番茄综合营养品质指标构建及其对水肥供应的响应

为构建番茄综合营养品质指标,分析其对水肥供应的响应,该文以灌水量和氮、磷、钾肥用量为试验因素,按照四元二次正交旋转组合设计,进行番茄盆栽试验,监测番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、番茄红素和维生素C 6项单一品质指标,根据主观层次分析法与客观熵权法和基于博弈论的组合赋权法,确定番茄单一营养品质评价指标权重,次序为:番茄红素糖酸比维生素C可溶性糖可溶性固形物可滴定酸;通过近似理想解法,构建番茄果实综合营养品质评价指标。在此基础上,通过回归分析建立番茄综合营养品质与水肥因子的数学模型,分析其对水肥因子的响应关系。结果表明,各水肥因子对番茄综合营养品质的主效应表现为:施磷量施氮量灌水量施钾量。当其他因素为中间水平时,番茄营养品质随灌水量或施氮量的增加呈开口向下的抛物线型变化,随磷肥用量的增加线性增加,随施钾量的增加呈开口向上的抛物线型变化。交互作用表现为,灌水量与施氮量、磷与钾肥用量之间存在显著交互作用。表明灌水量、氮肥用量过高不利于番茄综合营养品质的提高,合理增施磷肥和钾肥可有效提高番茄营养品质。     

水、氮磷肥及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响

为了解豫西半干旱区不同水、肥条件对小麦淀粉品质的调控效应,于2009—2010年度和2010—2011年度在河南省洛阳市农业科学研究院以"洛旱2号"小麦为材料,采用防雨棚池栽种植方式,研究了不同灌水量、施氮量和施磷量及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响。结果表明:施氮量和施磷量对小麦淀粉糊化特性均有显著影响(P≤0.05或P≤0.01);随施氮量的增加,淀粉各黏度参数呈增大趋势,施氮量为105 kg.hm 2时达最大值,之后增加施氮量各黏度参数又有所下降;黏度参数在施磷量为168 kg.hm 2时达最大值。在豫西半干旱生态条件下,灌水量对淀粉黏度参数影响不显著,但存在灌水量×施氮量的显著互作效应(P≤0.05或P≤0.01)。从不同水肥处理组合看,淀粉糊化特性以处理组合N105P168W217.5[施氮量105 kg(N).hm 2、施磷量168kg(P2O5).hm 2和全生育期灌水量217.5 mm]最优。相关分析表明,淀粉黏度参数与籽粒产量在2009—2010年度呈显著正相关,而在2010—2011年度相关不显著,说明产量与淀粉品质间存在着协同提高的可能性。     

水肥耦合对加气滴灌加工番茄产量及品质的影响

为探求北疆地区水肥耦合对加气灌溉加工番茄产量、品质及水肥利用效率的影响，该研究设置2个灌溉水平分别为4 950和4 050 m3/hm2、4个施氮梯度分别为280、250、220和190 kg/hm2以及2个加气水平分别为掺气比例15%和0%进行完全组合设计。结果表明，加气灌溉使加工番茄产量显著提高2.32%～10.02%，灌溉水分利用效率与氮肥偏生产力分别提高6.12%和6.19%。加气提高了加工番茄可溶性糖、有机酸、维生素C、可溶性固形物含量，基于主成分分析对各品质指标进行综合评价，得出最优处理为灌水4 050 m3/hm2，施氮250 kg/hm2。研究可为提高新疆加工番茄水肥利用率提供理论依据。     

根系分区交替灌溉条件下水肥供应对番茄果实Vc含量的影响

研究根系分区交替灌溉条件下灌水量和氮、磷、钾肥用量对番茄果实中Vc含量的影响。在根系分区交替灌溉条件下,采用四元二次正交旋转组合设计,通过盆栽试验,建立番茄果实Vc含量与水肥因子的数学模型,并对各单一因素及两两因素的耦合效应进行分析。结果表明,在其他因子为中间水平时,番茄果实Vc含量随灌水量和施磷量的增加先增加后减少,随施钾量呈先减少后增加的变化趋势,不随氮肥用量的变化而变化。各水肥用量对番茄果实Vc含量影响的大小顺序为:灌水量(X1)>施磷量(X3)>施钾量(X4)>施氮量(X2)。交互效应表现为,灌水量和施磷量、施氮量和施钾量间的负交互作用对番茄果实Vc含量影响显著。中等灌水量配施中量磷肥,适量减少氮肥或钾肥,有利于番茄果实Vc含量的增加。相关研究结果需要进一步验证。     

