基于土壤电导率控制的养分供给对设施番茄生长、产量和品质的影响

我国设施蔬菜生产中缺乏有效决策指标来引导养分的科学投入,过量施肥已成为设施农业可持续发展的主要瓶颈。选用土壤电导率(EC)作为控制养分投入的决策指标,探索不同土壤EC对番茄生长、产量以及品质的影响,为未来智能化设施生产提供科学依据。通过在设施番茄体系实地试验,运用可视化电导率传感器对土壤进行实时监测,并结合水肥一体化设备进行养分投入,通过测定不同土壤EC对应的番茄生长、产量以及品质指标来分析最适合番茄生长的土壤EC。结果表明,番茄的株高、茎粗、叶片SPAD值等指标与土壤EC呈二次曲线关系,通过营养生长末期建立的二次曲线拟合得出株高在EC为4.03 mS/cm时达到最大值,茎粗和叶片SPAD值分别在EC为2.93和2.54 mS/cm时达到最大值;干物质累积量和产量也与土壤EC呈二次曲线关系,通过模型拟合得出番茄干物质累积量在EC为2.97 mS/cm时达到最大值,单果重在EC为3.19 mS/cm时达到最大值;外形品质和营养品质多个指标也与土壤EC呈二次曲线关系,模拟结果显示番茄商品果率在EC为2.77 mS/cm时达到最大值,番茄可溶性糖、有机酸、维生素C分别在EC为2.94、3.15和3.03 mS/cm时达到最大值。土壤EC与番茄生长、产量和品质均呈二次曲线关系,将土壤EC控制在合理范围既能保障高产、高品质,也有助于控制土壤养分盈余,降低环境风险。在具备水肥一体化设备的前提下,设施番茄生产中土壤EC控制在3 mS/cm左右比较适宜。

机械深松对苏打盐碱土盐碱特征及玉米生长的影响

以苏打盐碱土为研究对象,设置常规耕作不深松(CK)、机械深松30 cm(S30)和机械深松40 cm(S40)3种耕作处理,采用田间大区试验研究了机械深松耕作对苏打盐碱土不同土层盐碱特征及玉米生长的影响。结果表明:S30和S40处理中0~10、10~20、20~30、30~40、40~50 cm各层土壤电导率(EC)和pH均低于CK处理,整体上看,S40处理各层土壤平均EC和pH下降幅度大于S30处理;机械深松耕作显著提高了玉米植株株高、穗位高、穗长、穗粗、行粒数和籽粒产量,对植株茎粗和秃尖长无显著影响,S40处理玉米作物长势好于S30处理(P<0.05);S30、S40处理籽粒产量分别为8542.87、9020.33 kg/hm2,比CK处理分别高16.40%、22.90%。综上所述,机械深松耕作可以有效削弱苏打盐碱土盐害和碱害,改善土壤性状,促进玉米作物的生长,深松40 cm效果优于深松30 cm。

内蒙古河套灌区粮饲兼用高粱和谷子拔节期农艺性状对土壤盐分梯度的响应

粮饲兼用作物种植模式对内蒙古河套地区的农业、畜牧业可持续发展具有重要意义。本研究以粮饲兼用的2个高粱品种(‘F438’和‘2562’)和2个谷子品种(‘张杂19号’和‘张杂13号’)为试验材料,在内蒙古河套灌区五原县进行大田试验,研究2种作物拔节期的农艺性状对不同土壤盐碱水平的响应特征,并探讨作物不同农艺性状与土壤电导率(EC)的相关性。结果表明:以播种前样地的土壤EC为对照,至拔节期2个谷子品种土壤EC低于高粱品种;随土壤EC升高,谷子‘张杂13号’和‘张杂19号’的可见叶片数量、高粱‘F438’和‘2562’的叶片数均显著减少,表明高土壤含盐量显著抑制了2种作物的生长;高盐碱土壤显著限制了2种作物的株高和茎粗,谷子比高粱对土壤盐碱度的耐受能力更高;2种作物的叶面积对土壤盐碱水平都较敏感,低盐碱水平条件下叶面积已显著降低;随土壤盐碱程度增加,2种作物叶片叶绿素含量均呈下降趋势,2个高粱品种叶绿素含量受土壤盐碱梯度干扰相对较小。相关性分析结果表明,拔节期2种作物的茎粗、株高、叶面积和可见叶片数与土壤EC呈显著负相关。比较4个作物品种,谷子品种‘张杂19号’对土壤盐碱度的耐受能力较高,具有更强的盐碱地种植适应潜力。本研究结果对探明粮饲兼用作物在盐碱地种植模式的适应机制提供了科学依据,对内蒙古河套地区传统农业种植模式优化和畜牧业可持续发展具有重要意义。