论文部分内容阅读
设施栽培是由人工保护设施所形成的小气候条件下进行的植物栽培,是一种充分利用光照、温度、灌水、土壤等资源的高效栽培方式。目前设施农业种植面临的主要问题是土地出产率低,产品质量、外观和营养品质不高,安全性不理想等问题。由于设施场所本身具有温度高、湿度大和半封闭的特点,导致设施栽培的土壤质量容易出现退化的问题。为了改善土壤退化问题,本研究在土壤中合理施用生物炭,改变土壤物理性质为促进作物生长提供了良好的条件。由于在不同灌水量下施用生物炭对促进作物生长、产量和品质的效果不同,因此,合理的施用生物炭对改良土壤物理性质、促进作物生长及提高作物产量具有重要的作用。为探究不同灌水量和生物炭施用量对土壤物理性质、作物生长生理指标、产量和品质的影响,本研究以温室番茄为研究对象,设置了3个灌水量处理:T1(1.4Ep)、T2(1.2 Ep)、T3(1.0 Ep),在3个不同灌水量下分别设置3个不同生物炭施用量处理:B0(0 kg/m~2)、B1(2.5 kg/m~2)、B2(5.0 kg/m~2)。观测并分析土壤物理性质、番茄生长生理特性、产量和品质对不同灌水量和生物炭施用量的响应关系,为实现农业水高效利用、改良土壤、促进作物生长及提高产量具有一定的意义。本研究通过观测对比和数据分析,得出以下结论:(1)番茄苗期和成熟采摘期的T1、T2和T3灌水量下不同生物炭施用量均能改良土壤,有效降低土壤容重从而提高土壤孔隙度,优化土壤三相组成。其中土壤容重、孔隙度和三相组成在B2处理时表现出良好效果。B1和B2生物炭施用量相比B0处理在T1、T2和T3灌水量下有效降低土壤容重为2.5%~14.3%,提高土壤孔隙度1.9%~10.5%,降低土壤固相所占比百分比-0.7%~6.4%。(2)B1和B2生物炭施用量均可以增加土壤最大含水率,B1和B2相比B0处理可以增大土壤的最大含水率分别为21.9%和32.1%,但是在短期内B2生物炭施用量相比B1处理的保水性较差。(3)B1和B2生物炭施用量对番茄的株高和茎粗增长具有一定的促进作用,但是并非生物炭施用量越多番茄株高和茎粗长势越好,不同灌水量下为促进番茄株高和茎粗的生长所需的生物炭的施用量各不相同。(4)在T1灌水量下,生物炭施用量B1和B2的番茄产量相比B0番茄产量提高30.9%和降低35.7%,在T2灌水量下,生物炭施用量B1和B2的番茄产量相比B0番茄产量提高39.1%和降低35.8%,在T3灌水量下,生物炭施用量B1和B2的番茄产量相比B0番茄产量分别提高83.7%和176.6%。T1灌水量时B2生物炭施用量对提高番茄产量有促进作用,T2灌水量时B1生物炭施用量对提高番茄产量有促进作用,T3灌水量时B1和B2均可以有效地提高番茄产量。(5)在T1和T2的灌水量下B1和B2生物炭施用量均有效提高了番茄叶片气孔导度和光合速率,在T1灌水量下的B1和B2生物炭施用量处理相比B0处理番茄叶片日平均光合速率分别提高11.4%和54.8%,而在T3灌水量下,B1和B2生物炭施用量相比B0处理抑制了番茄叶片的光合速率,为16.7%和50.6%。(6)在T1灌水量下,B1和B2生物炭施用量处理相比B0处理的番茄可溶性固形物含量降低8.9%和提高7.7%,可溶性糖含量降低8.9%和提高8.7%,有机酸含量分别提高29.5%和18.1%,VC含量分别降低22.8%和56.3%;在T2灌水量下,B1和B2生物炭施用量处理相比B0处理的番茄可溶性固形物含量分别提高18.2%和23.5%,可溶性糖含量分别提高15.1%和19.9%,有机酸含量分别提高7.4%和42%,VC含量分别降低26.8%和48.6%;在T3灌水量下,B1和B2生物炭施用量处理相比B0处理的番茄可溶性固形物含量分别提高8.7%和16.8%,可溶性糖含量分别提高10.7%和17.2%,有机酸含量分别提高16.8%和36.6%,VC含量降低11.7%和提高0.3%。