凹凸棒石盐碱阻隔材料不同铺设量对景电灌区萝卜生长及产量和品质的影响

摘    要：为有效解决景电灌区土壤盐碱化和次生盐碱化问题，采用盐碱地原位工程化根治技术，在景电灌区大田条件下，以萝卜为试材，不铺设凹凸棒石盐碱阻隔材料为对照（CK），研究凹凸棒石盐碱阻隔材料不同铺设量（3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 t·667 m-2）对萝卜植株生长及产量和品质的影响。结果表明，在不同凹凸棒石盐碱阻隔材料铺设量处理下，3.0 t·667 m-2处理的土壤pH和全盐含量最低，脱盐率最高，达到了38.80%，萝卜的出苗率也最高，为95.24%，各生育期萝卜的叶长、叶宽和叶片SPAD值均高于其他处理，叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率及植株地上部和地下部鲜质量、干质量均高于其他处理，且显著高于对照。在各处理中，3.0 t·667 m-2处理萝卜可溶性固性物含量和产量均最高，分别为1.23%和3 306.42 kg·667 m-2，且均显著高于对照。综上，景电灌区盐碱地上铺设3.0 t·667 m-2凹凸棒石盐碱阻隔材料，可实现萝卜优质高产的目标。

关键词：萝卜；盐碱地；原位工程化根治技术；生长；产量；品质

中图分类号：S631.1 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）10-124-08

收稿日期：2024-02-01；修回日期：2024-07-10

基金项目：甘肃省水利重点科研计划项目（甘水科外发〔2018〕70号）；甘肃省青年科技基金计划项目（20JR5RA067）；甘肃省陇原青年创新创业人才（个人）项目（2021LQGR09）；甘肃省青年科技基金项目（23JRRD0001）；甘肃省技术创新引导计划项目（20CX9NA019）

作者简介：史中兴，男，正高级工程师，主要从事农业灌区土壤改良和作物栽培技术研究。E-mail：347582892@qq.com

通信作者：刘    斌，男，工程师，主要从事作物栽培生理生态和栽培技术研究。E-mail：liubin3626570@163.com

Effects of different laying amounts of aubergine saline barrier material on the growth， yield and quality of radish in Jingdian irrigation area

SHI Zhongxing1， LIAO Zan1， CHEN Liang2， 3， DU Leichao2， KOU Yanyan1， 3， LIU Bin1， 3， JIN Yi’na1

（1.Gansu Jingtaichuan Irrigation Water Resources Utilization Center， Jingtai 730400， Gansu， China; 2.Gansu Academy of Agri-Engineering Technology， Wuwei 733006， Gansu， China; 3. College of Horticultural， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， Gansu， China）

Abstract： To effectively improve the soil salinization and secondary salinization problems in Jingdian irrigation area， the in-situ engineering remediation technology of saline alkali land was adopted. Radish was used as the test material to study the effects of different laying amounts （3.5， 3.0， 2.5， 2.0， 1.5， 1.0 t·667 m-2） of aubergine saline barrier material on the plant growth， yield and quality of radish in the field conditions of Jingdian irrigation area， with the non aubergine salt and alkali barrier material as the control （CK）. The results showed that under different level of aubergine saline barrier material application， the 3.0 t·667 m-2 treatment had the lowest soil pH and total salt content， and the highest desalination rate of 38.80%. It also had the highest radish emergence rate of 95.24 %. The leaf length， leaf width and leaf SPAD of radish in each fertility period were higher than other treatments. The leaf net photosynthetic rate， stomatal conductance  transpiration rate， fresh and dry mass of aboveground and underground were all higher than other treatments and significantly higher than CK， Among all the treatments， the 3.0 t·667 m-2 treatment had the highest soluble solids content and yield， which was 1.23% and 3 306.42 kg·667 m-2， respectively， and were significantly higher than the control CK. In summary， the goal of high quality and high yield of radish can be realized by laying 3.0 t·667 m-2 of aubergine saline barrier material on saline land in Jingdian irrigation area.

Key words： Radish; Saline land; In-situ engineering radical resection technology; Growth; Yield; Quality

土壤盐碱化是全球范围内威胁干旱和半干旱地区农业生产、粮食安全和可持续发展的重要问题之一。目前，全球盐碱地面积约1.1×109 hm2，占地球总面积的8.7%[1]。我国盐碱地总面积为3.69×107 hm2，主要分布在西北、华北、东北及沿海地区，约1/6具有农业改良和利用潜力[2]。西北地区水资源匮乏，加上农业生产不合理的地下水开采，造成地下水位进一步下降，水质矿化度升高，加速了土壤荒漠化和盐碱化进程[3-4]。景电灌区地处腾格里沙漠向黄土高原的过渡地带，是我国黄河中上游重要的高扬程灌溉农业区。景电工程自建成运行50多年来，在大量引黄灌溉水的渗入后，地下水原有的状态被改变，在灌区地势较低地区地下水位不断抬升，由于没有配套的排水措施，因此造成盐水无法排出，沉积在低洼处，形成碱内涝。灌区土壤属于含盐量高的荒漠灰钙土，导致了严重的盐碱化和次生盐碱化[5]，土壤盐碱化正在无情地吞噬着灌区的大片良田沃土。景电灌区盐渍化土壤受干旱地区蒸发量远大于降水量的自然条件以及农业灌溉重灌轻排的传统灌溉方式的影响，土体中的盐分含量表聚，耕层土壤含盐量提高，进一步加重了土壤盐渍化程度[6-7]。土壤盐碱化造成的土壤肥力下降、作物生长不良和生态环境脆弱等问题严重制约着现代农业的可持续发展[8]，如何有效改良和治理盐碱化土壤成为灌区农业急需解决的关键问题。

