亏缺灌溉下温室番茄生长生理指标对生物炭的响应

【目的】探究生物炭和亏缺灌溉对番茄生长生理指标及水分利用效率的影响,为西北地区温室栽培番茄提供灌水和生物炭施用依据。【方法】在温室内进行桶栽试验,设置3个灌溉水平(充分灌溉I1:75%θf~85%θf,中度水分亏缺I2:55%θf~65%θf,重度水分亏缺I3:40%θf~50%θf)和3个生物炭施用量(B0:0,B1:3%,B2:6%),共9个处理,每处理重复15桶,研究了不同灌溉水平和生物炭施用量对番茄不同生育期生理指标、地上部干物质量和水分利用效率(WUEL)的影响。【结果】适当的亏缺灌溉不会影响番茄植株生长关键期的光合能力,同时也能大幅提高叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,但地上部干物质量显著降低;充分灌溉下生物炭施用对植株光合产生负面效应,使PSⅡ系统开放比例(qP)降低,最终导致地上部干物质量和水分利用效率显著降低;亏缺灌溉下生物炭B2处理的qP和植株热耗散能力(NPQ)在生长关键期均有所提高,从而提高地上部干物质积累和WUEL。在干物质积累关键期,监测生理指标均与地上部干物质关系密切,其中抗氧化酶活性(POD和CAT)、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)对地上部干物质积累的综合作用最大,提高叶片的光合能力和抗氧化系统的防御能力均能促进干物质的积累。与I2B0处理(55%θf~65%θf,无生物炭施用)相比,I2B2处理(55%θf~65%θf,生物炭6%施用量)的地上部干物质量和水分利用效率分别提高了6.1%(P>0.05)、30.9%(P<0.05)。【结论】I2B2处理是西北地区番茄栽培适宜的灌溉和生物炭施用组合。

生物炭对亏缺灌溉下温室重壤土栽培番茄产量及品质的影响

探究生物炭对亏缺灌溉下温室重壤土栽培番茄产量和品质的影响,确定番茄产量和综合品质最优的灌水量及生物炭添加量,为重壤土地区温室番茄栽培提供灌水及生物炭施加依据。采用桶栽试验,设置3个生物炭添加量(0,3%,6%,按干土重的百分比计)和3个灌水水平(充分灌溉W1:75%~85%θf;中度亏缺W2:55%~65%θf;重度亏缺W3:40%~50%θf。θf为田间持水量),共9个处理。结果表明:无生物炭添加时,亏缺灌溉下番茄产量降低了13.8%~54.0%(P<0.05),果实硬度、果色指数、VC、可溶性固形物、有机酸含量等营养品质指标均显著降低,果型指数、番茄红素则呈现增加的趋势,灌溉水利用效率在重度亏缺下降低了10.9%(P<0.05);在充分灌溉条件下添加生物炭,番茄产量和灌溉水利用效率分别提高了12.3%~22.0%和23.3%~28.6%,可溶性固形物含量降低了6.4%~17.7%(P<0.05),对VC、番茄红素、有机酸含量及外观品质无显著影响;在亏缺灌溉条件下添加生物炭不利于增产,C1W3、C2W3处理产量较C0W3处理分别降低了37.6%(P<0.05)、17.1%(P>0.05),但外观品质指标、VC、可溶性固形物均有一定幅度的提升,对灌溉水利用效率的影响表现为低添加量时降低而高添加量时提高。综合分析表明,各灌水水平下添加生物炭均能提高番茄品质的综合排名,充分灌溉下生物炭低添加量效果较好,而亏缺灌溉下高添加量较优,尤其是C2W2处理,番茄品质综合排名可达到充分灌溉的效果。综合考虑番茄品质、产量及灌溉水利用效率,C1W1处理(灌水水平为75%~85%θf,施炭量为3%)为最优处理。