基于温室番茄产量和果实品质对加气灌溉处理的综合评价

【目的】研究不同灌水水平和滴头埋深条件下加气灌溉对温室番茄产量、灌溉水分利用效率(IWUE)和果实品质的影响,进而对不同试验处理进行综合评价。【方法】试验以常规地下滴灌(S)为对照,设置在W1、W2和W3(对应作物-皿系数kcp分别为0.6、0.8和1.0)3个灌水水平与D1和D2(分别对应15 cm和25 cm)2种滴头埋深下进行加气灌溉(O),共12个处理。基于各处理下果实产量和品质指标的差异,通过主成分分析法探索较优的试验处理。【结果】加气灌溉下单株产量、单果重、IWUE、果实中番茄红素、Vc、可溶性糖含量和糖酸比较对照分别显著增加了21.2%、23.9%、21.0%、28.1%、36.0%、22.8%和28.0%(P<0.05)。主成分分析中,第1主成分主要受番茄红素、Vc、灌溉水分利用效率和糖酸比的正影响,且处理W2D1O和W2D2O的得分分列第1和2名。因此处理W2D1O和W2D2O在兼顾节水和番茄果实营养品质方面较优。第2主成分主要受单株产量的正影响和有机酸的负影响,各处理有机酸含量未形成显著性差异且处理W3D1O的单株产量最高,因此得分最高。处理W3D1O的综合得...     

不同增氧滴灌方式对蔬菜生长生理指标的影响

为了研究不同增氧方式对盆栽小白菜生长生理指标的影响,以小白菜为供试作物,采用盆栽地下滴灌的方式,以普通地下滴灌作为对照(CK),设置循环曝气(MAI)、双氧水(H₂O₂)、纯氧扩散器曝气(OC)及射流振荡器曝气(FO)4个增氧灌溉处理.结果表明,增氧地下滴灌显著提高了土壤呼吸速率,处理MAI,OC和FO较对照处理分别增大了65.87%,66.79%和111.62%.增氧地下滴灌促进了小白菜的根系生长、光合作用、蒸腾速率和气孔导度,进而提高了小白菜的物质量积累和产量.与对照相比,处理MAI的地下部鲜质量增大了42.03%,地下部干质量增大了79.85%;处理MAI,H₂O₂,OC和FO的光合速率分别增大了868.62%,794.14%,778.67%和650.19%;处理MAI,H₂O₂和OC的气孔导度较CK增大了157.14%,128.57%和85.71%,蒸腾速率增大了55.61%,32.38%和19.58%;处理MAI和H₂O₂的产量分别增大了56.36%和38.72%.综上,增氧地下滴灌可增强小白菜根区的土壤呼吸作用,改善光合作用、蒸腾速率和气孔导度,提高了产量及水分利用效率.其中,循环曝气处理的改善效果最为显著.     

加气灌溉下气候因子和土壤参数对土壤呼吸的影响

为揭示温室内气候因子和加气灌溉下土壤温度、氧气含量和水分对土壤呼吸的影响,对比研究了加气灌溉和地下滴灌(对照)下,各因子与土壤呼吸速率的关系。结果表明:5 cm处土壤温度与土壤呼吸呈极显著正相关关系,加气灌溉和对照处理下相关系数分别为0.615和0.564,且两处理下5 cm处土壤温度分别解释了土壤呼吸变化的46.6%和32.4%。大气相对湿度和土壤氧气含量也影响着土壤呼吸的变化。加气灌溉和对照处理下,大气相对湿度解释了土壤呼吸速率变化的35.2%和23.7%。两处理下土壤氧气含量分别解释了20%左右的土壤呼吸变化。各因子交叉混合影响了76.8%(加气灌溉)和42.5%(对照)的土壤呼吸变化。由此可知,土壤温度是影响土壤呼吸变化的控制性因子,大气相对湿度和土壤氧气含量也是影响土壤呼吸变化的重要因子。各因子对土壤呼吸速率存在交叉影响,且加气灌溉下的拟合效果明显优于对照。加气灌溉下土壤含水率略有下降,土壤呼吸速率和土壤氧气含量与对照差异显著,分别提高了33.16%和16.61%。加气灌溉明显改善了根区土壤环境,土壤呼吸的其他限制因素减少,因此加气灌溉下土壤温度、大气相对湿度、土壤含水率和土壤氧气含量对土壤呼吸的交叉影响更明显,对土壤呼吸变化的拟合效果更优。     