目前，国内外用于盐碱地土壤改良的方法较多，主要包括综合改良技术[9]、暗管排盐技术[10]、水利工程改良技术[11]、生物炭改良技术[8]、化学改良技术[12-13]、农艺改良措施[14]和植物改良技术[15]等，这些方法在盐碱土壤治理中，短期效果较为明显，但随着时间推移，深层土壤的可溶性盐类上移至表层土壤，重新聚集，进一步加重了土壤盐碱化和次生盐碱化程度[16]。而采用创新后的原位工程化根治技术，充分利用凹凸棒石盐碱阻隔材料，有效切断了深层土壤的盐碱毛细管迁移，阻断效果明显，可降低土壤含盐量，实现作物提质增产，在抑制土壤盐碱化和次生盐碱化发生方面起到了积极的作用，已在玉米[16]、小麦[17]等大田作物及甜瓜[18-19]等经济作物上试验推广，促进了农业增效和农民增收。

萝卜（Raphanus sativus L.）作为景电灌区重要的经济作物，需水量较大，为提高萝卜的产量和品质，种植户大量用水用肥，致使土壤盐碱化程度加重，严重制约了萝卜产业的健康发展，而在鲜食萝卜生产上采用盐碱地原位工程化根治技术的研究鲜有报道。鉴于此，笔者采用盐碱地原位工程化根治技术，在景电灌区大田条件下，以萝卜为试材，不铺设凹凸棒石盐碱阻隔材料为对照，研究不同凹凸棒石盐碱阻隔材料铺设量对萝卜植株生长及产量和品质的影响，综合分析盐碱地治理效果，筛选出景电灌区大田萝卜种植最适宜的凹凸棒石盐碱阻隔材料铺设量，以期为景电灌区盐碱地治理和萝卜提质增产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心灌溉试验站，该试验区属温带干旱型大陆气候，年日照时数2652 h，平均辐射量6.18×105 J·cm-2、平均气温8.5 ℃，无霜期191 d，年平均降水量201.6 mm，蒸发量2361 mm。供试土地规整、排灌方便，周边无遮挡，日照充足，前茬种植作物为小麦。

1.2 材料

凹凸棒石盐碱阻隔材料、凹晶地力恢复剂和改良剂，由甘肃靖远凹晶矿业开发有限公司提供。供试萝卜品种为七星萝卜，属鲜食萝卜，一代杂交种，肉质根入土部分少，表皮色绿光滑，亮泽美观，肉色绿，口感脆甜，抗病高产，由天津科润农业科技股份有限公司提供。

1.3 方法

试验采用单因素随机区组试验设计。以凹凸棒石盐碱阻隔材料一次性铺设量为试验单因素，设置6个处理T1～T6，铺设量依次为3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 t·667 m-2，以不铺设凹凸棒石盐碱阻隔材料为对照（CK）。每处理3次重复，共21个小区，小区面积为30 m2（3 m×10 m）。

盐碱原位工程化技术：于2021年9月开挖试验地深50～70 cm 土壤后，对下层基础进行整平处理，并用压路机夯实。将凹凸棒石盐碱阻隔材料均匀铺设于夯实后的基础上，铺设量按试验设计，然后应用铺设机械将凹晶缓冲材料均匀铺设于凹凸棒石盐碱阻隔材料上，铺设量为15 t·667 m-2，铺设厚度为3 cm，铺设完成后，用小型压路机进行碾平处理；最后在阻隔层上铺设细沙和细颗粒土壤作为保护层，铺设厚度为10 cm，将上层土壤回填。上层土壤盐分清除和土壤地力恢复：采用灌水洗盐的方式，洗盐每次用水量150 m3·667 m-2，于2021年9－11月共洗盐4次，周期为7 d，在每次灌水前采用旋耕机械进行搅拌处理。上层土壤盐分清除后，利用凹晶地力恢复剂进行土壤地力恢复。具体使用方法如下：将地力恢复剂颗粒均匀撒于土壤表面，使用量为250 kg·667 m-2，然后用旋耕机械进行耕作，土壤地力恢复期为6个月。

萝卜于2022年8月20日播种，10月28日成熟采收，采用平畦覆膜栽培，种植带宽1.2 m，走道宽30 cm，行距30 cm，株距25 cm，每个种植带栽植4行，铺设2根滴灌带。施肥水平与当地高产田水平一致，每667 m2施充分腐熟的有机肥1000 kg、硫酸钾20 kg、磷酸二铵15～20 kg，将肥料均匀撒于土壤表面，用小型旋耕机深耕30～35 cm，并进行晾晒，后期水肥供给均采用自主研发的YX-3型智能水肥一体化管控设备，保证水肥均匀供给，其他栽培管理措施与当地高产田一致。