范守杰,解 鑫,白如霄,李懷勝,王賡起*
(兵團第九師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆 額敏縣 834600)
土壤鹽漬化是指土壤底層或地下水的鹽分隨毛管水上升到地表,水分蒸發(fā)后,使鹽分積累在表層土壤中的過程,是易溶性鹽分在土壤表層積累的現(xiàn)象或過程,也稱鹽堿化[1]。中國鹽漬土或稱鹽堿土的分布范圍廣、面積大、類型多,總面積約1 億hm2。主要發(fā)生在干旱、半干旱和半濕潤地區(qū)。鹽堿土的可溶性鹽主要包括鈉、鉀、鈣、鎂等的硫酸鹽、氯化物、碳酸鹽和重碳酸鹽。硫酸鹽和氯化物一般為中性鹽,碳酸鹽和重碳酸鹽為堿性鹽。土壤鹽堿化是世界性的生態(tài)和資源問題,土壤鹽堿化與水土流失、大氣污染一樣,成為日益嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。土壤鹽漬化破壞土地資源,阻礙農(nóng)牧業(yè)發(fā)展,已成為危及人類生存與生活的重大資源問題[2]。改善和利用大面積鹽堿地荒漠,是科學(xué)研究工作者的艱巨任務(wù)。
土壤發(fā)生鹽漬化后,土壤溶液的滲透壓增加,土體通氣性、 透水性較差,養(yǎng)分的有效性也就隨之降低,進而導(dǎo)致作物減產(chǎn)[3]。第九師土壤鹽漬化情況雖然不是特別嚴(yán)峻,但是在一定程度上也制約著九師農(nóng)業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)量作為植物不同生理過程的最終結(jié)果,是植物對土壤中鹽分變化的最終反應(yīng)。而作物出苗率和幼苗成活率對土壤鹽分的響應(yīng)更為敏感,因此,本文針對該情況,就土壤中鹽分(主要指水溶性鹽總量) 含量對九師主栽作物的出苗率和產(chǎn)量的影響進行初步研究,旨在為改良利用鹽堿地,加快鹽堿地植被恢復(fù),提高植物耐鹽性,合理區(qū)域栽培,優(yōu)化當(dāng)?shù)胤N植制度提供參考。
表1 各樣點地塊基本信息
供試作物品種:甜菜品種STM1219 、制種玉米YJ-25、春麥新春29號。
樣點地塊的選取考慮到其它因素水平一致的情況下,選取在一六二團,同種作物不同土壤鹽分含量水平的處理在同一連隊進行。各樣點地塊基本信息見表1。
為測定土壤中水溶性總鹽含量,采用水浸提液(水土比5 ∶1)電導(dǎo)率儀測定法。試驗區(qū)土壤質(zhì)地為沙壤土,土壤平均容重為1.42 g/cm3,田間持水量為18.30%,鹽分含量由低到高分別用1、2、3、4、5 表示。
采用軟件Excel2010 進行數(shù)據(jù)處理,用統(tǒng)計軟件SPSS21.0 進行不同處理間顯著性檢驗。
由表2 可知,當(dāng)土壤鹽分含量在4.00~7.00 ds/m時,3 種作物的出苗率隨土壤鹽分含量的變化基本不發(fā)生變化; 當(dāng)土壤含鹽量大于7.00 ds/m 時,3 種作物的出苗率均隨著土壤含鹽量的增加而降低,呈顯著負相關(guān)。在相同土壤鹽分含量條件下,3 種作物出苗率的趨勢是: 春麥>甜菜>制種玉米。說明3種作物中出苗率受到土壤鹽分影響最大的是制種玉米,其次是甜菜,春麥出苗率受土壤鹽分的影響最小,也就是說3 種作物苗期耐鹽程度大小關(guān)系是:春麥>甜菜>制種玉米。
表2 取樣點參試作物出苗率
2.2.1 土壤鹽分含量對甜菜產(chǎn)量的影響
表3 結(jié)果顯示,土壤鹽分含量在4.00~7.00 ds/m范圍變化時,甜菜株數(shù)、平均單株重和產(chǎn)量隨土壤含鹽量的變化差異不顯著;土壤鹽分含量大于7.00 ds/m時,甜菜株數(shù)、 產(chǎn)量都隨著土壤含鹽量的增加而減少,呈顯著負相關(guān)。平均單株重隨著土壤含鹽量的增加而減少,但是差異不顯著。
2.2.2 土壤鹽分含量對制種玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
表4 結(jié)果顯示,土壤鹽分含量在4.00~7.00 ds/m 范圍時,制種玉米穗數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重及產(chǎn)量隨土壤鹽分含量的變化均不顯著; 土壤鹽分含量大于7.00 時,穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量都隨著土壤鹽分含量的增加而降低,呈顯著負相關(guān)。百粒重雖然也隨著土壤鹽分含量的增加而降低,但是差異不顯著。
表3 土壤鹽分含量對甜菜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
表4 土壤鹽分含量對制種玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
表5 土壤鹽分含量對春麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
2.2.3 土壤鹽分含量對春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
表5 結(jié)果顯示,土壤鹽分含量在4.00~7.00 ds/m范圍時,春麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重以及產(chǎn)量隨土壤鹽分含量的變化都不顯著; 土壤鹽分含量大于7.00時,穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量都隨著土壤鹽分含量的增加而降低,呈顯著負相關(guān)。千粒重雖然也隨著土壤鹽分含量的增加而降低,但是差異不顯著。
土壤鹽分含量小于7.00 ds/m 時,對3 種作物的出苗率、產(chǎn)量以及產(chǎn)量構(gòu)成因子都無顯著影響。
土壤鹽分含量在7.00~10.00 ds/m 時,3 種作物的出苗率、 產(chǎn)量以及產(chǎn)量構(gòu)成因子(除甜菜平均單重、制種玉米百粒重及春麥千粒重)均隨著土壤鹽分含量的增加而降低,呈顯著負相關(guān)。
在相同土壤鹽分含量條件下,3 種作物苗期耐鹽程度關(guān)系是春麥>甜菜>制種玉米。分析產(chǎn)生上述情況的原因: 土壤含鹽量對作物的出苗率影響比較明顯,對作物結(jié)果成熟過程影響不大,如百粒重等,這與張韜[4]等人的結(jié)論一致。土壤鹽害的通常表現(xiàn)實際上是一個旱害,尤其在大氣相對濕度低的情況下,隨蒸騰加強,鹽害更為嚴(yán)重[5]。而作物苗期的抗逆性一般比較弱,對土壤鹽分變化較為敏感,所以作物生長初期受土壤鹽害的表現(xiàn)較為明顯。作物生長后期雖然也會收到土壤鹽分的影響,但由于作物根系已基本完整,且能夠更好的吸收土壤中的其他養(yǎng)分,所以受到鹽害的表現(xiàn)沒有作物前期明顯。