2023 年 6 月 灌溉排水學(xué)報(bào) 第 42 卷 第 6 期 Jun 2023 Journal of Irrigation and Drainage No 6 Vol 42 19 文章編號(hào) 1672 3317 2023 06 0019 06 不同水肥供應(yīng)量及施用方式對(duì)菠菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 袁 藝 龍榮華 陶 婧 汪 騫 李石開 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝作物研究所 昆明 650205 摘 要 目的 針對(duì)蔬菜生產(chǎn)中水肥過量供應(yīng)造成水肥利用率過低且污染環(huán)境的問題 以菠菜為材料 研究使用 太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行水肥管理時(shí) 不同水肥供應(yīng)量對(duì)菠菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 以期為高效生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葉菜類蔬 菜的水肥供應(yīng) 方式 及供應(yīng)量提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐 方法 試驗(yàn)使用太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行水肥管理 當(dāng) 太陽輻射量累積值達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)會(huì)進(jìn)行定量灌溉 通過該儀器設(shè)置 4 個(gè)處理 W1 處理低水肥 W2 處理中水肥 W3 處理高水肥 W4 處理中水無肥 和對(duì)照 W5 處理 傳統(tǒng)栽培 共 5 個(gè)處理 研究不同水肥量及水肥施用方式對(duì) 菠菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 結(jié)果 W5 處理 的株高和產(chǎn)量都低于 W2 處理 和 W3 處理 硝酸鹽量 栽培后土壤中 NO3 N 量和土壤 EC值在所有處理中最高 W1 處理 和 W4 處理 的株高及產(chǎn)量在所有處理中最低 其中 W4 處理 的硝酸鹽量 栽培后土壤中 NO3 N量和土壤 EC值在所有處理中最低 W2 處理和 W3處理 的株高和產(chǎn)量都是所有處理中最高的 W2 處理和 W3 處理 之間的株高和產(chǎn)量差異不顯著 而 W3 處理的水肥供應(yīng)量是 W2 處理 的 1 4 倍 且 W3 處理 葉片 內(nèi)硝酸鹽量是 W2 處理 的 1 4 倍且差異顯著 結(jié)論 使 用 太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行菠菜栽培時(shí) 水肥供應(yīng)方案 以 W2 處理為宜 關(guān) 鍵 詞 菠菜 水肥供應(yīng)量 灌溉方式 水肥一體化 硝酸鹽量 中圖分類號(hào) S274 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A doi 10 13522 ki ggps 2022476 OSID 袁藝 龍榮華 陶婧 等 不同水肥供應(yīng)量及施用方式對(duì)菠菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 灌溉排水學(xué)報(bào) 2023 42 6 19 24 YUAN Yi LONG Ronghua TAO Jing et al Effect of Amount and Method of Irrigation and Fertilization on Yield and Quality of Spinach J Journal of Irrigation and Drainage 2023 42 6 19 24 0 引 言 研究意義 水肥供應(yīng)是影響蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量的 重要因素之一 為追求短期效益過量供應(yīng)水肥造成水 肥利用率過低已成為實(shí)際生產(chǎn)中普遍存在的問題 1 2 漫灌作為傳統(tǒng)灌溉方式耗水量大且易引起淋溶損失 并對(duì)地下水造成污染 2 因此科學(xué)的水肥管理對(duì)降低 