水肥耦合对春小麦水分利用效率的影响

采用312-D最优饱和设计,在辽西半干旱区开展了连续4年的春小麦田间水肥耦合试验,研究春小麦水分利用效率.结果表明水肥单因子对水分利用效率有显著影响,影响顺序为水＞磷＞氮.其中,氮、磷施用量对水分利用效率的提高是正效应,而灌水量对水分利用效率是负效应.水肥多因子对水分利用效率有交互效应,氮与磷之间、氮与水之间的交互效应极显著,对水分利用效率表现为正效应.磷与水之间表现为负效应,但不显著.水分利用效率超过10 kg/(hm2·mm)的水肥优化管理方案为,施氮量102.6～239.3 kg/hm2,施磷量84.3～139.0kg/hm2,灌水量41.0～170.9 mm.获得最大水分利用效率的施氮量220.6 kg/hm2,施磷量76.0 kg/hm2,灌水量117.4 mm.     

水肥供应对番茄果实维生素C含量的影响

采用四元二次正交旋转组合设计,通过番茄盆栽试验,研究灌水量和氮、磷、钾肥用量对番茄维生素C含量的影响。结果表明,在试验条件下,番茄果实中维生素C含量随灌水量和施磷量呈开口向下的抛物线型变化,随钾肥用量呈开口向上的抛物线型变化,但不受氮肥用量的影响;交互效应表现为灌水量和施磷量以及施氮量和施钾量均呈负交互作用。表明合理的灌水量、施磷量和施钾量有利于提高番茄果实中的维生素C含量,而施氮量的改变是通过与施钾量发生负交互作用抑制番茄维生素C累积的。     

水氮耦合供应对日光温室番茄产量和品质的影响

以番茄为试材,采用2水平灌水量(W1:4541.0 m3/hm2、W2:2270.6 m3/hm2)×3水平氮肥追施量(N1:747.4 kg/hm2、N2:373.7 kg/hm2、N3:0 kg/hm2),研究了不同水分和氮素供应水平对日光温室越冬栽培番茄产量和品质的影响。结果表明,氮肥追施量较多(N1)时可显著提高番茄产量,减少灌水量并未导致产量的显著下降。高量施氮或不施氮,番茄果实Vc含量均相应下降。高量施氮可显著提高果实中游离氨基酸及可溶性蛋白质含量。增加施氮量和灌水量可显著提高果实中有机酸含量,但对可溶性糖含量无显著影响。加大氮肥追施量和减少灌水量可显著增加果实中硝酸盐含量。采用灰关联理论对不同水分和氮素供应条件综合评价,结果以灌水量2270.6 m3/hm2和施氮量373.7 kg/hm2为最佳处理组合。     

根系分区交替灌溉条件下番茄果实硝酸盐含量的水肥耦合效应研究

为了解根系分区交替灌溉条件下灌水量和氮、磷、钾肥用量对番茄果实中硝酸盐含量的影响，通过盆栽试验，采用四元二次回归正交旋转组合设计，建立了硝酸盐含量与水肥因子的数学模型，并对各单一因素的效应及两两因素的耦合效应进行了分析。结果表明，在其他因子为0水平时，番茄果实中的硝酸盐含量，随灌水量、施磷量的增加均呈先增加后降低的变化趋势；随施钾量的增加呈先降低后增加的变化趋势；但不随施氮量而变化。灌水量与施氮量、施磷量与施钾量的交互作用均表现为阻碍番茄果实硝酸盐的积累。根系分区交替灌溉条件下，适当提高灌水量和施磷量,或者减少施钾量能有效地降低番茄果实的硝酸盐含量。     