不同氧磷管理对水稻根系活力和产量的影响

以杂交稻C两优608为材料,设置增氧(OI)、不增氧(NI)2种灌溉方式和磷肥运筹(施磷0.18、0.36、0.54g/kg,以不施磷为对照),研究氧磷互作对水稻根系活力和产量的影响及水稻根系活力与产量的关系。结果表明:磷肥运筹造成水稻不同处理间根系活力和千粒质量差异显著,理论产量与分蘖期根系活力呈显著正相关;增氧造成不同处理间的理论产量、有效穗数、每穗粒数差异显著,当施磷量≤0.36 g/kg时,增氧条件下的理论产量、有效穗数分别比不增氧条件下的增加1.04%～23.69%、21.29%～50.03%,每穗粒数比不增氧条件下的降低11.49%～25.61%;不施磷时,增氧处理的水稻理论产量、有效穗数和千粒质量均最大;氧磷互作造成不同处理的理论产量、千粒质量差异显著,千粒质量与幼苗期、分蘖期根系活力呈显著负相关。可见,合理施磷或增氧能通过影响水稻各生育期的根系活力来提高产量,而氧磷互作有导致产量比单独施磷或增氧处理降低的趋势。     

加气灌溉改善温室番茄根区土壤通气性

为揭示加气灌溉对温室番茄根区土壤通气性的影响,探索加气灌溉下土壤温度、氧气含量、充气孔隙度与土壤呼吸和土壤微生物呼吸的关系,试验设置作物-皿系数为0.6、1.0这2种灌水水平和加气、不加气地下滴灌,共4个处理。结果表明,与地下滴灌相比,加气灌溉下土壤微生物呼吸显著增大了11.5%(P0.05),土壤氧气含量、土壤呼吸、温度、和植物根系呼吸均有所增大。而且作物-皿系数为1.0灌水水平下加气灌溉与不加气相比,土壤和植物根系呼吸显著增大了25.5%和38.8%(P0.05)。因此,加气灌溉通过调控土壤水气配合条件,促进了土壤、土壤微生物和植物根系呼吸,有效改善了土壤通气性。而且相比于不加气地下滴灌和作物-皿系数为0.6水平下加气灌溉,作物-皿系数为1.0时加气灌溉在促进土壤和植物根系呼吸方面的效果更明显。另外,土壤温度、充气孔隙度和氧气含量是土壤和土壤微生物呼吸的重要影响因子。番茄生长前期,土壤呼吸与充气孔隙度和氧气含量显著正相关,与土壤温度显著负相关(P0.05);番茄生长后期,土壤和土壤微生物呼吸与土壤温度显著正相关,与氧气含量显著负相关(P0.05)。     

滨海盐碱区日光温室番茄施肥与加氧灌溉模式

为探索滨海盐碱地区温室蔬菜的水、肥、氧管理模式,对温室番茄进行不同的滴灌处理试验,分析了施肥灌溉和加氧灌溉对番茄生长、产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,不同水肥处理对番茄株高和茎粗的影响差异不显著;中水低氮处理产量最高,较高水高氮处理增产45.3%;各处理间的灌溉水利用效率和果实品质都有明显的差异,综合考虑产量及成本等因素,中水低氮和低水低氮灌溉为滨海盐碱地区最适宜的滴灌施肥模式。滴灌加氧对盐碱地番茄生长有明显的促进作用,与不加氧处理相比,株高、茎粗增加4.6%和4.3%,增产12.1%,可溶性固形物、总糖、可滴定酸和Vc质量分数均提高。     

过氧化氢增氧水的理化特性及其在黏土中入渗分析

地下滴灌的黏土通常伴随着缺氧的特征。过氧化氢增氧灌溉是改善土壤通气性的有效方法。为探讨添加过氧化氢对水的理化特性及其在土壤中入渗的影响,该研究分析了不同浓度的过氧化氢增氧水(H₂O₂浓度分别为0、600、800、1 000 mg/L)的溶解氧浓度、氧气传质系数、表面张力系数、电导率和pH值以及入渗过程。结果表明：溶解氧浓度随H₂O₂添加浓度的增大而增大,表面张力系数则呈现出相反的趋势。溶解氧浓度与表面张力系数存在良好的对数函数关系,二者可以作为过氧化氢增氧水理化特性的定量评价指标。与对照相比,过氧化氢增氧水促进了土壤水分入渗过程,提高了土壤的持水能力。土壤累积入渗量、湿润锋深度以及土壤含水率均随H₂O₂浓度的增加先上升后下降,最大值在800 mg/L处理中获得。Philip入渗模型能够较好地模拟过氧化氢增氧水的入渗过程,吸渗率随H₂O₂浓度的增加先上升后下降,最大值出现在800 mg/L处理。吸渗率与溶解氧浓度之...     