農(nóng)業(yè)面源污染和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義 研 究進(jìn)展 蔬菜作為喜肥作物 氮素在其產(chǎn)量和品質(zhì)方 面起到關(guān)鍵作用 據(jù)調(diào)查 目前溫室栽培施氮量遠(yuǎn)超 蔬菜實(shí)際需求量 過量施氮肥不僅無法提高產(chǎn)量 而 且容易引起蔬菜硝酸鹽量過高 造成土壤鹽漬化和地 下水污染等環(huán)境問題 3 5 水肥一體化技術(shù)是將施肥 與灌溉相結(jié)合 通過提高水肥利用率達(dá)到節(jié)水省肥增 收的農(nóng)業(yè)新技術(shù) 能有效提高水肥利用率 被廣泛利 用于蔬菜和花卉生產(chǎn)中 6 8 目前我國水肥一體化生 產(chǎn)栽培中存在控制設(shè)備自動(dòng)化程度低 精準(zhǔn)智能化水 肥調(diào)控系統(tǒng)基本依賴進(jìn)口和設(shè)備成本過高且實(shí)用性 低等問題 9 10 切入點(diǎn) 基于太陽輻射量和植物光 收稿日期 2022 08 29 修回日期 202 3 03 07 網(wǎng)絡(luò)出版日期 2023 05 05 基金項(xiàng)目 云南省科技廳重大專項(xiàng) 202102AE90005 云南省陸良縣蔬 菜科技特派團(tuán) 項(xiàng)目 202104BI090006 作者簡(jiǎn)介 袁藝 1986 女 副研究員 碩士 主要從事設(shè)施栽培及 育種研究 E mail lareine 1213 通信作者 李石開 1968 男 研究員 本科 主要從事蔬菜栽培及 育種研究 E mail lishikai 灌溉排水學(xué)報(bào) 編輯部 開放獲取 CC BY NC ND 協(xié)議 合作用之間的緊密關(guān)聯(lián) 21 世紀(jì)日本千葉大學(xué)提出 一種以太陽輻射累積量為基準(zhǔn)結(jié)合水肥一體化的新 型灌溉施肥模式 11 與傳統(tǒng)水肥一體化栽培方式相比 這種新型灌溉施肥模式選擇了環(huán)境因子中對(duì)產(chǎn)量影 響最大的太陽輻射量為關(guān)鍵環(huán)境因子 以太陽輻射量 為基準(zhǔn) 對(duì)植物的水肥供應(yīng)量和水肥供應(yīng)頻率進(jìn)行控 制 能夠靈活應(yīng)對(duì)氣候的變化并根據(jù)植物對(duì)水肥的實(shí) 際需求進(jìn)行科學(xué)的水肥供應(yīng) 實(shí)現(xiàn)蔬菜栽培自動(dòng)水肥 的精準(zhǔn)供應(yīng) 12 15 該技術(shù)具有操作省力 資源節(jié)約 環(huán)境友好和高產(chǎn)高效等特點(diǎn) 符合現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā) 展要求且在我國具有廣闊應(yīng)用前景 該栽培模式目前 在國內(nèi)尚未見報(bào)道 這種把太陽輻射量與水肥一體化 相結(jié)合的新型灌溉施肥技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是確定太陽輻 射累積量與植物水肥需求之間的關(guān)系 擬解決的關(guān) 鍵問題 本研究擬在溫室土壤栽培環(huán)境下 以菠菜為 材料 研究太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行水肥管理時(shí) 不同水肥供應(yīng)量對(duì)菠菜品質(zhì)及產(chǎn)量的影響 以期為高 效生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葉菜類蔬菜的水肥供應(yīng) 方式 及供應(yīng)量提 供理論依據(jù)與技術(shù)支撐 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 供試菠菜品種為四季大葉菠菜 營(yíng)養(yǎng)液配方選用 灌溉排水學(xué)報(bào) 20 日本園試營(yíng)養(yǎng)液 大量元素配方 590 mg L Ca NO3 2 4H2O 505 mg L KNO3 95 mg L NH4H2PO4 307 5 mg L MgSO4 7H2O 微量元素配方 23 6 mg L Fe DETA 2 86 mg L H3BO3 2 11 mg L MnSO4 4 5H2O 0 22 mg L ZnSO4 7H2O 0 08 mg L CuSO4 5H2O 0 02 mg L Na2MoO4 2H2O 使用日本 SHINKO 公司的太陽 輻射量灌溉控制儀 SWCS 100 進(jìn)行水肥供應(yīng)管理 