水肥一体化模式下日光温室黄瓜氮磷钾需求特性及优化施肥方案

摘要

采用三因子D-饱和最优设计，研究氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）用量对黄瓜产量和品质的影响，创建以N、P2O5、K2O用量为变量因子，黄瓜产量和品质为目标函数的三元二次数学模型。在此基础上，研究水肥一体化（Integralcontrol of water and fertilization,IWF）处理下和常规灌溉施肥（General irrigation and fertilization,GIF）处理下N、P2O5、K2O的吸收与分配规律，以及N、P2O5、K2O配施对日光温室黄瓜生理特性和产量的影响。主要结果如下： 1.建立了以N、P2O5、K2O用量为变量因子，以黄瓜产量和品质为目标函数的三元二次数学模型。通过模型解析结果表明，N、P2O5、K2O对黄瓜产量和品质均有显著影响。当N、P2O5、K2O用量分别达到57.4kg·667m-2、20.4kg·667m-2和72.1kg·667m-2时，边际产量效应降至0；N、P2O5、K2O用量分别达到45.9kg·67m-2、21.3kg·667m-2和82.0kg·667m-2时，边际品质效应降为0。通过计算机模拟运算，得出本试验条件下日光温室黄瓜产量达9200kg·667m-2以上，同时品质综合评分达到88分以上的优化施肥方案为N44.4~55.2kg·667m-2，P2O517.9~22.3kg·667m-2，K2O69.54~82.3kg·667m-2，适宜的氮磷钾配比为1∶0.40∶1.53。 2.在同一N、P2O5、K2O施用水平下，与常规灌溉施肥（GIW）处理相比，水肥一体化（IWF）处理下黄瓜的生长量明显增大，土壤根际微生物细菌、真菌和放线菌数量较多，根系活力和光合速率显著提高。 3.随着植株生长发育，日光温室黄瓜对氮、磷、钾的积累量逐渐增加，同一N、P2O5、K2O施肥水平下，控制湿度相同时，IWF处理的氮磷钾吸收利用效率分别比GIF高5.5、2.7、6.7个百分点。浇水量相同时，与GIF相比，IWF处理的氮磷钾吸收利用效率分别提高12.4、8.3、14.2个百分点。 4.在土壤相对湿度一致的条件下，IWF处理比GIW处理节省用水量约24.3%，产量提高6.5%；在浇水量相同的条件下，IWF处理的产量较GIW高12.5%。土壤湿度相同时，IWF处理黄瓜果实中的Vc和可溶性蛋白质含量分别比GIF处理的高21.4%和6.0%，亚硝酸盐含量显著降低；浇水量相同时，IWF处理的Vc、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量分别比GIF处理的高26.3%、8.1%和15.1%。

目录

声明

符号说明

1引言

1.1日光温室土壤环境与设施蔬菜水肥管理

1.1.1日光温室土壤环境现状

1.1.2设施蔬菜水肥管理现状

1.2水肥一体化

1.2.1水肥一体化的发展

1.2.2水肥一体化对作物产量和品质的影响

1.2.3水肥一体化对作物养分吸收的影响

1.2.4水肥一体化对土壤环境的影响

1.3氮磷钾的生理作用

1.3.1氮的作用

1.3.2磷的作用

1.3.3钾的作用

1.3.4氮磷钾配施在植物中的重要作用

1.4本研究的目的与意义

2材料与方法

2.1供试材料

2.2试验设计

2.2.1水肥一体化模式下日光温室黄瓜氮磷钾优化施肥方案

2.2.2不同施肥模式对黄瓜生长发育及肥料利用率的影响

2.3测定项目与方法

2.3.1土壤基础肥力

2.3.2黄瓜生长量

2.3.3气体交换参数

2.3.4土壤微生物和根系活力

2.3.5黄瓜发病率和病情指数

2.3.6黄瓜产量和品质

2.3.7黄瓜植株的氮磷钾含量

2.3.8肥料利用率

2.4数据处理

3结果与分析

3.1水肥一体化模式下黄瓜氮磷钾优化施肥方案

3.1.1回归模型的建立

3.1.2主因子效应分析

3.1.3单因子效应分析

3.1.4边际效应分析

3.1.5交互效应分析

3.1.6高产优化方案分析

3.2灌溉施肥模式对黄瓜生长发育及肥料利用率的影响

3.2.1灌溉施肥模式对黄瓜植株生长量的影响

3.2.2灌溉施肥模式对黄瓜根系活力的影响

3.2.3灌溉施肥模式对黄瓜根际土壤微生物的影响

3.2.4灌溉施肥模式对黄瓜光合特性的影响

3.2.5灌溉施肥模式对黄瓜发病率和病情指数的影响

3.2.6灌溉施肥模式对黄瓜各器官氮磷钾吸收分配规律的影响

3.2.7灌溉施肥模式对黄瓜氮磷钾肥料的利用效率的影响

3.2.8灌溉施肥模式对黄瓜产量的影响

3.2.9灌溉施肥模式对黄瓜品质的影响

4讨论

4.1水肥一体化模式下黄瓜氮磷钾优化施肥方案

4.2灌溉施肥模式与日光温室黄瓜产量及生理特性的关系

4.3灌溉施肥模式下日光温室黄瓜对氮磷钾的吸收特性

5结论

参 考 文 献

致谢

攻读硕士期间发表的论文