小麥耐鹽機理及鹽堿地高產(chǎn)栽培技術(shù)的探索

鹽堿地是一種低產(chǎn)土壤類型，會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成極大挑戰(zhàn)。本文主要探討小麥耐鹽機理及鹽堿地高產(chǎn)栽培技術(shù)研究，即優(yōu)化土壤耕作、施用生物有機肥、土壤調(diào)理劑、鹽堿地小麥專用肥與合理密植等技術(shù)措施，有利于提升鹽堿地小麥產(chǎn)量。通過這些措施可為鹽堿地農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了科學依據(jù)。

鹽堿地，即鹽土地與堿土地的統(tǒng)稱，是生態(tài)環(huán)境惡化之結(jié)果。其形成既受區(qū)域性地質(zhì)、氣象因素影響，亦與局部微地貌、土壤、水文條件緊密相關。此類土地具有干旱、洪澇、鹽堿化、板結(jié)、貧瘠等五大特征，對農(nóng)作物的生長構(gòu)成了顯著影響。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球鹽堿地面積約為9.54億 hm² ，我國鹽堿地面積約為9913萬 hm²，

位于山東省最北部，瀕臨渤海，地處黃河三角洲腹地，因歷史上黃河多次改道和海水侵蝕，土壤中積累了大量的鹽分，鹽堿化嚴重。新中國成立后也曾多次發(fā)生海嘯，海水回潮淹沒土地，原來逐年自然淋洗脫鹽的濱海區(qū)，重新強烈鹽化，同時地下潛水高礦化，造成縣域內(nèi)鹽堿地資源較多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件惡劣。無棣縣一直重視鹽堿地改良工作，經(jīng)過興修水利工程引入黃河水淡化土壤鹽分含量、推廣有機肥料和生物改良劑提高土壤肥力、引進和培育種植耐鹽堿作物恢復植被覆蓋等措施，減少鹽堿地面積，降低土壤鹽堿化對人民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響。經(jīng)過不懈努力和有效治理，無棣縣鹽堿地面積大幅減少，但仍有 26500hm² 鹽堿地，占全縣耕地總面積 35.83% 。無棣縣北部鹽堿地居多，小麥、玉米畝產(chǎn)普遍偏低，這一難題一直處于攻關階段。因此，研究小麥耐鹽機理及鹽堿地高產(chǎn)栽培技術(shù)，減少鹽堿地對糧食產(chǎn)量的影響對提高該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效益有十分重要和深遠的意義。

一、小麥耐鹽機理研究

1、滲透調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)小麥耐鹽性提升

小麥是我國華北地區(qū)的主要糧食作物，其生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)量對保障糧食安全十分關鍵。鹽脅迫作為影響小麥生長和產(chǎn)量的主要環(huán)境因素之一，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大挑戰(zhàn)。小麥耐鹽性提升可通過滲透調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)，這是當前農(nóng)業(yè)科學研究的重要方向，其中甜菜堿作為滲透調(diào)節(jié)機制中的物質(zhì)，其作用機制和技術(shù)應用成為研究熱點。小麥耐鹽性主要依賴其復雜生理生化機制，其中滲透調(diào)節(jié)機制占據(jù)核心地位，在鹽脅迫條件下，小麥細胞外的鹽分濃度會升高，進而導致細胞內(nèi)水分向外流失，這樣會嚴重影響細胞正常生理功能。為了應對這種挑戰(zhàn)，小麥細胞會啟動滲透調(diào)節(jié)機制，即通過積累一系列滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來降低細胞滲透勢，從而維持細胞內(nèi)外滲透壓平衡。

在這一滲透調(diào)節(jié)機制中，甜菜堿作用十分明顯，這是一種季銨型化合物，具有高度水溶性，能夠在細胞內(nèi)大量積累。當小麥受到鹽脅迫時，甜菜堿合成和積累會明顯增加，以減少細胞滲透勢。這種滲透勢降低有助于細胞在高鹽環(huán)境下保持水分，進而維持細胞正常生理功能。同時在高鹽環(huán)境下，小麥根系吸水能力會受到抑制，而甜菜堿積累可增強其根系滲透調(diào)節(jié)能力和對氮、磷等營養(yǎng)元素的吸收，這種促進作用是通過甜菜堿對根系細胞膜的通透性調(diào)節(jié)實現(xiàn)。

