灌溉量对温室全有机营养液栽培甜瓜根际环境和茎流的影响

为探究灌溉量在根际-茎流-空气环境中的调节响应机制,以薄皮甜瓜为试材,采用盆栽,根据甜瓜日蒸腾耗水量的80%(T1)、100%(T2)、120%(T3)设定3个灌水梯度处理,每7天进行一次矫正。通过监测温室空气环境和甜瓜根际环境以及甜瓜茎流量变化,筛选分析了典型天气温室空气环境、植株茎流、根际环境之间的关系。结果表明,灌溉量越大,茎流量越大;根际温度日变化典型阴天为T2>T1>T3,典型晴天为T3>T2>T1;根际绝对含水率(Rhizospheric Water Content,SWV)日变化典型阴天0:00-14:00段T3>T2>T1,14:00-24:00段T3>T1>T2,典型晴天T3>T2>T1;根际电导率(Electric Conductivity,EC)典型阴天T1>T2>T3,典型晴天为00:00-14:00段根际EC值T1≈T2>T3,13:00-23:00段根际EC值T2>T1>T3。典型阴天茎流量与空气饱和蒸气压差(vapor pressure deficit,VPD)的相关系数最大,与SWV的相关系数最小,VPD对茎流的决策系数最大,根际EC值对茎流的决策系数最小。典型晴天茎流量与VPD的相关系数最大,与根际EC相关系数最小,根际EC值对茎流量的决策系数最大,SWV对茎流量的决策系数最小。阴天按日蒸腾量100%灌溉,晴天按日蒸腾量的120%灌溉有利于维持甜瓜水分在土壤-植物-大气连续体(soil-plant-atmosphere continuum,SPAC)中的运输平衡。根际EC主要对茎流的“源”起抑制作用,而VPD主要对茎流的“库”起促进作用。阴天时,VPD是茎流量的限制因子;晴天时,根际含水率是茎流量的限制因子。

全有机营养栽培对樱桃番茄养分吸收、产量和品质的影响

为探求樱桃番茄全有机营养栽培养分的均衡供应,追求绿色优质的栽培目标,实现樱桃番茄全有机栽培的精准化管理。以“福特斯”樱桃番茄为试材,采用有机基质袋式栽培浇灌有机营养液的方式,设置2种有机营养液配方处理:F1(猪、牛、羊粪浸提液体积比2∶1∶1),F2(猪、牛、羊粪浸提液体积比4∶1∶1),配方混合配制后稀释到氮元素与山崎营养液中氮元素含量一致;3种有机营养液供应量:M1(开花坐果期每次0.6 L·株^(-1),果实成熟期每次1.4 L·株^(-1))、M2(开花坐果期每次0.8 L·株^(-1),果实成熟期每次1.2 L·株^(-1))、M3(开花坐果期每次1.0 L·株^(-1),果实成熟期每次1.0 L·株^(-1)),两因素组合得到6个处理,以山崎营养液作为无机营养液配方处理(F0M3)。通过分析植株干物质累积量、养分含量、光合特性及最终果实产量和品质等指标,探究有机营养液配方及阶段供应量对设施全有机樱桃番茄生长的影响,以满足樱桃番茄不同生长时期的养分需求。结果表明,开花坐果期减少营养液供应量,樱桃番茄植株干物质积累量减小。果实成熟期每次施用1.2 L·株^(-1)有机营养液植株干物质达到最大,营养液供应量过高会抑制植株干物质累积。开花坐果期减少营养液供应量,果实成熟期增加营养液供应量能够增加樱桃番茄植株各器官和植株总营养元素的转运分配,增加樱桃番茄叶片的光合性能。有机营养液处理较无机营养液能提高樱桃番茄果实中可溶性固形物、番茄红素和可溶性总糖含量。F1配方处理果实可溶性固形物和可溶性总糖含量优于F2配方,F2配方处理番茄维生素C含量高于F1配方。相同配方条件下M1和M2供应量处理樱桃番茄果实维生素C、番茄红素和可溶性总糖含量显著高于M3供应量处理,果实硝酸盐含量显著低于M3供应量处理,且F1M2处理樱桃番茄产量显著高于F1M1和F1M3。因此,开花坐果期减少有机营养液供应量、果实成熟期增加有机营养液供应量能够促进樱桃番茄植株的养分吸收转运和干物质积累,提高结果期植株光合性能,提升樱桃番茄果实品质。综合考虑樱桃番茄产量和品质,F1配方处理樱桃番茄风味品质较优,F2配方处理樱桃番茄营养品质较优,相同配方条件下开花坐果期每次0.8 L·株^(-1),果实成熟期每次1.2 L·株^(-1)有机营养液处理后樱桃番茄的产量和品质最优,可应用于全有机樱桃番茄的优质高产栽培。

