王磊[1]2004年在《有机栽培条件下水肥环境对盆栽番茄生长影响的试验研究》文中研究说明本文通过有机栽培条件下水肥环境对盆栽番茄生长影响的试验研究，以期通过控制灌溉用水和有机肥用量的方法，达到农业高校用水的目的。 采取盆栽试验的方法，测定了番茄的株高、根长、产量等生长态势参数以及维生素C、蛋白质、氨基酸等品质参数，并对试验数据进行了分析。 本文的研究内容包括： 1、施用有机肥料对作物生长各个阶段的影响；2、土壤水分对作物光合作用的影响；3、保护地条件下，土壤含水率与肥料用量对作物生长以及品质的影响；4、以叶位、叶长、叶宽为因素的番茄叶面积拟合。 结果表明： 1．在土壤含水率为40％-55％田持时，施加BGA250g/株后，作物的株高、根系长度、表面积、体积、叶绿素含量、果实数、果径以及产量都会有显着的增加。 2．在植株的垂直位置上，随叶片位置的变化，从顶叶位置到底叶位置，叶片的净光合速率呈U型分布；叶片的蒸腾速率与气孔导度呈M型分布。试验研究发现，顶二叶、顶叁叶的光合特性最显着，推荐测量这个位置的叶片。 3．在各种水分处理条件下，田持70％～85％最利于作物生长，40％～55％，55％～70％水平，由于水量较少，不能满足作物正常生长的需要，而85％～100％水平由于过多的水分对番茄的根部造成伤害，反而不利于番茄的生长。 4．施加有机肥料BGA后，果实中维生素C、糖、蛋白质、可溶性固型物、有机酸、游离氨基酸含量基本上处于增加的状态，这种趋势在土壤含水率最低的情况下更加明显。 5．在番茄生长中期，采取叶位—叶长—叶宽拟合叶面积法，产生的叶面积误差比原有方法减小12％；在番茄生长后期，采取叶位—叶长—叶宽拟合叶面积法，产生的叶面积误差比原有方法减小11％。
肖自添[2]2008年在《温室基质培番茄水氮耦合效应研究》文中研究说明本文以番茄为供试作物,采用二次回归D-最优设计、盆栽试验的方法,研究了温室条件下水氮耦合对有机生态型无土栽培番茄产量、品质及水肥利用效率等方面的影响,提出温室条件下高产、优质的番茄栽培适宜水氮组合。主要研究结果如下:1.番茄产量( Y )与基质相对含水量( X_1 )和氮肥( X_2 )之间的回归方程为:Y=1543.54+527.70X_1~* -227.13X_2 +83.28X_1~2-309.03X_2~2,基质相对含水量与番茄产量呈显着正相关,高水处理(基质相对含水量90%)比低水处理(基质相对含水量50%)提高了150%;氮肥与产量呈负相关,但未达显着水平。高水高氮处理(基质相对含水量90%,纯氮1.50g/株/次)的产量并不是最高,表明,盲目地大肥大水并不一定能得到增产效果,只有适当的水氮比例才是提高产量的关键。根据方程,本试验条件下,最高产量(2196.24g/株)的基质相对含水量和施氮量分别为90%和纯氮0.58g/株/次。2.基质含水量与维生素C呈极显着负相关,与可溶性糖、总酸、可溶性固形物、硝酸盐含量均呈负相关但未达显着水平。同一施氮水平下,与高水处理(基质相对含水量90%)相比,低水处理(基质相对含水量50%)极显着提高了维生素C、总酸和可溶性固形物含量,低水处理比高水处理分别提高了25.70%、36.60%、28.03%。氮肥与各项品质指标均呈正相关但未达显着水平,但是在同一灌水水平下,高氮处理(纯氮1.50g /株/次)的总酸、可溶性固形物含量极显着高于低氮处理(纯氮0.15g /株/次),比低氮处理分别提高43.43%、29.30%。糖酸比最高(8.34)时基质相对含水量为66%,纯氮为0.74g/株/次,基质含水量和施氮量过高过低均不利于果实糖、酸的平衡。3.番茄耗水量的大小主要受灌水量的影响,灌水越多耗水量越大,高水处理(基质相对含水量90%)极显着高于低水处理(基质相对含水量50%),其耗水量是低水处理的2.34倍,达53.06L/株。同一灌水水平下增施氮肥能减少植株耗水,高氮处理(纯氮1.50g /株/次)的耗水量比低氮处理(纯氮0.15g /株/次)降低20.98%。番茄水分利用效率(Y)与基质相对含水量(X1)和氮肥(X_2)之间的回归方程为:Y=32.58+1.49X1 +4.12X_1~2-0.89X_2~2+2.02X1X2,基质相对含水量与水分利用效率呈正相关但未达显着水平,水氮耦合存在正效应但也未达显着水平,表明适当的水氮组合能提高水分利用效率。4.番茄植株氮肥利用效率(YN)、磷肥利用效率(YP)、钾肥利用效率(YK)与基质相对含水量( X1 )和氮肥( X2 )之间的回归方程分别为:YN=154.63+181.79X1-434.67X2*-345.83X_2~2-147.85X1X2;YP=246.18+84.16X_1~*-36.22X_2 +13.28X_1~2-49.29X_2~2;YK=161.29+55.14X_1~*-23.73X2+8.69X_1~2-32.29X_2~2。基质相对含水量与磷、钾肥利用效率呈显着正相关,与氮肥利用效率呈正相关但未达显着水平;氮肥与氮肥利用效率呈显着负相关,与磷、钾肥利用效率呈负相关但未达显着水平。根据方程,本试验条件下,最高氮肥利用效率(1264.75g/gN)、磷肥利用效率(350.28g/gP)、钾肥利用效率(229.49g/gK)的基质相对含水量均为90%,施氮量分别为纯氮0.15g/株/次、0.58g/株/次和0.58g/株/次。5.综合产量回归方程、品质TOPSIS分析及灰色关联度分析的结果,在本试验条件下,番茄栽培获得高产、优质的适宜水氮组合为:基质相对含水量90%,纯氮0.58～0.74g/株/次。