其原理如圖 1 所示 控制儀以每秒為單位對(duì)太陽輻射 量進(jìn)行測(cè)量累積 當(dāng)太陽輻射量累積值到達(dá)設(shè)定的閾 值 SV 時(shí) 會(huì)按照已設(shè)定的灌水持續(xù)時(shí)間進(jìn)行 1 次 灌水 每次太陽輻射量累積值到達(dá)閾值 SV 后將清 零后再次累積 1 2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)于 2018 年 4 月在云南省昆明市團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)試驗(yàn) 基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行 播種前將菠菜種子浸種 24 h 后 用潮濕紗布包裹后放入 30 恒溫箱催芽 每穴 播種 3 粒 行距和株距均為 15 cm 每小區(qū) 4 行共計(jì) 44 株 試驗(yàn)共設(shè) 5 個(gè)處理 每個(gè)處理 6 次重復(fù) 共 計(jì) 30 個(gè)小區(qū) 隨機(jī)區(qū)組排列 本試驗(yàn)將菠菜生長(zhǎng)劃 分為 2 個(gè)階段 0 10 d 為幼苗期 11 25 d 為生長(zhǎng)期 其中 W1 處理 低水肥 W2 處理 中水肥 W3 處理 高水肥 W4 處理 中水無肥 使用太陽輻 射量灌溉控制儀進(jìn)行水肥供應(yīng)管理 W1 W2 處理 和 W3 處理 使用日本園試營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行灌溉 W4 處理使 用井水灌溉 參考 Shinohara 等 11 試驗(yàn)結(jié)果設(shè)定 W1 處理的水肥供應(yīng)模式 由于昆明整體空氣濕度和土壤 含水率均明顯低于日本 W2 處理 和 W3 處理的水肥 供應(yīng)量分別設(shè)定為 W1 處理 的 1 65 倍和 2 30 倍 W4 處理采用與 W2 處理相同的供水模式進(jìn)行栽培 W5 處理為傳統(tǒng)栽培方式 人工撒施 滴灌 具體水肥 供應(yīng)計(jì)劃見表 1 圖 1 太陽輻射量灌溉控制儀原理 Fig 1 Principle of the solar radiance irrigation controller 表 1 菠菜栽培不同水肥處理方案 Table 1 Different water and fertilizer methods for spinach cultivation 處理 生長(zhǎng) 階段 太陽輻射量 累積 MJ m 2 時(shí)間 d 單株供水 次數(shù) 次 單株單次 供水量 mL 單株供水 總 量 mL 單株氮 肥 施用次數(shù) 次 單株單次氮 肥 施用量 mg 單株氮 肥 施用 總 量 mg W1 幼苗期 0 163 10 23 4 0 320 23 12 9 45 080 生長(zhǎng)期 164 368 15 38 6 0 38 31 9 W2 幼苗期 0 163 10 28 5 5 530 28 21 6 74 242 生長(zhǎng)期 164 368 15 63 6 0 63 52 9 W3 幼苗期 0 163 10 35 6 0 740 35 29 4 103 404 生長(zhǎng)期 164 368 15 97 5 5 97 74 6 W4 幼苗期 0 163 10 28 5 5 530 0 0 生長(zhǎng)期 164 368 15 63 6 0 W5 幼苗期 0 163 10 5 132 0 660 1 511 4 511 4 生長(zhǎng)期 164 368 15 單株 供水設(shè)定 W1 處理 10 d 前太陽輻射量每累 積 6 MJ m2灌溉 4 mL 10 d 后太陽輻射量每累積 5 MJ m2灌溉 6 mL W2 處理 10 d 前太陽輻射量每累積 5 MJ m2 灌溉 5 5 mL 10 d 后太陽輻射量每累積 3 MJ m2灌溉 6 mL W3 處理 10 d 前太陽輻射量每累積 4 MJ m2灌溉 6 mL 10 d后太陽輻射量每累積 2 MJ m2 灌溉 5 5 mL W4 處理 與 W2 處理 相同 每隔 5 d 手 動(dòng)調(diào)整灌溉誤差 W5 處理 根據(jù)氣候及菠菜生長(zhǎng)情況 分 5 次使用滴灌進(jìn)行供水 總計(jì) 660 mL 施肥設(shè)定 W1 W2 處理 和 W3 處理采用電導(dǎo)度 值 Electrical Conductivity EC 為 1 5 dS m 的 園試 營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行栽培 