不同施磷水平下温室冬春茬黄瓜日产量变化及其与光温环境的关系

针对设施蔬菜生产不合理施用磷肥问题,采用3年定位试验,研究滴灌条件下施用不同量磷肥后,温室冬春茬黄瓜的日产量变化、光温响应,及其产瓜高峰期,明确养分需求最大效率期和适宜施磷量。共设3个施磷水平,分别为不施磷P0处理、推荐施磷量P1处理和农民常规磷量P2处理。P1处理磷量参考基础土壤Olsen-P测试值、土壤磷素丰缺指标和目标产量推荐,单季施用P₂O₅ 300 kg · hm^-2。P2处理磷量按照调查所得河北省设施黄瓜生产磷肥平均用量设计,单季施用P₂O₅ 675 kg · hm^-2。结果表明,（1）3年日产瓜量变化均符合二次曲线特征,产瓜高峰出现在定植后97 ~ 104 d,此时温室早8：00 ≥ 10 ℃的累计气温为1 389.4 ~ 1 849.6 ℃,累计日照时数为629.0 ~ 866.8 h;根据温室内外气温回归关系,估算该时期温室日均气温23 ~ 27 ℃、活动积温约1 650 ~ 2 050 ℃,该阶段即为冬春茬黄瓜养分需求最大效率期。（2）与P2处理相比,P1处理减施磷56%后磷素供应满足了黄瓜产量建成需求,3年产瓜高峰出现时期、高峰期产瓜量和总产量均无显著改变。（3）连续不施磷肥高产黄瓜果实成熟推迟,2009年P0较P2处理产瓜高峰推迟16 d,产瓜高峰形成时已接近拉秧期。综上,在华北平原地区光温条件下,温室冬春茬黄瓜养分需求最大效率期在5月下旬至6月上旬,满足该时期养分适量供应有利于提高肥料利用效率;在与供试条件相近的温室,冬春茬黄瓜目标产量170 t · hm^-2时,P₂O₅施用量300 kg · hm^-2（较农民常规施磷量减少50%以上）能保证产瓜高峰期不滞后,产量不降低。     

节水减氮对温室土壤硝态氮与氮素平衡的影响

【目的】针对日光温室蔬菜生产中肥水超量施用问题,以提高氮肥利用率和实现温室菜田可持续利用为目标,研究节水减氮在温室蔬菜生产中的增效潜力,推荐适宜水氮用量。【方法】采用当地典型种植茬口冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄,在沟灌方式下设计农民习惯灌溉（W₁,＞100%田间持水量）和减量灌溉（W₂,75%-95%田间持水量）2个灌水水平;农民习惯施氮（N₁）、较农民习惯减氮25%（N₂）、减氮50%（N₃）和无氮（N₀）4个氮肥水平,对应黄瓜季施氮1 200、900、600和0 kg·hm^-2,番茄季施氮 900、675、450和0 kg·hm^-2,共W₁N₁、W₂N₂、W₂N₃、W₁N₀和W₂N₀ 5个水氮用量组合处理,3年6季定位研究蔬菜关键生育期0-100 cm土体硝态氮动态变化,分析氮素平衡和经济效益,推荐合理水氮用量。【结果】农民习惯水氮管理W₁N₁处理土壤硝态氮积累明显,并向土壤深层迁移。节水减氮W₂N₃处理3年0-60 cm土层硝态氮供应保持在相对适宜水平,平均硝态氮含量为53.3-80.9 mg·kg^-1;0-100 cm土体硝态氮未出现明显积累,平均含量较W₁N₁处理下降13.9%-31.1%;氮素表观损失下降56%,氮肥利用率提高2.4-3.3个百分点,并保持较高的经济效益。依据0-20 cm土层硝态氮含量与产量之间的显著回归关系,获得最佳产量土壤硝态氮含量黄瓜为37.4-72.9 mg·kg^-1,番茄应低于90 mg·kg^-1。根据蔬菜氮素需求量和关键生长期适宜的土壤硝态氮含量,结合根区土壤水分监测,推荐与供试条件相近的温室,沟灌冬春茬黄瓜产量160-180 t·hm^-2下灌水450-550 mm配合施氮600 kg·hm^-2较适宜,秋冬茬番茄产量70-80 t·hm^-2时灌水170-200 mm配合施氮250 kg·hm^-2较适宜。分析水氮减施增效原因为：节水20%-30%使土壤硝态氮趋近根区分布,节氮50%降低土壤剖面硝态氮积累,节水20%-30%配合减氮50%将根区硝态氮供应维持在适宜水平的同时,降低进入损失途径的氮素,从而实现增效。【结论】华北平原沟灌温室黄瓜-番茄农民生产现状节水减氮潜力较大。优化水分管理是实现氮肥减施增效的关键,在合理灌水量下,推荐适宜的施氮量是水氮减施增效的有效措施。较农民习惯管理节水20%-30%配合减氮50%,能有效降低氮素损失,提高氮肥利用率,保持较高经济效益。     