翁福军[3]2016年在《不同水氮条件下生物炭对设施土壤性状及作物生长影响研究》文中进行了进一步梳理我国北方设施农田有机肥施用结构单一及大水大肥的集约化生产模式导致水肥利用率低、土壤碳氮失衡、环境质量下降、生产效益降低等诸多问题。本文基于天津市武清区设施农田,通过盆栽试验探究最佳生物炭施用水平。田间试验采用传统水氮和优化水氮两种条件来探究不同水平生物炭施用对设施土壤性状及作物生长的影响,进一步开展优化水氮下不同水平生物炭与有机肥结合研究最佳水碳氮管理技术模式。最后,通过夏季填闲糯玉米种植与生物炭施用相结合来研究玉米养分吸收及阻控土壤积累氮磷下移,以探究土壤环境风险降低机制。研究结果如下:不同水平生物炭结合两种水肥管理模式对土壤物理性状影响存在不同差异。蚯蚓粪施用与优化水氮配施生物炭处理对容重有一定降低效果,随生物炭施用量增加,容重呈降低趋势。施加0.5%~2%浓度生物炭对改善土壤团粒结构明显。施加0.5%~4%浓度的生物炭有利于提高土壤田间持水量和地温,但生物炭施用水平达到8%时,田间持水量和地温降低。传统水氮配施生物炭对田间持水量提高作用好于优化水肥配施生物炭处理,蚯蚓粪配施生物炭的田间持水量要好于鸡粪配施生物炭。不同水平生物炭结合两种水肥管理模式对土壤化学、生物性状影响明显。随生物炭施用水平提高,土壤有机质和土壤DOC含量呈上升趋势,鸡粪配施生物炭的管理模式对提高土壤有机质含量好于蚯蚓粪配施生物炭,尤以鸡粪配施4%浓度生物炭处理最佳,但当生物炭浓度高于2%,土壤DOC变化不稳定,需要进一步研究。优化水氮结合鸡粪配施0.5%~4%浓度的生物炭可以调节设施农田C/N,使之维持适宜作物生长的水平。优化水氮配施生物炭可以降低硝态氮的淋洗。在作物生长后期,0.5%浓度的生物炭对提高表层土壤硝态氮含量效果最佳。4%浓度生物炭可以降低土壤表层有效磷含量,有助于降低磷的环境风险。生物炭可以提高土壤阳离子交换量,8%和0.5%的施碳量效果最好,但两种水氮条件没有差异;生物炭施加量与土壤纤维素酶活性、土壤微生物量碳呈正相关,但4%浓度的生物炭量出现异常情况,需要进一步研究。生物炭有利于提高土壤脲酶活性,脲酶活性的高低主要受土壤中氮素含量的影响。不同水平生物炭结合水肥管理模式对作物生长、产量及品质影响明显。优化水氮结合鸡粪配施0.5%~2%浓度的生物炭设施黄瓜初期长势较好,中后期长势与蚯蚓粪配施0.5%~2%浓度生物炭处理相当,4%~8%浓度生物炭对黄瓜生长起到了抑制作用。2%浓度的生物炭对糯玉米前期生长效果最佳,0.5%~4%浓度的生物炭对糯玉米中后期生长有益。0.5%~2%浓度生物炭有利于提高番茄产量及生物量,同时,施加0.5%~2%浓度生物炭可以改善黄瓜与番茄品质。鸡粪配施生物炭对产量的提高效果要优于蚯蚓粪配施生物炭。2%~4%浓度生物炭对糯玉米无论是总鲜生物量或是总干生物量均表现出一定的优势。通过对生物炭定位一年半的试验表明,优化水氮条件下鸡粪与0.5%~2%浓度生物炭配合+夏季填闲糯玉米种植,这种管理模式有利于提高作物产量、改善蔬菜品质、降低氮磷环境风险与提升设施土壤质量,是保障设施农业可持续发展的良好途径。
李邵[4]2010年在《水肥耦合对温室黄瓜产量与品质形成的影响及其生理机制》文中指出水资源的短缺以及过度施肥导致环境污染问题已严重制约着当代农业的可持续发展,如何合理配置有限的水肥资源来提高作物产量与品质以及资源利用效率是我国农业发展面临的重要课题之一。本研究于2007—2009年在北京市农林科学院日光温室内进行,以蔬菜作物黄瓜为研究对象,利用负水头精确灌溉技术,通过设置灌溉装置的不同供水吸力来控制不同的土壤水分值,研究了不同土壤水分、肥料和水肥耦合以及负水头控水技术下不同营养液浓度对黄瓜生长发育、产量与品质形成的影响,并探讨其生理机制,以期为温室黄瓜优质、高产、高效栽培提供理论与实践依据。本研究得到如下结论:1、在温室盆栽条件下,研究了1、3、5、7、9、11、13 kPa共7个供水吸力对黄瓜对生长发育的影响。结果表明,负水头供水控水盆栽装置能通过调节不同的供水吸力值控制不同的土壤含水量,且供水吸力与土壤含水率呈反比对应关系,适合应用于土壤水分精确控制试验研究中。不同供水吸力对盆栽黄瓜的生长发育影响较大,3~5 kPa的供水吸力更适合温室黄瓜的生长,采收期叶片光合速率与干物质积累量较高,处理下的黄瓜产量与瓜条商品率都较高,其对应的土壤相对含水量范围为66.61%~81.35%;7 kPa处理下的黄瓜根系干重、活力都要显着高于其它供水处理,水分利用效率也最高,此时土壤相对含量为54.58%;但全生育期单一的土壤水分控制并不能显着提高黄瓜的水分利用效率。黄瓜果实的含水率、比重与单果重基本不受土壤水分值的影响;较高的土壤水分值降低了果实果皮色素的含量;高供水吸力能使黄瓜果实的可溶性固形物、维生素C、有机酸含量增加,单宁含量降低,但硝酸盐含量也会增加,糖酸比下降,游离氨基酸也有所下降;低供水吸力下果实的可溶性蛋白含量较高、糖酸比增加、硝酸盐含量下降,5~7 kPa范围的供水吸力处理的黄瓜果实整体品质较高,此时土壤相对含量为54.58%~66.61%。2、不同肥料配比与施肥水平黄瓜小区试验结果表明,N600P300K300 kg·hm~(-2)的较高施肥水平能显着促进黄瓜植株的株高、总叶面积以及地上部生物量的增加,黄瓜产量也较高,但降低了叶片的光合与不同采收时期的果实品质,具体表现在果实硝酸盐含量增加、单宁含量与有机酸含量较高,而果实中总糖、可溶性蛋白、维生素C与游离氨基酸的含量都较低;N300P150K150 kg·hm~(-2)与复合肥1800 kg·hm~(-2)的施肥水平下黄瓜株高与叶面积增长差异不显着,但两者叶片光合速率都较高;而单施有机肥22500 kg·hm~(-2)的处理生长最为缓慢,产量显着较低,但果实品质相对较高。