生态与土壤管理岗位
王辉 翟衡 杜远鹏
摘 要 ：为研究盐碱地葡萄发芽滞后的土壤原因及调控技术，提高葡萄在盐碱地土壤上春季生长发育的质量。以广北二分场盐碱地栽培的三年生欧美杂交种鲜食‘夏黑’葡萄为试材，于2018年3月葡萄出土上架，灌溉催芽水后搭建‘裙膜’，即在干高50 cm处沿立柱上拉一道丝，以其为顶点将宽幅为80 cm的白色塑料薄膜从两侧交叠用绑丝固定上，两侧以约45o夹角分别向行间地面拉开，并用土压边，形成密封的小三角即‘裙膜’，每个处理铺设两行。以平栽不覆盖‘裙膜’为对照。结果发现在黄河三角洲盐碱地覆盖‘裙膜’后，有效提高地温的同时改善了地上部的生长，促进了盐碱地葡萄的生长发育进程。其中，根际10 cm土层平均地温比平栽对照显著提高5℃左右，升温早且持续时间长，缩小了地温与气温的差距；葡萄发芽物候期比对照提前10-15 d，外在表现为葡萄发芽早且发芽整齐；显著提高了葡萄的新梢生长质量。‘裙膜’覆盖显著提高了葡萄的叶片功能。盐碱地土壤升温滞后的原因为盐碱土比棕壤土的通气性差，土壤容重高，土壤孔隙度低。
关键词 ：盐碱地；葡萄；地温，滞后，‘裙膜’
盐碱地在世界上分布广泛，土壤盐碱化是干旱和半干旱地区以及滨海地区影响作物产量和品质的不利因素。我国盐碱土几乎遍布全国各地，其中，滨海盐碱土约为800万hm2，主要分布在山东、河北、辽宁等北方沿海地区，江苏北部的海滨冲积平原及浙江、福建、广东等沿海部分区域。随着国家把黄河三角洲开发上升为国家战略，滨海盐碱地改良与高效经济作物的适应性栽培利用又重新提上研究日程。黄河三角洲是我国北方最大的滨海盐碱地，大部分区域地势低平，地下水位高，河叉密集，雨季经常造成海水倒灌，且地表排泄不畅容易积水造成农作物涝害；而春季干旱多风，蒸发强烈，导致地表返盐，使农作物遭受盐害。黄河三角洲属于暖温带半湿润季风性大陆性气候，春季干旱少雨，气温上升速度快，生产上观察到包括葡萄在内的作物发芽生长的物候期却明显低于同纬度类似气温的其他地区如泰安，甚至迟于烟台地区，而胶东半岛的物候期往往比内陆晚两周，那么是否是盐碱土的土壤理化性状导致了葡萄发芽延迟？是温度制约了根系的活动还是芽发育本身的原因？本实验从土壤环境和气候环境入手，对比研究土壤性状的差异及其对气温变化的响应特征，通过给葡萄基部搭盖升温更迅速的塑料‘裙膜’，研究对地温、进而对发芽物候期及植株生长的影响。探讨盐碱地葡萄发芽滞后的土壤原因及调控技术，提高葡萄在盐碱地土壤上春季生长发育的质量,以期为提炼盐渍化土壤葡萄栽培管理核心技术提供新思路。
1 材料与方法
试验于2018年3-11月分别在东营广北二分场及山东农业大学（泰安）葡萄试验基地进行。
1.1 广北二分场葡萄基地概况
广北二分场是原国有农场，现为山东省农科院科技示范园区，位于东营市南端，地处黄河三角洲腹地，年平均降雨量537mm，多集中在7-8月，雨季地下水位最高50cm。属于典型滨海盐碱土，成土母质为冲积性黄土，成土年龄较晚。由于独特的地理位置，受地下高矿化度潜水影响，其土壤盐渍化程度高。
1.2 试验设计
1.2.1 裙膜覆盖试验
以广北二分场三年生欧美杂交种鲜食‘夏黑’（‘SummerB l a c k ’ ，K y o h o ×C e n t e n n i a lSeedless ）葡萄为试材，行距3.0 m，株距1.5 m，篱架，单干单臂树形，干高80 cm。于2018年3月葡萄出土上架，灌溉催芽水后搭建‘裙膜’：首先在干高50cm处沿立柱上拉一道丝，以其为顶点将宽幅为80cm的白色薄膜从两侧交叠用绑丝固定上，两侧以约45°夹角分别向行间地面拉开，并用土压边，形成密封的小三角即‘裙膜’，每个处理铺设两行。以不覆盖‘裙膜’为对照，每个处理安装2个温度监测仪，将温度探头传感器埋于地下10cm处，同时在第4道拉丝处安装温度探头监测大气温度，于五月中旬同时去除‘裙膜’及温度监测仪。
1.2 2 不同土壤类型对气温的响应
为验证盐碱土与非盐碱土对春季气温的响应差异，于2018年3月从广北二分场葡萄基地取土拉回学校所在地泰安，以葡萄园非盐碱性棕壤土为对照，将2种土壤分别装满直径为25cm，高为35cm花盆内，埋于深35cm，宽30cm，长180cm条沟中，用自来水饱和灌溉，待土壤自然沉实后，分别将2个温度探头传感器安装至花盆内10cm处。每个处理各重复6盆，以葡萄园小型气象监测系统提供气温数据。同时在相同时段分别在2个葡萄园田间取样进行土壤理化性状及氧气扩散量等指标的测定。
1.3 测定方法
1.3.1 土壤理化性状的测定
土壤pH值采用1:5水土比浸提电位法， 用pH数显式酸度计（Mettler Toledo 公司，瑞士）测定；土壤电导率EC值按水土比1:5混合，用FE30 梅特勒电导率仪（Mettler Toledo 公司，瑞士）测定；土壤可溶性盐含量按水土比1:5混合，用PNT3000土壤盐碱度检测仪（TEPS 公司，德国）测定；利用质量差法计算土壤中全盐含量；土壤容重用环刀法测定，比重用比重瓶法测定；用ODR土壤氧气扩散速率仪（赛弗公司，中国）测定土壤氧气扩散速率及氧化还原电位。
