稻草与生石灰对设施土壤微量元素含量和番茄产量的影响

为了探究设施内添加稻草与生石灰对土壤微量元素含量和番茄产量的影响,以长期施肥定位试验为依托,比较了施用鸡粪(M)的基础上,添加稻草(MR)、生石灰(MCa)、稻草与生石灰同时添加(MRCa)各处理全土及各粒级团聚体中有效态Fe、Mn、Cu、Zn含量和番茄产量的变化。结果表明:(1)添加稻草可增加土壤中有效态Fe、Mn、Zn含量,MR处理较M处理分别增加3.2%,80.9%,15.1%,对有效态Cu含量无显著影响;添加生石灰也可增加土壤中微量元素含量,其中Mn含量增加显著。土壤中有效态Fe、Mn、Cn、Zn含量与pH呈极显著负相关(P<0.01),与有机质含量呈极显著正相关(P<0.01)。(2)随着土壤团聚体粒级的减小,有效态微量元素含量呈下降趋势。添加稻草和生石灰可增加1~0.25mm粒级中有效态Mn含量,MRCa处理较其他处理增加6.6%~46.6%;添加稻草可增加<0.25mm粒级中有效态Zn含量。土壤中有效态Fe含量与<1mm粒级中含量呈显著正相关(P<0.01);土壤中有效态Mn、Zn含量分别与各粒级中含量呈显著正相关(P<0.01);土壤中有效态Cu含量与1~0.25mm粒级中含量呈显著正相关(P<0.01)。(3)施入稻草或生石灰可增加番茄产量,且稻草和生石灰同时施入产量最高,MRCa处理较MCa、MR处理分别增加12.6%,33.8%。土壤有效态Fe、Cu含量与产量正相关,其中有效态Fe含量对产量具有直接作用,决策系数最高,土壤有效态Cu含量对产量具有间接作用。因此,可以通过长期添加稻草和适量生石灰缓解设施土壤微量元素短缺的现状,且可获得最高作物产量,为设施内土壤可持续利用和设施农业可持续发展提供保障。

蚓粪对温室番茄植株叶片光合特性与产量的调节

为了明确蚓粪施入对不同连作年限土壤栽培的番茄植株光合作用与产量的调节作用,试验以番茄为供试作物,采用温室内盆栽试验,研究番茄连作0、5和20年土壤中,蚓粪(VM)、鸡粪(CM)、稻草(FS)和化肥(CF),不施肥对照(CK)对番茄植株生长发育、生理特性以及产量的影响。结果表明,在番茄连作0年和5年的土壤中蚓粪处理番茄植株叶片光和参数略低于鸡粪处理,但高于其他处理。在连作20年的土壤中,蚓粪的输入使番茄植株叶片蒸腾速率、气孔导度、净光合速率和胞间CO_2浓度较鸡粪处理分别提高了13.70%、12.38%、6.51%和5.85%;较稻草处理分别提高了56.11%、33.21%、19.80%和16.50%;较化肥处理分别提高了84.05%、51.68%、20.89%和42.74%。除蚓粪和鸡粪处理外,其他处理在连作5年和连作20年的土壤中栽培的番茄的生物量、根系活力、产量均低于连作0年的对应处理。蚓粪处理的连作0年和5年的土壤中栽培的番茄产量分别为1 641和1 654 g·株^(-1),高于连作20年的番茄产量(1 593 g·株^(-1)),其生物量和根系活力也高于连作20年的土壤。生产上,可以通过适量输入蚓粪来调节植株的光合作用,提高生物量以及根系活力,从而提高番茄产量。