2、鹽脅迫對小麥生長的離子平衡挑戰(zhàn)及精細調(diào)節(jié)機制

鹽脅迫是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種常見的逆境條件，其會對小麥等農(nóng)作物生長和產(chǎn)量提高帶來影響，在這一環(huán)境中，小麥細胞會面臨 Na+ 離子過量積累和 K+ 離子流失雙重挑戰(zhàn)，這會使細胞內(nèi)離子平衡被打破，進而引發(fā)一系列生理生化紊亂，最終影響小麥生長和產(chǎn)量。而耐鹽小麥品種通過精細調(diào)節(jié)機制，可幫助小麥維持細胞內(nèi) Na+ 和 K+ 離子平衡，減少鹽離子對細胞帶來的毒害作用。針對鹽脅迫下小麥細胞面臨的離子平衡挑戰(zhàn)來講，因為鹽堿地土壤中鹽分濃度升高就會使小麥根系吸收的 Na+ 離子量增加，而 K+ 離子吸收則會受到抑制，這種離子吸收的不平衡使細胞內(nèi) Na+ 離子濃度不斷升高 .K+ 離子濃度下降，長時間存在會破壞細胞內(nèi)的離子穩(wěn)態(tài)。 Na+ 離子過量積累會直接干擾細胞內(nèi)的代謝過程，進而破壞細胞膜完整性，最終使細胞死亡。而 K+ 離子是細胞內(nèi)許多重要酶反應的輔因子，一旦流失會影響細胞正常生理功能。

為更好應對鹽脅迫帶來的離子平衡挑戰(zhàn)，耐鹽小麥品種發(fā)展出了一系列精細調(diào)節(jié)機制，選擇性吸收 K+ 離子，耐鹽小麥品種具有更強的 K+ 離子吸收能力，其通過優(yōu)化根系結(jié)構(gòu)、增加根系表面積和提高根系對 K+ 離子的親和力，可維持細胞內(nèi) K+ 離

42|農(nóng)民致富液

子濃度；限制 Na+ 離子的吸收，耐鹽小麥品種借助調(diào)節(jié)根系細胞膜通透性，能夠減少對 Na+ 離子的吸收量，從而避免細胞內(nèi) Na+ 離子的過量積累;增強 Na+ 向液泡的區(qū)隔化能力，除限制 Na+ 離子吸收外，這一品種還能增強 Na+ 向液泡的區(qū)隔化能力來減少Na+ 離子對細胞的毒害，液泡是細胞內(nèi)的重要細胞器，能夠?qū)⒍嘤嗟?Na+ 離子隔離在液泡內(nèi)，從而降低細胞質(zhì)中的 Na+ 離子濃度。同時，耐鹽小麥品種通過調(diào)節(jié)液泡膜上的離子轉(zhuǎn)運蛋白，可增加 Na+ 離子向液泡的轉(zhuǎn)運速率，這對于實現(xiàn) Na+ 離子的區(qū)隔化有一定幫助。

3、鹽脅迫下小麥面臨的氧化脅迫危機

鹽脅迫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境壓力會對小麥這一作物生長發(fā)育帶來嚴重威脅，在高鹽環(huán)境下，植物體內(nèi)會產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），主要包含超氧陰離子、過氧化氫、羥自由基等，這些活性氧分子具有高度反應活性，能夠?qū)毎斐裳趸瘬p傷。因此，耐鹽小麥品種通過一系列生理生化機制不僅可以提高抗氧化酶活性，還能夠清除ROS，從而減輕氧化脅迫對細胞帶來的傷害。鹽脅迫條件下的小麥細胞代謝過程會受到干擾，使電子傳遞鏈中的電子泄露，這樣會與氧氣分子反應形成活性氧。此外，鹽堿地還會破壞小麥作物細胞膜完整性，使細胞內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)失衡，進而加劇活性氧產(chǎn)生。這些活性氧分子能攻擊細胞內(nèi)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等大分子物質(zhì)，使細胞結(jié)構(gòu)破壞和功能障礙，長期受到氧化脅迫的小麥植株，其產(chǎn)量和品質(zhì)會大幅下降。

耐鹽小麥品種中抗氧化酶系統(tǒng)（超氧化物歧化酶（SOD）過氧化物酶（POD）等）可協(xié)同作用，SOD是抗氧化酶系統(tǒng)中的關鍵酶之一，能夠催化超氧陰離子與氫離子反應，并生成過氧化氫和氧氣。其通過降低超氧陰離子濃度，就可以有效減少活性氧對小麥細胞帶來的傷害。而POD是另一種重要的抗氧化酶，能夠催化過氧化氫與底物反應且生成無害的產(chǎn)物。因為在鹽脅迫下，小麥細胞內(nèi)過氧化氫濃度會升高，而POD能夠?qū)⑵浼皶r清除，避免過氧化氫對細胞造成進一步的傷害。

二、小麥在鹽堿地中的栽培技術(shù)