温室沟灌条件下不同水氮用量对番茄产量、品质及水肥利用的影响

试验在温室栽培条件下研究不同的水氮用量对番茄产量、品质和水肥利用的影响,以期为温室番茄的生产提供科学的水氮管理依据。结果表明:有机无机配施模式下灌水与施氮量存在一定的交互作用,对于番茄产量、氮素总含量以及水氮利用效率具有较好的拮抗作用;充足的水分供应和适宜的施氮量是保证番茄产量、提高水氮利用率的前提。在相同灌溉量不同施氮量情况下,随着施氮量的升高,番茄品质中可溶性糖、可溶性酸和Vc含量与产量先升高后降低;在相同施氮量不同灌水量情况下,节水灌溉处理的氮肥与水分利用效率明显高于传统灌溉,且比传统灌溉处理增产3. 07%和5. 40%,节水灌溉处理的农学利用效率和肥料偏生产力比传统灌溉分别提高了23. 61%～29. 58%和3. 07%～5. 49%,与传统灌溉相比,节水灌溉处理的水分利用率提高了54. 60%和58. 64%,且节水灌溉下施氮量为675 kg/hm~2的处理产量以及水氮利用率最高。在本试验中,节水灌溉条件下施氮量为675 kg/hm~2的处理W2N675为较适宜番茄生长发育的处理措施。     

水肥耦合对保护地辣椒叶片光合速率的影响

为了探讨辣椒的水肥耦合效应,采用二次回归正交旋转组合设计,建立了灌水定额、氮肥和磷肥对保护地辣椒叶片光合作用速率的数学模型。研究表明,灌水或施肥过多过少都引起辣椒叶片光合作用速率降低。灌水、施氮和施磷3因素中,某一因素均以其他2因素代码值为零水平时辣椒叶片光合作用速率较高。3因素对辣椒叶绿素含量影响的大小顺序为施磷施氮灌水。施磷效应较大,施氮和灌水效应较小且大小相近。用频率分析方法得出辣椒叶片光合作用速率≥0.29mg·m-2·S-1的综合水肥管理措施为:灌水167.7～179m3·hm-2·次-1,施纯氮231～261.2kg·hm-2,施纯磷204.9～220.5kg·hm-2。灌水、施氮和施磷对辣椒产量和叶片光合作用速率影响的效应趋势基本相同,二者有显著的正相关,辣椒良好的光合生理特性为辣椒产量的形成奠定了良好基础。     

膜下滴灌水肥耦合促进番茄养分吸收及生长

研究膜下滴灌不同水肥调控措施对日光温室番茄生长、产量、养分吸收利用的影响,为温室番茄水肥科学管理提供依据。设灌水(W)和施肥(F:N-P2O5-K2O)2因素,以常规沟灌施肥(W1:100%ET0,F1:240-120-150kg/hm2,ET0为参考作物蒸发蒸腾量)为对照(Control,CK),3个滴灌水量(W1:100%ET0、W2:75%ET0、W3:50%ET0)和3个施肥水平(F1:240-120-150 kg/hm2、F2:180-90-112.5 kg/hm2、F3:120-60-75 kg/hm2)。结果表明,滴灌施肥(W1F1)比CK处理的干物质量、产量和肥料偏生产力(PFP,partial factor productivity of fertilizer)分别增加60.0%、46.9%和47.0%,氮、磷和钾吸收量是CK的1.82~2.41、1.56~2.03和1.36~1.90倍。滴灌施肥下,W1F2干物质量最大(9 258.3 kg/hm2),W1和W2较W3增产19.0%和6.5%,F1和F2较F3增产18.3%和12.9%。生育期内,植株氮、磷和钾吸收量均随灌水量和施肥量的增加而增大(第二果膨大期,F2处理磷和钾吸收量最大除外),灌水量越大,养分利用效率(NUE,nutrient use efficiency)越小,吸收效率(UPE,nutrient uptake efficiency)和PFP越大,施肥量越大,NUE、UPE及PFP均减小。综合分析,滴灌施肥增产效果明显,W1F2(100%ET0,N-P2O5-K2O为180-90-112.5 kg/hm2)处理干物质量最大,有较大的增产潜力,UPE和PFP较高,是适宜的灌水施肥组合。     

