沼液浓度及施用频率对番茄生长及根区土壤水分和养分的影响

摘要

我国农村地区沼气池的建设不仅能够极大地解决农户的用能问题，而且发酵产生的沼液能够作为肥料使用。基于现有的不合理水肥管理模式造成的各种土壤等问题。本研究选用中国西北地区温室大棚设施农业中的主要栽培作物番茄为材料，结合穴孔灌溉方式，将水、沼液一体物定时定量的施入至番茄植株根区两侧的穴孔，研究不同沼液浓度（20%，14%和11%）和灌溉频率（4d、6d和8d）对温室大棚番茄全生育阶段生理生态指标（株高、茎粗、干物质含量等）、产量品质（有机酸、可溶性糖、可溶性固形物、维生素C、蛋白质等）、水肥利用效率及土壤环境的影响。结论如下： （1）当沼液浓度为20%时，两季试验番茄的株高茎粗在4天灌溉频率下（T1-4）均能达到最高，随着施用浓度的增加株高和茎粗呈上升趋势，随着灌溉频率的减小，呈下降趋势。 （2）当沼液浓度为20%，灌溉频率为4天时，两季试验番茄的产量和物质生产能达到最高，且随着沼液施用频率的减小，所有沼液处理的产量和物质生产显著降低。且当沼液浓度降低至14%时，此时化肥处理的产量为最高，高于所有沼液处理的番茄产量。较2017年秋季试验，2018年春季番茄产量降低了25.4%。 （3）同样处理设置下高浓度沼液对番茄的WUE提升更有利，基于水和沼液的一体穴灌模式能够降低灌水系数，减少灌水量，进而能够促进作物对水分的利用，但不牺牲作物物质量的生产，显著提升温室番茄的水分利用效率。但2018年春季试验的WUE值较2017年秋季均有所下降，平均为33.8%。 （4）沼液的施用显著提高了番茄果实的糖酸比，其对番茄果实的风味品质影响较为显著，且随着沼液浓度的增加和灌溉频率的增加，果实中的糖酸比值显著增高，综合各项品质指标来看，为T1-4处理最佳。 （5）两季试验中在成熟期土壤含水量达到了最低，不同沼液浓度和灌溉频率均能影响到番茄根区土壤的含水量，且土壤含水量还受到温室气候条件和作物的生长发育等的影响，2018年春季试验中，由于生长气候的不同，其根区土壤含水量明显下降。所有沼液施用处理中的土壤根区全氮和全磷含量较原土低，化肥施用处理的番茄根区土壤全氮和全磷含量最高，其进一步增加了土壤中的全氮和全磷含量。水/沼液一体穴孔灌溉更加便于作物对营养物吸收利用。 （6）基于空间分析方法的全生育期施用沼液的番茄的产量、水分利用效率和糖酸比的综合评价表明，2017年秋季番茄产量、水分利用效率和糖酸比同时达到≥95%最大值的灌溉频率和沼液浓度区间大约为4.0~4.6d和17.6~20%，2018年春季为4.0~4.5d和19~20%。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 项目研究背景

1.2 研究的意义及目的

1.3研究进展及可行性分析

1.3.1 沼液对作物及土壤的影响研究现状

1.3.2 水肥一体化技术研究现状

1.3.3 水肥耦合的研究现状

1.3.4 可行性分析

1.4 研究内容和技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

第2章 材料与方法

2.1 试验区概况

2.2 试验设计

2.3 土壤及植株取样

2.4 测定项目与方法

2.5 数据统计分析方法

第3章 沼液浓度和灌溉频率对番茄生长发育及生理特性的影响

3.1 番茄株高

3.2 番茄茎粗

3.3 番茄干物质积累量

3.4 小结与讨论

第4章 沼液浓度和灌溉频率对番茄产量、品质及水分利用效率的影响

4.1 番茄单株产量

4.2. 番茄水分利用效率

4.3 番茄品质

4.3.1 番茄果实有机酸含量

4.3.2 番茄果实可溶性糖含量

4.3.3 番茄果实维生素C含量

4.3.4 番茄果实蛋白质含量

4.3.5 番茄果实糖酸比

4.4 产量、水分利用效率和品质的综合评价

4.4.1 沼液浓度和灌溉频率与产量、水分利用效率和品质的关系

4.4.2 基于空间分析的综合评价

4.5 小结与讨论

第5章 沼液浓度和灌溉频率对根区土壤水分和养分的影响

5.1 番茄根区土壤含水率

5.2 番茄根区土壤全氮

5.3 番茄根区土壤全磷

5.4 小结与讨论

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间公开发表的论文