施用改良剂能显著增加西瓜叶片过氧化物酶活性和脯氨酸含量，降低丙二醛含量与叶片O-2·产生速率（P＜0.05，图6），其中以CFR5 效果最佳。与CF 相比，不同改良剂配施化肥处理的叶片过氧化物酶活性增幅为31.72%～74.73%（图6a），单一改良剂处理中，CFR2 较CFR1、CFR3 显著增加了16.73%、13.94%；CFR4 较CFR1 显著增长了24.08%，但与CFR2 无显著差异，表明在胡敏酸钙中增施硅肥能够显著提高叶片过氧化物酶活性，反之，在水溶性硅肥基础上继续增施胡敏酸钙的效果不显著。施用改良剂处理的脯氨酸含量较CF 显著提高了26.56%～48.95%（图6b），其中CFR2 较CFR1 提高了9.24%，与CFR3 间差异不显著；另外，CFR4 较CFR1 显著提高了14.25%，而与CFR2 间无显著差异，表明水溶性硅肥在增加过氧化物酶活性和脯氨酸含量方面有着更大的贡献。改良剂配施化肥处理的西瓜叶片丙二醛含量较CF均有不同程度的降低（图6c），降幅为15.01%～30.97%，单一改良剂处理间差异不显著，但以CFR3降幅最大；CFR4 较CFR1、CFR2 分别显著降低了19.10%、16.37%。与CF 相比，施用改良剂处理的叶片O-2·产生速率的降低幅度为18.97%～47.59%（图6d），CFR4 较CFR1、CFR2 分别显著降低了27.78%、21.89%。相对而言，在单一改良剂处理中以鼠李糖脂对叶片丙二醛含量与O-2·产生速率的影响最大。较单一改良剂处理，胡敏酸钙配施水溶性硅肥能进一步影响西瓜各项生理指标，但继续增施鼠李糖脂的效果不显著。

图6 不同改良剂对西瓜生理指标的影响Figure 6 Effects of different amendments on physiological indicators of watermelon

2.5.2 对西瓜根、茎、叶中盐基离子的影响

由表3 可以看出，各改良剂处理中，叶片Ca2+和K+含量均显著高于根系与茎秆，茎秆中Na+、Na+/K+均高于根系与叶片，除CF 外，Na+/Ca2+在根系中最高。与CF 相比，不同改良剂配施化肥均能显著增加西瓜植株Ca2+含量，同时显著降低Na+含量（P＜0.05）。在单一改良剂处理中，西瓜植株K+含量以CFR2 提升幅度最大，而CFR1 对Ca2+、Na+含量的影响相对较明显。各处理中以CFR5 效果最佳，表明3 种改良剂配施处理的效果达到最佳。

表3 不同改良剂对西瓜根系、茎秆和叶片中Ca2+、K+和Na+含量的影响Table 3 Effects of different amendments on the content of Ca2+，K+，and Na+in roots，stems，and leaves of watermelon

2.6 不同改良剂对西瓜耐盐性影响的综合评价

由于单一指标不能综合体现出不同改良剂对西瓜耐盐性的影响效果，而隶属函数分析法能够以多个指标为基础，综合分析各处理的应用效果。因此，本试验采用隶属函数分析法，对不同改良剂处理的西瓜耐盐性指标（土壤pH、K+、Ca2+、Na+、Mg2+、西瓜叶片过氧化物酶活性、丙二醛含量、O-2·产生速率、脯氨酸含量等）进行了综合评价，平均值越大，代表耐盐性越好（表4）。各改良剂处理的隶属函数均值都高于CF 处理，且不同改良剂处理对西瓜耐盐性影响的综合效果为CFR5＞CFR4＞CFR1＞CFR2＞CFR3。单一改良剂处理中以CFR1 增强西瓜耐盐性的效果最好，而3 种改良剂配施对缓解西瓜盐害的效果最佳。

表4 不同改良剂下西瓜耐盐性指标的隶属函数值及排序Table 4 Subordinative function values and ranking of salt tolerance indexes of watermelon treated with different amendments

