充分濕潤栽培與淹水栽培對設施土壤鹽分影響的差異初探

張 娜 周增輝 江解增 繆旻珉 田秋芳 石如瓊

（揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇揚州 225009）

充分濕潤栽培與淹水栽培對設施土壤鹽分影響的差異初探

張 娜 周增輝 江解增*繆旻珉 田秋芳 石如瓊

（揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇揚州 225009）

為了比較充分濕潤栽培與淹水栽培對設施土壤鹽分遷移影響的差異，在相鄰2個大棚中一個充分濕潤種植濕栽水芹，另一個淹水種植豆瓣菜，以10 cm為單位分4層分別取土，測定試驗前后0～40 cm各土層的土壤EC值和主要離子含量的變化。結果表明：充分濕潤栽培能明顯降低0～30 cm土層的總鹽含量，且降幅高于淹水栽培；而30～40 cm深層土壤鹽分含量有所上升，表明下滲鹽分部分滯留在深層土壤。充分濕潤栽培處理作物吸收量小的離子均有較大幅度下滲，而主要養分離子NO3

設施土壤；充分濕潤；淹水；土壤鹽分

隨著我國設施蔬菜規模化、專業化、集約化的發展，設施連作障礙問題日益突顯（喻景權，2011），嚴重影響了蔬菜的產量和品質，甚至導致減產乃至絕產（郭世榮 等，2012）。土壤鹽漬化是導致連作障礙發生的主要原因之一（鄭軍輝 等，2004），土壤中鹽分過量積累不僅會增加土壤溶液的鹽濃度和滲透壓，導致蔬菜生理性干旱；還會引起土壤養分失調，誘發植株缺素癥和土壤酸化（李廷軒 等，2001）。

傳統的水旱輪作栽培模式，既能通過淹水洗鹽、壓鹽，明顯地降低表層土壤的鹽分含量；又能通過作物吸收平衡土壤養分（項玉英 等，2006）。張裕生（2006）研究發現，淹水種植大棚淺水藕能夠有效地減輕多年棚齡的土壤鹽漬化，延長大棚的實際利用年限，充分發揮大棚的經濟利用價值；楊引娣和吳玉榮（2011）、夏月明等（2012）研究了豆瓣菜、水芹種植前后土壤0～20 cm土層全鹽量的變化，發現這兩種作物均能吸收多余養分，降低表層土壤全鹽量；另外，水旱輪作水作時種植作物，較單純的揭棚淋洗、灌水洗鹽提高了土地利用率，具有一定的經濟效益。但由于水資源及設施建設的限制，有些地塊要進行長時間淹水的難度較大。而部分水生蔬菜如濕栽水芹（王雁 等，2010）、蘆蒿（呂家龍，2008）等在生長過程中只需保持土壤充分濕潤，栽培操作相對容易，生產成本較低。但充分濕潤栽培條件下，表層、蔬菜根系主要吸收層及深層等不同層次土壤中總鹽分及主要離子含量的變化有何差異，是否也能像淹水栽培一樣明顯降低表層和蔬菜根系主要吸收層土壤的鹽分含量，從而解決一些缺水地區的灌溉難和一些地塊保水差的問題，同時避免過量灌水引起的養分流失（左海軍 等，2010）。因此，本試驗以淹水栽培為對照，比較分析了充分濕潤栽培與淹水栽培對0～40 cm不同層次設施土壤總鹽分及主要離子含量的影響及其差異，旨在為進一步的設施蔬菜水（濕）—旱輪作生態新模式的研制提供理論參考。

1 材料與方法

試驗于2011年10月至2012年5月在揚州大學水生蔬菜試驗田相鄰的2個大棚中進行。大棚寬6 m、長35 m，架棚3 a。2個大棚的土壤基本一致，均為多年水生蔬菜試驗田。之前2 a每年秋季至翌年春季種植濕栽水芹、空茬期旱作種植普通白菜，施肥以腐熟雞糞等有機肥為主、化肥為輔。