增氧灌溉对杂交水稻根系生长及产量的响应研究

为探索不同增氧灌溉对水稻根系生长和产量的响应机制,以杂交水稻深优9586为研究对象,采用盆栽实验,研究了杂交水稻根系生长特征和根系活力特性,并对根系各项指标与产量及其构成要素进行了相关性分析。结果表明,相比CK,增氧灌溉处理促进根系生长,有利于根系深扎,显著提高根系活力,增产5.5%~29.7%;在齐穗期,不管是白天增氧处理组还是夜间增氧处理组,根系活力都体现出随增氧处理的频率降低而降低,并且处理之间存在显著差异;在分蘖期,对相同增氧频率条件下,白天增氧处理有利于促进根系生长,夜间处理更有利于增强根系活力;根系活力与产量及产量构成因素绝大多数都成极显著正相关或显著正相关,因此,增氧灌溉处理能增强根系活力是提高产量的主要原因之一。     

增氧灌溉对盆栽冬小麦生长及土壤通气性的影响

以冬小麦为供试作物,以普通地下滴灌为对照（CK）,设置循环曝气（VAI）、双氧水（HP30、HP3K）三种增氧灌溉处理,系统监测土壤通气性、作物根系生长和养分吸收利用状况,研究土壤通气性与冬小麦生长的响应规律。结果表明,增氧灌溉可显著改善土壤通气性,与对照相比,灌溉后2 d内土壤通气性指标有显著改善,其中,VAI和HP30处理拔节期20 cm土层氧气扩散速率增大了43.99%和21.37%,VAI处理土壤呼吸增大了106.62%。增氧灌溉促进了作物根系生长,VAI处理0~10 cm土层根系总表面积和根长密度增加了44.18%和37.21%,HP30处理0~10 cm土层根长密度和根系总体积提高了21.13%和32.69%;增氧灌溉下作物的生理指标较对照有显著提高,其中,VAI、HP3K和HP30处理灌浆期光合速率提高了43.41%、26.37%和20.37%,VAI和HP30处理灌浆期气孔导度增大了23.53%和17.65%,蒸腾速率提高了11.61%和15.83%;同时,VAI处理和HP30处理产量提高了36.27%和23.37%,VAI处理水分利用效率增大了38.98%,均存在显著性差异。综上,增氧灌溉改善了作物根区的土壤通气性,促进了作物根系生长,提高了作物产量和水分利用效率,其中,VAI处理的改善效果最佳。     

加气灌溉对番茄植株生长、产量和果实品质的影响

试验设置了作物-皿系数kcp为0.6(W1)和1.0(W2)2个灌水水平、15 cm(D1)和25 cm(D2)2种滴头埋深和加气灌溉(O)、地下滴灌(S,不加气灌溉作为对照)2种灌水方式,采用3因素完全随机设计,共8个处理,以揭示加气灌溉不同灌水水平和滴头埋深对温室番茄根区土壤通气性、植株生长发育、产量和果实品质的影响。结果表明:加气灌溉有效改善了土壤通气性,与不加气地下滴灌相比,土壤氧气含量增大了6.42%(P0.05),0~40 cm土层土壤体积含水率下降了5.29%。同时,加气灌溉下番茄植株茎粗和叶面积分别显著增大了4.55%和16.21%,开花日期推后了2 d左右,开花时长存在延长的趋势,果实干质量显著增大了23.57%,单株产量、单果质量和水分利用效率分别显著增大了29.04%、23.93%和28.11%。加气灌溉下番茄果实中番茄红素、维生素C、可溶性糖的含量和糖酸比分别显著增大了37.73%、31.43%、32.30%和45.64%。因此,加气灌溉在促进植株生长发育、提高番茄产量的同时有效提高了果实品质,改善了果实风味。灌水水平由0.6增大到1.0也明显促进了番茄植株的生长发育、提高了果实产量,虽然随果实中番茄红素、可溶性糖含量的下降,果实品质有所降低,但灌水水平对果实品质的影响效应低于加气灌溉,且灌水水平的提高和加气灌溉对番茄产量产生显著的交叉影响效应。因此考虑各处理对番茄生长发育、产量和果实品质的综合影响,kcp为1.0灌水水平下加气灌溉是本试验条件下较优的加气灌溉模式。