在N600P300K300 kg·hm~(-2)的高施肥水平下增施有机肥对黄瓜的生长发育、产量的提高无显着促进作用,但能改善果实的品质指标;而在N300P150K150 kg·hm~(-2)与复合肥1800 kg·hm~(-2)的施肥水平下增施有机肥能显着提高黄瓜植株的生长速率与产量,而且还提高了不同采收时期黄瓜果实的部分品质指标。总结表明,N300P150K150 kg·hm~(-2)与有机肥22500 kg·hm~(-2)的施肥配方与水平适合温室黄瓜高产、优质栽培中。3、水氮耦合黄瓜盆栽试验结果表明,水分与氮素以及水氮耦合作用对黄瓜的生长影响显着。增加土壤水分能显着促进黄瓜的生长,提高叶片的光合速率与根系活力,促进地上部干物质的积累;在N900 kg·hm~(-2)的氮肥水平内,提高氮肥水平能促进黄瓜的生长发育,提高了植株地上部与地下部生物量的积累,N1200 kg·hm~(-2)的高氮肥水平反而会抑制植株的生长发育。施氮水平与叶片SPAD值成明显的正相关关系,但降低土壤含水量也能提高黄瓜叶片的SPAD值,所以用SPAD可以用来诊断黄瓜叶片N素情况,但要考虑土壤水分因素。在4 kPa的供水吸力下,提高氮肥水平能提高黄瓜的产量与水分利用效率,但果实的硝酸盐含量呈正比增加,单宁与有机酸含量增加,品质出现下降;而在8 kPa的供水吸力下,氮肥水平超过N900 kg·hm~(-2)时,果实的产量与水分利用效率不再增加,反而出现一定的下降。黄瓜拉秧后的土壤硝态氮含量与施氮水平呈明显的正相关关系,而在同一施氮水平下,4 kPa的土壤水分值下土壤硝态氮含量要低于8kPa的处理,说明提高施氮水平能显着增加土壤的硝态氮水平,而适当提高土壤水分值能降低土壤硝态氮的含量。试验总结表明,在4 kPa与8 kPa的供水吸力下,分别推荐施用N900 kg·hm~(-2)与N600 kg·hm~(-2)的氮肥水平,两种水氮耦合处理下的产量与品质都相对较高。4、不同水肥耦合盆栽黄瓜试验结果表明,土壤水分的增加能显着提高植株的生长速率、地上部干重与根系干重以及产量。在3 kPa与5 kPa的供水吸力下,增加施肥能促进黄瓜的生长,提高植株叶片光合根系活力与根冠比;而在7 kPa的供水吸力下,较高的施肥水平反而会抑制植株的生长。在N900P450K450 kg·hm~(-2)的施肥水平以内,增加施肥能显着提高黄瓜的水分利用效率。黄瓜果实的瓜长、直径、含水率与比重基本不受水肥因素的影响。N1200P600K600 kg·hm~(-2)的施肥水平下不同采收时期果实的品质指标较差,表现在果实的硝酸盐与单宁含量较高、维生素C与可溶性糖含量较低,而增加土壤水分值能提高果实的部分品质指标;在N900P450K450 kg·hm~(-2)的施肥水平下适当降低土壤水分能提高果实内维生素C与可溶性糖含量,降低果实单宁含量。水肥耦合效应对黄瓜瓜条商品率与果实的可溶性蛋白、游离氨基酸以及可溶性固形物含量影响较显着。试验总结表明,3kPa的供水吸力与N1200P600K600 kg·hm~(-2)的施肥水平耦合处理下的黄瓜产量与干物质积累量最高,叶片光合、根系活力与水分利用效率也较高,但果实品质较低;而5kPa与N900P450K450 kg·hm~(-2)的施肥水平耦合处理下果实的产量略低,但果实品质相对较高。5、不同氮肥基肥比例试验结果表明,80%的基肥比例范围内,黄瓜植株的生长发育都随着氮肥基肥比例的提高而增加;但叶片光合速率在40%的氮肥基肥比例下最高,其次是60%的氮肥基肥;20%的氮肥基肥比例下,黄瓜的地上部干重与根系干重显着较高,但60%的氮肥基肥比例下黄瓜产量最高,20%~60%的氮肥基肥比例下黄瓜的根系活力显着较高,而0%的氮肥基肥与100%的氮肥基肥下黄瓜生物量积累、产量与根系活力都显着较低。黄瓜植株的水分利用效率随着氮肥基肥比例的提高而提高,氮肥全部作为基肥时,黄瓜的水分利用效率最高。黄瓜果实直径、含水率不受氮肥基肥比例影响,80%的氮肥基肥处理的瓜条商品率显着较高,60%的氮肥基肥比例下黄瓜果实的硝酸盐与有机酸含量较低、维生素C含量较高;氮肥全部作为基肥处理的果实硝酸盐含量最高,果实维生素C含量与可溶性糖含量都显着较低;黄瓜植株叶片NRA与果实硝酸盐含量存在一定的正比关系。总结表明,氮肥基肥比例为60%~80%的处理下黄瓜株高与叶片数增长较快,叶片光合速率与植株根系活力较强,植株生物量积累、果实产量与品质都要高于其它处理,可以为生产中确定氮肥基肥比例提供参考。6、不同营养液浓度黄瓜盆栽试验表明,1?倍山崎配方剂量的营养液浓度下植株生长速率较快,地上部干物质积累量与产量都显着较高,但叶片光合要显着低于1S标准剂量的处理;采用盆栽装置供营养液的植株生长速率、地上部与地下部干物质积累、产量都要显着高于常规浇灌营养液的处理,产量提高达到62.9%,但是营养液生产效率提高不显着。不同营养液浓度与供液方式对黄瓜果实单果重、直径、果实含水率以及比重无显着影响,营养液浓度较高与较低的处理果实瓜条长度与商品率较低,? S与1S处理的果实瓜条长度与商品率较高;营养液浓度的增加显着提高了不同采收时期果实的硝酸盐和单宁含量,但果实内的可溶性糖和可溶性蛋白含量,可溶性固形物、维生素C与游离氨基酸含量也有一定程度的提高。各处理后期基质提取液中的N、P元素浓度极显着低于加入的营养液,而Ca、Mg和S等元素出现了严重的累积,说明使用山崎营养液配方来给基质种植的黄瓜提供养分时,该配方离子浓度还需要改进,需要适当增加后期N与P元素的浓度,而降低Ca、Mg和S等元素的浓度。总结表明,采用负水头供水控水盆栽装置直接供营养液效果较明显,栽培的黄瓜生长与产量以及部分品质指标都要高于相同浓度的采收常规浇灌方式的处理,是一种值得推广的供液方式;同时表明可以采取定期监测基质内EC值与矿质离子浓度的变化来了解植株耗肥、需肥情况,以指导营养液配方中不同离子浓度的设置。
