设施菜地养分状况调查及水肥一体化技术应用效果研究——以常熟市碧溪农业园区为例

摘要

农业生产的发展离不开水和肥料。我国人均耕地面积不断下降、水资源短缺、资源制约日益严重，但目前大水漫灌、过量施肥等粗放型生产方式，不但导致水资源浪费，同时导致了我国肥料利用率显著低于发达国家，并且带来土壤板结、酸化等一系列问题。水肥资源浪费已经成为制约农业可持续发展、威胁粮食安全的重要因素。灌溉和施肥融合到一起的水肥一体化技术是解决上述难题的有效措施，具有明显的资源节约、水肥高效利用的优势，从而被誉为现代农业的“一号技术”。本文以江苏省常熟市碧溪农业园区设施菜地为研究对象，旨在通过对农业园区水肥一体化设施菜地开展养分状况及其变化规律调查，并通过设施黄瓜、辣椒、草莓水肥一体化试验，探索了肥料减量的技术措施。主要结论如下:
　　(1)调查区域内设施水肥一体化技术栽培1年、2年、5年、10年、15年的菜地0-20cm土层土壤中的硝态氮、有效磷、速效钾、有机质都出现了不同程度的富集，pH也随着种植年限的增加呈逐年缓慢下降趋势，但土壤容重随着种植年限的增加逐渐降低，孔隙度、田间持水量和团粒结构随着种植年限的增加呈递增趋势，土壤结构逐渐改善。
　　(2)在设施黄瓜水肥一体化试验中，不施氮磷钾中任何一种养分均会降低黄瓜的产量;水肥一体化条件下氮磷各减20％处理的黄瓜产量比当地常规施肥增产10％，水肥一体化条件下减氮20％处理下的黄瓜产量比当地常规施肥增产8.3％，并且黄瓜的品质相较于常规施肥明显提高，减磷20％处理的黄瓜产量相较于NPK处理增产效果不显著。
　　(3)在设施辣椒水肥一体化试验中，在当地习惯施肥的基础上，设置追肥总N比常规施肥减10％、20％、30％三个处理，结果减氮20％处理更有利于辣椒果实氮素的累积，而且促进了辣椒对磷的吸收，并且与其他减肥处理相比辣椒增产效果最好，与当地习惯施肥相比增产13.5％，并且品质优于当地习惯的施肥处理。
　　(4)在草莓的水肥一体化试验中，不施肥处理草莓氮素含量显著低于其他处理，在生长过程中不施中量元素和微量元素的处理草莓氮素含量明显高于其他处理;在6个处理中滴灌追肥减氮15％处理的草莓产量最高，比常规施肥增产12.1％，其次为全程滴灌（减氮20％）处理比常规施肥增产4％，各个处理之间草莓的个头大小除不施肥处理外，其他差别不大;滴灌追肥减氮15％处理草莓Vc的含量达到最大值为80.37mg/100g，显著高于其他施肥处理。在草莓整个生育期内不施中微肥的处理产量较低。
　　综上所述，实现水肥一体化技术的广泛使用和全程自动化，既需要依靠技术的创新和政策的支持和引导，又要加强水肥一体化技术的基础研究、试验推广和做好大力宣传培训工作。以期更好的服务我国现代化农业。

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 我国设施菜地养分状况

1．2 水肥一体化技术发展现状

1．2．1 国外水肥一体化技术的发展现状

1．2．2 我国水肥一体化技术的发展现状

1．3 水肥一体化技术提高水的利用效率研究进展

1．3．1 国外水肥一体化技术提高水利用效率的研究进展

1．3．2 我国水肥一体化技术提高水利用效率的研究进展

1．4 水肥一体化技术提高肥料利用效率的研究进展

1．4．1 国外水肥一体化技术提高肥料利用率的研究进展

1．4．2 我国水肥一体化技术提高肥料利用率的研究进展

1．5 研究目的与意义

1．5．1 研究目的

1．5．2 研究的意义

1．6 主要研究内容、方法和技术路线

1．6．1 主要研究内容

1．6．2 研究方法和技术路线

第二章 常熟市碧溪农业园区设施菜地养分状况调查

2．1 材料与方法

2．1．1 调查区概况

2．1．2 土壤样品采集

2．1．3 土壤样品分析测定方法

2．2 结果与分析

2．2．1 土壤pH状况

2．2．2 土壤硝态氮状况

2．2．3 土壤有效磷状况

2．2．4 土壤速效钾状况

2．2．5 土壤有机质状况

2．2．6 土壤物理性质状况

2．3 讨论

2．4 本章小结

第三章 滴灌施肥对设施黄瓜产量及品质的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 试验区概况

3．1．2 试验设计

3．1．3 采样与分析

3．1．4 数据处理

3．2 结果与分析

3．2．1 滴灌施肥对黄瓜生长前期株高的影响

3．2．2 滴灌施肥对黄瓜生长前期茎粗和最大叶面宽的影响

3．2．3 滴灌施肥对黄瓜生长前期生物量的影响

3．2．4 滴灌施肥对黄瓜产量的影响

3．2．5 滴灌施肥对黄瓜品质的影响

3．2．6 经济效益分析

3．3 讨论

3．3．1 不同施肥处理对黄瓜性状和生物量的影响

3．3．2 不同施肥处理对黄瓜产量的影响

3．3．3 不同施肥处理对黄瓜品质的影响

3．4 本章小结

第四章 滴灌施肥对设施辣椒产量及品质的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 试验设计

4．1．2 采样与分析

4．1．3 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 不同施肥处理对辣椒产量的影响

4．2．2 不同施肥处理对辣椒果实养分吸收的影响

4．2．3 不同施肥处理对辣椒品质的影响

4．3 讨论

4．4 本章小结

第五章 滴灌施肥对设施草莓产量及品质的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 试验设计

5．1．2 采样与分析

5．1．3 数据处理

5．2 结果与分析

5．2．1 不同施肥处理对草莓中期不同部位氮素含量的影响

5．2．2 不同施肥处理对草莓产量的影响

5．2．3 不同施肥处理对草莓果实品质的影响

5．3 讨论

5．4 本章小结

6．1 全文总结

6．2 创新点

6．3 存在的问题和不足

6．4 水肥一体化技术应用展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文