1.3.2 光合参数与叶绿素荧光参数的测定
用CIRAS-3便携式光合仪测定葡萄叶片光合指标；用HandyPEA、Fluorescence MonitoringSystem便携式叶绿素荧光仪测定葡萄叶片叶绿素荧光指标。
2 结果
2.1 滨海盐碱土与非盐碱棕壤土特性比较
2.1.1 两种土壤响应气温变化的差别
在泰安同一地点利用盆栽条件测定盐碱土（ S a l ） 与棕壤土（Brun）对气温变化的响应，如图2-A所示，随着气温（Temp）的逐渐升高，土壤日均温都显著性回升，而盐碱土响应升温的速度更慢，土温更低。在4月20-21日气温升温时段(图2-B)，盐碱土比棕壤土响应气温上升的时间延迟3 h左右，气温达到最高温时，盐碱土比棕壤土地温低6.5℃；在21-22日降温时段（图2-C），盐碱土响应气温下降的时间基本与气温下降时段相同，盐碱土响应气温下降时段要早很多，盐碱土与棕壤土分别比气温高出2.6℃和6.8℃，土温下降速度明显滞后于气温，盐碱土的下降速度更快于棕壤土，22日比棕壤土低21.8%。
2.1.2 盐碱土与棕壤土理化性状的比较
土壤含盐量及电导率是反映土壤盐碱化状况的指标。取样测定表明，盐碱土与棕壤土可溶性盐含量、全盐量及电导率指标在各个土层都有显著性差异（表1），在0-20cm土层中，盐土比棕壤土分别显著提高了31.7、23.2、24.3倍；在20-40cm土层中也分别显著性提高57.4、26.5、36.5倍。盐碱土pH在0-20及20-40cm土层中，分别比棕壤土提高0.28、0.11个单位。而土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分，在土壤形成、土壤肥力及农业可持续发展等方面都有着极其重要的作用，通过测定发现，盐碱土的土壤有机质含量与棕壤土相比在各个土层分别低51.5%、78.3%，有极显著差异。
不同字母表示P<0.05的显著差异。括号中的数字表示相应成分的单位，处理间对比为纵向对比，同一土层进行比较，下同。田间测定表明（表2），滨海盐土0-20 cm土层的土壤容重高达1.45 g•cm-3，属于很紧实状态，比棕壤土的容重高出11.7%，土壤孔隙度低13.5%，但在20-40cm土层中盐土和棕壤土的两个指标都没有显著性差异。盐土在0-20cm土层的土壤氧化还原电位Eh值显著低出棕壤土49.9%，但在20-40cm土层没有显著性差异。在上下两个土层中，盐土的土壤氧气扩散速率ODR值比棕壤土分别显著降低了13.8%和51.6%，以上指标都说明盐碱土比棕壤土的通气性差。
2.2 ‘裙膜’覆盖对盐碱地葡萄春季生长的影响
2.2.1 ‘裙膜’覆盖对地温的调控作用
从图3可以看出，无论白天均温（A）还是夜间均温（B），与对照相比，‘裙膜’覆盖（SF）可以显著提高盐碱地表层土（10cm） 的地温， 特别是在降温时段，如3月16日，当气温降至最低温时，‘裙膜’覆盖与平栽对照（CK）土温分别比气温高12.5℃和7.8℃，即‘裙膜’比对照提高4.7℃（图3-C）；而在升温时段，当气温达到最高温时，‘裙膜’与对照土温分别比气温低8.3 ℃和11.8℃，也即‘裙膜’比对照高出3.5℃（图3-D），说明‘裙膜’覆盖显著提高了盐碱地的地温，缩小了地温与气温的差距。
2.2.2 ‘裙膜’覆盖对葡萄发芽进程的影响
‘裙膜’覆盖后葡萄发芽早且整齐（表3），发芽比对照提前10—15 d，在处理到第30 d（4月17日），‘裙膜’覆盖处理的60%已处于发芽期（绒球38%+露绿22%），有30%处于展叶期，只有10%处于鼓包期，而对照61%还处于鼓包和绒球期阶段，只有少量开始展叶。至5月4日，‘裙膜’覆盖葡萄发芽率达100%，有69%已经成叶4片，而对照38%集中在展叶期，还有12%处于绒球期。
2.2.3 ‘裙膜’覆盖对新梢生物量积累的影响
与平栽对照相比，新梢生长量（长度）、第三节位节间长度及粗度分别显著提高了34.9%、23.8%、20%，叶面积、叶片重则显著提高了39.9%、56.6%（表4）。
2.2.4 ‘裙膜’覆盖对葡萄叶片光合性能的影响
‘裙膜’覆盖显著改善了葡萄叶片的功能，叶绿素含量比对照显著提高了27.6%（表5），净光合速率（Pn）比对照提高30%；PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（Fv′/Fm′）分别比对照显著提高6.8%、10.8%；光化学淬灭系数（qP）比对照也显著性提高21.9%。
3 结论
滨海盐碱土含盐量高，土壤紧实，氧气交换率低，有可能是导致春季地温低、回升缓慢的主要原因。通过‘裙膜’覆盖显著提高了地温，促进了葡萄发芽进程，显著改善了葡萄生长前期的光合性能。