微生物菌剂对番茄全有机营养栽培养分转化及产量品质的影响

【目的】筛选最佳的微生物菌剂,满足有机栽培番茄对养分的需求,为促进番茄优质高产提供参考。【方法】以巴宝莉番茄为试材,采用有机基质盆栽浇灌有机营养液的方式,设置施用7种微生物菌剂和不施微生物菌剂(对照,CK)共8个处理,分析不同处理有机基质养分含量、酶活性和蕃茄光合特性等指标,探究微生物菌剂对设施全有机番茄果实元素含量、产量和品质的影响。【结果】与对照相比,添加微生物菌剂后有机基质中碱解氮含量和番茄生育中后期速效钾含量增加,复合微生物菌剂处理后番茄果实的全氮、全磷、全钾含量显著高于其他处理;有机基质中脲酶、蔗糖酶活性分别提高16.4%~67.7%和10.2%~61.7%,番茄叶片的净光合速率增加8.0%~19.9%,叶绿素含量也显著增加,其中以复合微生物菌剂处理光合性能最优;番茄的产量增幅为7.3%~26.2%,胶冻样芽孢杆菌和复合微生物菌剂的增产效果达到20%以上;番茄果实果形指数,可溶性固形物、还原糖以及维生素C含量显著增加。【结论】微生物菌剂通过促进有机基质的养分释放及提高相关酶系活性,进而促进番茄植株的养分利用与生长能力,提高叶片的光合性能,最终表现为产量和品质的提升,其中胶冻样芽孢杆菌和复合微生物菌剂对于番茄的丰产增质效果最优,可应用于番茄的高产优质栽培。

称重法决策灌溉量对袋式栽培甜瓜茎流与养分吸收及产量的影响

【目的】研究有机营养液基质袋式栽培条件下,依据称重法决策灌溉量与甜瓜茎流的关系,分析茎流与根际环境因子和温室内空气环境因子的相关性,以及灌溉量对甜瓜养分吸收和产量的影响,为进一步推广称重法决策灌溉量提供依据。【方法】以薄皮甜瓜“千玉6号”为试材,采用盆栽方式,每个处理10盆。每个处理随机选取3盆植株放置在连续称重仪上测定,以获得甜瓜每个处理的蒸腾耗水总量(WET)。从开花期开始进行水分处理,即分别按照WET的80%(T1),100%(T2),120%(T3)对甜瓜进行灌溉,其余正常管理,监测甜瓜生长的空气环境因子(空气温度、空气相对湿度、冠层净辐射、饱和蒸气压差)和根际环境因子(根际含水率、根际电导率)以及不同处理甜瓜的茎流速率,分析茎流速率与空气环境因子和根际环境因子的相关性,并测定了不同处理甜瓜干物质积累、产量及各个器官的全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量。【结果】晴天甜瓜茎流流速为不稳定的宽型单峰曲线,阴天为双峰曲线,多云转晴情况下为窄型单峰曲线。各处理甜瓜茎流速率表现为T3>T2>T1,而且T3处理的变幅最大。茎流速率与空气环境因子的直接通径系数的绝对值表现为根际电导率>冠层净辐射>根际含水量>空气相对湿度>饱和蒸气压差>空气温度。根际环境因子中,甜瓜根际电导率对茎流流速的直接效应最强;空气环境因子中,冠层净辐射对茎流流速的直接效应最强。晴天不同处理甜瓜茎流总量大于蒸腾耗水总量,且晴天和阴天不同处理的茎流总量差异显著。随着灌溉量的增加,各处理甜瓜蒸腾耗水总量、总鲜质量、产量均表现为T3>T2>T1。3个灌水量处理根、茎、叶中N、P、K含量差异不显著,果实中N、P、K含量差异显著。根中N、P、K含量均表现为T3>T1>T2;茎中N、P含量表现为T3>T2>T1,K含量表现为T3>T1>T2;叶片中N、P、K含量表现为T1>T2>T3;果实中N、P含量表现为T2>T1>T3,K含量表现为T1>T2>T3。【结论】用称重法决策灌溉量属于按需精准灌溉,可以满足基质袋式栽培甜瓜的正常生长。增加灌溉量有益于经济产量的积累,但不利于干物质积累。茎流反映了甜瓜水分从根系运输至各器官的总流量,而蒸腾耗水总量反映了植物实际消耗且所需要补充的水分总量。