滴灌水肥管理对温室冬春茬辣椒产量与风味的影响

  【目的】  探究滴灌水肥管理措施对温室辣椒产量与风味品质的影响,明确不同生育阶段适宜土壤含水量控制值,提出高产与增香提味的滴灌水肥管理方案。  【方法】  采用研发的全水溶滴灌专用肥,2019和2020年开展了温室冬春茬羊角型辣椒滴灌水肥协同试验。滴灌水量(W)和专用肥量(F)分别设计3个水平,共9个水肥组合处理。2019年总灌水量分别为1703.3 m3/hm2 (W1)、2423.3 m3/hm2 (W2)、3143.3 m3/hm2 (W3),总专用肥量分别为712.5 kg/hm2 (F1)、1087.5 kg/hm2 (F2)、1462.5 kg/hm2 (F3);2020年总灌水量分别为1913.3 m3/hm2 (W1)、2753.3 m3/hm2 (W2)、3593.3 m3/hm2 (W3),总专用肥量分别为412.5 kg/hm2 (F1)、825.0 kg/hm2 (F2)、1237.5 kg/hm2 (F3)。调查了辣椒阶段商品果产量、总商品果产量及构成、脐腐病果形成量,分析了鲜果辣味和挥发性香气成分,并监测了生育期间根区土壤含水量。  【结果】  灌水量对辣椒商品果总产量、总果实数、第4～10次滴灌施肥阶段采收的商品果产量和脐腐病果量的影响极显著(P<0.01),施肥量及其与灌水量的交互作用影响不显著。两年商品果总产量和2019年总果实数均表现为:W3>W2>W1,处理间差异显著;从第4次滴灌施肥开始,W2和W3处理采收的果实商品产量显著高于W1处理,在第6、7、9次施肥阶段,W3处理果实商品产量显著高于W2处理;W3处理显著降低了非商品果产量和脐腐病果量,氮磷钾总吸收量也显著高于W1处理。灌水量对鲜果中碳氢化合物、醛类、吡嗪类、呋喃类等主要香气组分含量,二氢辣椒素含量以及2-甲氧基-3-异丁基吡嗪(主体香气物质)、(E,E)-2,4-壬二烯醛等主要香气物质活度的影响极显著(P<0.01),施肥量对吡嗪类组分含量影响显著(P<0.05),水肥交互作用不明显。W1处理碳氢化合物、吡嗪类、呋喃类香气组分含量显著高于W2和W3处理,二氢辣椒素含量也最高,W1和W2处理醛类组分含量显著高于W3处理,W1处理2-甲氧基-3-异丁基吡嗪、(E,E)-2,4-壬二烯醛的活度显著高于W2,W2处理显著高于W3处理。F2和F3处理2-甲氧基-3-异丁基吡嗪的活度显著高于F1处理。W1、W2和W3处理全生育期根区土壤相对含水量平均分别为51%、77%和88%;从第2次滴灌施肥开始,W2、W3处理土壤含水量显著高于W1处理。  【结论】  适量降低滴灌水量可浓缩鲜果汁液,增加多种香气成分的积累,但是病果和畸形果较多;适量增加滴灌肥量有利于辣椒主体香气成分累积。增香提味兼顾产量较适宜的水肥组合(W2F2)灌水量为2423 m3/hm2和专用肥量为825 kg/hm2。     