3 讨论

3.1 不同改良剂对西瓜耐盐性及土壤盐基离子的影响

盐碱胁迫下，植物产生过量的氧自由基并损伤质膜，同时产生丙二醛造成脂质过氧化，而植物则会通过抗氧化酶系统来维持体内活性氧的动态平衡，从而缓解胁迫作用[4]。本试验表明，单施或配施改良剂均能显著提高西瓜耐盐性，隶属函数分析结果显示不同处理对西瓜耐盐性影响的综合效果为CFR5＞CFR4＞CFR1＞CFR2＞CFR3＞CF。这说明胡敏酸钙、水溶性硅肥、鼠李糖脂3 种改良剂配合施用进一步提升了其单施的作用效果，减轻了土壤盐渍化给西瓜带来的伤害。本研究发现，单一改良剂处理中以胡敏酸钙对西瓜耐盐性与土壤盐基离子的影响效果最明显，可能是胡敏酸作为土壤有机质的重要组分，施入后通过促进团粒结构的形成改善了土壤环境，从而降低了盐危害。也有研究发现，胡敏酸钙有助于增强植物体内的抗氧化酶活性，缓解因盐胁迫导致的缺钙所引起的矿质营养胁迫，增强质膜的稳定性[27]，抑制Na+的选择运输[28]。Tattini 等[29]认为适宜浓度的Ca2+能够增加植物气孔导度与蒸腾速率，对植物耐盐性有积极的影响。本研究表明，各处理中均以CFR5 对西瓜耐盐性的提升效果最佳，一方面可能是硅元素本身能够通过调节植物体内的抗氧化防御系统来提高植株的抗逆性，从而减小植物因盐分胁迫而造成的细胞伤害[30]，另一方面，硅肥能够促进植物根系对Ca2+、Mg2+、K+等矿质元素的吸收[31]，并通过提高植物体内H+-ATPase 酶的活性来促进Na+反转运至液泡，减少对Na+的吸收以维持离子稳态[17，32]；而鼠李糖脂作为一种生物表面活化剂，与其他改良材料配合施用能够降低植物叶片的表面张力，促进植株对养分的吸收。

土壤中过量的Na+会扰乱植物细胞内的离子稳态，影响植物对K+、Ca2+的吸收，如植物缺钾会改变蛋白质构型，抑制代谢所需酶的合成，缺钙则会影响细胞膜的选择透过性[2]。同时，Na+/K+、Na+/Ca2+也能在一定程度上反映出植株的营养及代谢状况，与植物抗盐性有着密切关系[33]。本研究表明，施用不同改良剂能显著影响土壤中盐基离子含量，降低西瓜植株Na+含量并促进K+、Ca2+的积累，这说明单施或配施改良剂处理均能在一定程度上缓解盐胁迫带来的离子毒害效应。单一改良剂处理中以胡敏酸钙处理的植株Na+/Ca2+最低，这与周涛等[34]的研究结果相一致。另外，单一改良剂处理中仅胡敏酸钙显著降低了土壤Na+含量。一方面可能是因为施用胡敏酸钙直接增加了植物可利用Ca2+含量，使西瓜植株中Ca2+含量增加；另一方面，胡敏酸中的羧基、羟基等酸性基团能够在一定程度上降低土壤pH，同时增加土壤中Ca2+的溶解度，使Ca2+与Na+代换以限制植株对Na+的吸收[27]。于彦琳等[35]发现，施用硅肥能够降低土壤pH 并提高营养元素的有效性，一定程度上缓解盐碱环境给植物带来的负面效应。本试验结果表明，虽然单施胡敏酸钙和水溶性硅肥对土壤pH 均无显著影响，但两者配施却能够降低土壤pH，这可能是由于单一改良剂施用量较少所致。而在两者配施处理下，硅的施入促进了根系对Ca2+的吸收，增强了根系向外分泌H+的作用，同时腐植酸中的羧基、羟基等酸性基团也能够与土壤中的盐基离子结合以降低土壤pH[36]。另外，鼠李糖脂可在碱溶液中电离出H+以中和OH-，从而改善土壤碱性[14]，这与本研究中单施鼠李糖脂较CF 处理能够降低土壤pH 的结果相一致。因此，无论是胡敏酸钙和水溶性硅肥两者混合施用，还是3 种改良剂混合施用，都能够在一定程度上降低土壤pH。

本研究还发现，单一改良剂处理中以水溶性硅肥处理的西瓜植株K+含量最高。这可能是由于硅元素影响了植株木质部导管细胞壁的亲水性，从而增强了吸水性能。另外，Tuna 等[13]发现，外源硅的加入能够减少盐胁迫下植物对Na+的吸收，减弱Na+与K+之间的竞争关系，从而增加了对K+的吸收。本研究中，盐胁迫下西瓜Na+含量表现为茎＞叶＞根，这与魏翠果等[28]在马铃薯上的试验结果一致，可能是因为茎的代谢能力较弱，植物将大量的Na+贮藏于茎秆中，从而减轻对植株叶片与根系的伤害。