1、選用耐鹽堿的小麥品種

鹽堿地其土壤鹽分含量較高、pH值偏離正常范圍，這會對農(nóng)作物生長發(fā)育構(gòu)成嚴峻挑戰(zhàn)。在這一環(huán)境條件下，普通小麥品種往往難以適應，會出現(xiàn)生長受阻、產(chǎn)量下降等問題，所以選育和推廣耐鹽堿小麥品種是提升鹽堿地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效益的關鍵。為改善無棣縣鹽堿地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，且提高小麥產(chǎn)量，開展耐鹽堿小麥品種引進和篩選，是解決和突破該地區(qū)鹽堿地不良因素制約的最直接的有效途徑。

通過選取青麥6號等11個小麥品種進行鹽脅迫處理，對于鹽脅迫在不同品種小麥的相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢、相對胚芽鞘長度、根長、相對根數(shù)、相對苗高、第一片葉相對生長速率和相對苗鮮重等8個方面的影響進行了對比分析，并引進篩選山農(nóng)26等，23個小麥試驗品種進行了耐鹽堿小麥品種田間對比試驗，通過試驗和產(chǎn)量實打驗收，篩選出適宜無棣縣種植的耐鹽堿小麥品種。通過引種試驗和篩選評估，無棣縣成功引進和推廣了師欒20-1、山農(nóng)27、臨麥4號、菏麥29等優(yōu)良耐鹽堿品種，這些品種在鹽堿地條件下表現(xiàn)出了良好生長發(fā)育能力和產(chǎn)量潛力，其品種不僅具有較強的耐鹽堿能力，還能夠在高鹽分土壤環(huán)境中保持正常生理功能，即吸收土壤中的水分和養(yǎng)分。

耐鹽堿小麥品種推廣既可以提升鹽堿地小麥產(chǎn)量，還能夠改善小麥品質(zhì)，無棣縣在推廣耐鹽堿小麥品種時，還應注重農(nóng)業(yè)技術(shù)的配套應用，即通過合理灌溉、施肥和排水等管理措施提高小麥的耐鹽堿能力和產(chǎn)量。在這一基礎上，技術(shù)推廣部門需繼續(xù)加強與高層次科研機構(gòu)合作，不斷引進和選育新耐鹽堿小麥品種，為鹽堿地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供品種支持，打造名副其實的“渤海糧倉”。

2、小麥種植地土壤改良及耕作優(yōu)化① 小麥種植地深耕

鹽堿地土壤普遍板結(jié)緊實，通氣性差，水分和養(yǎng)分滲透困難。深耕是改良鹽堿地的核心步驟，通過深耕可打破土壤板結(jié)，加深耕層，使土壤變得疏松多孔，增強蓄水脫鹽能力。在深耕過程中，土壤中的鹽分被翻至深層，切斷了鹽分隨毛細管水上升到地表的通道，減少了地表鹽分積累。同時，深耕促進了土壤微生物活動，加速有機質(zhì)分解，提高土壤肥力。深耕深度一般宜達到25～30cm ，確保能有效改善土壤結(jié)構(gòu)。

② 小麥種植地耙糖

耙糖作為深耕后的重要工序，旨在平整土地，消除深耕后留下的溝壑和土塊，使土壤表面細膩均勻。這一操作不僅能保持土壤水分，提高土壤保水能力，還能在鹽堿地條件下有效防止鹽分隨水分蒸發(fā)積聚在地表，減輕鹽堿對作物的危害。耙糖作業(yè)應在深耕后及時進行，采用橫向和縱向相結(jié)合的方式，確保土地平整。

③ 小麥種植地增施有機肥和氮、磷化肥

有機肥富含豐富的有機質(zhì)和微生物，能顯著改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，提高土壤通氣性和保水保肥能力。在鹽堿地增施有機肥，可增加土壤有機質(zhì)含量，提高土壤緩沖性能，減少鹽堿對作物的直接危害。此外，有機肥分解時產(chǎn)生的大量二氧化碳和其他酸性物質(zhì)，有助于降低土壤pH值，減輕鹽堿化程度。氮、磷化肥是小麥生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素，鹽堿地因土壤鹽堿化易導致養(yǎng)分流失，小麥常缺乏氮磷等營養(yǎng)元素。因此，需合理增施氮磷化肥以滿足小麥生長需求，提高產(chǎn)量。施肥時，農(nóng)業(yè)工作人員應依據(jù)王壤鹽堿化程度和小麥不同生長發(fā)育階段制定精準施肥方案，避免過量施肥引發(fā)土壤次生鹽漬化。一般來說，施有機肥2000＼～3000kg/667m² 氮肥 10～15kg 磷肥 15～20kg ，追肥根據(jù)小麥生長情況進行調(diào)整。