长期配施有机肥对灌淤土春玉米产量及氮素利用的影响

为了寻求合理利用畜禽粪便资源与改善玉米氮素利用的有效措施,通过3a连续田间定位试验,研究有机肥替代部分化肥配施对玉米产量和氮素利用率的影响。结果表明:与CK相较,施用有机肥土壤pH值下降了0.59~0.86,土壤容重下降了8.05%~10.74%。有机无机配施(N1M1、N2M2)处理定位施肥3a后,土壤有机质含量年均分别增加0.86,0.44g/kg,土壤全氮含量年均分别增加0.09,0.06g/kg,土壤碱解氮含量年均分别增加4.74,3.68mg/kg,土壤速效磷含量年均分别增加6.62,5.35mg/kg,土壤速效钾含量年均分别增加8.46,6.66mg/kg。与常规N1处理比较,第3年N1M1、N2M2处理的产量分别提高了12.38%和13.43%,氮肥利用率分别提高了10.98%和16.20%,氮肥农学效率分别提高了4.65,10.50kg/kg,氮肥偏生产力分别提高了4.65,21.02kg/kg。因此,配施有机肥可降低土壤pH值和容重,显著提升土壤有机质和养分含量,对促进玉米产量和氮肥利用率具有积极作用,其中N2M2处理是协调作物产量和环境安全的合理选择。     

氮、钾肥用量对膜下滴灌加工番茄产量和品质的影响

通过田间小区试验,研究不同氮、钾肥用量对加工番茄产量、品质的影响。试验设N 0、210、300、390kg/hm~24个水平,K_2O 0、135、225、315 kg/hm~24个水平,于成熟期测定各项品质指标、产量构成并分析增产效应。结果表明,氮肥、钾肥对加工番茄均有显著增产作用,但钾肥的增产作用强度不如氮肥显著。氮、钾肥增产率范围分别为32.8%~51.4%,13.3%~23.0%。N、K肥均通过增加加工番茄单果重增加产量。施氮量390kg/hm2处理番茄红素、可溶性固形物较300 kg/hm~2处理显著降低10.85%和14.77%,较210 kg/hm~2低氮处理糖酸比显著下降36.04%。随施钾量的增加,番茄红素持续增加,315 kg/hm~2处理最大,为14.97 mg/100 g。增施钾肥可溶性固形物含量可以提高8.81%~13.73%,糖酸比提高3.98%~30.68%。增施钾有利于降低脐腐病发生率,提高氮肥用量可使脐腐病发生率显著增加。分别对施氮肥量、施钾肥量和产量的关系用一元二次方程拟合,得到最高产量氮肥施用量为265.5 kg/hm~2,最高产量钾肥施用量为268.5 kg/hm2。确定合理的氮肥和钾肥的施肥量范围分别为254.1~265.5和225~230.2 kg/hm~2。     

不同施肥对滴灌大豆磷素积累与分配的影响

采用节水滴灌方式，研究肥料用量和施肥时期对滴灌大豆磷素积累、分配、利用及产量的影响，目的是探索节水灌溉与施肥相结合的灌溉施肥新模式。结果表明，在滴灌条件下前期种肥的供给对大豆磷素积累及产量的形成非常重要，T1（1/2种肥）、T2（种肥）、T3（3/2种肥）、T4（1/2种肥+花期1/2滴肥）、T5（1/2种肥+结荚期1/2滴肥）处理的滴灌大豆磷素积累量大，吸收利用率较高（种肥为尿素75 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2、硫酸钾90 kg/hm2，滴肥为尿素127.5 kg/hm2、磷酸二氢钾为133.5 kg/hm2）；综合产量因素，在种肥用量为尿素37.5 kg/hm2、磷酸二铵75 kg/hm2、硫酸钾45 kg/hm2的基础上，在结荚期再滴施尿素63.75 kg/hm2、磷酸二氢钾66.75 kg/hm2，这种滴灌施肥方式效果最佳。     

