陳立利，鄭明衛(wèi)，劉 其，張同心，宋成秀，李圣文

（1.水發(fā)智慧農(nóng)業(yè)科技有限公司，山東濟(jì)南 250100；2.新疆東魯水控農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，新疆喀什 844000；3.水發(fā)集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250100）

0 引言

新疆喀什疏勒縣巴合齊鄉(xiāng)，地處喀什噶爾河流域，由于地處亞歐大陸腹地，是典型的大陸性氣候，氣候干燥，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，地下水質(zhì)較差，鹽分通過毛管上升形成鹽漬聚集在表層土壤，形成嚴(yán)重的鹽堿土[1]。此地區(qū)土壤以鹽化灌淤土和鹽化潮土為主，由于土壤鹽堿性及水的含鹽量（EC=4400 μS/cm）較大，所以對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生很大影響，尤其是對(duì)日光溫室內(nèi)的蔬菜種植影響更大。為了更好地發(fā)揮日光溫室在當(dāng)?shù)氐淖饔茫斜匾獙?duì)日光溫室內(nèi)的土壤進(jìn)行改良，以增加所種植作物的抗鹽堿能力，增加產(chǎn)量的同時(shí)提高作物的商品性。

1 概述

國內(nèi)針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤改良已做過多種探索，改良方法包括物理改良、化學(xué)改良、生物改良、穴土置換和科技措施等[2]。穴土置換成本較高，而生物改良和科技措施在降低投入成本的前提下只能起到錦上添花的作用?；瘜W(xué)改良主要是指向土壤中加入化學(xué)物質(zhì)，以達(dá)到降低土壤pH、堿化度以及改善土壤結(jié)構(gòu)的目的，主要的化學(xué)改良劑包括石膏、磷石膏、脫硫石膏、硫磺、腐殖酸、糠醛渣等物質(zhì)，以上物質(zhì)的投入量較大，相對(duì)成本較高。

日常改良土壤的常用方法，主要是通過增施有機(jī)肥增加土壤有機(jī)質(zhì)，改變團(tuán)粒結(jié)構(gòu)來改善土壤的理化性質(zhì)改良土壤。此方法效果較好，但是對(duì)于未種植過作物的生茬土，此種方式改良效果較慢，一般需2～3年才能取得較好的改良效果。通過對(duì)鹽堿土改良方法的初步分析結(jié)合當(dāng)?shù)乜衫玫馁Y源，本試驗(yàn)采用物理方法來改良當(dāng)?shù)佧}堿土，主要原理即增加鹽堿土透水性，減少鹽分毛細(xì)作用在地表的聚集，從而達(dá)到降低土壤鹽堿的目的。為使土壤的改良效果更好，結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥利}堿較重、透氣及滲水性較差的兩大缺陷，在常規(guī)施用有機(jī)肥的同時(shí)，采用添加當(dāng)?shù)睾由郴旌蠣t渣的方式來改良當(dāng)?shù)赝寥?。有機(jī)肥可吸附鹽離子，減弱鹽離子對(duì)植物根系的脅迫。河沙和爐渣可增加土壤透氣和透水性，利于灌溉后水分的及時(shí)下滲，同時(shí)阻斷毛細(xì)作用，減少鹽分上升在地表的聚集降低鹽堿[3]。就地取材充分發(fā)揮物理改良方法，結(jié)合追施生物菌肥措施來改良溫室內(nèi)土壤，以探究疏勒地區(qū)鹽堿土的改良方法，提高日光溫室蔬菜種植經(jīng)濟(jì)效益。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的小番茄品種為甜樂2號(hào)，改良日光溫室內(nèi)土壤的材料主要由有機(jī)肥、復(fù)合肥以及當(dāng)?shù)睾由臣訝t渣組成。

2.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)的地點(diǎn)在新疆喀什疏勒縣巴合齊鄉(xiāng)的新疆（山東）水發(fā)蔬菜產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，試驗(yàn)所用日光溫室占地面積為1000 m2，基肥為有機(jī)肥和復(fù)合肥。有機(jī)肥為發(fā)酵后牛糞10 m3、羊糞14 m3，15-15-15的復(fù)合肥150 kg，均勻施撒全棚內(nèi)；沙子和爐渣按照3：2的方式混合均勻后只施撒半個(gè)溫室。將試驗(yàn)地塊分為2個(gè)區(qū)，分別是加河沙和爐渣（3：2）的土壤改良區(qū)和未加河沙爐渣的未改良區(qū)。在溫室內(nèi)采用壟式種植小番茄，行距1.3 m，株距0.2 m，全棚共計(jì)66壟，其中33壟為土壤改良區(qū)，撒施混合均勻的沙子和爐渣（3：2），余下的33壟為未加河沙爐渣的未改良區(qū)。