周罕觅[5]2015年在《苹果幼树水肥耦合效应及高效利用机制研究》文中研究指明水果是我国重要的经济作物,目前水果已成为继粮食、蔬菜之后的第叁大农作物,水果产业在国民经济中具有重要地位。果业不仅是我国农村经济的一大支柱产业,而且还是我国干旱半干旱地区乃至全国农民脱贫致富、增加收入的重要渠道。本文为了探寻干旱或半干旱地区苹果幼树生长的最佳供水供肥模式,结合大田试验和盆栽试验的优点,利用遮雨棚下大田蒸渗桶试验,研究了水肥耦合条件下苹果幼树生长指标、生理指标、耗水规律、土壤水肥运移规律、叶片水分利用效率、水分生产力、灌溉水利用效率和肥料偏生产力对不同水肥的响应机制,探明了苹果幼树对水肥耦合效应的响应规律和最佳水肥组合,对干旱或半干旱地区苹果幼树水肥耦合效应研究提供了一定的理论基础,对果农苹果幼树的种植具有一定的指导意义。取得的主要结果如下:(1)萌芽开花期至新梢生长期和果实膨大期至成熟期这两个阶段是苹果幼树需水需肥的关键时期,此时期控水控肥可有效的调控苹果幼树植株和基茎的生长。综合考虑,F2W2水肥处理(土壤水分控制在65~75%田间持水量,施N-P2O5-K2O分别为20-20-10g·株-1)最有利于苹果幼树植株和基茎的生长以及叶面积和光合势的增大。(2)苹果幼树冠层温度与其水分亏缺状况密切相关,冠层温度的高低可以反映自身水分亏缺状况,冠层温度-气温差与土壤含水量具有较好的负相关关系。苹果幼树叶片饱和含水率与相对含水率呈相反的变化趋势,相对含水率和饱和含水率可以反映其土壤水分的亏缺状况。苹果叶片脯氨酸含量随着灌水量的减少明显增加,随着施肥量的减少而减少;苹果叶片丙二醛的含量随着灌水量的减少呈梯度上升的趋势,与施肥量关系不大。苹果幼树叶片SPAD含量在肥料不累积到一定程度的时候水分对其有主导作用,在肥料累积到一定程度的时候施肥对其有主导的作用。(3)叶片水分利用效率(LWUE)最大值基本上出现在F2W2处理,高水高肥的F1W1处理(土壤水分在75~85%田间持水量,施N-P2O5-K2O分别为30-30-10 g·株-1)并不能得到最大的LWUE,与F1W1相比,2012年苹果幼树净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)分别减少了18.8%、29.1%、23.2%,但LWUE却增加了14.2%。2013年苹果幼树Pn、Tr、Gs分别减少了9.6%、15.5%、10.4%,但LWUE却增加了6.5%;水分对苹果幼树Pn、Tr、Gs、LWUE的影响明显高于施肥对其的影响,一般Pn、Tr、Gs随土壤含水率和施肥量的增加而显着升高,且具有明显的日变化特征。(4)2012和2013年苹果幼树萌芽开花期、新梢生长期、坐果期、果实膨大期和成熟期耗水强度平均值分别为4.6、5.3、6.2、7.8、4.4 mm·d-1和5.6、6.9、8.4、10.0、5.3mm·d-1。2012和2013两年水分生产率(CWP)最大值基本上都出现在F2W2处理,与F1W1相比,虽然其干物质质量分别减小了5.2%、2.3%,但耗水量却分别减小了16.4%、16.7%,CWP增加了13.4%、17.3%。(5)苹果最高产量出现在F1W1水肥处理,但与F2W2水肥处理间差异不大;苹果产量与干物质量之间具有较强的相关性,二者呈现直线线性分布规律,决定系数R2=0.9085。增加灌水有利于提高苹果着色指数和降低其果形指数;轻度亏缺灌溉(F2)和增加施肥量有利于提高苹果维生素C含量;灌水对苹果可溶性固形物和可溶性糖影响不显着,增加施肥量有利于提高苹果果实可溶性固形物和可溶性糖的含量;增加灌水量可降低苹果可滴定酸含量和提高苹果糖酸比,施肥对苹果可滴定酸和糖酸比影响不显着。(6)水肥交互作用下肥料偏生产力(PFP)最大值出现在F3W1(低肥和充分供水组合)和F3W2处理(低肥和轻度亏缺水分组合),分别为14.04和12.97 kg·kg-1,高水低肥能够产生较高的肥料偏生产力。灌溉水利用效率(IWUE)最大值基本上出现在F2W2处理,与F1W1相比,虽然产量减少了7.5%,但耗水量却减少了16.7%,IWUE增加了11.2%,高水高肥的F1W1处理并不能得到最佳的IWUE,最佳的IWUE出现在F2W2处理;不同水肥处理下苹果幼树灌溉水利用效率和水分生产率及叶片水分利用效率密切相关,水分生产率和叶片水分利用效率都可以反映其灌溉水利用效率。(7)根据本文土壤剖面水分运移规律,W1(充分供水)和W2(轻度亏缺)水分处理下更有利于苹果幼树对水分和养分的吸收;随着供水和施肥量的增加苹果幼树对土壤硝态氮和有效磷吸收利用增加。(8)苹果幼树生长第二年施氮20 g·株-1、磷20 g·株-1,第叁年继续施氮20 g·株-1、磷10 g·株-1可以为苹果幼树正常生长提供足够的磷肥。F2W2处理(土壤水分控制在65~75%田间持水量,施N-P2O5-K2O分别为20-20-10 g·株-1)达到了节水、节肥的最佳水肥耦合模式。
