沿海灘涂地枸杞生長(zhǎng)特性及其對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

郁 凱，劉 沖，王 凱，何蘇南，陳環(huán)宇，趙小慧，洪立洲，邢錦城

（江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 鹽城 224002）

鹽堿地廣泛分布于世界100 多個(gè)國(guó)家，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，全世界鹽漬土總面積約為10 億hm2，約占陸地總面積的3.1%[1]。我國(guó)鹽堿地分布廣泛，其中濱海鹽堿地占比近40%[2]。江蘇沿海灘涂總面積約占全國(guó)沿海灘涂總面積的1/4，且每年仍以1.9 萬(wàn)hm2的速度淤長(zhǎng)[3-4]。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，江蘇沿海灘涂鹽堿地作為重要的土地后備資源，其開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)已經(jīng)引起了人們的高度重視。在沿海灘涂種植耐鹽能力較強(qiáng)的植物，既可改良土壤[5]，又可有效地提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)的共同發(fā)展。

枸杞是茄科枸杞屬多分枝灌木植物，原產(chǎn)于我國(guó)，全國(guó)各地均有分布。枸杞的抗逆性較強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣，具有耐寒、耐瘠薄、抗旱、耐鹽堿等特點(diǎn)，能夠在含有一定鹽分的灘涂土壤上生長(zhǎng)[6-7]。因此，枸杞在江蘇省沿海灘涂鹽堿地具有較高的應(yīng)用價(jià)值。目前，關(guān)于枸杞在江蘇沿海灘涂上的生長(zhǎng)和品質(zhì)特性及其對(duì)灘涂土壤理化性質(zhì)影響的研究還鮮有報(bào)道。因此，筆者通過(guò)大田試驗(yàn)，在3 個(gè)鹽分梯度的鹽漬土上種植枸杞，研究枸杞的生長(zhǎng)和品質(zhì)特性及其對(duì)灘涂土壤理化性質(zhì)的影響，以期為沿海灘涂枸杞生產(chǎn)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)于2021 年3—9 月在江蘇省鹽城市大豐區(qū)金海農(nóng)場(chǎng)灘涂試驗(yàn)基地進(jìn)行。灘涂試驗(yàn)地鹽分差異很大，選擇土壤含鹽量分別為0.9～1.9（S1）、2.8～3.8（S2）、4.4～5.8（S3）g/kg 的灘涂鹽漬土進(jìn)行試驗(yàn)（表1）。供試土壤為沖積鹽土類，理化性質(zhì)見(jiàn)表1。供試品種為中華枸杞（三年苗）。

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)土壤含鹽量將試驗(yàn)分為3 個(gè)處理，每個(gè)處理3 次重復(fù)，一共9 個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為5 m×8 m。枸杞于當(dāng)年3 月種植，使用尿素作為氮肥，氮肥的30%（150 kg/hm2）和全部磷肥（P2O5，135 kg/hm2）作為基肥，平整小區(qū)時(shí)一次性施入。剩余的氮肥分3 次在枸杞的苗期、分枝期和花期作為追肥施入。枸杞果實(shí)于6 月開(kāi)始采收。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

產(chǎn)量及生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定：產(chǎn)量為最后一次采摘完成后計(jì)算的單株干果重；株高用卷尺測(cè)量地面到植株頂端的垂直高低；冠幅用鋼卷尺測(cè)量植株在空間自然分布的最大直徑；地徑用游標(biāo)卡尺測(cè)定植株距離地面約20 cm 處的植株莖粗。植株樣品多糖含量采用苯酚硫酸法測(cè)定[8]，維生素C 采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定[9]，類胡蘿卜素采用薄層色譜法測(cè)定[10]。土壤基本理化性質(zhì)以常規(guī)方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿地土壤鹽分對(duì)枸杞產(chǎn)量和生長(zhǎng)發(fā)育的影響

如表2 所示，隨著土壤鹽分的增加，枸杞單株產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，與S1 水平相比，S2 水平下產(chǎn)量增加10.2%，S3 水平下產(chǎn)量降低14.7%；不同鹽分水平下枸杞的單株產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平。枸杞生長(zhǎng)指標(biāo)均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。S2 水平下的枸杞株高、冠幅顯著高于S1 和S3 水平。S2 水平下枸杞株高分別較S1、S2 增長(zhǎng)了11.0%、12.9%；鹽分脅迫對(duì)枸杞冠幅的影響要大于株高，S2 水平下枸杞的冠幅分別比S1、S2 增加14.3%、17.2%。土壤鹽分對(duì)枸杞地徑無(wú)顯著影響。

表2 不同土壤鹽分條件下枸杞產(chǎn)量及生長(zhǎng)指標(biāo)

2.2 鹽堿地土壤鹽分對(duì)枸杞果實(shí)品質(zhì)的影響

如表3 所示，隨土壤鹽分水平的增加，枸杞果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。S2 水平下枸杞果中的多糖和維生素C 含量分別比S1、S3 增加了9.1%和11.5%、15.4%和15.8%，差異顯著。果實(shí)中類胡蘿卜素含量在不同鹽分水平下并未表現(xiàn)顯著差異。

表3 不同土壤鹽分條件下枸杞果品質(zhì)

2.3 鹽堿地枸杞生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

如圖1 所示，隨枸杞生育期的延長(zhǎng)，各處理土壤鹽分含量在0～30 d 相對(duì)穩(wěn)定，30～120 d 開(kāi)始逐漸下降。S1 水平下土壤鹽分降幅最大，當(dāng)枸杞生長(zhǎng)120 d 時(shí)鹽分含量比未種植枸杞時(shí)下降了12.5%。

