为了研究沙化地温室甜瓜咸水灌溉是否可行,试验选用‘优选早蜜’甜瓜进行温室砂培,分四个不同生育时期用四个不同质量浓度咸水对其进行灌溉,即采用二因素四水平随机区组设计,分别从甜瓜的生长发育;叶片的膜脂过氧化及保护酶活性;果实的产量和品质;离子的吸收、分布和运输等多方面探讨了甜瓜在不同生育期对不同浓度模拟咸水的适应性。并且借鉴了风险评估的方法,对温室甜瓜咸水灌溉盐害发生的风险进行了分析。主要研究结果如下:1、咸水灌溉条件下甜瓜生长发育的规律通过对咸水灌溉条件下甜瓜的株高、叶片数、叶面积、坐瓜节位、枯叶率等形态指标的观测以及物质的积累与分配等指标的研究,验证了盐胁迫对植物最明显的外观效应就是抑制生长。(1)咸水灌溉对甜瓜株高的影响及株高生长模型的建立咸水灌溉条件下,甜瓜株高均比CK有所降低,且降低幅度与咸水浓度呈正相关关系,即咸水浓度越大,株高的降幅也越大。持续处理的株高降低最为明显,且不可恢复;伸蔓期和开花坐果期处理降幅较小且后期可恢复至CK水平;果实发育期处理时由于植株已摘心打顶,对株高没有影响。咸水灌溉条件下,甜瓜株高的生长模型:PHd=PH0+LR0×TUd×DWSTR(S)。(2)咸水灌溉对甜瓜叶片生长的影响开花坐果期和果实发育期处理对甜瓜叶片数几乎没有影响;伸蔓期和持续处理的叶片数小于CK。伸蔓期叶片数减少是由于处理期间叶片生长速度被抑制引起的,处理结束后这种胁变可恢复,属于弹性胁变;而持续处理叶片数减少是由于高浓度长时间咸水灌溉植株出现自花打顶引起的,这种胁变不可恢复,属于塑性胁变。咸水灌溉可导致甜瓜单株总叶面积减小,但伸蔓期和果实发育期3~7g·L-1处理的叶面积减小的同时,叶片生长量却增加了,说明咸水处理致使叶片增厚,可减少蒸发以适应咸水处理引起的水分胁迫。除伸蔓期处理外,其他时期处理植株的枯叶百分数均比CK的高,这是营养竞争的结果也是甜瓜对吸收过多Na+、Cl-的一种适应性响应。(3)咸水灌溉对甜瓜果实生长发育的影响开花坐果期咸水处理可引起甜瓜出现化瓜现象,坐瓜节位上升;而伸蔓期和持续咸水处理可降低坐瓜节位,缩短生育周期。咸水灌溉条件下的减产模型为:Ya=[1-(SC-SCthreshold)b/100]Ym,伸蔓期、开花坐果期、果实发育期和持续咸水灌溉的减产模型分别为:2、甜瓜叶片脂膜及保护酶系统对不同生育期咸水灌溉的动态响应MDA含量呈现随咸水浓度的增大和处理时间的增长而增大的趋势,并且处理时期越早其含量越低;MIP的变化在持续处理中随浓度增大而上升,在其它处理出现先下降再上升的趋势。其中伸蔓期处理的在咸水浓度约为7 g·L-1时的MIP和对照一致,开花坐果期和果实发育期约在5 g·L-1和对照一致,表明甜瓜在不同生育期所适宜灌溉的咸水的最大浓度不同;而不同的保护酶的活性在咸水灌溉条件下变化规律不统一,不能有效反映甜瓜对咸水灌溉的适应程度。MDA含量和MIP的变化规律和植株的实际情况有很好的对应关系,在一定程度上可以作为甜瓜对咸水灌溉适应程度的参考指标。3、依据不同生育期咸水灌溉对砂培甜瓜产量、品质的影响而确定的灌溉制度通过对不同浓度咸水灌溉后甜瓜的产量和品质测定发现:不同浓度咸水对甜瓜的产量和品质影响不同,同一浓度不同生育期灌溉的效果也不同。