有机肥浸提液灌溉频次和灌水量对甜瓜果实芳香物质及纤维素含量的影响

【目的】有机肥浸提液可随水灌溉,研究灌溉频次和灌水量对甜瓜果实品质的影响,为有机甜瓜优质高产提供技术支撑。【方法】甜瓜小区试验采用随水滴灌施肥方法。所用有机肥浸提液是由腐熟干猪粪、牛粪、羊粪分别与水按1∶10质量比混合浸提72 h过滤后得到,再将3种滤液以4∶1∶1体积比混合,稀释4.3倍用于甜瓜施肥。试验设3个有机肥浸提液灌溉频次:施用8次,每次每株750 mL(F1);施用12次,每次每株500mL(F2);施用16次,每次每株375 mL(F3)。单株灌水量设两个水平:W1为果实膨大前按日蒸腾蒸发量的120%灌溉,之后按其140%灌溉,W2两个时期灌水量分别为日蒸腾蒸发量的140%和160%。果实成熟后用SPME-GC-MS技术测定甜瓜果实挥发性物质成分和相对含量及纤维素含量。【结果】甜瓜果实中共检测出71种挥发性成分,其总含量各处理从高到低顺序为F2W2>F1W1>F3W1>F1W2>F3W2>F2W1。6个处理中,共有挥发性物质为21种,其含量从高到低顺序与挥发性物质总含量排序一致。在W1下,果实特征香气物质含量以F1最高;而在W2下,其含量随着有机肥浸提液灌溉频次的增加先升高后降低,与前者变化趋势正好相反。相同有机肥浸提液灌溉频次条件下,变化规律不明显。其中,F2W2处理特征香气物质含量最高,明显高于其他处理,说明在本试验条件下,中等有机肥浸提液灌溉频次及高灌水量有利于甜瓜果实特征香气物质的形成。而不同处理对果实纤维素含量的影响与前两者不同,在低灌水量条件下,随着有机肥浸提液灌溉频次的增加,果实纤维素含量呈现先升高后降低的趋势;在高灌水量条件下,果实纤维素含量呈现升高的趋势。而随着灌水量的增加,果实纤维素含量明显下降。其中,F2W1处理的甜瓜果实纤维素含量最高,为1.3 mg/g,显著高于其他处理,高出8.3%~227.5%。对不同处理甜瓜果实芳香物质及纤维素含量进行隶属函数值法评价,综合排名顺序为F2W2>F1W1>F3W1>F3W2>F2W1>F1W2。并且F2W2处理的甜瓜产量最高,达到1.8 kg/m^2。【结论】不同有机肥浸提液灌溉频次及灌水量处理对甜瓜果实各类挥发性物质及含量的影响与对果实特征香气成分及含量的影响规律一致。在本试验条件下,F2W2处理可以同时兼顾甜瓜果实芳香物质含量、纤维素含量及产量,为较优处理组合。