每個(gè)小區(qū)用高壟隔開，進(jìn)行一次大水壓堿的農(nóng)事操作，使鹽離子溶解于大量的水中，然后隨水滲透通過摻河沙和爐渣的土壤縫隙達(dá)到土壤耕作層以下，同時(shí)鹽離子不容易通過土壤毛細(xì)作用聚集到表層。1個(gè)小區(qū)設(shè)計(jì)3個(gè)重復(fù)，1個(gè)重復(fù)為11壟，面積為165 m2；1小區(qū)隨機(jī)選樣10株，掛牌標(biāo)記，定期進(jìn)行觀察記錄。田間管理和病蟲害防治按照正常進(jìn)行。采用南北向單行種植，株距20 cm，1個(gè)小區(qū)定植550株，雙桿整枝。于2021年9月15日定植，11月29日首次采收，次年2月上旬采收結(jié)束。

2.3 測定項(xiàng)目

2.3.1 植物學(xué)性狀調(diào)查。統(tǒng)計(jì)10株小番茄的莖粗、單穗開花數(shù)、單穗果個(gè)數(shù)、單株結(jié)果數(shù)及其單株產(chǎn)量。莖粗為子葉上1 cm處的莖干直徑，單穗開花數(shù)為整株所有花穗的花數(shù)量與花穗的數(shù)量比值，單穗果個(gè)數(shù)為整株結(jié)果數(shù)量與花穗數(shù)量的比值，單株結(jié)果數(shù)為整株所有具有商品性小番茄數(shù)量，單株產(chǎn)量為單株結(jié)果的總重量。同時(shí)，1個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取不同穗的10個(gè)果實(shí)測定其單果重，觀察各區(qū)整體生長情況[4-5]。

2.3.2 番茄的果實(shí)性狀。在果實(shí)成熟期，1個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取不同穗的10個(gè)果實(shí)，測定果實(shí)果型指數(shù)、可溶性固形物含量、可溶性糖含量及可滴定酸含量。果型指數(shù)為果實(shí)的縱徑與橫徑的比值，可溶性固形物含量采用數(shù)顯折光儀（LH-B55）測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[6]，可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定[7]。

2.3.3 產(chǎn)量測定。每次在果實(shí)采收時(shí)，按小區(qū)分別對(duì)掛牌標(biāo)記的10株番茄的收獲日期及重量進(jìn)行記載，采摘結(jié)束后統(tǒng)計(jì)單株產(chǎn)量[8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 改良區(qū)和未改良區(qū)小番茄植物學(xué)性狀對(duì)比

鹽堿對(duì)作物生長的影響主要體現(xiàn)為鹽脅迫，鹽脅迫主要分兩個(gè)階段影響作物的正常生長，根際環(huán)境的滲透勢上升，進(jìn)而產(chǎn)生滲透脅迫，影響作物對(duì)水分的吸收，導(dǎo)致作物體內(nèi)鹽分積累，作物養(yǎng)分失衡和產(chǎn)生特殊離子毒害。第一階段為快速反應(yīng)階段，一般在數(shù)分鐘或數(shù)小時(shí)后即出現(xiàn)水分脅迫；第二階段為慢速反應(yīng)階段，一般在數(shù)天或數(shù)周后出現(xiàn)[9-10]。

在鹽脅迫作用的第二個(gè)階段即慢速反應(yīng)階段，也即番茄在定植至后期的開花結(jié)果期，經(jīng)過漫長的適應(yīng)，改良后土壤因鹽離子濃度的降低，其土壤的脅迫作用低于未改良區(qū)，故在本試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)中得到了直接的體現(xiàn)。具體可通過表1中小番茄長勢、莖粗、平均單穗花數(shù)、平均單果重、平均單穗結(jié)果數(shù)、平均單穗重等指標(biāo)體現(xiàn)。通過對(duì)比，改良后的土壤種植的小番茄與未改良區(qū)相比，其長勢較強(qiáng)，莖粗粗0.31 cm，平均單穗花數(shù)多3.3個(gè)，平均單果重多1.4 g，平均單穗結(jié)果數(shù)多2個(gè)，以上指標(biāo)的優(yōu)勢最終形成了平均單穗重高出51.76 g的結(jié)果。種植的同品種小番茄，以上指標(biāo)改良區(qū)均優(yōu)于未改良區(qū)，表明改良后的土壤整體的理化性質(zhì)更適合小番茄的生長。分析為沙子和爐渣的加入阻斷了土壤毛細(xì)作用，減少了深層土壤中鹽離子隨地表蒸發(fā)而聚集的數(shù)量，從而達(dá)到了降低鹽脅迫的作用，更適宜番茄生長。