試驗期間，其中一個大棚充分濕潤栽培濕栽水芹，要求畦溝經常有水、畦面充分濕潤；另一個大棚淹水栽培豆瓣菜，要求畦面保持3～5 cm水層。兩種水生蔬菜均于2011年10月20日移栽，種植期間施肥情況一致，均于翌年3月初最后一次追施10 kg·（667 m2）-1尿素。

2012年3月20日、5月20日分別對2個大棚進行田間土壤分層取樣，具體取樣方法及相關指標測定參照周增輝等（2013）的方法。所有數據均為5個測定值的平均值。

2 結果與分析

2.1 兩種水作前后土壤EC值的變化

由表1可知，充分濕潤栽培處理0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土層的土壤EC值下降幅度分別為26.73%、34.44%和7.80%，而淹水栽培處理0～30 cm土層的土壤EC值下降幅度在6.96%～8.20%之間，說明充分濕潤和淹水栽培處都能使0～30 cm土層即表層和蔬菜主要根系吸收層的土壤EC值明顯下降，但充分濕潤栽培處理的降幅更大。

表1 兩種水作前后土壤EC值的變化

充分濕潤栽培處理30～40 cm土層的土壤EC值不降反升，而淹水栽培處理30～40 cm土層的土壤EC值仍下降，說明充分濕潤栽培土壤鹽分部分滯留在30～40 cm土層，未出現大量下滲到深層土壤的現象，這可能與土壤表面水壓力較小有關。

2.2 兩種水作前后土壤主要陰離子含量的變化

(3)由于受到同一次SN向強烈擠壓作用，與區域大型褶皺相對應，區內的褶皺軸的方向基本上為NWW向，軸面南傾或北傾，但因后期構造的疊加改造，局部偏轉呈彎曲的弧形褶皺。褶皺樞紐具有一定的波狀起伏，但總的趨勢是向W傾伏，向E翹起。太白向斜樞紐自E向W平緩傾伏，傾伏角約3°～6°,兩翼傾角N陡S緩，北翼傾角65°～88°，南翼傾角33°～80°，石閆背斜樞紐自W向E平緩傾伏，傾伏角約3°～4°,兩翼傾角33°～52°。向E受階梯狀正斷層抬升破壞，核部受剝蝕僅發育兩翼。以太平村、小閆莊、西石門、東石門一帶較為典型，形成一個向西微傾伏收斂、向東撒開的開闊背斜構造。

表2 兩種水作前后土壤主要陰離子含量的變化

充分濕潤栽培處理各土層SO42-含量降幅 在 20.32%～32.43%之 間，Cl-含 量 降 幅在56.86%～75.87%之 間，HCO3-含量降幅在2.96%～14.19%之間，其中Cl-含量降幅最大，SO42-含量變化次之，HCO3-含量降幅最小。淹水栽培處理0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土層SO42-含量下降明顯，下降幅度最高達50.32%，30～40 cm土層SO42-含量下降幅度較小；各土層Cl-含量均明顯下降，降幅在14.72%～50.69%之間；各土層HCO3-含量也有不同程度的下降，幅度在10.39%～27.22%之間。說明兩種水作栽培處理均能降低0～40 cm土層中含量，尤其是含量下降幅度均明顯大于含量降幅，可能是由于作物對吸收量少，從而導致這2種離子隨水分下滲的幅度較大。

2.3 兩種水作前后土壤主要陽離子含量的變化

由表3可知，充分濕潤栽培處理0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土層Ca2+含量均下降，下降幅度分別為14.39%、10.73%和6.53%，淹水栽培處理0～30 cm土層Ca2+含量也有不同程度下降，充分濕潤栽培處理30～40 cm土層Ca2+含量有所增加，而淹水栽培處理仍是下降；充分濕潤栽培處理各土層的Na+含量明顯降低，降幅分別為20.60%、16.50%、15.66%和15.47%，降幅均小于淹水栽培處理；充分濕潤栽培處理各土層Mg2+含量下降幅度均在10%以下，0～10 cm和10～20 cm土層Mg2+的變化幅度小于淹水栽培處理，其它兩層降幅與淹水栽培處理差異不大。說明充分濕潤栽培處理各土層Na+和Mg2+含量均明顯下降；Ca2+含量在0～30 cm各土層下降，而在30～40 cm土層有所增加，可能與Ca2+容易被固定有關。

