鹽堿地枸杞節水高效利用技術集成研究

尹志榮，黃建成，桂林國，張永宏

(寧夏農林科學院農業資源與環境研究所，銀川 750002)

平羅縣位于寧夏銀川平原北部，黃河過境流程達41 km，為灌溉農業的發展提供了良好條件[1]。但由于歷年來形成的大灌大排習慣，導致當地次生鹽堿化現象日益加重。枸杞被作為典型的抗鹽堿經濟樹種被廣泛地引種栽培，獲得了較好的生態效益和經濟效益[2-3]。

2010年，平羅縣圍繞黃河金岸建設，在濱河大道兩側2600多畝鹽堿程度較高的土地集中種植枸杞，建設千畝以上枸杞示范園區7個，實現了枸杞種植規模集約化發展的產業之路。伴隨著枸杞種植面積的擴大，大量灌溉、過度施肥、管理粗放等一系列因素引起枸杞早衰、死亡等現象與日俱增，傳統枸杞種植模式在鹽堿地上的應用存在嚴重風險[4]。針對于此，本文研究以溝灌節水灌溉、黑膜覆蓋保墑壓草、優化施肥調鹽控鹽為主，其他農藝措施為輔的綜合集成技術，為鹽堿地枸杞高產高效發展及土壤改良和高效利用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為：寧杞1號，株距1.5 m、行距2.0 m，栽植3年；鹽化灌淤土(基礎化學性質見表1)。試驗地點位于寧夏石嘴山市平羅縣頭閘鎮邵家橋村枸杞種植示范園區內。

表1 供試土壤基礎化學性質Tab.1 The test soil basis chemical properties

1.2 試驗設計

采用裂區設計，主區為：①溝灌，②畦灌；裂區為：①覆膜，③覆膜+優化施肥，④優化施肥。設計6個處理，重復3次，田間隨機排列。處理1溝灌+覆膜+優化施肥、處理2溝灌+覆膜、處理3溝灌+優化施肥、處理4畦灌+覆膜+優化施肥、處理5畦灌+覆膜、處理6畦灌+優化施肥。溝灌灌溉定額4 500 m3/hm2，畦灌灌溉定額7 500 m3/hm2，灌水時間一致，總灌水2次(因2012年降雨較多)。溝深30 cm，溝寬40 cm，枸杞統一植于溝中。用厚1.2 mm、寬1.6m的黑色地膜覆蓋與枸杞行間。優化施肥按照有機肥(牛糞)30 000 kg/hm2、化肥N∶P2O5∶K2O=525∶300∶225(kg/hm2)的比例配施(基肥)，氮肥按4月上旬40%、5月下旬20%、7月下旬20%、8月中旬20%施用，其他肥料同4月上旬基施。

1.3 測定內容

于枸杞萌芽前(4月10日)和秋果采摘后(9月20日)在枸杞植株50cm范圍內選取固定采樣點，每處理3次重復取混合樣測定土壤含鹽量(采用質量比1∶5土水比浸堤法[5])，取樣深度0～40 cm(工具土鉆)。土壤含水量分兩次測定比較，分別為灌頭水后第10 d(6月15日)用烘干稱重法測定的質量含水量和溫度最高時期7月份(7月15日)用TDR300土壤水分儀測定的體積含水量。于夏果初期和秋果初期各檢測一次根層土壤微生物區系，微生物采用稀釋平板法[6]進行，細菌采用牛肉膏蛋白胨培養基[7]、真菌采用馬丁式培養基[7]、放線菌采用改良高氏一號培養基[7]進行培養。于枸杞花期、夏果盛期測定葉綠素SPAD值，每處理取3株樹固定、每株樹選取枝條中上部30片葉片用SPAD520葉綠素儀監測(均以葉面陽面為準)。產量測定為每次采摘后每個處理小區鮮果產量(以各處理小區內固定10株樹的鮮果重量之和為準計算)，3次重復取均值。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2003、DPS7.0進行作圖和統計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤含水量比較

圖1 土壤含水量比較Fig.1 Soil water content comparison

從不同時期兩次測定結果來看(圖1)，土壤質量含水量與體積含水量變化趨勢相同，處理1、2、3呈遞減趨勢、處理4、5、6呈遞增趨勢，兩種灌溉技術措施與優化施肥、覆膜技術措施集成后土壤含水量表現相反，但是同一水平下，處理1的含水量高于處理4(即溝灌+覆膜+優化施肥>畦灌+覆膜+優化施肥)。

2.2 萌芽前與秋果后根層土壤鹽分變化

萌芽前土壤全鹽是不同點位混合樣的檢測值，從表2中可明顯看出，秋果后溝灌處理的土壤全鹽整體低于畦灌處理，且處理1、2相比萌芽期全鹽分別下降12.3%和15.8%，而畦灌處理發生明顯積鹽現象。

表2 萌芽前與秋果后土壤全鹽變化Tab.2 The soil total salt change in before bud and after Autumn fruit

2.3 枸杞生長發育及品質

2.3.1 春稍生長量及葉綠素SPAD值

由表3可知，溝灌處理的1、3與畦灌處理的4、5、6在春稍生長量上呈極顯著性差異，而溝灌處理的2只與畦灌處理的6呈極顯著性差異，與4、5均無顯著性差異，說明在溝灌和畦灌兩種灌溉方式下，優化施肥的主導作用要大于覆膜。對于葉綠素SPAD值而言，溝灌各處理與畦灌各處理均呈極顯著性差異，且6月21日測定值中各處理間差異也極顯著，而8月15日測定值中各處理間1和2差異顯著，與處理3差異極顯著，處理4和6無顯著性差異，但與處理5差異極顯著。另外，溝灌處理的兩項測定值整體高于畦灌處理，至秋季枸杞二次生長時葉片中葉綠素SPAD值增加，說明溝灌+覆膜+優化施肥集成技術節水抑鹽的同時有效促進了枸杞的生長發育。