另外，首次開花時(shí)間和首次采收時(shí)間作為關(guān)鍵的生物學(xué)指標(biāo)，改良區(qū)小番茄開花比未改良區(qū)提早3天，而隨著天氣轉(zhuǎn)涼及冬季光線變?nèi)?，?dǎo)致的首次采收時(shí)間相差15天。分析為改良區(qū)因鹽離子濃度的降低使番茄的抗逆性優(yōu)于未改良區(qū)，所以在同等的低溫寡照脅迫條件下，改良區(qū)番茄的開花時(shí)間和首次采收時(shí)間早于未改良區(qū)，且首次采收時(shí)間提前極明顯。所以，在新疆喀什秋冬茬小番茄的種植中，此種土壤改良方法能顯著縮短小番茄的成熟時(shí)間，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（表1）。

3.2 改良區(qū)和未改良區(qū)小番茄果實(shí)商品性對(duì)比

前期研究表明，鹽脅迫條件下番茄果實(shí)的折光度（可溶性固形物）含量指標(biāo)隨著外界鹽濃度（在一定范圍內(nèi)）的增加而增加，因此番茄果實(shí)品質(zhì)會(huì)因鹽的存在而有所提高[11-13]。對(duì)比改良區(qū)和未改良區(qū)同品種小番茄果實(shí)顏色、果形、耐裂性及口感方面兩者一致，說明河沙加爐渣改良后的土壤，對(duì)同品種的小番茄外觀商品性方面影響較小，這與在市場上優(yōu)秀品種的穩(wěn)定性是相一致的。同時(shí)說明，無論是改良區(qū)的土壤，還是未改良區(qū)的土壤，其對(duì)番茄根系的脅迫作用在番茄對(duì)各種大量元素及微量元素的吸收方面是均衡影響的，番茄未出現(xiàn)影響果實(shí)顏色及耐裂的缺素癥狀。

表1 不同小區(qū)小番茄植物學(xué)性狀對(duì)比

試驗(yàn)結(jié)果表明：在折光度的對(duì)比上，改良區(qū)小番茄比未改良區(qū)小番茄低了0.14%，可溶性糖改良區(qū)小番茄比未改良區(qū)小番茄低0.2%，可滴定酸改良區(qū)小番茄比未改良區(qū)小番茄高0.02%。從糖酸比的對(duì)比，可看出未改良區(qū)生長的小番茄口感更偏甜一些。在同樣水肥條件及光照下，這恰恰說明未改良區(qū)的土壤對(duì)小番茄生長的鹽脅迫作用較大，也即在同樣的水肥管理?xiàng)l件下，未改良區(qū)的土壤中能夠?qū)π》言斐甥}脅迫作用的鹽離子濃度要高于改良區(qū)土壤。改良區(qū)由于更適宜小番茄根系的生長，所以無論是單果重還是單穗重，都優(yōu)于未改良區(qū)（表2）。

表2 不同小區(qū)小番茄果實(shí)商品性對(duì)比

3.3 改良區(qū)和未改良區(qū)小番茄產(chǎn)量對(duì)比

劉勝堯等[14]的研究表明，番茄不同生育期耐鹽能力差異明顯，隨著生育進(jìn)程的推移，番茄耐鹽能力增強(qiáng)。番茄花果期對(duì)土壤基質(zhì)勢與鹽分脅迫比較敏感，采收期適應(yīng)性最強(qiáng)。所以，土壤較高鹽分的脅迫對(duì)番茄前期的營養(yǎng)生長及生殖生長具有較強(qiáng)的抑制作用，導(dǎo)致營養(yǎng)體番茄植株偏弱，造成產(chǎn)量的減少。

通過對(duì)比，改良區(qū)的小番茄長勢較強(qiáng)，小番茄植株在吸收和利用養(yǎng)分方面優(yōu)于未改良區(qū)，所以單株結(jié)果個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量均高于未改良區(qū)。單株產(chǎn)量改良區(qū)比未改良區(qū)高321.4 g，對(duì)于大面積的種植，改良區(qū)產(chǎn)量遠(yuǎn)高于未改良區(qū)，將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)折合成產(chǎn)量，改良區(qū)產(chǎn)量比未改良區(qū)高667.8 kg/667m2。所以，改良區(qū)土壤對(duì)小番茄的增產(chǎn)作用明顯（表3）。

表3 不同小區(qū)小番茄產(chǎn)量對(duì)比

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過在改良區(qū)和未改良區(qū)土壤種植同品種小番茄，統(tǒng)計(jì)對(duì)比其植物學(xué)性狀、商品性及產(chǎn)量用于體現(xiàn)土壤改良的效果。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)比，改良區(qū)小番茄植物學(xué)性狀、產(chǎn)量均優(yōu)于未改良區(qū)，說明依據(jù)阻斷土壤毛細(xì)作用的原理，用沙子和爐渣來改良新疆喀什疏勒縣日光溫室的鹽堿土壤具有較好效果。