郁凱 趙小慧 何蘇南 王凱 王緒奎 郁潔 陳環(huán)宇 洪立洲 劉沖 潘建 海如拉·木薩 凱麗比努爾·卡德爾 邢錦城

摘要：為探究播量、行距對沿海灘涂鹽地堿蓬生長發(fā)育及降鹽改土效應(yīng)的影響，為種植鹽地堿蓬、改良灘涂鹽堿土壤提供技術(shù)支持，采用田間試驗，設(shè)置S1（20 kg/hm²）、S2（30 kg/hm²）、S3（40 kg/hm²）3個播量處理及 R1（30 cm）、R2（50 cm）、R3（70 cm）3個行距處理，研究不同播量、行距對鹽地堿蓬生長指標、土壤容重、孔隙度、pH值、有機質(zhì)含量和鹽分動態(tài)的影響。結(jié)果表明，在同一播量下，生物量、葉片肉質(zhì)化程度隨行距增加而降低；在同一行距下，隨播量增加，生物量、葉片肉質(zhì)化程度呈先增加后降低的趨勢；生物量、葉片肉質(zhì)化程度、土壤容重、有機質(zhì)含量、孔隙度及土壤總降鹽率在行距為30 cm、播量為30 kg/hm²時最高；株高、莖粗在行距為50 cm、播量為20 kg/hm²時最大。由相關(guān)性分析可知，土壤總降鹽率與土壤孔隙度、有機質(zhì)含量、植株生物量、葉片肉質(zhì)化程度呈顯著正相關(guān)，與土壤容重呈顯著負相關(guān)，與株高、莖粗和pH值無顯著相關(guān)性。由結(jié)果可知，播量、行距主要是通過改變鹽地堿蓬植株生物量、葉片肉質(zhì)化程度來影響其吸鹽效果。在試驗條件下，為了達到最佳降鹽改土效果、提高鹽堿地修復(fù)效率，選擇行距30 cm、播量30 kg/hm²的栽培方式。選擇適宜的播量和行距組合可以提高鹽地堿蓬對鹽分的吸收和排除能力，加快灘涂土壤改良、降鹽速度。

關(guān)鍵詞：鹽地堿蓬；播量；行距；生長發(fā)育；降鹽改土

中圖分類號：S156? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）06-0250-06

收稿日期：2023-08-23

基金項目：江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（編號：JATS[2022]245）；江蘇省沿海集團科技“揭榜掛帥”項目（編號：2022YHTDJB014）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沿海鹽堿地科學(xué)觀測實驗站開放課題暨所基金（編號：YHS202206）。

作者簡介：郁凱（1995—），男，江蘇鹽城人，碩士，研究實習員，主要從事耐鹽植物栽培利用研究。E-mail：yukai0790@163.com。

通信作者：邢錦城，碩士，副研究員，主要從事土壤肥料與鹽土農(nóng)業(yè)工程相關(guān)研究。E-mail：sdauxxx@163.com。

鹽脅迫限制全球作物生產(chǎn)力和農(nóng)業(yè)發(fā)展，如何改善鹽堿地的土壤質(zhì)量一直是一個重要課題^[1]。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計，全世界鹽漬土總面積約為10億 hm²，且在持續(xù)增加。我國鹽堿地分布廣泛，其中濱海鹽堿地占比近40%。江蘇沿海灘涂總面積約占全國沿海灘涂總面積的1/4，未充分利用的灘涂鹽堿地是重要的耕地后備資源^[2]。高效可持續(xù)利用灘涂鹽堿地可以促進社會發(fā)展和國家糧食安全^[3-4]。種植耐鹽植物一直是改良鹽堿地的一種有效途徑^[5]。鹽地堿蓬是江蘇沿海灘涂典型的一年生肉質(zhì)鹽生植物^[6-7]。前人研究發(fā)現(xiàn)，土壤鹽分變化受到土壤特性、植被生長的影響，種植鹽地堿蓬可以吸收土壤中的鹽分，同時增加土壤有機質(zhì)含量，從而有效改善土壤結(jié)構(gòu)^[8-10]。但在實際生產(chǎn)中，受到沿海灘涂土壤高鹽、高堿的影響，鹽地堿蓬生長受到抑制。科學(xué)合理的栽培方式和田間管理措施是提高作物產(chǎn)量的重要途徑^[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，行距和播種量的合理配置對作物生長關(guān)系密切^[12-13]。過大播量、過小行距不僅會增加種植成本，還會導(dǎo)致植株光合作用面積減少，光合利用率低，不利于植物生長；過小的播量、過大的行距會造成土地、肥料、水分及光熱資源的浪費，降低了栽培的經(jīng)濟效益。因此，合理密植可以提高植株長勢，增加群體生物量，探究行距和播量的最佳配置對于提高鹽地堿蓬降鹽改土效應(yīng)和鹽堿地合理利用具有重要意義。

