巫 旺，王志寰，高士佩，董阿忠，翁松干，侯 苗

（江蘇省水利科學(xué)研究院，江蘇 南京 210017）

近年來，鹽城大棚種植快速發(fā)展，大棚蔬菜種植在農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中比重越來越大。隨著大棚的使用，大棚土壤鹽堿化的問題迅速顯現(xiàn)。鹽城大棚種植區(qū)土壤主要以濱海鹽土、潮鹽土及潮土類的鹽潮土、灰潮土為主，絕大部分地區(qū)海拔不足5 m。種植區(qū)呈現(xiàn)地下水位高，土壤及地下水含鹽量高的特征［1］。

這一特征導(dǎo)致鹽城大棚土壤鹽堿化呈現(xiàn)出面積廣、速度快、危害大等特點，有的大棚只耕種1～2年后就嚴(yán)重鹽堿化，無法繼續(xù)生產(chǎn)，對鹽城大棚種植業(yè)造成嚴(yán)重威脅［2］。傳統(tǒng)的淡水灌溉淋洗可能進(jìn)一步抬高地下水位，加重積鹽［3］。因此，采取合適的種植方式，對緩解鹽城濱海地區(qū)大棚鹽堿化具有重要意義。

在眾多種植方式中，滴灌具有頻率高、流量小、時間長的特點，不僅可以淋洗土壤鹽分，還可以增強植物根系吸水，可以有效地省水、保墑，改良鹽堿地［4］。覆膜種植能夠有效減少土表蒸發(fā)，保持土壤水分和抑制鹽分向土表聚集［5］。限根器栽培引入鹽堿地種植是一種新思路，靳韋等［6］研究表明在中重度鹽堿地，采用壟作根域限制栽培能夠有效提高枸杞苗木的成活率。針對鹽城大棚易發(fā)的土壤鹽堿化實際問題，從上述種植方式中優(yōu)選出最適宜作物生長的種植方式，對江蘇沿海土壤鹽堿化地區(qū)的大棚種植和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要。

本文通過開展滴灌條件下大棚試驗，研究限根器種植、壟作無膜種植、壟作覆膜種植3種種植方式對番茄生長指標(biāo)和土表電導(dǎo)率的影響，篩選出鹽城濱海灘涂鹽堿地開發(fā)利用和作物種植的最適宜模式，以期為鹽城大棚鹽堿土種植提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2020年在江蘇省東臺市江蘇省水利科學(xué)研究院沿海試驗基地溫室大棚進(jìn)行。試驗區(qū)處于北亞熱帶向暖溫帶過渡地帶，距離海邊近，成陸開墾時間短，土壤質(zhì)地差，海洋性氣候明顯。年平均氣溫14.5℃，呈明顯的季風(fēng)氣候，年平均風(fēng)速3.3 m/s，年平均日照時數(shù)2 231.9 h。降水多，雨量豐富，平均年降水量1 065.2 mm，汛期平均降水量為733.4 mm，汛期和非汛期雨量懸殊較大，容易形成旱澇災(zāi)害。試驗區(qū)土壤屬于沿海淤積性砂土，為輕鹽堿土，具有較強的透水性，在降水時極易達(dá)到飽和狀態(tài)。

1.2 試驗材料

供試作物為番茄，品種為合作903大紅番茄，于2020年4月8日定值栽種，6月中旬開始采收，8月底拔秧。

1.3 試驗布置

試驗在玻璃房中進(jìn)行，嚴(yán)格控制室內(nèi)溫度，減小室內(nèi)溫度不均對試驗結(jié)果的影響。試驗設(shè)置限根器、壟作覆膜、壟作無膜3種種植方式，共3個小區(qū)，3種種植方式的施肥、灌溉條件均相同。各小區(qū)之間設(shè)置隔離帶，小區(qū)周圍設(shè)保護行。

限根器種植：限根器高40 cm，直徑20 cm。限根器底部填充1 kg稻殼，再裝入非鹽堿客土，作物行間距均為80 cm，株距50 cm。壟作種植：單壟單行種植，每行種植20株番茄，壟高30 cm，壟頂寬20 cm，壟底寬60 cm，壟間距80 cm。每行作物鋪設(shè)1條滴灌帶，滴頭間距50 cm，滴頭流量1.5 L/h，定值后立即澆1次緩苗水。