不同比例蚓粪替代化肥对设施土壤活性碳氮含量的影响

【目的】土壤微生物量碳氮(MBC、MBN)和水溶性有机碳氮(WSOC、WSON)是土壤中活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探究不同比例蚓粪替代化肥条件下,设施土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮含量变化特征,旨在为设施土壤合理施肥提升提供科学依据。【方法】依托温室内有机肥替代部分化肥长期定位试验,以黄瓜为供试材料,试验共设6个处理,分别为100%化肥(CF100)、75%化肥(CF75)、25%蚓粪替代化肥(VM25)、50%蚓粪替代化肥(VM50)、100%蚓粪替代化肥(VM100)、不施肥(CK)。【结果】0~10 cm土层土壤活性碳氮含量略高于10~20 cm土层,其在生育期内呈先增高后降低的变化趋势。其中VM50处理提升效果最显著,较CF100处理分别提高了66.46%(0~10 cm土层)、76.02%(10~20 cm土层);在黄瓜盛果期各处理土壤WSOC含量相对较高,VM50处理土壤WSOC含量较CF100处理分别提高22.88%(0~10 cm土层)、18.84%(10~20 cm土层);0~10 cm土层,与CF100相比,生育前期VM25处理对土壤MBN含量提升效果较好,生育后期VM50处理对土壤MBN含量提升效果较好。10~20 cm土层,在黄瓜初果期各处理土壤WSON含量相对较高,VM50处理土壤WSON含量较CF100处理分别提高50.90%(0~10 cm土层)、12.55%(10~20 cm土层);3种比例蚓粪替代化肥显著提高0~10 cm土层MBC、WSOC在总有机碳,MBN、WSON在全氮中的占比,VM25、VM50处理对反映土壤微生物群落的结构信息的土壤MBC/MBN降低效果较好,VM50处理对土壤WSOC/WSON降低效果较好。【结论】在设施栽培条件下,可以通过蚓粪适量施入的措施合理替代化肥,达到给作物持续供应养分的目的,为设施栽培中科学合理施肥提供科学依据。

化肥减量配施秸秆对温室黄瓜产量及其构成因素的影响

【目的】设施蔬菜生产中,盲目大量使用化肥导致的土壤障碍、蔬菜产量和质量降低等系列问题限制了设施蔬菜的可持续发展,有机物料(有机肥、秸秆等)替代部分化肥势在必行,但有机物料替代部分化肥对蔬菜产量构成因素的影响尚未明确。【方法】本文依托温室内有机物料替代部分化肥长期定位试验,以黄瓜为供试作物,选取其中6个处理:不施肥对照(CK)、100%化肥(CF100)、75%化肥(CF75)、25%玉米秸秆N替代化肥N处理(S25)、50%玉米秸秆N替代化肥N处理(S50)以及100%玉米秸秆N替代化肥N(S100)。【结果】结果表明,CF100和CF75处理在根系生长参数、叶片光合特性以及黄瓜产量和品质上未表现出显著差异,但CF75处理最终经济效益上却提高了1.4%;相比CF100处理,S25和S50处理显著提高了黄瓜根系鲜重和根系活力,且S50处理优于S25处理;S25处理还显著增加了盛果期植株叶片净光合速率、气孔导度、叶面积,降低了胞间CO_(2)浓度;S25和S50处理均提高了黄瓜品质,且S25处理优于S50处理;S25和S50处理分别较CF100处理增产11.9%和15.2%,收益也相应提高了12.8%和16.4%。【结论】化肥减量25%不会对黄瓜产量及构成因素产生不利影响,50%玉米秸秆N替代化肥N能促进植株的生长发育,提高黄瓜叶片光合作用和黄瓜产量与品质,降低投入,增加收益。

蚯蚓肥对温室番茄植株抗氧化能力的影响

研究蚯蚓肥对温室番茄植株体内抗氧化能力的调节作用,为提高设施栽培条件下蔬菜抗病、抗逆能力提供理论依据和技术支撑。温室内盆栽试验,设置对照(CK)、化肥(CF)、牛粪(CM)和蚯蚓肥(EM)4个处理。观测植株表型性状(株高、茎粗、SPAD值和叶面积),并分别于番茄定植后25 d、50 d和75 d采集植株功能叶片和根系,测定防御酶活性(过氧化氢酶,CAT;过氧化物酶,POD;多酚氧化酶,PPO和超氧化物歧化酶,SOD)、根系活力及丙二醛含量(MDA)。结果表明:(1)蚯蚓肥可显著增加番茄叶面积和根系活力,对株高、茎粗、根系鲜重和叶片SPAD值以及根系丙二醛含量无显著影响;随生育期的延长,蚯蚓肥处理的根冠比呈上升趋势。(2)根系和叶片防御酶活性变化趋势相似,随生育期的延长,CAT活性呈下降趋势,POD活性呈上升趋势,PPO和SOD活性呈先升高后下降趋势。蚯蚓肥可提高番茄的CAT和POD活性,EM处理较其它处理增加21.63%~511.2%;EM处理的PPO活性较CM处理增加54.6%~163.9%,CF处理较CM和EM处理的SOD活性降低23.32%~91.67%。(3)相关性分析表明,番茄叶面积与根系POD活性呈极显著正相关,根系活力与叶片POD呈极显著正相关,根系POD与叶片POD、PPO和SOD呈极显著正相关。设施蔬菜生产中适量施用蚯蚓肥,在促进作物生长发育的同时,可提高番茄植株的抗氧化能力,增强作物的抗逆性和抗病性,为作物高产和病虫害绿色防治奠定基础。