微咸水与再生水混灌对作物生理特性的影响

摘要

为了探讨淡水资源匮乏地区微咸水与再生水的安全合理利用,通过盆栽上海青试验,以清水灌溉为对照,设置再生水灌溉(T1)、微咸水—再生水1∶2灌溉(T2)、微咸水—再生水1∶1灌溉(T3)、微咸水灌溉(T4)4种灌溉方式,研究了不同比例微咸水与再生水混合灌溉对土壤水盐、作物生物量(地上部和地下部)、叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明:(1)上海青收获后,不同比例微咸水与再生水混合灌溉处理土壤含水率和含盐量较清水灌溉(CK)均有所升高,其中T1、T2、T3处理土壤含水率与CK差异不显著,T4处理土壤含水率较CK差异显著(P<0.05),而各处理土壤含盐量与CK均差异显著;与T1处理相比,随着灌溉水中微咸水比重的升高,土壤含水率逐渐升高,且至T4处理时差异显著。(2)微咸水与再生水混灌对上海青地上部鲜重有一定影响,而对地上部干重以及地下部生物量无显著影响。与T1相比,T2、T3、T4处理上海青地上部鲜重均显著降低(P<0.05),降幅为24.78%~26.36%,地上部干重亦均降低,但差异不显著,降幅为19.14%~24.54%,地下部鲜重和干重无显著性变化。(3)微咸水与再生水混灌对上海青生理指标(叶绿素含量、可溶性蛋白含量、MDA含量、POD活性、CAT活性)没有显著影响,对SOD活性具有显著的提升作用。与T1相比,T2、T3、T4处理叶绿素a含量分别降低4.98%,3.82%和9.26%,叶绿素b含量分别降低10.88%,8.20%和13.46%,叶绿素总量分别降低9.76%,6.12%和10.15%,CAT活性分别提高8.51%,8.51%和-19.15%,POD活性分别提高1.92%,17.24%和-2.87%,SOD活性分别提高104.07%,62.20%和41.67%。随着混合液中微咸水比重的升高,上海青可溶性蛋白含量先降低后升高,MDA含量先升高后降低。(4)基于第二代综合生物响应指数(integrated biological response version 2,IBR v2),综合考虑土壤水盐、作物生理指标以及再生水资源本身的局限性,在淡水资源匮乏地区利用微咸水灌溉时,可以考虑用再生水作为替代清水水源与微咸水配合使用,微咸水—再生水混灌比例以1∶1为宜。研究结果可为淡水不足地区利用微咸水(3 g/L)灌溉提供参考。