马艳华[6]2017年在《负压灌溉水氮耦合对温室果菜生产及土壤环境的影响》文中研究指明水肥是影响作物生产和农业环境的重要因子,目前我国农业灌溉水利用率低及肥料的盲目大量施用导致的土壤质量下降严重。提高作物水分利用效率和肥料利用效率是我国农业可持续发展的重要内容,而农业水肥资源的合理配置是开发和推广农业新技术的重要课题。本研究结合国家科技计划(863计划)课题“作物生长水分与营养生境调控技术(2013AA102901-1)”关于负压灌溉技术的水分养分参数优化的研究任务而开展。试验于2015年4月至2016年6月底在中国农业科学院农业水土环境野外科学观测试验站日光温室内进行,以蔬菜作物辣椒和番茄为研究对象,采用自主研发的负压灌溉系统,研究不同负压灌溉条件(W1:-5kPa、W2:-10kPa、W3:-15kPa)和施氮量(N1:低肥、N2:中肥、N3:高肥)组合对盆栽辣椒、番茄植株生理指标、产量、品质及土壤基本理化性状的影响,为设施农业高产优质栽培提供理论指导与实践依据。本研究取得如下结果:(1)水氮耦合对负压灌溉辣椒生长发育、产量及品质的影响辣椒的株高、茎粗、叶片数随施氮量和灌水量的增加而增加,在W2N3处理下辣椒的株高、茎粗、叶片数均最大,分别为74.00cm、6.04mm、60.59,显着高于其他处理。同一灌溉条件,随施氮量的增加辣椒的单盆产量呈增加,而相同施氮量条件下,随灌水量的增加辣椒产量呈先增后降的趋势。辣椒维生素C的含量随施氮量的增加表现出先增加后减少的趋势,以W2N2处理的维生素C的含量最高,为93.63 mg/100g。辣椒可溶性糖含量以W2N3处理最高,W2N2处理次之,分别为4.79%和5.09%,显着高于其他。辣椒蛋白质含量在W2N3处理时最高,达0.31%,且显着高于其他。(2)水氮耦合对温室辣椒土壤理化性质的影响灌水量及施氮量对土壤碱解氮的影响极显着,增加灌水促进土壤速效氮的分解及辣椒的吸收利用。收获时土壤中速效氮的残留量与取决施氮量并呈正相关关系。灌水量及施氮量对土壤速效磷的影响显着,而灌水×施氮量对土壤速效磷的影响不显着。相同灌溉条件下,施氮量增加,土壤速效磷含量先降低后增加。在相同灌溉条件下,速效钾的含量随施氮量的增加而增加;在相同施氮条件下,土壤速效钾含量随着灌水量的增加而降低。在相同灌溉条件下,土壤有机质含量随施氮量的增加而增加,但是增加不显着;在同一施氮量条件下,随着灌水量的增加,有机质含量增加。在相同灌溉条件下,土壤pH值随施氮量的增加呈现出先增加后降低的趋势;在相同施氮条件下,土壤pH值随灌水量的增加而增大。适量氮肥可以提高壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性,但高氮降低过氧化氢酶和蔗糖酶活性。随灌水量增加会增加过氧化氢酶和蔗糖酶活性,但是会降低脲酶活性。(3)水氮耦合对温室番茄生长发育、产量及品质的影响随施氮量和灌水量的增加番茄的株高、茎粗也逐渐增加;番茄果型指数随施氮量和灌水量的增加而降低;地上部干重和根系干重均随施氮量的增加表现出先增加后降低的趋势,-10kPa灌溉条件利于地上部干重和根系干重的积累。根冠比随含水量增加基本保持降低趋势。在施氮量相同情况下,随灌水量的增加番茄产量呈增加趋势,且不同处理间增加达到显着水平,以W2N2处理番茄总产量最高。N2显着提高番茄果实中维生素C的含量,但维生素C含量随灌水量的增加基本呈现降低的趋势。番茄总酸度随施肥量增加呈增加趋势,随含水量增加呈降低趋势。可溶性糖含量随施肥量增加呈先增加后降低的趋势,随含水量增加呈降低趋势;可溶性蛋白含量随施肥量增加呈增加趋势,随含水量增加呈降低趋势。(4)水氮耦合对温室番茄土壤理化性质的影响同一灌溉条件下,土壤碱解氮含量在各生育期均随施氮量增加呈增加趋势,在相同氮处理下,土壤碱解氮含量随施灌水量的增加呈降低的趋势,且随生育期的推进土壤碱解氮含量逐渐降低。同一灌溉条件下,各生育期土壤pH值在一范围内随施氮量增加而降低,在相同施氮量下,土壤pH值随灌水量增加呈增加的趋势。同一灌溉条件下,各生育期土壤有机质含量均随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。在施氮量相同的条件下,土壤有机质含量在旺长期差异不大,在盛花期和成熟期均随灌水量的增加而降低。土壤有机质含量随番茄生育期推进而逐渐降低。在氮处理相同的情况下,土壤电导率随着灌水量的增加而降低,相同灌溉条件下,土壤电导率随着施氮量增加相应上升。
李元[7]2016年在《加气灌溉对大棚甜瓜和番茄生长的影响及其机理研究》文中研究指明农业生产中,灌溉为作物提供水分的同时驱排土壤空气,易造成土壤中氧含量的降低,黏质土壤更会加重土壤的低氧胁迫。当根系无法得到充足的氧气,或长期处于厌氧环境中时,将影响作物根系对水分、养分的吸收及其在植株体内的运输,进而导致植株体内激素含量和酶活性的改变,降低作物的产量和品质。因此,改善作物根区土壤氧气含量,对于提高作物产量及品质具有重要意义。本研究利用气泵通过地下滴灌带为作物根区土壤加气,通过一季大棚甜瓜、一季大棚番茄加气灌溉试验和一季含盐土壤盆栽番茄加气灌溉试验,探讨了加气频率、加气量、灌水上限、滴灌带埋深、土壤盐分等对土壤酶活性、植株生长、光合作用、作物产量及品质的影响,分析了加气灌溉增加作物产量、改善品质的机理,并取得了如下主要结论:(1)根区气能够缓解根区土壤低氧胁迫,促进植株生长,提高甜瓜和番茄产量并改善品质。