1.4 測定指標(biāo)及方法

移栽前及拔秧后用環(huán)刀取樣，采用便攜式電導(dǎo)率儀測定不同種植方式下表層土壤電導(dǎo)率。番茄莖粗于番茄移栽后每7 d用精度0.1 mm的游標(biāo)卡尺對番茄第一結(jié)果枝下最粗處進(jìn)行測量。番茄移栽后每7 d用卷尺測量番茄株高，莖的最基部到頂端的距離作為植株高度。在采收期稱量每種種植方式的番茄產(chǎn)量，并計算單株產(chǎn)量。每個處理隨機測量30株。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用R語言對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)誤差計算、方差分析，采用R語言和Origin軟件進(jìn)行繪圖制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對作物株高的影響

2.1.1 對作物株高生長速率的影響

由圖1可知，限根器種植的番茄生長規(guī)律表現(xiàn)為先緩慢增長然后快速增長最后趨于穩(wěn)定的趨勢。作物株高生長速率變化具體情況見表1。限根器種植21 d內(nèi)株高增加速率較快，平均增加22 cm，生長速率為0.79 cm/d；21～42 d為快速生長階段，平均增加43 cm，生長速率為2.05 cm/d；42～70 d作物生長速度趨于穩(wěn)定，平均增加9.1 cm，生長速率為0.33 cm/d。

表1 不同種植方式對作物株高生長速率的影響單位：cm/d

壟作覆膜滴灌種植與壟作無膜滴灌種植的生長趨勢與限根器種植基本一致，均表現(xiàn)為先緩慢增長后快速增長最后趨于穩(wěn)定。其中，壟作覆膜滴灌的番茄前21 d平均增加20 cm，生長速率為0.54 cm/d；21～42 d內(nèi)平均增加42 cm，生長速率為2.00 cm/d；42～70 d內(nèi)平均增加10.2 cm，生長速率為0.36 cm/d。壟作無膜滴灌的番茄前21 d平均增加18 cm，生長速率為0.51 cm/d；21～42 d內(nèi)平均增加39 cm，生長速率為1.86 cm/d；42～70 d內(nèi)平均增加7.8 cm，生長速率為0.28 cm/d。

綜上可見，在番茄生長周期內(nèi)，各種植方式下的株高生長速率表現(xiàn)為：限根器＞壟作覆膜＞壟作無膜，即限根器種植方式下，作物株高的生長速度最快。

2.1.2 對作物最終株高的影響

不同生長階段不同種植方式下作物株高生長速率不同，導(dǎo)致作物最終株高不同。

由圖1可知，對比限根器種植和壟作種植，全生育期內(nèi)，限根器種植的番茄最終株高均高于壟作覆膜種植和壟作無膜種植。差異最大時，限根器種植番茄分別比壟作覆膜種植和壟作無膜種植的番茄高4.0 cm和9.5 cm。這是因為限根器為客土種植，種植土含鹽量更低，更有利于番茄的生長。

圖1 不同種植方式對番茄株高影響

對比壟作覆膜種植和壟作無膜種植，與株高生長速率變化趨勢一致。定值21 d內(nèi)，兩種壟作種植的番茄株高差異較?。ㄗ畲蟛町悆H為1 cm），這是因為定植初期，大棚內(nèi)溫度相對較低，蒸發(fā)作用小，土壤返鹽不明顯，土壤鹽分對植株生長影響較小。另外，在定植初期番茄植株矮小，蒸騰作用較小，植株生長所需水分較少，所以二者差異不大；在21～42 d內(nèi)，兩種壟作種植間番茄株高的差異逐漸增大，差異最大時，壟作覆膜種植比壟作無膜種植的番茄高6.5 cm，這是因為定植21 d后，番茄進(jìn)入快速生長階段且大棚內(nèi)溫度上升，作物需水能力以及蒸騰蒸發(fā)作用增強，相同灌溉制度下壟作覆膜的保水能力比壟作無膜的更為良好。此外，壟作覆膜的壓鹽效果比壟作無膜的壓鹽效果好，這些都導(dǎo)致壟作覆膜的番茄株高高于壟作無膜的番茄株高。

