灌溉方式和施氮量对土壤硝态氮分布及温室黄瓜产量的影响

摘要

本试验于2014年10月-2016年7月在郑州新密大隗村温室大棚中进行，以黄瓜为研究对象，通过小区试验，设置2种灌溉方式（滴灌DF、畦灌BF），3个施氮水平处理（高氮100％、中氮75％、低氮50％），不完全组合，共计4个处理，分别记为DF100、DF75、DF50、BF100。通过研究灌溉方式和施氮量对土壤水分分布、土壤硝态氮分布及黄瓜生长、产量的影响，以期在达到在节水省肥的同时保障黄瓜稳产和较高的经济效益，并且减少对土壤环境造成污染的目的，为设施蔬菜可持续发展提供理论依据。主要结论如下:
　　在相同灌溉量和施氮量条件下，滴灌方式较畦灌方式的土壤质量含水率在20-140cm土层变化幅度小，体积含水率在0-50cm土层变化率小，表层土壤水势变化幅度小。滴灌方式在0-200cm土层硝态氮含量整体较畦灌方式低，滴灌和畦灌方式均在40-100cm土层出现硝态氮聚集。通过对土壤15N同位素、Cl-和NO3-含量的测定，畦灌方式较滴灌方式淋洗的深度更深，且更加严重。肥随水走，滴灌方式具有少量多次的灌溉特性，可稳定土壤水分分布，减少硝态氮的残留和深层淋洗。滴灌方式较畦灌方式的黄瓜茎粗更大，绿叶数更多，滴灌方式的黄瓜生长状况更优，进而产量较畦灌方式增加8.7％-14％，经济效益增加5.7％-13.9％，水分利用效率高14.2％-19.5％，滴灌方式的黄瓜果实品质较优于畦灌方式的。在实际生产过程中，利用分次滴灌施肥技术可使黄瓜瓜条数较多，瓜条数决定黄瓜产量，再结合黄瓜日价格，适时增加水肥可使经济效益达到最大。
　　在滴灌方式和相同的灌溉量条件下，不同施氮量处理的土壤质量含水率的变化趋势一致，不同深度的土层含水率无差异;表层土壤水势的变化趋势一致，变化幅度也无差异。DF100处理的土壤硝态氮含量显著高于DF75和DF50处理的，且40-80cm土层硝态氮有显著积累。过量的增加施氮量可导致土壤硝态氮残留量增加，无法被作物根系吸收利用，向深层淋洗也更加严重，加深了对土壤环境的污染程度。DF100和DF75处理的黄瓜的茎粗、叶片SPAD值、绿叶数均高于DF50处理的。DF100处理的黄瓜产量较DF50处理高5.3％-23％，经济效益高2.6％-18％，DF75处理的黄瓜产量较DF50处理高2.6％-7.9％，经济效益高1.3％-6.3％。DF75处理的黄瓜品质更优，VC、可溶性糖、可溶性蛋白、TSS含量均最高。提高施氮量可提高黄瓜生长，进而促进黄瓜瓜条数增加，产量增长，经济效益增加，然而过量施氮会降低黄瓜果实品质，且对黄瓜产量的提高较小，需要权衡氮肥投入与产出比，保证效率与效益的最大化。
　　综上所述，DF75处理（滴灌中氮处理）可保证黄瓜生长良好，产量稳定，果实品质良好，经济效益较高，同时灌溉水利用效率较高，土壤水分分布较为稳定，减少土壤水分渗漏、硝态氮残留和深层淋洗，可为当地设施农业栽培可持续发展提供标准栽培模式。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 研究背景

1．1．2 我国土壤肥料污染状况

1．1．3 我国设施农业发展状况

1．1．4 水肥一体化技术发展状况

1．2 国内外研究进展

1．2．1 滴灌施肥对植株生长发育、产量以及果实品质的影响

1．2．2 滴灌施肥对土壤水分和硝态氮分布的影响

1．3 研究目的与意义

2 材料与方法

2．1 材料及试验地

2．2 试验方法

2．3 试验设计

2．4 测量指标和方法

2．4．1 温室环境监测

2．4．2 黄瓜的生长指标测定

2．4．3 黄瓜的品质指标测定

2．4．4 土样的采集与测定

2．5 数据分析

3 结果与分析

3．1 灌溉方式对土壤硝态氮分布及温室黄瓜产量的影响

3．1．1 滴灌和畦灌方式对土壤水分分布的影响

3．1．2 滴灌和畦灌方式对土壤硝态氮分布的影响

3．1．3 滴灌和畦灌方式对15N同位素、Cl-和NO3-运移的影响

3．1．4 滴灌和畦灌方式对温室黄瓜生长的影响

3．1．5 滴灌和畦灌方式对温室黄瓜产量和品质的影响

3．2 滴灌方式下不同施氮量对土壤硝态氮含量的影响

3．2．1 不同施氮量处理对土壤水分分布的影响

3．2．2 不同施氮量处理对土壤硝态氮分布的影响

3．2．3 不同施氮量处理对温室黄瓜生长的影响

3．2．4 不同施氮量处理对黄瓜产量和品质的影响

4 讨论与结论

4．1 灌溉方式对土壤硝态氮分布的影响

4．2 灌溉方式对温室黄瓜生长、产量的影响

4．3 施氮量对土壤硝态氮分布的影响

4．4 施氮量对温室黄瓜生长、产量的影响

参考文献

附图

致谢