温室辣椒生长和氮素吸收对增氧滴灌的响应

以‘康大301’辣椒为供试作物,设置施氮量(低氮225 kg·hm~(-2)和常氮300 kg·hm~(-2))、掺气量(非曝气和循环曝气)和灌水量(低水量965 m~3·hm~(-2)和高水量1 609 m~3·hm~(-2))3因素2水平随机区组试验,系统监测不同处理土壤水饱和度(S_r)、氧气扩散速率(ODR)、氧化还原电位(Eh)、温室辣椒生长生理指标(根系活力、净光合速率、产量和品质)和氮素吸收利用状况。结果表明,与对照处理相比,增氧滴灌处理土壤水饱和度平均降低3.09%,ODR和Eh分别显著提高11.28%和7.85%。在相同灌水量和施氮量水平下,增氧滴灌处理较对照处理净光合速率平均增幅12.97%、根系活力平均增强13.10%(P0.05),产量平均增产18.18%(P0.05),辣椒Vc含量和可溶性蛋白质含量分别平均增加了9.45%和18.78%(P0.05),氮素吸收利用效率(UPE_N)平均提高了17.84%(P0.05)。综上,增氧滴灌可有效改善土壤通气性,促进辣椒生长和氮素吸收利用效率,其中灌水量1 609 m~3·hm~(-2)、施氮量300 kg·hm~(-2)、循环曝气的组合方案为推荐方案。     

水氮耦合氧灌对温室辣椒土壤肥力及细菌群落的影响

为揭示水氮耦合氧灌对温室辣椒土壤肥力、细菌多样性及群落的影响,该研究设置施氮量(225和300 kg/hm2)、通气量(通气比率为15%和0)和灌水量(0.6和0.9倍作物-蒸发皿系数)3因素2水平试验,采用高通量测序等方法研究土壤细菌群落与土壤通气性指标、土壤肥力因子之间的关系。结果表明,低水量常氮氧灌和高水量常氮氧灌条件下,果实膨大期灌水后3d的土壤溶解氧、土壤呼吸和氧化还原电位分别较不加氧对照组增加16.73%、38.78%、26.04%和18.58%、46.58%、29.09%(P0.05)。低水量低氮氧灌和高水量低氮氧灌条件下,土壤可溶性有机碳、硝态氮含量较不加氧对照组分别增加26.40%、28.22%和19.67%、18.46%(P0.05);低水量常氮氧灌和高水量常氮氧灌条件下,土壤可溶性有机碳、硝态氮含量较不加氧对照组分别增加20.38%、19.25%和17.49%、17.93%(P0.05)。Shannon、Pielou-e指数表明,加氧处理可显著提高细菌群落多样性和均匀性,而高水量和常氮处理只提高细菌群落均匀性(P0.05)。常氮高水量下,加氧处理的硝化螺旋菌属(硝化作用)和芽孢杆菌属(固氮作用)相对丰度较对照增加24.24%和20.11%,而土微菌属(反硝化作用)相对丰度较对照降低22.66%;加氧低水量下,常氮处理的硝化螺旋菌属和芽孢杆菌属相对丰度较对照增加22.95%和34.12%(P0.05)。高水量低氮和常氮条件下,加氧处理的放线菌门相对丰度较对照增加16.84%和13.37%;高水量常氮条件下,加氧处理的γ-变形杆菌较对照降低15.75%(P0.05)。土壤呼吸、Eh与Shannon指数、硝态氮含量、硝化螺旋菌属和芽孢杆菌属呈显著正相关,与γ-变形杆菌呈显著负相关。综上,水氮耦合氧灌能有效改善土壤通气性改变细菌群落结构,提升土壤肥力,为设施蔬菜水肥高效利用提供理论依据。     

陇中旱塬不同覆盖集雨种植方式对春玉米生长特性和产量的影响

以春玉米"金凯3号"为供试材料,2015年和2016年开展两年6个不同处理大田试验,设置平地全膜覆盖(WM)、平地半膜覆盖(HM)、隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)、垄沟秸秆覆盖(SM)和露地平播(CK)6个处理,测定春玉米不同生育阶段生长特性、收获后产量、水分利用效率(WUE)及经济效益等指标。结果表明,覆盖集雨种植方式均能显著促进春玉米生长和干物质积累,提高产量、水分利用效率和经济效益。较露地平作(CK),WRF和MRM处理玉米产量和WUE分别提高了4 561.34、4 126.31 kg/hm2和14.48、12.72 kg/(hm2·mm),以全膜双垄沟播种植方式增幅最显著。试验结果表明,WRF处理纯收益最高,达5 878.26元/hm2,WM处理次之,为4 599.18元/hm2,分别较CK处理增加5 113.3 1和3 834.23元/hm2,可显著提高投入产出比。全膜双垄沟播春玉米种植由于其良好耕作生产特性,是陇中旱塬春玉米高产、稳产的优势选择。     

水气互作对辣椒根系形态、产量和品质的影响效应

为揭示水气互作对辣椒根系形态、产量和品质的影响效应,设置地下水灌溉C（溶解氧质量浓度5mg/L）作为对照,2个加气量：A（溶解氧质量浓度15mg/L）和O（溶解氧质量浓度40mg/L）,2个灌水量：W1和W2（0.8倍和1.0倍作物-蒸发皿系数）开展随机区组试验,基于相关性分析和主成分分析对不同处理进行综合评价。结果表明,加气灌溉对辣椒根系形态、产量、品质、株高和氮素利用效率均有明显的促进作用。处理AW1产量最高,为6.78t/hm2,较处理OW1和CW1产量分别增加39.04%和42.89%,较处理AW2产量增加30.80%（P<0.05）。与处理CW1相比,处理AW1的可溶性糖含量（BRIX）、可溶性蛋白含量和糖酸比（SAT）分别增加29.49%、75.24%和68.10%（P<0.05）,处理AW1根干质量、总根长、根体积和根表面积分别增加13.63%、11.09%、59.47%和6167%（P<0.05）。与处理CW2相比,AW2辣椒株高、氮素吸收量、产量和灌溉水利用效率分别增加17.88%、66.56%、26.28%和26.12%（P<0.05）。根系形态指标（根干质量、总根长、根体积和根表面积）与氮素吸收量、株高、产量、BRIX含量和可溶性蛋白含量均呈显著正相关,且处理AW1综合得分最高。综上,综合考虑提质、增产、节水3方面,确定加气量15mg/L、灌水量0.8倍作物-蒸发皿系数为最佳水气调控模式。