论文部分内容阅读
针对设施黄瓜生产中大水漫灌、盲目施肥及水分和氮素利用效率低的问题,本试验研究了交替滴灌施氮对春、秋两茬日光温室黄瓜生长、光合特性和水氮利用效率等方面的影响。以‘津优35号’黄瓜为试材,采用两因素裂区设计,主区因素为灌溉方式,设传统滴灌(C)和交替滴灌(A)2个水平;裂区因素为施氮量,设0 kg/hm2(不施氮,N0)、450 kg/hm2(减施氮,N1)和900 kg/hm2(高施氮,N2)3个水平,共6个处理,对黄瓜的生长、光合特性、产量、品质及水氮利用效率等方面进行了研究。主要研究结果如下:1.交替滴灌处理下黄瓜株高和茎粗显著降低,但黄瓜的根系生长及根系活力显著提高。增施氮肥有利于植株株高的增加,但对茎粗的作用差异不显著。交替滴灌减施氮处理显著提高了根系的总根长、平均直径和根系活力。2.与传统滴灌相比,交替滴灌处理和增施氮肥显著提高了叶片色素含量。交替滴灌处理降低了叶片的气孔导度,减小了蒸腾耗水,但净光合速率差异不显著。交替滴灌减施氮处理下,光系统Ⅱ有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)、光化学量子效率(ΦPSⅡ)以及电子传递效率(ETR)最高,非光化学淬灭系数(NPQ)最低。通过JIP-test分析,交替滴灌减施氮处理改善了光系统Ⅱ性能,提高了电子传递效率。3.传统滴灌处理下,蔗糖磷酸合酶活性和淀粉含量较高,而交替滴灌处理提高了蔗糖合酶活性、蔗糖和还原糖含量。增施氮肥提高了蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶活性以及蔗糖和还原糖含量,但是淀粉的含量随着施氮量的增加而降低。交替滴灌处理下氮代谢酶活性均高于传统滴灌处理,植株根、茎、叶的全氮和蛋白氮含量均随施氮量的增加而增加。交替滴灌减施氮处理下,植株的蔗糖合酶活性及氮代谢酶活性最高,且蔗糖、还原糖以及茎、叶的全氮和蛋白氮含量均高于其他处理。4.传统滴灌处理的土壤水、氮运移以垂向运移为主,而交替滴灌处理则是侧向运移为主,降低了水分和养分的深层渗漏。交替滴灌处理下0-40 cm土层的硝态氮含量较传统滴灌处理高,且施氮量越高,各土层的硝态氮含量越高。交替滴灌减施氮处理显著增加了土壤脲酶、磷酸酶以及过氧化氢酶的活性。5.在同一灌溉方式下,果实中可溶性蛋白质和亚硝酸盐含量均随着施氮量的增加而显著增加,可溶性糖和维生素C含量则是先升高后降低。在同一施氮水平下,交替滴灌处理黄瓜的各项品质指标均比传统滴灌处理含量高。交替滴灌减施氮处理下,可溶性糖和维生素C含量高于其他各处理,且亚硝酸盐含量较低。主成分分析结果表明,交替滴灌减施氮处理黄瓜品质最好。6.交替滴灌处理的灌水量较传统滴灌处理减少50%左右,平均水分利用效率春茬提高79%,秋茬提高176%,产量差异不显著或略有下降。氮肥农学利用效率随着施氮量的增大而降低,交替滴灌处理下,减施氮有利于获得更高的产量,且氮肥农学利用效率高;而在传统滴灌条件下,春茬高施氮产量较减施氮仅增加0.9%,但氮肥农学利用效率降低37%。综上所述,交替滴灌减施氮处理可在保证黄瓜生长、产量和品质的同时显著提高水、氮利用效率,可作为日光温室黄瓜提质增效的一种水氮管理模式。