陕北风沙区设施葡萄水肥一体化灌水施肥制度与品质调控研究

摘要

陕北风沙区具有良好的光热条件，在特色经济林果种植方面具有独特的区域优势。由于降雨少、蒸发大，水资源短缺是限制当地农业发展的主要因素。但同时，传统的“大水大肥”模式不仅造成水资源和肥料的浪费，也使作物产量和品质的提升遭遇瓶颈。制定合理高效的灌溉施肥制度，提高作物产量品质以及水肥的利用效率，是增加当地农民收入、改善生态环境、维持经济健康稳定发展的关键举措。在陕西省榆林市鱼河镇鱼河农场开展了日光温室葡萄水肥一体化试验，分析了不同水肥处理对葡萄产量、品质以及水分和肥料利用的影响，并以修正后的FAO Penman-Monteith（P-Mre）公式为标准，探讨了六种简易方法估算温室葡萄需水量的适用性。主要得出以下结论： （1）不同施肥处理对温室葡萄园不同时期土壤速效养分含量变化具有显著影响；在葡萄新梢生长期、果实膨大期以及着色成熟期，滴灌施肥处理T2（灌水量3810m3/hm2、施肥量840kg/hm2）可以保证葡萄主要根系层维持较高的养分含量，对于提高葡萄果实品质具有良好的促进作用。 （2）在6种简易估算温室葡萄需水量方法中，Hargreaves公式与修正后FAO Penman-Monteith公式的计算结果最为接近，而Priestley-taylor、Makkink、Turc三种方法的偏差明显。利用修正后FAO Penman-Monteith公式与Hargreaves公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET0结果的回归关系对后者进行校正，得到经验系数：a=0.6206，b=2.1556，校正后的计算结果更为精确；基于实测需水量，计算提出了基于Hargreaves公式的日光温室葡萄作物系数。 （3）滴灌施肥相比传统沟灌施肥可以有效提高葡萄果实品质，同时实现节水节肥。灌水量对葡萄产量、水分利用效率以及肥料偏生产力均具有显著影响，施肥量只对肥料偏生产力的影响达到显著水平；葡萄产量、水分利用效率和肥料偏生产力均受到水肥交互作用的影响，在一定范围内增加水肥用量有利于产量和水肥利用率的提高，但过高的水肥供给会带来明显的负效应，对农业生产造成不利影响。滴灌不同水肥处理对葡萄果实品质具有极显著影响（果实可溶性糖、Vc含量除外）。 （4）通过对温室葡萄的各项指标的主成分分析，得出滴灌处理中水中肥W2F2即灌水量为3045m3/hm2、施肥量为840~850kg/hm2是适宜当地温室葡萄栽培的最优水肥一体化灌水施肥模式。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究进展与存在问题

1.2.1 不同水肥处理对作物水分和养分吸收利用的影响研究进展

1.2.2 作物需水量估算方法研究进展

1.2.3 不同水肥处理对作物产量和品质的影响研究进展

1.3 存在问题

1.4 研究内容

第二章 试验设计与研究方法

2.1 试验区概况

2.2 研究方法与技术路线

2.3 试验设计

2.4.1 土壤含水率测定

2.4.2 气象数据测定

2.4.3 产量测定

2.4.4 品质测定

2.4.5 土壤养分测定

2.5.1 计算方法

2.5.2 数据处理

第三章 不同施肥处理对温室葡萄园土壤养分含量的影响

3.1.1 不同施肥处理对温室葡萄园土壤速效氮含量的影响

3.1.2 不同施肥处理对温室葡萄园土壤有效磷含量的影响

3.1.3 不同施肥处理对温室葡萄园土壤速效钾含量的影响

3.2.1 讨论

3.2.2 小结

第四章 滴灌水肥一体化条件下温室葡萄需水量估算方法研究

4.1 作物系数的确定

4.2 参考作物蒸发蒸腾量ET0的简易估算方法确定

4.2.1 P-Mre公式与6种简易估算方法计算的ET0逐日值的比较

4.2.2 对Hargreaves公式的计算结果进行修正和验证

4.3.1 讨论

4.3.2 小结

第五章 不同水肥处理对温室葡萄产量、品质以及水肥利用效率的影响

5.1.1 不同水肥处理条件下温室葡萄产量结果

5.1.2 滴灌条件下灌水量和施肥量对葡萄产量的回归方程的建立

5.2.1温室葡萄水分利用效率和肥料偏生产力结果

5.2.2 滴灌条件下灌水量和施肥量对水分利用效率和肥料偏生产力的回归方程的建立

5.3.1 不同灌水方式对温室葡萄品质的影响

5.3.2 滴灌不同水肥处理对温室葡萄外观品质的影响

5.3.3 滴灌不同水肥处理对温室葡萄营养品质的影响

5.4.1 讨论

5.4.2 小结

第六章 基于主成分分析的温室葡萄最优灌水施肥制度

6.1 主成分分析方法

6.1.1 主成分分析方法的介绍

6.1.2 主成分分析方法的基本步骤

6.2.1 对2017年试验结果的主成分分析

6.2.2 对2018年试验结果的主成分分析

6.3.1 讨论

6.3.2 小结

第七章 结论与存在不足

7.1 结论

7.1.1 不同施肥处理对温室葡萄园土壤速效养分含量的影响

7.1.2 滴灌水肥一体化条件下温室葡萄需水量估算方法研究

7.1.3 不同水肥处理对温室葡萄产量、品质以及水肥利用的影响

7.1.4 基于主成分分析的温室葡萄最优灌水施肥制度

7.2 创新点

7.3 存在不足

参考文献

致谢

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