滴灌带埋深25 cm,每天加气1次甜瓜产量、可溶性糖、TSS、维生素C含量及水分利用效率最高,果实形态最优。滴灌带埋深40cm,番茄产量及品质指标随加气量的升高而升高,1.5倍标准加气量下第一穗果产量最高较不加气处理增产135.5%。滴灌带埋深15cm,番茄产量及品质指随加气量的升高呈先升高后降低趋势,标准加气量下第一穗果产量较不加气处理增产75.1%。盐土条件下加气亦可提高番茄的产量及品质。(2)加气灌溉显着提高大棚甜瓜和番茄种植下土壤细菌、真菌、放线菌数量及土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性。每天加气1次的大棚甜瓜土壤脲酶活性最高、细菌数量最多,较不加气处理分别提高28%和74%,每2天加气1次土壤过氧化氢酶活性最高、真菌数量最多,较不加气处理分别提高6%和200%,每4天加气1次土壤放线菌数量最多较不加气处理提高3%。加气灌溉能够提高番茄根际和非根际土壤酶活性,但对非根际土壤酶活性的影响小于根际土壤酶活性。(3)适宜频率的根区加气提高了大棚甜瓜总根长、总表面积、总体积、分叉数及根系活力,并能够极显着地提高直径小于1mm的细根根长。其中,每天加气1次总根长、总表面积、总体积较不加气处理分别提高83%、63%和54%。根系表面积和根系活力的提高,增强了根系对养分及水分的吸收能力,促进了植株地上部分的生长。但同时,过高的加气频率却抑制根系的分叉。(4)加气灌溉显着提高叶片叶绿素含量及光合反应速率,增加植株干物质积累及作物产量。其中每天加气1次甜瓜叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率及干物质积累最高。生育前期10cm埋深处理甜瓜净光合速率及叶绿素含量最高,后期40cm埋深处理净光合速率、叶绿素含量及叶面积指数最大;随加气量的升高番茄净光合速率总体上呈先升高后降低趋势。15和40cm滴灌带埋深下,标准加气量下番茄净光合速率较不加气处理提高21.4%和65.0%。(5)综合考虑产量、品质、水分利用效率等因素,在陕西关中地区大棚甜瓜种植宜选择滴灌带埋深25cm,以土壤孔隙率的50%作为标准加气量每天加气1次,灌水控制上限为田间持水量70%处理组合为陕西关中地区大棚甜瓜适宜的加气灌溉方式;番茄种植时,滴灌带埋深40cm,以土壤孔隙率的100%和150%进行加气均可获得高番茄产量及品质,其中以土壤孔隙率的100%进行加气,种植番茄能够获得最大的经济效益。加气灌溉能够促进盐土条件下番茄的生长,其中当Na~+浓度不超过29mM时,根区加气可克服NaCl胁迫对番茄植株干物质积累量和产量的影响;Na~+浓度为75mM时,加气处理可缓解NaCl胁迫对番茄植株的危害;当Na~+浓度为121mM时,根区加气可提高盐胁迫下番茄的存活率。
公华锐[8]2017年在《营养液中不同硝铵比对几种基质栽培设施蔬菜生长的影响》文中进行了进一步梳理本研究选取茄果类、瓜果类、叶菜类叁类蔬菜中北方温室栽培较为典型的番茄、西葫芦、油菜叁种蔬菜,在各自统一的N素供应水平下,分别根据不同蔬菜不同需求设置5个NO_3~--N/NH_4~+-N比例,研究其对蔬菜各时期生长发育状况、植株生理变化、品质、产量与N素利用效率的影响,并在此基础上运用基于层次分析法与熵权法的TOPSIS模型对蔬菜优质高效的指标进行综合评价,确定不同蔬菜所适宜的NO_3--N与NH_4+-N比例。主要结论如下:(1)在保持供N水平一致的条件下,增加NH_4~+-N比例均能有效促进植株的生长;在10%~30%NH_4~+-N比例下,番茄、西葫芦植株更粗壮,全硝处理能刺激油菜的快速生长,但25%~40%NH_4~+-N比例下油菜根系形态优于其他处理;增加NH_4~+-N比例,蔬菜叶片中NR活性均表现为逐渐下降,叶片GS活性变现为逐渐上升。(2)适量增加营养液中NH_4~+-N比例具有增加蔬菜叶片中叶绿素含量的作用,且能显着提高蔬菜光合作用;番茄苗期与花期,30%~40%NH_4~+-N比例下,番茄Pn高于其他处理,在膨大期与盛果期20%NH_4~+-N提高番茄叶片Pn更加显着;而西葫芦Pn随NH_4~+-N比例的增加而增加,且在NH_4~+-N比例20%~40%的范围内,都有较高水平。(3)同一供N水平下,NO_3~--N/NH_4~+-比例对不同蔬菜不同品质指标的影响不同;NO_3--N含量均随NH_4~+-N比例的增加而下降;随NH_4~+-N占总供N比例的增加,可溶性糖含量在西葫芦与油菜表现为不断增加,且在最高NH_4~+-N比例处理下有最高值,番茄表现为先升后降,两茬均在20%NH_4~+-N处理下最高;蔬菜中Vc含量与可溶性蛋白含量均表现为先升后降;而NH_4~+-N比例的增加对番茄中有机酸的影响表现为不断增加,西葫芦无明显影响,油菜则在10%NH_4~+-N处理下最高;随NH_4~+-N比例的增加,西葫芦中可溶性固形物不断下降;番茄中番茄红素在早春茬表现为不断下降,在越冬茬则无明显差异。(4)同一供N水平下,适量增加NH_4~+-N比例的增产增效效果明显,而过量供应NH_4~+-N比例会抑制蔬菜生长;越冬茬番茄在30%NH_4~+-N处理下单株产量与NPFP最高,增产10.01%;早春茬10%NH_4~+-N处理下单株产量及NPFP、NHI最高,且两茬番茄在40%NH_4~+-N比例处理下番茄单株产量显着低于其他处理;西葫芦30%NH_4~+-N处理下单株产量最高,相对于对照处理增产29.56%,且NPFP与NHI也有最高水平;油菜单株鲜重并无差异,但40%NH_4~+-N处理下小区产量最高,相比全硝处理增产3.28kg,整株吸N量提高了11%。(5)基于层次分析法与熵权法构建的TOPSIS分析,对番茄、西葫芦、油菜进行综合评价,越冬、早春两茬番茄最优方案分别为30%NH_4~+-N处理及10%NH_4~+-N处理,西葫芦及油菜所适宜的最佳NH_4~+-N比例均为40%。