綜上所述，鹽地堿蓬對鹽堿地的改良與其生長狀況有關(guān)，而行距、播量及二者之間的交互作用又進一步影響著灘涂鹽堿地上鹽地堿蓬的生長狀況和吸鹽能力。然而，目前針對栽培密度對鹽地堿蓬生長、吸鹽能力的影響卻鮮有報道。因此，本研究通過設(shè)置不同播種量和不同栽培行距，探討科學(xué)合理的播量、行距栽培鹽地堿蓬，可以明確江蘇沿海鹽堿地堿蓬修復(fù)的最適栽培方式、提高鹽地堿蓬降鹽改土效率，從而為沿海灘涂地區(qū)改良鹽堿地及開發(fā)利用提供一定技術(shù)支撐。

1? 材料與方法

1.1? 供試地點及供試材料

試驗于2022年3—10月于江蘇省鹽城市金海農(nóng)場（33°00′N，120°51′E）開展，試驗前土壤的基本理化性質(zhì)見表1。供試堿蓬品種為沿海堿蓬1號，來自江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。

1.2? 試驗設(shè)計

采用播量和行距雙因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)S1（20 kg/hm²）、S2（30 kg/hm²）和S3（40 kg/hm²）3個播量水平，R1（30 cm）、R2（50 cm）、R3（70 cm）3個行距水平，共9個處理組合，每個處理3次重復(fù)，以未種植鹽地堿蓬的裸地作對照處理（CK）。試驗按隨機區(qū)組排列，每個小區(qū)面積20 m²。試驗統(tǒng)一施氮 150 kg/hm²（氮肥為尿素），施P₂O₅50 kg/hm²（磷肥為過磷酸鈣），平整小區(qū)時全部作基肥一次性施入。

1.3? 測定內(nèi)容與方法

1.3.1? 鹽地堿蓬生長指標的測定每個小區(qū)隨機選取10株鹽地堿蓬，用卷尺測量株高（地面到頂葉的垂直高度），用游標卡尺測量莖直徑（莖基部的直徑）。

挖取1 m²全部完整的植株，洗凈根系泥土、擦干水分后稱量鮮重，按葉片、莖稈、根分樣，放入 105 ℃ 的烘箱中殺青10 min后調(diào)溫至80 ℃烘干至恒重，全部稱量得總生物量，葉片肉質(zhì)化程度通過鮮重/干重計算。

1.3.2? 土壤理化性質(zhì)的測定參照《土壤農(nóng)化分析》^[14]，采用環(huán)刀法測定土壤容重和孔隙度，同時采集0～20、20～40 cm土層土樣，帶回實驗室風干后備用。土壤pH值用酸度計測定，土壤有機質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法測定。

1.3.3? 土壤含鹽量的測定將洗凈烘干的蒸發(fā)皿在分析天平上稱重（m₀），稱取10 g風干土壤，土水質(zhì)量比1∶5，振蕩5 min后離心，取25 mL上清液放入蒸發(fā)皿中，放入烘箱中于105 ℃烘干并稱重（m₁）。

含鹽量=（m₁-m₀）÷0.05×100%；

降鹽率=（本次含鹽量-初始含鹽量）÷初始含鹽量×100%。

1.4? 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2020、OriginLab 2020進行數(shù)據(jù)處理和作圖，用SPSS 17.0進行2因素方差分析，用最小顯著性差異法（LSD）進行差異顯著性分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同種植密度對鹽地堿蓬農(nóng)藝性狀的影響

從表2可以看出，不同播量、行距對鹽地堿蓬的株高、莖粗、生物量及葉片肉質(zhì)化的影響均達到了顯著水平（P<0.05），而其交互作用僅對生物量的影響達到極顯著水平（P<0.01）。