长期施肥对红壤pH、作物产量及氮、磷、钾养分吸收的影响*

在湖南祁阳典型红壤上进行不同施肥长期定位试验18年,观测了土壤pH、作物产量和氮、磷、钾养分吸收量的变化。结果表明,长期施用化学氮肥（单施氮肥、氮磷配施和氮磷钾配施）红壤pH明显下降,其中以单施氮肥降幅最大,18年降低了1.5个单位; pH降低主要发生在施肥的前8～10年,当pH下降到4.5时,其下降速度趋于缓慢并相对稳定。施用有机肥（化学肥料配施有机肥和单施有机肥）,土壤pH保持稳定或较试验开始有所升高,以单施有机肥处理pH升幅最大,升高1.0个单位。不施肥和施用化学氮肥的作物产量随着施肥年限均显著降低,其中小麦产量平均每年下降11～104 kg/hm2,玉米产量平均每年下降 24～210 kg/hm2; 而施用有机肥的作物产量保持稳定或稳定增加,其中化学肥料配施有机肥的玉米产量平均每年增加 101 kg/hm2。施用化学氮肥处理（除氮磷钾配施处理的玉米外）作物产量和氮、磷、钾养分吸收量与土壤pH均存在极显著正相关。可见,pH降低是作物产量和氮、磷、钾养分吸收降低的主要原因之一; 而施用有机肥能改善红壤酸度,尤其是化学肥料配施有机肥能获得持续高产,是红壤区的最佳施肥模式。     

长期施肥红壤稻田有机碳演变规律及影响因素

利用1981年起设置的水稻土长期施肥定位试验,分析了CK(不施肥)、N(单施氮肥)、NPK(氮磷钾配施)、NPK2(2倍氮磷钾配施)和NPKM(有机无机肥配施)等施肥措施下土壤有机碳的演变规律及其与作物产量和土壤养分(全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾)的相关性.结果表明:试验30年后,各个处理的土壤有机碳含量均有上升,其中CK、N、NPK、NPK2和NPKM的土壤有机碳在试验30年分别比试验前增加18.95％、17.72％、23.36％、16.92％和32.68％.与CK处理相比,NPK、NPK2和NPKM处理的土壤有机碳平均提高了4.09％、4.03％和25.68％.土壤有机碳含量与水稻产量呈显著相关(P＜0.001),相关系数r为0.410,这说明土壤有机碳含量的增加可以促进水稻增产.土壤有机碳与土壤养分中的碱解氮、速效磷和全磷含量均表现出极显著相关(P＜0.001),相关系数r分别为0.452、0.559和0.487,但是与钾含量相关不显著.这表明:有机无机肥配施可以持续快速提高红壤性水稻土的有机碳含量,同时在有机无机肥配施过程中应适当增施钾肥,从而促进土壤肥力平衡和维持作物高产稳产,实现农业可持续性.     

毛管埋深和层状质地对番茄滴灌水氮利用效率的影响

为了确定不同质地土壤中地下滴灌的适宜毛管埋深,通过两年日光温室滴灌施肥灌溉试验,研究了毛管埋深、土壤层状质地和施氮量对番茄产量、品质及水分利用效率（WUE）、氮肥表观利用率（AFUE）和氮肥偏生产力（PFP）的影响。研究结果表明,均质壤土中,毛管埋深、施氮量及其交互作用对番茄产量和WUE影响不显著,地下滴灌番茄Vc含量比地表滴灌低;番茄AFUE随毛管埋深增加而降低,施氮量由150 kg/hm2增加到225 kg/hm2时,番茄PFP显著降低。对均质壤土,建议毛管埋深15 cm、施氮量150 kg/hm2,以获得较高的PFP。土壤的层状质地结构明显降低番茄的产量、WUE和PFP,与均质壤土处理相比,上砂下壤和砂土夹层处理WUE分别低32%和11%,产量和PFP分别低33%和12%,从提高水氮利用效率的角度出发,建议在上粗下细（上砂下壤）的层状土壤中慎重使用地下滴灌。     