杨振宇[9]2010年在《水分亏缺和施氮对茄子生长和水氮利用的影响》文中指出为研究茄子作物在开花座果期、初果期、盛果期叁个生育期进行水分亏缺和施氮条件下的生长、生理特性以及水氮耦合利用的机制,论文通过盆栽试验,以陕西绿茄为试验材料,设置低氮(N1,0.1g／kg)、中氮(N2,0.3g／kg)、高氮(N3,0.5g／kg)3个施氮水平,分别在茄子开花座果期、初果期、盛果期3个不同生育期进行水分亏缺处理(70%～55%θF),以生育期不进行水分亏缺的处理Wo作为对照(85%～70%θF)研究了不同生育期水分亏缺和施氮对温室茄子生长发育、光合特性、产量、水氮利用效率及土壤硝态氮运移的影响。主要结论如下：1.在同一施氮条件下,任何生育期的水分亏缺都会抑制相应亏水生育期植株的株高的增长。所有处理随着施氮量的增加,株高呈现逐渐增大的趋势,表现为N3>N2>N1。与株高类似,任何生育期的水分亏缺都会抑制茎粗的增长,但是施氮对茎粗的影响不显着。在同一施氮条件下,无论是哪个生育期进行水分亏缺,与对照相比,叶片数均没有明显差异。另外,施氮对各处理的叶片数也不显着。在同一施氮的条件下,任何生育期的水分亏缺都会使叶面积指数下降,但是只有开花坐果期水分亏缺对叶面积的影响达到显着水平。各个生育期,不论是进行水分亏缺的处理还是没有进行水分亏缺的处理,低氮、中氮和高氮对叶面积指数的影响不显着。2.在同一施氮条件下,开花坐果期和初果期水分亏缺对生育期结束时总根长、总根体积影响较小,而盛果期的水分亏缺对总根长有着明显地抑制作用,在低氮、中氮、高氮条件下,盛果期水分亏缺的总根长比对照分别降低了12.39%、18.82%、15.29%,总根体积比对照处理分别降低了30.97%、42.36%、32.05%。不论是全生育期不进行水分亏缺的对照处理,还是在开花坐果期、初果期、盛果期进行水分亏缺的处理,随着氮肥施用量的增加,生育期结束时总根长、总根体积呈现先增大后减少的趋势,表现为N2>N1>N3。茄子根系主要分布在0-20cm土层。20cm以下根重迅速减少,并且在垂直方向上呈现对数递减趋势。在施氮量相同的情况下,盛果期水分亏缺处理对各层根系的影响最为明显。在低氮和中氮条件下,亏缺灌溉的时间越早,20cm以下根干重占总根干重的比例也越大,在高氮水平下,亏缺灌溉进行的越早,20cm土层下的根干重占总根干重的比例也越小。随着施氮量的增加,分布在20cm土层下的根干重占总根干重的比率显着下降,出现高氮营养浅根化趋势。任何生育期的水分亏缺都会导致根系活力的下降,其中盛果期下降最为明显,与对照盛果期根系活力相比分别下降32.72%、25.61%、35.71%。开花坐果期、初果期进行水分亏缺的处理复水后均出现一定的补偿效应,尤其以开花坐果期补偿效应最明显。所有处理在没有进行水分亏缺的生育期,根系活力均表现为高氮处理的最大,中氮处理次之,低氮处理的最小。3.任何时期的水分亏缺都会抑制茄子地上部和地下部干物质的积累,各生育期进行水分亏缺的处理在随后的生育期复水后,各器官均出现不同程度的补偿效应。水分亏缺对根系生物量的影响小于对叶、茎、果实的影响,因此水分亏缺导致了根冠比的上升。随着生育进程的发展,根冠比呈现下降趋势。4.无论是开花坐果期、初果期还是盛果期,茄子功能叶片的净光合速率日变化呈双峰曲线,且中午12：00时达到最低值,出现“午休现象”,并且随着生育期的发展,净光合速率呈现逐渐增大的趋势。蒸腾速率的日变化呈现单峰曲线,生育期前期的蒸腾速率较后期的大。气孔导度的日变化呈双峰曲线,且随着生育进程的推进呈先上升后下降趋势。此外,任何生育期的水分亏缺都会使净光合速率、蒸腾速率、气孔导度的值降低。随着施氮量的增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均呈现先增大后减小的趋势。5.任何生育期的水分亏缺都会对产量的形成产生一定的抑制作用,与对照相比,开花坐果期、初果期、盛果期的水分亏缺处理茄子的产量均有不同程度减少,在低氮条件下,分别较对照降低了6.13%,10.84%,14.64%;中氮条件下,较对照降低了3.94%,5.62%,11.6%,高氮条件下,较对照降低了11.35%,4.23%,16.14%。其中以中等施氮水平下,开花坐果期土壤含水量保持在55%-70%田间持水量,初果期、盛果期土壤含水量保持在70%-85%田间持水量的处理W1N2最终获得了较高的产量,并与对照处理差异不显着,同时该处理也获得了较高的水分利用效率。在灌水量相同的情况下,产量和水分利用效率都随着施氮量的增加呈现先上升后下降的趋势。本试验通过不同生育期水分亏缺和施氮对茄子耗水量和产量的研究构建了不同施氮条件下温室茄子的水分生产函数,详见5.2.4。同时,对其中的水分敏感指数进行了敏感性分析,结果表明,在一定范围内,各生育期的茄子耗水量对Jensen模型参数λ的影响不显著,而不同施氮水平对参数λ的敏感度较为明显,尤其以高氮水平下,开花座果期的水分敏感指数λ1的敏感度最高,达到1.9981。6.生育期内水分亏缺和施氮处理对茄子氮素累积的影响显着。