表3 兩種水作前后土壤主要陽離子含量的變化

充分濕潤栽培處理0～30 cm（表層和主要根系吸收層）土層K+含量的降幅在18.04%～31.56%之 間，30～40 cm土 層K+降 幅 為27.60%； 淹水栽培處理0～30 cm土層K+的下降幅度在27.42%～43.15%之間，30～40 cm土層K+降幅為14.91%。說明充分濕潤和淹水栽培處理土壤表層和主要根系吸收層的K+含量均有不同程度下降，但仍處于正常閾值范圍內（占麗平 等，2013；李小坤 等，2009）。充分濕潤栽培處理K+的下降幅度明顯低于淹水栽培處理，說明充分濕潤栽培處理對移動性較強、植物吸收量較大的K+具有較好的保留作用，從可操作性和節水灌溉角度也比淹水栽培具有明顯的優勢。

3 結論與討論

充分濕潤栽培土壤表層和主要根系吸收層的總鹽分下降幅度較淹水栽培處理大，分別達26.73%、34.44%、7.80%，但30～40 cm深層土壤總鹽分濃度上升；充分濕潤栽培處理NO3-含量除0～10 cm土層小幅度下降外，10～40 cm各土層NO3-含量反而升高；而0～40 cm各土層SO42-和Cl-等植物吸收較少的離子則呈較大幅度的下降；0～30 cm土層K+的下降幅度明顯低于淹水栽培處理，說明充分濕潤栽培在降低土壤鹽分的同時，使NO3-滯留在10～40 cm土層，K+的降幅較小，并未出現大量流失，能保留較多有效養分，對作物生長更有利。

充分濕潤栽培相對淹水栽培就須要保持明水層而言，簡單易行，也可以解決一些缺水地區的灌溉難和一些地塊保水差的問題，亦避免了過量灌水引起養分流失（左海軍 等，2010），符合節水灌溉、可持續發展的理念。

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Initial Exploration on Facility Soil Salinity Differences between Full Wettish and Water Logging Cultivation

ZHANG Na，ZHOU Zeng-hui，JIANG Jie-zeng*，MIAO Min-min，TIAN Qiu-fang，SHI Ru-qiong

（InstituteofAquaticVegetableResearch,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,Jiangsu,China）

In order to understand better the effect of different paddy-upland rotations on facility soil salinity, water logging with water cress and wettish with water dropwort planted in 2 facilities next to each otherwere conducted．Sampled 4 layers of soil with 10 cm as a unit, we tested and analyzed the soil EC value and anion and cation contents in soil layers．The result shows that wettish cultivation can obviously reduce the total salinity in 0-30 cm soil layers, and the decline degree was higher than that of water logging．While the soil salinity content in 30-40 cm layers was increased and stranded．After wettish cultivation treatment, the ions that vegetable absorbed little will infiltrate significantly，while NO3-as nutrient ion in main absorption layer of root system increases．The decline degree of K+in 0-30 cm layers treated by wettish cultivation was obviously smaller than that treated by water logging cultivation．All these indicates that wettish cultivation has better reserve effect on nutrient ions absorbtion by vegetable crops．

Facility soil; Full wettish; Water logging; Soil salinity

張娜，碩士研究生，專業方向： 蔬菜栽培生理， E-mail：773572367@ qq.com

*通訊作者（Corresponding author）：江解增，教授，博士生導師，專業方向：水生蔬菜栽培生理研究，E-mail：jzjiang@yzu.edu.cn

2013-09-22；接受日期：2013-11-20

江蘇省農業三項工程項目〔SXGC（2012）401〕

-在作物根系主要吸收層反而上升，0～30 cm土層K+的下降幅度明顯小于淹水栽培處理，說明充分濕潤栽培對作物吸收量較大的養分離子具有較好的保留作用。