在同一播量下，隨行距增加，株高、莖粗呈先增加后降低的趨勢；在同一行距下，株高、莖粗隨播量增加而逐漸降低。在行距為50 cm、播量為 20 kg/hm²的處理下，株高、莖粗達最大值，分別為56.5、0.25 cm。在同一播量下，生物量、葉片肉質(zhì)化程度隨行距增加而降低；在同一行距下，隨播量增加，生物量、葉片肉質(zhì)化程度呈先增加后降低的趨勢。生物量、葉片肉質(zhì)化程度在行距為30 cm、播量為30 kg/hm²時達最大值，分別為852.3 g/m²、8.21。

2.2? 土壤基本理化性質(zhì)

2.2.1? 土壤容重由圖1可知，與裸地相比，種植鹽地堿蓬后的土壤容重顯著降低。0～20 cm土層土壤容重高于20～40 cm土層。同一播量下，土壤容重隨行距增加而升高。在R1、R2處理下，土壤容重隨播量增加呈先降低后增加的趨勢；在R3處理下，土壤容重隨播量增加而降低。在R1S2處理下，土壤容重最低。相較于對照，0～20、20～40 cm土層的土壤容重分別降低了12.4%、11.5%。

2.2.2? 土壤pH值由圖2可知，與裸地相比，種植鹽地堿蓬后的土壤pH值顯著降低。20～40 cm土層土壤pH值高于0～20 cm土層土壤。由此可見，土壤pH值受播量、行距的影響不顯著。

2.2.3? 土壤孔隙度由圖3可知，與裸地相比，種植鹽地堿蓬后的土壤孔隙度顯著增加。0～20 cm土層土壤孔隙度高于20～40 cm土層。在同一播量下，土壤孔隙度隨行距增加而降低。在R1、R2處理下，土壤孔隙度隨播量上升呈先增后降的趨勢；在R3處理下，土壤孔隙度逐漸升高。在R1S2處理下，土壤孔隙度最大。相較于對照，0～20、20～40 cm土層的土壤孔隙度分別增加了47.0%、31.8%。

2.2.4? 土壤有機質(zhì)含量由圖4可以看出，與裸地相比，種植鹽地堿蓬后的土壤有機質(zhì)含量顯著增加。0～20 cm土層土壤有機質(zhì)含量高于20～40 cm土層。在同一播量處理下，土壤有機質(zhì)含量隨行距增加而降低。在R1、R2處理下，土壤有機質(zhì)含量隨播量增加呈先增后降的趨勢。在R3處理下，土壤有機質(zhì)含量隨播量增加而增加。在R1S2處理下，土壤有機質(zhì)含量最高。相較于對照，0～20、20～40 cm土層的土壤有機質(zhì)含量分別增加了40.9%、25.9%。

2.3? 播量和行距處理對鹽地堿蓬種植后土壤含鹽量變化的影響

由圖5可知，隨鹽地堿蓬生育期的延長，灘涂土壤鹽分含量呈動態(tài)下降的趨勢。相較于裸地，種植鹽地堿蓬后的土壤含鹽量顯著降低，在不同深度土層，該規(guī)律保持一致。由表3可知，在同一行距下，隨著播量的增加，土壤總降鹽量、總降鹽率都是先升高后降低；在同一播量處理下，隨著行距的增加，土壤總降鹽量、總降鹽率逐漸降低，并在行距為 30 cm、播量為30 kg/hm²的處理下達最大脫鹽率，0～20、20～40 cm土層的總降鹽率分別為66.6%、35.8%。由表4可知，不同播量、行距處理主要是通過改變鹽地堿蓬生物量、葉片肉質(zhì)化程度來影響其降鹽效果的，同時土壤降鹽率與土壤容重、土壤孔隙度和土壤有機質(zhì)含量都有顯著的相關(guān)性。