2.3.2 果實品質

由不同處理枸杞鮮果總糖、總酸、維生素C含量來看(圖2)，各處理指標變化不甚明顯，處理1、2、3總糖、總酸略高于處理4、5、6，而維生素略低，整體果實品質良好。

2.4 土壤地力改善情況

因該枸杞種植區域頻臨黃河，大面積為河灘低洼鹽堿地，枸杞于2010年栽植，栽植深度較淺(20 cm內)，所以土壤養分及微生物分析僅為根層20 cm內的變化情況。

表3 枸杞春稍生長量及葉綠素SPAD值測定Tab.3 Wolfberry spring slightly growth and chlorophyll SPAD value determination

注：小寫字母代表5%顯著水平，大寫字母代表1%極顯著水平。

圖2 枸杞果實品質比例圖Fig.2 Wolfberry fruit quality scale drawing

2.4.1 土壤養分

從根層土壤養分結果來看(表4)，相比萌芽前，處理1、2、3在秋果采摘后的有機質、速效氮、速效磷含量均有不同程度增加，而處理4、5、6僅為有機質、速效磷含量增加、速效氮含量反而減少，整體有效養分含量偏低。

2.4.2 土壤微生物

于夏果初期(6月20日)和秋果初期(9月1日)各檢測了一次土壤微生物區系(圖3)，秋果初期土壤微生物總數高于夏果初期，說明此時土壤微生物活性較強，而且明顯看出處理1在夏果初期微生物總數、真菌、細菌數量最少，放線菌數量處于中間，而到秋果初期呈相反態勢，微生物總數、真菌、細菌數量達到最高，放線菌數量增加最少。真菌數量增加說明鹽堿土壤通氣狀況有所改善，細菌數量增加說明鹽堿土壤肥力狀況提高，放線菌數量減少說明鹽堿土壤有機質含量增加[8]。表明隨著枸杞生育期的即將結束，溝灌+覆膜+優化施肥三項技術的集成相比其他技術表現出了顯著的改良促進作用，有效提升了土壤活力并改善了土壤生物活性。

表4 根層20 cm土壤養分狀況Tab.4 20 cm root zone soil nutrient status

圖3 不同時期土壤微生物比例圖Fig.3 Different periods microbial scale drawing

2.5 產量效果及經濟效益

統計分析各處理的干果產量及經濟效益(表5)，溝灌處理的產量高，獲得的純收入多，其中處理2的純收入高于處理1、處理3，說明溝灌結合覆膜技術對于作物增產增收有顯著作用。畦灌處理下，處理6、處理5的純收入也較高，這就證明不論采用何種灌水方式，覆膜、優化施肥的改良增產效果都很突出。

3 討 論

枸杞在寧夏不同區域的栽培種植方式一般都是平作漫灌、大量施肥模式，針對平羅鹽堿地而言，傳統模式所引起的次生鹽漬化現象已較為普遍，而本試驗所研究的技術集成模式不僅可有效緩解及預防次生鹽漬化、達到改良及高效利用的目的，更可以為當地枸杞產業的發展開辟新的技術方法，具體可從3個方面表明：

表5 產量及效益分析Tab.5 Yield and Benefit analysis

(1)平羅為干旱缺水地區，實行溝灌節水灌溉技術既節約大量的水資源，又能充分滿足枸杞生育期所需的水分，水分利用率有效提高，枸杞增產增收明顯。

(2)隨著枸杞種植面積的擴大，干旱、管理粗放、病蟲害嚴重、雜草叢生等問題一一暴露。而枸杞覆膜種植方式有利于防止水分蒸發散失，增強保墑、增溫、調溫、增肥作用，減少病害發生，抑制雜草叢生[9]，獲得枸杞產量及效益俱佳。

(3)鹽堿地枸杞進行優化施肥一方面大大減少了化肥施用量，減少了成本投入；另一方面，避免了過度施肥造成的二次污染，有效增加了其他養分的含量。

4 結 論

本研究與2012年進行，2010-2011年開展了2年的相關單項技術定位試驗研究，同時于2011年開展了溝灌+(常規、優化)施肥+覆沙、溝灌+(常規、優化)施肥+覆膜的集成試驗研究，因此，2012年在前期研究的基礎上，將溝灌、優化施肥、覆膜三項關鍵技術進行集成，研究針對寧夏平羅鹽堿地高效利用的枸杞綜合栽培管理技術。

結果表明，溝灌+覆黑膜+優化施肥技術集成在節水40%的前提下，水分利用率提高1.5倍，土壤鹽分下降12.3%～15.8%，土壤有機質增加17.5%、速效氮增加70.7%、速效磷增加30%以上，土壤微生物活性增強，枸杞生長發育旺盛，品質優良，相比農民不覆膜及傳統施肥下產量提高68%，純收入增加93%。該集成技術的研究與應用對寧夏鹽堿地枸杞的可持續發展意義重大。

[1] 王隨繼,閆云霞,康躍虎.寧夏平羅鹽堿地排水渠道穩定性影響因素分析[J].灌溉排水學報,2011,(30)2:19-22.

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