不同滴灌方式对温室土壤环境及番茄生长的影响

发布时间：2020-07-16 20:44

【摘要】：开展设施栽培作物适宜灌水技术与高效灌溉模式研究,对实现节约用水、促进作物优质高产和改善设施栽培的土壤生态环境等具有重要意义。本文以番茄为研究对象,于2017年在河南新乡七里营的日光温室内开展了不同滴灌方式对番茄土壤环境及生长影响的研究,试验设计加气地下滴灌(SDA)、常规地下滴灌(SDN)和地表滴灌(DN)3种滴灌方式,同时每种灌水方式基于冠层以上20cm处蒸发皿的累积水面蒸发量设计3个灌水水平(1.1Epan、0.9Epan、0.7Epan),共9个试验处理。通过对不同滴灌方式、不同灌水水平下温室番茄的土壤环境状况、土壤养分状况、形态指标、生理指标及最终产量和品质的系统观测进行研究和分析,取得了如下主要研究结果:1、SDA与SDN处理的土壤温度与土壤水分没有明显的变化趋势。SDN处理较DN处理0cm-10cm土层土壤温度增加了3.24%,而10cm-20cm减小了1.3%;结合ECH_2O系统测出的0-60cm土壤水分波动情况来看,DN主要影响表层土壤,SDN和SDA对20cm-40cm土壤影响较大,这种差异导致番茄根系的向水性生长,DN处理表层根系分布更发达,但下扎深度较浅。2、SDA处理较SDN处理的土壤中速效磷、速效钾含量、PH及有机质含量均有降低的趋势,而硝态氮含量有所增加,证明地下滴灌加气能促进番茄根系对土壤中的养分吸收和有机质分解。DN处理较SDN处理上述养分指标除PH外都有一定减小的趋势。3种滴灌方式的土壤养分表现为随灌溉水量增加而降低的趋势,表明水分对养分的吸收有促进作用。3、加气地下滴灌(SDA)有利于促进番茄的生长发育,并对番茄生理特性产生明显影响。SDA处理株高、叶面积指数、地上部分植株鲜重和叶绿素较SDN处理均有一定幅度提高,SDN较DN处理有明显的提高;SDA处理较SDN处理净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和蒸腾速率(Tr)分别平均提升6.34%、2.47%和1.96%。4、在高水(Kcp=1.1)、中水(Kcp=0.9)、低水(Kcp=0.7)水平下SDA处理较SDN处理产量分别提高了16.9%、3.6%和-0.1%,SDN处理较DN在低水和中水处理下产量分别提高了3.6%、2.7%。高灌水水平时地下滴灌加气增产效果显著,低灌水水平下地下滴灌产量高于地表滴灌。5、番茄品质会受到灌水量和加气的综合影响。可溶性固形物含量、有机酸、Vc含量随灌水量增加而降低;地下滴灌加气可以提高番茄果实的糖酸比和果实Vc含量。通过对番茄不同时期采摘果实品质的综合分析,发现中等灌水水平(Kcp=0.9)为地下滴灌较适宜的水分处理,在此基础上加气能保证产量和品质的稳定性。6、在低水(Kcp=0.7)、中水(Kcp=0.9)和高水(Kcp=1.1)灌水水平下,SDA处理的水分利用效率较SDN相应处理分别提高7.6%、15.1%和20.9%,SDN处理较DN相应处理分别提高5.02%、2%、1.41%。并且随灌水定额的增大,同种滴灌方式水分利用效率会相应减小。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S641.2;S626
【图文】：

番茄,根系

法定小区挑选涨势、大小一致的植株进行定株观测新生叶片（选第二穗果实以上叶片，用于测在定株的植株上选择同时开花的挂牌标记（选测定：在番茄生育期内每隔 10d 观测株高和叶为每小区选二十株取其平均值；叶面积测定方叶面积=最大叶长×最大叶宽×0.685（龚雪文等每隔 15 天将番茄植株距离地面 5cm 处剪断，05℃下杀青半小时后放入 75℃烘箱烘至恒重，-H2O2消煮，用 AA3 流动分析仪（Seal，Germ定：选择番茄成熟采摘期，在根未衰老前（7 月一层的分层取样法，直至根系下扎深度。取RHIZO 根系分析系统（Regent Instruments Inc。

氧气,土壤,灌溉水,含氧量

图 3.1 灌溉水含氧量Fig. 3.1 Irrigation water oxygen content期取灌溉水测定加气处理和常规处理灌溉水的含氧量。从图3.1可知，灌溉水含氧量36.4%-41.7%，常规灌溉水含氧量很稳定，一般在6.4m范围为8.6-9.2mg·L-1。由此可见，加气对灌溉水中的溶氧量有极大的溶解的氧释放到土壤中去。氧气含量的影响

含氧量,全生育期,土壤,灌水

图 3.3 灌溉后氧气变化Fig.3.3 Oxygen changes after irrigation灌水当天以及灌水后三天 SDA 和 SDN 处理 15cm 土壤中氧气变化情况，从图中可以看出，灌水后当天 SDA 处理在低水分（Kcp=0.7）、中水分（=1.1）15cm 深处的土壤含氧率分别为 19.67%、19.65%、19.44%，对应 S率分别为 19.3%、19.01%和 18.64%，加气使对应水分处理地下滴灌土壤氧3.4%、4.3%。与图 3.2 灌溉时相比，土壤氧气含量增幅已不明显。由此，加气效果持续时间不长，仅在灌水时和灌水后有限的时间里产生作用。

【参考文献】