3? 討論

3.1? 播量和行距對鹽地堿蓬生長的影響

播種量、行距是作物栽培中易管理和調(diào)控的田間措施之一。選擇適當?shù)牟チ俊⑿芯?，有助于建立合理的群體結(jié)構(gòu)，盡可能地利用單位面積上的光照、水分、肥料及土地資源，促進光合同化物的積累和分配，從而提高植株生物量和最終產(chǎn)量^{[13，15-16]}。在先前的研究中，邵秋玲等揭示了種植密度與鹽地堿蓬生長之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)當種植密度低于 10株/m²時，株高達到120 cm，而當種植密度達 1 088株/m²時，株高只有40 cm，且沒有分枝^[17]。從生物學(xué)角度看，株高是反映植株生長狀況及其生物量較為理想的一個特征量^[18-19]。本研究中，在同一行距下，隨著播量的增加，株高、莖粗減少，生物量、葉片肉質(zhì)化程度呈先增加后降低的趨勢，可能是因為隨著播量、行距增加，提高了單行的種植密度，有助于提高光照、肥料等資源的利用效率，從而提高植株總生物量。但是過于密集的種植壓縮了植株的生長空間，加劇了資源競爭，導(dǎo)致主莖細弱、株高下降、群體生物量降低。說明在窄行距、中等播量的條件下，鹽地堿蓬生長發(fā)育狀況最優(yōu)，總生物量最大，這與石嘉琦的研究結(jié)果相一致，即在窄行距、中等播量條件下，苜蓿葉片的凈光合速率較高，更有利于鹽堿地區(qū)條件下苜蓿產(chǎn)量的增加^[20]。因此適當減少行距、提高播量有助于鹽地堿蓬生長及生物量的累積。

3. 2? 播量和行距對土壤理化性質(zhì)的影響

在沿海灘涂上種植耐鹽植物，對土壤理化性質(zhì)影響顯著^[21]。灘涂鹽堿地土壤容重大，孔隙度小，土壤緊實，透氣性差^[22-23]。在本研究中，鹽地堿蓬的生長顯著降低了沿海灘涂土壤容重，提高了土壤孔隙度，增加了土壤有機質(zhì)含量，這與先前的研究結(jié)果^[8-9]一致。而0～20 cm土層土壤容重的降幅，孔隙度、有機質(zhì)含量的增幅要大于20～40 cm土層，這可能是因為鹽地堿蓬根系主要分布在0～20 cm土層，使得對更深層土壤活化的作用較小^[24-25]。

土壤容重隨行距增加而增加，土壤孔隙度隨行距的增加而減少，可能是因為30 cm行距有利于作物生長及根系在土壤中的穿插活力，從而增大土壤對環(huán)境水、熱變化的緩沖能力，低行距中等播量的植株地下部生物量顯著高于其他處理，從而降低了土壤容重、提高了土壤孔隙度，為植株生長創(chuàng)造了良好環(huán)境^[26-27]。土壤有機質(zhì)含量是土壤肥力的基礎(chǔ)^[28]。在本試驗中，隨著行距的增加，土壤有機質(zhì)含量降低，小行距有利于土壤有機質(zhì)含量增加。增加播量后，土壤有機質(zhì)含量先增后降。前人研究發(fā)現(xiàn)，土壤有機質(zhì)含量主要與植株生物量和凋落物有關(guān)^[29-32]。在本研究中，在低行距、中等播量處理下，土壤有機質(zhì)含量最高，這一變化規(guī)律與生物量的變化保持一致。

沿海灘涂種植鹽地堿蓬后的土壤鹽分呈波動下降趨勢，0～20 cm土層的降鹽效果優(yōu)于20～40 cm 土層，而在低行距中等播量（行距30 cm，播量 30 kg/hm²）處理下種植鹽地堿蓬后，土壤降鹽率達最大值，降鹽率分別達66.6%、35.8%。鹽地堿蓬作為吸鹽植物，葉片肉質(zhì)化程度與鹽地堿蓬吸鹽能力密切相關(guān)^{[10，33-34]}。在本研究中，播量、行距處理主要通過影響鹽地堿蓬的生物量、葉片肉質(zhì)化程度來提高鹽地堿蓬的吸鹽能力，從而加快灘涂土壤降鹽。與此同時，土壤含鹽量與土壤容重、孔隙度和土壤有機質(zhì)含量呈顯著相關(guān)性，行距、播量處理有效改善了鹽地堿蓬的生長發(fā)育狀況，改變了土壤理化性質(zhì)，并在低行距中等播量下獲得最大的降鹽效果。

4? 結(jié)論

在沿海灘涂鹽地堿蓬栽培種植中，在30 cm行距、30 kg/hm²播量處理下，土壤降鹽率最高，低行距中等播量的組合通過提高鹽地堿蓬地生物量、葉片肉質(zhì)化程度來獲得最佳降鹽改土效果。因此，播量、行距是影響江蘇沿海灘涂種植鹽地堿蓬降鹽效應(yīng)的重要因素，在實際生產(chǎn)中選擇適宜的播量和行距組合可以提高鹽地堿蓬對鹽分的吸收和排除能力，加快灘涂土壤改良和降鹽速度。

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