3.2 不同改良剂对西瓜生长的影响

本研究表明，化肥配施胡敏酸钙、水溶性硅肥、鼠李糖脂及其组合均可显著增强西瓜的光合作用并促进根系生长。单一改良剂处理中以水溶性硅肥的改良效果最好。研究表明，硅可以增强根系活力，改善根系氧化条件，提高根系对养分的吸收量[37]。另外，植物叶片吸收硅元素后，其表面形成的一层硅化细胞可增强叶片的透光性，从而促进叶片对光照的利用[38]。张国芹等[39]研究发现，硅可提高叶绿体偶联因子Mg2+-ATPase 与Ca2+-ATPase 的活性，以加快光合磷酸化反应进程。而光合作用的增强，为西瓜各项品质与产量的提高奠定了基础。试验结果还表明，施用单一改良剂时，西瓜品质与产量同样以单施水溶性硅肥处理效果最好，这与上述水溶性硅肥对光合作用较好的促进作用相呼应。

根系是植物从土壤中吸收养分的主要器官，能最先感受到盐碱胁迫，并会通过调整根系结构、改变根系形态等措施来适应并缓解逆境[40]。本试验结果表明，改良剂单施或配施均能显著促进西瓜根系生长。单一改良剂处理间以鼠李糖脂对总根长的提升效果相对更好。这可能是由于鼠李糖脂中的菌体，在释放到土壤后被分解为蛋白，增强了微生物活性并刺激了根系生长。刘菊[41]研究发现，喷施鼠李糖脂能够降低叶片表面张力，促进对养分的吸收。另外，根系结构的改变也减弱了植株对Na+的吸收，增加其对K+的吸收，从而缓解了Na+毒害作用[42]。在多种改良剂配施的处理中，增施鼠李糖脂的效果均达最佳，表明增施鼠李糖脂能够进一步促进根系的生长，减缓盐分对植物根系的伤害。

西北地区作为我国西瓜的主要产地之一，改良盐碱地并提高西瓜的耐盐性对该地区农业发展具有重要意义。胡敏酸钙施入土壤后，不仅能够提供养分，改善土壤理化性质并增强植株抗氧化酶活性，而且其生产成本较低，来源也较广泛[7]；水溶性硅肥的施入不仅能够促进植物根系对Ca2+、Mg2+等矿质元素的吸收，维持离子稳态，还能提高植株的活性氧清除能力[10]；而鼠李糖脂作为一种生物表面活性剂，能够降低西瓜叶片的表面张力，辅助植株对养分的吸收，从而提升改良剂的作用效果[14]。因此，本试验应用以上3 种改良剂的结果显示，施用改良剂能够有效增强盐碱地西瓜耐盐性，改良土壤盐碱环境，提高西瓜产量与单果质量。综上，以3 种改良剂联合配施提质增产的效果达到最佳，可与化肥配合施用，作为当地西瓜种植的重要肥料。

4 结论

（1）在盐渍化土壤中，胡敏酸钙、水溶性硅肥、鼠李糖脂3 种改良剂单施或混施能够显著促进西瓜的光合作用，提高品质与产量。

（2）单施或混施改良剂能够在一定程度上缓解高pH 环境和盐分给西瓜植株带来的伤害，显著增强西瓜耐盐性，显著提高西瓜过氧化物酶活性和脯氨酸含量，并明显降低丙二醛含量与叶片O-2·产生速率等抗逆性指标。隶属函数分析结果表明：单一改良剂处理中以胡敏酸钙对西瓜耐盐性的提升效果最为显著，而3种改良剂配施的效果达到最佳。

（3）不同成分改良剂对土壤理化性质、西瓜耐盐性及生长的影响有所差异。单一改良剂处理中以胡敏酸钙在调节土壤水溶性离子与植株体内离子方面效果最佳，水溶性硅肥在促进西瓜光合作用、增强过氧化物酶活性、脯氨酸含量和根表面积等方面效果较好，而鼠李糖脂在降低丙二醛含量、叶片O-2·产生速率、土壤pH和增加总根长等方面效果较为显著。