加气地下滴灌对温室番茄生长发育和养分积累的影响研究

摘要

针对传统设施农业生产中地下滴灌易造成土壤氧气含量降低，影响根系对水分、养分吸收的问题，面向发展节水高效农业提质增效的需求，以改善土壤水气环境、提高水分利用率为目标，实现作物水、肥、气、热的平衡，有效调控根区土壤环境，促进作物生长发育和养分积累。本试验以温室番茄为研究对象，通过地下滴灌不同水分处理条件，探究加气地下滴灌不同水分供应对温室番茄生长发育和养分积累的影响。试验设两个灌水水平：依据蒸发皿系数KCP取值1.0、0.6，两种灌水方式分别是加气地下滴灌和未加气地下滴灌。通过对比分析加气地下滴灌不同灌水量对番茄株高、茎粗、根系活力、土壤酶活性、水分利用效率、植物体内养分积累、产量、品质的影响，取得以下结果： （1）温室番茄株高茎粗有协同作用，都随着生育期的延长同步增长，前期增长速度快，后期增长速度慢，逐渐趋于稳定。加气地下滴灌不同灌水量对番茄植株定植后约50~100天株高茎粗影响显著，可见，自定植后50天左右，根际通气、适时适量的补充灌溉水，可以促进植物生长旺盛，植株粗壮。在定植后90天，加气和灌水量分别对各处理的根系活力有显著影响，这说明加气地下滴灌和灌水量对番茄植株定植的中后期有影响。 （2）过氧化氢酶、脲酶、脱氢酶活性在开花坐果期、第一果实膨大期和果实成熟期均呈现先增大后减小的趋势。方差分析得加气地下滴灌对三个生育期的过氧化氢酶、脲酶、脱氢酶活性都有显著影响，在番茄生长发育的关键时期可以采用加气地下滴灌，在第一果实膨大期还可以适当增加灌水量，也能提高酶活性。 （3）在开花坐果期，全氮含量表现为叶＞根＞茎，全钾含量表现为茎＞叶＞根，加气和灌水量及交互作用对根、叶的全氮、钾影响均不显著，加气对茎的全氮含量影响显著；在第一果实膨大期，全氮含量表现为叶＞茎＞根，全钾含量表现为茎＞叶＞根，加气对叶片的全氮、钾含量影响显著，加气和灌水量及交互作用对根全氮、钾的含量影响均不显著，加气对茎全氮含量影响显著，交互作用对全钾含量影响显著；在果实成熟期，全氮、全钾含量表现为叶＞根＞茎，加气和灌水量及交互作用对根茎叶全氮、钾含量影响均不显著。 （4）灌水量和加气地下滴灌对温室番茄的产量和水分利用效率均有显著影响，OF1处理（加气，KCP取值1.0）单株产量最高，为3973.3g，OF2处理（加气，KCP取值0.6）水分利用效率最高，为53.86kg?m-3。适当加气和增加灌水量可提高温室番茄产量，而水分利用效率受灌水量影响较大，适当减少灌水量可以提高水分利用效率。加气地下滴灌、灌水量以及二者的交互作用均对番茄VC含量、有机酸、可溶性固形物有显著性影响，对于糖酸比来说，交互作用对其没有显著影响。OF2处理的VC含量最高，为16.74mg/100g，KCP取值为1.0、0.6时，加气地下滴灌比未加气地下滴灌分别高5.7%、39%；OF1处理有机酸含量最高，达到0.13%，同一灌水水平下，采用加气地下滴灌有机酸含量比未加气地下滴灌高近1倍左右；加气地下滴灌比未加气地下滴灌可溶性固形物、糖酸比分别高30%、25%左右。 经过本试验的探究，加气地下滴灌有利于温室番茄的生长发育和营养物质在各器官的积累，尤其是在开花坐果期和第一果实膨大期适当的加气可以起到良好的促进作用，这对发展节水高效农业意义重大。

目录

声明

1前言

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

1.3.1加气方法的研究现状

1.3.2加气地下滴灌对温室番茄果实品质、产量、水分利用效率的影响研究现状

1.3.3加气地下滴灌对土壤酶的影响研究现状

1.3.4加气地下滴灌对温室番茄植株体内养分利用规律的影响研究现状

1.4研究内容

1.5创新点

1.6技术路线

2材料与方法

2.1试验地基本情况

2.2试验设计

2.3试验样品采集

（1）番茄植株样品采集

（2）土壤样品采集

2.4主要测定指标及方法

（1）生长指标的测定

（2）土壤酶

（3）根系活力

（4）水分利用效率

（6）产量与品质

3结果与分析

3.1加气地下滴灌不同灌水量对番茄植株生长指标的影响

3.1.1对株高的影响

3.1.2对茎粗的影响

3.1.3对根系活力的影响

3.2加气地下滴灌不同灌水量对土壤酶活性的影响

3.2.1对过氧化氢酶活性的影响

3.2.2对脲酶活性的影响

3.2.3对脱氢酶活性的影响

3.3加气地下滴灌不同灌水量对番茄各器官全氮含量的影响

3.3.1对番茄根部全氮含量的影响

3.3.2对番茄茎部全氮含量的影响

3.3.3对番茄叶片全氮含量的影响

3.4加气地下滴灌不同灌水量对番茄各器官全钾含量的影响

3.4.1对番茄根部全钾含量的影响

3.4.2对番茄茎部全钾含量的影响

3.4.3对番茄叶片全钾含量的影响

3.5加气地下滴灌不同灌水量对温室番茄产量和水分利用效率的影响

3.6加气地下滴灌不同灌水量对温室番茄品质的影响

4讨论

4.1各指标讨论分析

4.1.1加气地下滴灌不同灌水量对温室番茄生长指标的影响

4.1.2加气地下滴灌不同灌水量对土壤酶的影响

4.1.3加气地下滴灌不同灌水量对温室番茄各器官养分积累的影响

4.1.4加气地下滴灌不同灌水量对温室番茄产量品质和水分利用效率的影响

4.2本研究现阶段不足之处

4.3展望

5结论

参考文献

致谢

8攻读学位期间发表论文情况