圖1 鹽堿地枸杞生長(zhǎng)對(duì)土壤鹽分含量的影響

如圖2 所示，隨枸杞生育期的延長(zhǎng)，各處理土壤堿解氮含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。其中，S2 水平下土壤堿解氮含量增幅最大。當(dāng)枸杞生長(zhǎng)120 d 時(shí)S2 水平下土壤堿解氮較未種植枸杞時(shí)增加了14.4%。

圖2 鹽堿地枸杞生長(zhǎng)對(duì)堿解氮含量的影響

如圖3 所示，隨枸杞生育期的延長(zhǎng)，各處理土壤有效磷含量呈逐漸上升趨勢(shì)，其中在種植30～60 d階段，S2 水平下土壤有效磷含量顯著增加，增幅達(dá)16.3%。當(dāng)枸杞生長(zhǎng)120 d 時(shí)S2 水平下土壤有效磷較未種植枸杞時(shí)增加了24.8%。

圖3 鹽堿地枸杞生長(zhǎng)對(duì)有效磷含量的影響

如圖4 所示，隨枸杞生育期的延長(zhǎng)，各處理土壤速效鉀含量呈逐漸上升趨勢(shì)，但增幅不顯著。當(dāng)枸杞生長(zhǎng)120 d 時(shí)S2 水平下土壤速效鉀含量較為種植枸杞時(shí)增加為10.7%，增幅最大。

圖4 鹽堿地枸杞生長(zhǎng)對(duì)速效鉀含量的影響

3 結(jié)論與討論

江蘇沿海灘涂每年向外淤長(zhǎng)推移，面積逐年擴(kuò)大。如何改良和利用濱海鹽堿地成為當(dāng)下土地利用的一個(gè)難題。種植耐鹽作物是鹽堿地修復(fù)的一種有效方法，而傳統(tǒng)的耐鹽綠肥栽培帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益較低。沿海灘涂種植枸杞可以改良鹽漬土，同時(shí)由于枸杞具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，有利于提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入[11]。研究表明，隨土壤鹽分水平的升高，枸杞的產(chǎn)量、株高和冠幅都呈現(xiàn)出了先增高后降低的趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果基本一致[12]。低濃度的土壤鹽分對(duì)枸杞的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，能提高枸杞的產(chǎn)量和品質(zhì)，而土壤鹽分超過(guò)一定濃度后，將對(duì)枸杞生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的抑制作用。

枸杞多糖被認(rèn)為可以減緩脂類氧化反應(yīng)，對(duì)細(xì)胞膜起到保護(hù)作用[13]。維生素C 參與植株內(nèi)能量代謝和氧化還原反應(yīng)，并可在NaCl 脅迫下清除活性氧來(lái)抵抗逆境[14]。在研究中，枸杞果中多糖和維生素C含量都隨鹽分水平的增加而呈先增加后降低的趨勢(shì)，均以S2 水平含量最高。果實(shí)中類胡蘿卜素含量在不同鹽分水平下并未表現(xiàn)出顯著差異。通過(guò)對(duì)枸杞生長(zhǎng)指標(biāo)和養(yǎng)分含量的分析，表明適度鹽分可以促進(jìn)枸杞生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)養(yǎng)分的累積，高鹽會(huì)限制枸杞生長(zhǎng)發(fā)育，降低果實(shí)品質(zhì)。

前人研究結(jié)果表明[15]，枸杞種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)受NaCl 影響較小，其更適合在以NaCl 為主的鹽堿地上正常萌發(fā)和生長(zhǎng)。土壤鹽分是限制沿海灘涂植株生長(zhǎng)的主要因素。在江蘇沿海灘涂種植枸杞，隨著枸杞生育時(shí)期的延長(zhǎng)，不同鹽分水平田塊中的土壤鹽含量均有所降低。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因主要是隨著枸杞的生長(zhǎng)，土壤中的鹽離子逐漸被植株吸收利用了。S1處理鹽分降幅最大，種植120 d 時(shí)，土壤鹽分含量下降了12.5%，這可能是因?yàn)榈望}分處理促進(jìn)了枸杞的生長(zhǎng)發(fā)育，植株長(zhǎng)勢(shì)較好，吸收利用的鹽分較多。在吉林省和山西省的鹽堿地改良和利用實(shí)踐中，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，枸杞因其耐鹽、耐寒、耐旱且繁殖能力強(qiáng)的特點(diǎn)，有著較好的土壤改良效果[16-17]。在筆者的研究中，種植枸杞后灘涂土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量均隨生育期的延長(zhǎng)得到了提升。S2 處理枸杞種植120 d后土壤堿解氮、有效磷含量和土壤速效鉀分別增加了14.4%、24.8%和10.7%，增幅顯著高于S1 和S3 處理，說(shuō)明在江蘇沿海灘涂種植枸杞，對(duì)鹽堿地生態(tài)修復(fù)具有較好的效果。

綜上所述，在沿海灘涂種植枸杞，當(dāng)土壤分鹽含量為2.8～3.8 g/kg 時(shí)，枸杞的產(chǎn)量、生長(zhǎng)指標(biāo)（株高、冠幅），果實(shí)養(yǎng)分含量（維生素C、多糖）均表現(xiàn)最優(yōu)；土壤堿解氮、有效磷含量和土壤速效鉀含量增幅最大。因此，在沿海灘涂推廣枸杞種植，應(yīng)選擇土壤鹽分為2.8～3.8 g/kg 的鹽漬土壤。