3、做好小麥種植的水分管理

灌溉不僅為小麥生長提供必要水分，還能有效淋洗土壤中的鹽分離子，降低土壤耕層鹽分含量。在鹽堿地種植小麥，需充分考慮土壤水鹽運動規(guī)律及小麥各生育階段耐鹽能力。由于鹽堿地土壤鹽分含量高，不合理灌溉會導致鹽分隨水分蒸發(fā)積聚在地表，影響小麥生長。因此，制定灌溉策略前，需通過實驗室分析或現(xiàn)場快速檢測工具測定土壤鹽分含量，了解土壤鹽分季節(jié)變化規(guī)律和灌溉對鹽分淋洗的影響，以預測灌溉后土壤鹽分變化，實現(xiàn)精準灌溉。例如，在小麥播種前可進行一次大水漫灌，淋洗土壤鹽分；在小麥生育期，根據(jù)土壤熵情和鹽分狀況，采用小水勤灌的方式，避免土壤鹽分積累。同時，可利用滴灌、噴灌等先進灌溉技術(shù)，精確控制灌溉量和灌溉時間，在降低土壤鹽分含量的同時，提升小麥產(chǎn)量。

4、小麥鹽堿地的合理密植

合理密植需根據(jù)鹽堿地土壤條件、小麥品種特性及當?shù)貧夂蛞蛩兀_定適宜的播種密度，以充分利用光能和地力，保持群體內(nèi)部良好通風透光條件。在鹽堿地種植小麥，為減輕鹽分對小麥個體的壓力，可適當增加播種密度，以群體優(yōu)勢彌補個體生長不足。但需避免密度過大，以防群體內(nèi)部通風透光不良，影響小麥光合作用與養(yǎng)分積累。一般來說，鹽堿地小麥播種量可較正常地塊增加 10%～20% 。合理行距配置是密植技術(shù)的重要組成部分，可采用寬窄行種植或等行距種植方式，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，提高光能利用率。寬窄行種植有利于改善田間小氣候，減少鹽分在土壤表層積聚；等行距種植則便于機械化作業(yè)，提高種植生產(chǎn)效率。例如，寬窄行種植可采用寬行 30cm 、窄行 15cm 的配置方式；等行距種植可采用 20cm 的行距。

5、小麥種植后的地膜覆蓋優(yōu)勢① 提高小麥種植地的土壤含水量與溫度

地膜覆蓋可有效減少土壤水分蒸發(fā)，提高土壤表層含水量，同時吸收并保存太陽輻射熱量，提高土壤溫度，為小麥生長創(chuàng)造適宜環(huán)境。溫濕度的改善有利于小麥根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收。地膜可選用厚度為 0.008～0.01mm 的聚乙烯地膜，覆蓋時應確保地膜與土壤緊密貼合，四周用土壓實，防止漏氣。在小麥播種后及時覆蓋地膜，可提高小麥出苗率和苗期生長質(zhì)量。

② 有效抑制小麥種植地返鹽現(xiàn)象

在鹽堿地中，土壤鹽分積聚是一個嚴重問題，地膜覆蓋通過減少土壤水分蒸發(fā)，可降低鹽分隨水上升并積聚在地表的風險。特別是在返鹽高峰期，地膜覆蓋土壤 0～20cm 土層的含鹽量能保持在較低水平，約為 0.8% ，而不覆膜土壤含鹽量則可能高達1.12% ，這種明顯的抑鹽效果有助于減輕鹽分對小麥生長的危害。

針對地膜覆蓋對小麥生長帶來的影響來講，主要體現(xiàn)為以下兩方面：一方面是減輕鹽害，延緩葉片衰老。地膜覆蓋通過抑制返鹽，可降低了鹽害對小麥葉片的影響，這有助于阻止葉片衰老，保持葉片光合作用能力，在覆膜小麥單株葉面積增加的基礎上，光合作用葉片的功能期也會得到延長；另一方面則是延長生育期，提高產(chǎn)量。地膜覆蓋為小麥提供了更適宜的生長環(huán)境，使小麥生育期延長，與對照相比，覆膜小麥成熟期通常晚4天左右，這種生育期延長有助于小麥植株生長和養(yǎng)分積累，這樣能夠輔助覆膜小麥株增高，這些產(chǎn)量構(gòu)成因素改善可促進小麥產(chǎn)量增加，增幅可達8.7＼～15.1倍左右。

結(jié)合全文，本研究主要深入探討了小麥耐鹽機理及鹽堿地高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究進展，通過篩選抗鹽堿品種、優(yōu)化土壤耕作、施用生物有機肥、合理密植、地膜覆蓋等技術(shù)措施，有助于提升鹽堿地小麥產(chǎn)量。在我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的背景下，應繼續(xù)加強對小麥耐鹽機理的研究，加大向重點區(qū)域的技術(shù)和資金投入，開展鹽堿地高產(chǎn)創(chuàng)建工程，探索更加高效的鹽堿地改良和利用技術(shù)，以此來為鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定基礎，有力保障國家糧食安全。

（作者單位：251900山東省無棣縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）