其中:(1)伸蔓期处理,咸水浓度不超过7g·L-1时产量和CK没有显著差异,果实品质除Vc含量降低外,其他指标没有受到显著影响;(2)开花坐果期和持续处理,咸水浓度超过3g·L-1时,产量较CK就已极显著降低,品质除有机酸含量有所升高外,其他品质指标稍有下降;(3)果实发育期处理咸水浓度超过3g·L-1时,产量较CK显著降低,但果实品质的各项指标却明显提高。因此可制定如下灌溉制度:伸蔓期用≤7 g·L-1的咸水灌溉,开花坐果期用淡水灌溉,果实发育期用≤3 g·L-1的咸水灌溉。这样即不会影响产量,同时还有助于提高果实品质。4、甜瓜各器官离子含量随不同生育期咸水灌溉的动态变化甜瓜植株对Na+的吸收表现出了浓度效应和时间效应,即咸水浓度越大,植株体内吸收Na+含量越;同时随咸水灌溉时间的延长,Na+含量出现了累加现象。Na+在植物体内的运输分布特征则表现出甜瓜叶片具有一定的拒Na+能力,根、茎则是聚Na+的主要部位,从而使植物要害部位(叶片)免受盐离子的伤害作用。甜瓜植株对Cl-的吸收没有时间效应,从始至终都表现出高吸收水平,并且根、茎、叶各器官中的分布也较均匀,表明了Cl-在植株体内的运输是畅通的。说明甜瓜属于只拒Na+不拒Cl-的拒盐植物。咸水灌溉对K+的影响主要表现在前期茎和叶中的含量有所增加而后期则迅速降低,并且叶片的K+含量降低幅度最大,而根系中的K+含量没有明显变化。这种现象表明,在盐胁迫下,在一定范围内叶片会通过增加吸收K+的方式,维持正常的生理代谢,但长时间咸水灌溉会使茎和叶的生理代谢活性迅速降低。因此长时期低浓度咸水灌溉与短时期较高浓度灌溉相比,后者可能会更有利。咸水处理对Ca2+的分布影响不明显,并且处理的Ca2+浓度维持在较高的水平,表明了质膜上的Ca2+没有被Na+取代,保证了膜系统的完整性。但长时间的咸水灌溉会导致叶片中的Ca2+含量显著高于CK,暗示了Ca2+含量不能恢复到较低水平,从而可能对叶片造成伤害。灌溉咸水浓度的增加使甜瓜根、茎、叶和果实中的K+/Na+、Ca2+/Na+、Cl-/Na+下降。K+/Na+和Ca2+/Na+降低的原因主要是Na+的大量累积,而不是由于Ca2+和K+被置换含量降低引起的。K+含量能够保持正常水平,主要是由于细胞膜有较高的K+/Na+选择性,但这种适应能力会随着咸水胁迫时间的延长而减弱。本试验的结果充分显示,咸水灌溉对甜瓜最显著的效应就是阻止生长,而对生长发育的影响主要来自离子的平衡被打破,而不是减少了其矿质元素的吸收;甜瓜在咸水灌溉条件下通过增加吸收K+的方式以及叶片的拒Na+为适应特征,根、茎、叶中的离子浓度和离子比随咸水浓度和生育期的变化而变化,其渗透调节能力随处理浓度和处理时间不断变化。5、温室咸水灌溉甜瓜盐害发生风险评估模型的建立通过层次分析法确定了温室咸水灌溉盐害发生各风险因子的权重并对各项指标作量化等级处理,从而可以采用综合评分法得出直观的发生概率,并且可以根据风险因子权重的大小进行防控和决策,从而使风险降为最小。并初步构建了温室咸水灌溉甜瓜盐害发生评估模型。该评估模型的建立为温室咸水灌溉风险评估提供了新的风险评估思路。