初果期和盛果期进行的水分亏缺对单株茄子氮素累积量均产生抑制作用,其中尤其以盛果期的水分亏缺尤为明显。开花坐果期进行水分亏缺的低氮、高氮处理的茄子单株氮累积量也有所降低,中氮处理的氮累积量高于对照处理。随着施氮量的增加,茄子单株氮素累积量呈先上升后下降的趋势。茄子各器官氮素累积量最多的果实,其次是叶片,根和茎的氮素累积量低；所有处理中尤其以盛果期进行水分亏缺对茄子各器官的氮素累积影响最大,且均呈抑制作用。盛果期进行水分亏缺的处理对氮肥利用率、氮肥利用效率的影响最大,生育前期进行水分亏缺的影响较小。随着施氮量的增加,所有处理氮肥利用率和氮肥利用效率均呈现逐渐下降的趋势。整体上看,生育期内进行水分亏缺处理的氮生理效率均较对照处理有所增加。7.随着生育进程的推进,硝态氮含量呈下降趋势；各生育期根区土壤硝态氮含量均以0-10cm处最低,20-30cm土层最高；随着施氮量的增加,各生育期0-30cm土层的硝态氮含量明显上升。无论是高氮、中氮还是低氮,生育期内没有进行水分亏缺的处理,由于灌水量较多,土壤中的硝态氮的淋失均早于生育期内进行了水分亏缺的处理。8.随着生育期的延长,茄子植株总耗水量呈现明显增大的趋势。开花坐果期耗水量最小,盛果期耗水量最大。就生育期内日耗水量而言,从开花座果期到盛果期,茄子日耗水量呈现逐渐增大的趋势,其日均耗水量分别为1.91mm/d、2.45 mm/d.3.38 mm/d。开花座果期、初果期、盛果期亏水处理在相应亏水生育期的日耗水量明显降低。此外,随着施氮量的增加,所有处理的日耗水量、总耗水量,表现为N3>N2>N1。
甲宗霞[10]2012年在《加气灌溉对番茄生长发育的影响研究》文中研究表明氧气是作物根系进行有氧呼吸最主要的原料，只有保证根系正常的呼吸作用才能促进根系的生长，保障根系从土壤中汲取水分、养分，来保证地上部分的正常生长，从而使作物高产优质。本试验采用空气压缩机向番茄根区土壤中通入空气的方法，来探索加气灌溉对番茄生长发育的影响，以寻求最适宜番茄生长的加气量和加气生育阶段。2010年在番茄全生育期设置了5个不同的加气量水平（加气量系数分别为0.4,0.8,1.2,1.6,0）和2个灌水水平（低水水平、高水水平），来研究不同加气量与灌水水平组合对番茄生长发育的影响。2011年设置了5个加气时期（第1、2、3、4生育阶段和全生育阶段）和2个灌水水平（低水水平、高水水平），并以无加气灌水作为对照。研究了加气灌溉时期对番茄生长指标、生理指标、产量、水分利用率和果实品质的影响。试验结果表明，第2、3生育阶段加气处理能显着提高番茄株高、茎粗、叶面积指数、根系活力、产量、水分利用率和果实品质。本文主要研究结论如下：（1）加气量系数为0.8～1.2的处理可促进番茄生长，增强根系活力，提高产量和品质。（2）不同加气时期对番茄株高、茎粗、叶面积指数和叶片数目的影响不同。第2、3生育阶段加气处理番茄生长状况良好；全生育期加气处理番茄叶面积指数和叶片数目均较高，说明加气对作物生长具有一定的累积效应。（3）与对照处理相比，加气灌溉处理番茄根系生长茁壮，根干重、根冠比和根系活力均有显着提高。第4阶段结束时，高水水平第3阶段加气处理根系活力最大，为9.627mg·g~(-1)·h~(-1)，比对照提高40.42%；低水水平第3阶段加气处理根系活力次之，为9.368mg·g~(-1)·h~(-1)，比对照提高39.97%。说明通气处理可以显着提高番茄的根系活力，第3生育阶段加气效果更佳。（4）高水水平第3阶段加气处理单株产量最高，比对照增产12.11%；低水水平第3阶段加气处理单株产量次之，但这个处理的水分利用率最大，其单株产量和水分利用率分别比对照提高14.99%和15.40%。说明低水水平第3阶段加气处理能获得较高的产量，较适宜应用于实践中。（5）加气处理果实横纵直径比约为1.27，果实偏于圆形；硬度也比对照大，适宜贮存和运输。高水水平第2、3阶段加气处理能比对照提高可溶性固形物含量约21%；高水水平第2阶段加气处理糖酸比最高，比对照提高54.96%；高水水平第3阶段加气Vc含量最高，比对照提高66.81%。此外，低水水平第2、3阶段加气处理的可溶性固形物、糖酸比和Vc含量也比较高。总的来说，两种灌水水平下第2、3阶段和全生育期加气均能促进番茄生长，提高其产量和品质。综合分析比较认为番茄第3生育阶段低水水平下加气量系数为0.8的试验方案较适宜在生产实践中推广。
参考文献：
[1]. 有机栽培条件下水肥环境对盆栽番茄生长影响的试验研究[D]. 王磊. 中国农业大学. 2004
[2]. 温室基质培番茄水氮耦合效应研究[D]. 肖自添. 中国农业科学院. 2008
[3]. 不同水氮条件下生物炭对设施土壤性状及作物生长影响研究[D]. 翁福军. 天津农学院. 2016
[4]. 水肥耦合对温室黄瓜产量与品质形成的影响及其生理机制[D]. 李邵. 扬州大学. 2010
[5]. 苹果幼树水肥耦合效应及高效利用机制研究[D]. 周罕觅. 西北农林科技大学. 2015
[6]. 负压灌溉水氮耦合对温室果菜生产及土壤环境的影响[D]. 马艳华. 河南科技学院. 2017
[7]. 加气灌溉对大棚甜瓜和番茄生长的影响及其机理研究[D]. 李元. 西北农林科技大学. 2016
[8]. 营养液中不同硝铵比对几种基质栽培设施蔬菜生长的影响[D]. 公华锐. 山东农业大学. 2017
[9]. 水分亏缺和施氮对茄子生长和水氮利用的影响[D]. 杨振宇. 西北农林科技大学. 2010
[10]. 加气灌溉对番茄生长发育的影响研究[D]. 甲宗霞. 西北农林科技大学. 2012