减量施磷对温室菜地土壤磷素积累、迁移与利用的影响

【目的】针对过量施磷问题,定位研究日光温室蔬菜生产磷肥减施潜力,明确适宜施磷范围。【方法】以北方温室蔬菜主栽种类黄瓜和番茄为研究对象,采用冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄种植模式,在基础土壤有效磷(Olsen-P)40.2 mg·kg~(-1)下,设计不施磷肥(P0)、减量施磷(P1)和农民常规施磷量(P2)3个磷肥用量水平。P0、P1、P2处理对应黄瓜单季施磷肥(P_2O_5)0、300、675 kg·hm~(-2),番茄单季施磷肥(P_2O_5)0、225、675 kg·hm~(-2)。3年6季定位研究蔬菜生产磷素盈亏、土壤有效磷供应与迁移,分析产量变化,推荐合理施磷范围。【结果】(1)农民常规施磷量年盈余磷480.0 kg P·hm~(-2)·a~(-1),每盈余磷100 kg P·hm~(-2)主根区0—20 cm土层Olsen-P增加2.7mg·kg~(-1),3年0—20 cm土层Olsen-P平均含量70.2 mg·kg~(-1),2010年番茄季0—20 cm土层磷素饱和度(DPSM3)为80%,磷素土壤深层迁移明显。(2)减量施磷较农民常规磷量下降61.1%,3年磷素盈余量下降71.0%—77.3%,0—20 cm土层Olsen-P含量下降18.6%—43.5%,3年均值为49.3 mg·kg~(-1),接近瓜果类蔬菜Olsen-P农学阈值,关键生育期磷素吸收量无显著变化,产量保持在中高水平不降低;经过3年种植,0—20 cm土层DPSM3下降21个百分点,20—60 cm土层Olsen-P平均含量下降9.3%—30.1%,减施磷肥有效缓解了土壤磷素深层迁移。(3)不施磷肥导致土壤磷素亏缺,蔬菜从土壤中每攫取磷100 kg P·hm~(-2),P0处理0—20 cm土层Olsen-P含量下降3.4 mg·kg~(-1),3年0—20 cm土层Olsen-P平均含量30.5 mg·kg~(-1),虽产量没有显著降低,但是2008年番茄高产下(140 t·hm~(-2))磷素吸收量较P1、P2处理下降19.8%—30.0%,产量呈降低趋势。(4)依据上述推荐:土壤有效磷含量≥40 mg·kg~(-1)的温室,冬春茬黄瓜产量水平170 t·hm~(-2)下施用P_2O_5不宜超过300 kg·hm~(-2),秋冬茬番茄产量水平100 t·hm~(-2)下施用P_2O_5不宜超过225 kg·hm~(-2)。【结论】华北平原温室蔬菜生产减施磷肥潜力较大。对于种植一段时间(≥3年)的温室,较农民常规减施磷60%,可以显著改善磷素盈余状况,缓解土壤有效磷积累,降低土壤磷素深层迁移量,保证黄瓜番茄持续中高产水平生产。     

沼肥在现代农业生产中的应用现状与展望

在介绍沼肥养分组成及特性的基础上,概述了沼肥对土壤、作物以及环境的影响。施用沼肥能够改善土壤结构,提高土壤有机质和速效养分含量以及酶活性,提高作物产量、品质和抗逆性,有效缓解面源污染。对沼肥无害化、施用技术和使用风险等问题进行了分析,提出了控制源头污染、加强发酵工艺研究、明确沼肥限定标准、推行大中型沼气工程等发展建议。     