长期不同施肥模式下南方典型农田磷肥回收率变化

【目的】 通过比较南方典型农田不同土壤类型、不同施肥模式下的土壤供磷能力、磷肥回收率,揭示长期施肥下磷肥回收率时空变化特征,为区域内磷肥的合理施用提供科学依据。 【方法】 基于重庆北碚紫色土 (始于1991)、湖南望城 (始于1981) 和江西进贤 (始于1981) 红壤性水稻土长期施肥定位试验。选取不施肥 (CK)、单施稻草、厩肥 (M)、施化学氮钾肥 (NK)、施化学氮钾肥+猪粪 (NKM)、施化学氮磷肥 (NP)、施化学氮磷钾肥 (NPK)、施氮磷钾肥+厩肥、猪粪 (NPKM) 或稻草 (NPKS) 等不同施肥处理,分析长期不同施肥下作物吸磷量、磷肥回收率和磷肥累积回收率的动态变化,探讨不同施肥下作物磷肥回收率的变化特征。 【结果】 长期不施磷肥,土壤自然供磷量显著下降,北碚紫色土 (21年)、望城 (23年) 和进贤 (27年) 红壤性水稻土的年下降速率分别为0.60、0.48和0.63 kg/hm2。各试验点不同处理作物历年平均吸磷量的大小顺序为NPK、NPKS和NPKM > NP、NKM > CK或NK ( P < 0.05)。NPK配施猪粪,与配施厩肥或秸秆配施相比较,其作物吸磷量更高。3个试验点磷肥回收率随着施肥年限增加而提高。NPK处理磷肥回收率每年增加0.15%～1.94%, NPKM和NPKS处理磷肥回收率每年增加0.07%～1.60%。NPK处理磷肥累积回收率在37.8%～61.5%之间,NPKM和NPKS处理,其磷肥累积回收率较NPK处理降低了3.0%～34.3%。 【结论】 土壤的磷素自然供给量随作物种植年限增加而显著下降。磷肥的施用能够显著提高作物的吸磷量,NPK平衡施用的吸磷量显著高于化肥偏施;氮肥投入量每增加100 kg/hm2,作物吸磷量增加5 kg/hm2。各试验点磷肥回收率随施肥年限的增加而提高。NPK配施有机肥相比较NPK,降低了磷肥的累积回收率。磷肥施用量每增加 P 10 kg /hm2,磷肥回收率下降约0.9%。NPK与猪粪配合施用的情况下,可以考虑通过适当提高化学氮肥用量、减少化学磷肥投入的措施,从而提高磷肥回收率。      

水钾耦合对褐土养分及花生养分累积的影响

为明确水钾耦合对土壤养分含量及花生养分吸收累积量的影响,以"花育25"为试验材料,采用水分(35%,50%,65%,80%的田间持水量)和钾肥(0,0.15,0.30,0.45g K_2O/kg)2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨水钾耦合下褐土有机质、全量(全氮、全磷和全钾)和速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)含量的变化,以及花生植株养分累积量的差异。结果表明:钾肥用量增加会促进有效氮的吸收;在土壤水分缺乏时,水分胁迫低钾(W_1K_1)和轻度胁迫低钾(W_2K_1)两个处理在土壤全磷含量下降时有效磷含量不降反增,这表明施入少量钾肥有助于旱地磷的释放。施低钾K_1(135kg/hm~2)促进土壤速效钾的增加及土壤养分的平衡,较初始土壤提高0.43~0.59倍,且随钾肥用量的增加而不断升高。相同钾肥用量下,花生植株氮、磷和钾累积量随灌水量的增加均呈上升趋势;氮吸收量仅在水分胁迫时随着钾肥用量的增多而先增后减;除水分充足(W_4)外,在其他灌水处理下植株磷累积量随钾肥用量的增加均表现为先增后降;而钾累积量在各土壤水分下均随钾肥用量的增加呈现"低-高-低"的变化趋势,最高值均在中钾K_2(270kg/hm~2)处理。花生植株对营养元素的吸收累积与总生物产量和荚果产量相关性均达显著(p0.05)或极显著(p0.01)水平,总生物量与荚果产量呈极显著(p0.01)相关。综合考虑土壤养分的可持续供应、花生养分的累积和产量形成,建议土壤水分保持在65%FC,钾肥(K_2O)用量控制在135~270kg/hm~2为宜。