綜上可見，3種種植方式中，限根器種植和壟作覆膜種植更能促進(jìn)番茄的生長發(fā)育，其中以限根器的種植方式最優(yōu)。

2.2 不同種植方式對作物莖粗的影響

不同種植方式對番茄莖粗的影響如圖2所示，番茄莖粗的生長規(guī)律跟株高類似，均表現(xiàn)為前21 d先緩慢增長后快速增長，42 d后趨于穩(wěn)定。從圖2可以看到，采用限根器種植的番茄莖粗比壟作種植的增長更快、莖稈更為粗壯，尤其是對比壟作無膜種植，即限根器＞壟作覆膜＞壟作無膜。移栽后第63 d，3種種植方式下番茄莖粗的差距最大，其中限根器種植的番茄莖粗為15.9 mm，壟作覆膜的莖粗為15.4 mm，壟作無膜的莖粗為13.5 mm。分析原因是：壟作無膜種植時，鹽分隨著土壤水分的蒸發(fā)上升至地表，引起土壤含鹽量的增加，對番茄生長產(chǎn)生一定的抑制作用。而限根器隔離層阻斷了土壤鹽分向上運移；壟作覆膜降低了土壤水分的蒸發(fā)作用，同樣抑制了土壤鹽分向表層積累，故番茄生長較為良好。

圖2 不同種植方式對番茄莖粗影響

2.3 不同種植方式對作物產(chǎn)量的影響

由圖3可知，限根器和壟作覆膜種植方式均能取得較高的單株產(chǎn)量，單株產(chǎn)量均達(dá)到1 000 g左右，其中限根器種植的番茄平均單株產(chǎn)量最高，達(dá)到了1 013.6 g，壟作覆膜種植的番茄平均單株產(chǎn)量為999.8 g，而壟作無膜種植的番茄平均單株產(chǎn)量最小，僅為636.8 g。

圖3 不同種植方式對番茄產(chǎn)量影響

使用R語言對種植方式和番茄的產(chǎn)量進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果顯示種植方式對番茄的產(chǎn)量有顯著影響（P＜0.001）。進(jìn)行組間方差分析結(jié)果顯示，限根器種植與壟作覆膜種植差異不顯著，限根器種植、壟作覆膜種植與壟作無膜種植差異顯著。作物的產(chǎn)量主要由水和同化物質(zhì)輸入決定，種植方式對番茄株高、莖粗等關(guān)鍵生長指標(biāo)具有較大影響。另外，表層土壤鹽分的積累導(dǎo)致壟作無膜種植的番茄產(chǎn)量無法保證。

2.4 不同種植方式對土壤電導(dǎo)率的影響

如圖4所示，生育期結(jié)束后限根器種植的表層土壤電導(dǎo)率為315.6μS/cm，增加幅度為2.0%；壟作覆膜種植的表層土壤電導(dǎo)率為803μS/cm，增加幅度為5.2%；壟作無膜種植的表層土壤電導(dǎo)率為803μS/cm，增加幅度為22.0%?？梢钥闯觯寒?dāng)種植方式為限根器種植和壟作覆膜種植時，兩種種植方式下鹽堿土表層土壤電導(dǎo)率在番茄生長期間增長幅度較小，二者間差異較小或不存在差異。當(dāng)種植方式為壟作無膜種植時，表層土壤電導(dǎo)率增加幅度較大，前后差異顯著，土壤返鹽現(xiàn)象明顯。

圖4 種植方式對土壤電導(dǎo)率影響

3 結(jié)論與討論

本文開展了鹽城濱海鹽堿地不同種植方式下番茄的莖粗、株高和產(chǎn)量變化過程的試驗研究。得出采用限根器種植時，番茄的生長指標(biāo)及產(chǎn)量均為良好，當(dāng)采用壟作種植時，壟作覆膜種植的番茄生長指標(biāo)較好，能夠取得較高的產(chǎn)量。對于壟作無膜種植的番茄，番茄的生長指標(biāo)和產(chǎn)量均不理想，與限根器和壟作覆膜均存在顯著差異。此外，通過測量不同種植方式植株表層土壤電導(dǎo)率的變化情況，可以看到限根器種植和壟作覆膜種植對土壤返鹽具有良好的抑制作用。綜上所述，對于一般鹽堿化的大棚，在灌溉方式為滴灌的情況下，采用壟作覆膜的種植方式能夠取得較高的產(chǎn)量；對于鹽堿化比較嚴(yán)重的大棚，采用客土限根器的種植方式能實現(xiàn)綜合效益最佳。