滴灌氮肥用量对设施菜地硝态氮含量及环境质量的影响

【目的】滴灌施肥较传统施肥更为精准的将肥水输送至作物的根区,减少肥料的用量,降低土壤水分和养分深层渗漏带来的环境风险。本试验研究滴灌管理下不同氮肥(N)用量对设施菜地供氮能力及环境质量的影响,以期获得滴灌水肥一体化管理条件下最佳施氮用量。【方法】采用日光温室冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄轮作,共设计4个化肥氮用量梯度(N_0、N_1、N_2、N_3,对应冬春茬黄瓜季施氮0、300、600、900 kg/hm~2;秋冬茬番茄季施氮0、225、450、675 kg/hm2)3年定位研究比较不同氮用量下0-100 cm土体硝态氮、电导率(EC_(5:1))、pH动态变化计算了各施氮水平下设施蔬菜生产的氮素表观平衡、氮肥利用率和经济效益。【结果】随着种植年限的延长,N_2和N_3处理0-100 cm土体硝态氮和盐分积累显著土壤硝态氮含量分别由2008年黄瓜季季平均14.4~31.1和14.9~41.0 mg/kg增至2010年番茄季季均76.4~119.8和129.0~184.5 mg/kg,分别增加了1.9~5.1和3.5~7.7倍;两处理EC。分别由2008年黄瓜季季平均379.6~514.3和407.0~476.7S/cm增至2010年番茄季季平均663.0~1212.4和710.0~1359.6μS/cm分别增加了0.3~1.8和0.5~2.0倍。与N_2和N_3处理相比,N_1处理节氮50%~66.7%,经过三年的种植0-100cm土层季均硝态氮含量和EC_(5:1)分别下降了35.5%~67.4%和6.0%~25.2%,pH增加0.06~0.18,氮肥利用率显著增加9.0~13.8个百分点而种植蔬菜的经济效益未有显著下降。【结论】温室滴灌冬春茬黄瓜一秋冬茬番茄经济施氮量分别为N 300和225kg/hm~2,既能保证3年5季蔬菜根层(0-60 cm)土层硝态氮处于相对适宜水平,具有较好的经济和环境效益。     

日光温室冬春茬黄瓜滴灌的肥水优化管理

【目的】 明确滴灌黄瓜不同生育阶段适宜的土壤含水量指标和土壤氮素供应值,优化关键生育时期肥水施用,为保障设施黄瓜绿色生产与高产提供科学依据。【方法】 供试作物为日光温室冬春茬黄瓜。在相同基肥用量下,滴灌追肥设计低量（W1）、中量（W2）、高量（W3）3个灌水量和低量（F1）、中量（F2）、高量（F3）3个施肥量,共9个肥水组合处理。分生育阶段分析产量、品质、养分吸收量与肥水用量、主根区（0—40 cm）土壤含水量及养分供应水平的响应关系。【结果】 （1）与W1处理相比,W2、W3处理商品瓜总产量显著增加,增幅11.1%—12.8%,其中W3处理第1、2次肥水管理期间商品瓜产量显著降低,降幅10.4%—17.7%,W2、W3处理第6—8、10—12和14—16次肥水管理期间商品瓜产量分别增加10.8%—26.2%、21.2%—40.3%和33.5%—46.4%;W2、W3处理氮、磷、钾总吸收量显著增加,增幅分别为17.9%—20.2%、28.3%—36.3%、25.9%—33.7%,其中进入产瓜盛期后,阶段养分吸收量增加显著;W2、W3处理产瓜期间主根区平均体积含水量增加4.2—6.4个百分点,保持在相对含水量79%—87%;果实含水量增加0.2—0.3个百分点,但果实可溶性固形物、硝酸盐、可溶性糖、Vc含量分别下降7.4%—10.1%、0.9%—5.4%、5.9%—6.2%、5.5%—12.8%;产瓜期间主根区硝态氮含量降低9.1%—68.0%;灌水利用效率下降31.1%—49.3%。（2）与F1处理相比,F2、F3处理商品瓜总产量增加4.0%—7.9%;氮、磷、钾总吸收量显著增加,增幅分别为9.7%—13.1%、7.9%—11.8%、12.6%—17.3%;F2、F3处理产瓜期间主根区硝态氮含量增加38.0%—162.0%,分别保持在24.6—47.9、27.3—72.2 mg·kg ^-1;但果实硝酸盐含量增加5.5%—14.6%,肥料利用效率下降32.1%—47.8%。（3）从全生育期角度综合肥水效应,W2F2处理能保持较高产量、肥水利用效率和较优品质,同时降低土壤氮素残留,为冬春茬黄瓜兼顾绿色生产与高产的滴灌肥水用量。【结论】 高产（170—180 t·hm ^-2）温室滴灌冬春茬黄瓜3月下旬至4月下旬（产瓜初期）、4月下旬至5月中旬（产瓜盛期前期）、5月中旬至6月中旬（产瓜盛期）、6月中旬至7月上旬（产瓜末期）主根区土壤适宜相对含水量分别为63%、78%、82%、85%,下限控制在61%、73%、78%、81%;在3月下旬至4月上旬,主根区相对含水量上限控制在67%—71%。产瓜期间主根区适宜硝态氮含量维持在25—40 mg·kg ^-1。