肥料溶解于水中以滴灌方式施用 W4 處理 為不施肥處理 W5 處理 在處理開始后按照 750 kg hm2的施肥量施用復(fù)合肥 N P2O5 K2O 15 15 15 6 個(gè)重復(fù)共計(jì)用地 12 m2 施用 900 g 復(fù)合肥 其中氮肥施用量為 135 g 菠菜栽培期間太陽輻射量累積量見圖 2 菠菜生 長(zhǎng) 25 d 太陽輻射量累積量為 367 46 MJ m2時(shí)收獲并 進(jìn)行生理指標(biāo)測(cè)量 取樣時(shí)每小區(qū)隨機(jī)選擇 10 株進(jìn) 行調(diào)查 圖 2 菠菜栽培期間太陽輻射量累積量 Fig 2 Accumulation of solar radiation during spinach cultivation 0 50 100 150 200 250 300 350 400 04 16 04 18 04 20 04 22 04 24 04 26 04 28 04 30 05 02 05 04 05 06 05 08 05 10 太陽輻射 累積 量 M J m 2 日期 袁 藝 等 不同水肥供應(yīng)量及施用方式對(duì)菠菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 21 1 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法 株高 測(cè)量從莖基部到頂部之間的距離 單株 質(zhì)量 單株質(zhì)量 小區(qū)總質(zhì)量 小區(qū)株數(shù) 產(chǎn)量 根據(jù)單株質(zhì)量 按照每個(gè)溫室 220 m2 栽培 3 168 株菠菜 每公頃搭建 42 個(gè)溫室計(jì)算得出 葉綠素量 用葉綠素計(jì) SPAD 502PLUS Konica Minolta 測(cè)量最新一片完全展開葉 結(jié)果取平均值 硝酸鹽量 08 00 10 00 采樣 用 RQflex plus 10 Merck Darmstadt Germany 進(jìn)行測(cè)量 11 16 維生素 C量 08 00 10 00采樣 用 RQflex plus 10 Merck Darmstadt Germany 進(jìn)行測(cè)量 17 土壤 NO3 N 量 選取 10 cm 剖面土壤 105 烘干 24 h 將其過篩后重懸于蒸餾水中 離心取上清 液 用 RQflex plus 10 Merck Darmstadt Germany 進(jìn)行測(cè)量 18 肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率 肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率 施肥區(qū)產(chǎn) 量 不施肥區(qū)產(chǎn)量 施肥區(qū)產(chǎn)量 100 19 灌溉水生產(chǎn)效率 灌溉水生產(chǎn)效率 產(chǎn)量 灌水 量 20 1 4 數(shù)據(jù)處理 采用 SPSS 19 0 軟件及 Excel 2003 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù) 據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 并利用 Duncan 法進(jìn)行多重比較 2 結(jié)果與分析 2 1 不同灌溉施肥方式對(duì)菠菜生物量的影響 表 2 為不同灌溉施肥方式對(duì)菠菜生物量的影響 由表 2 可知 W1 處理的單株質(zhì)量 產(chǎn)量和株高是所 有處理中最低的 分別為 113 58 g 15 113 kg hm2和 32 02 cm W1 處理單株質(zhì)量 產(chǎn)量和株高與 W2 處 理 和 W3 處理 均存在顯著差異 因此根據(jù)文獻(xiàn) 11 試 驗(yàn)結(jié)果得出的 W1 處理水肥供應(yīng)量明顯不足 W4 處 理 的單株 質(zhì)量 產(chǎn)量和株高與 W2 處理間差異顯著 表明在供水量相同的情況下 僅靠土壤自身養(yǎng)分 無法 滿足菠菜生長(zhǎng) W2 處理和 W3 處理 的單株質(zhì)量 產(chǎn) 量和株高均無顯著 差異 由此可見 W3 處理盡管增 加了水肥供應(yīng)但不能較 W2 處理顯著提升產(chǎn)量 因此 W2 處理是在昆明地區(qū)使用太陽輻射量灌溉控制儀獲 得 菠菜高產(chǎn)的最優(yōu)灌溉方案 W5 處理的常規(guī)栽培方 式 的單株 質(zhì)量 產(chǎn)量和株高均比 W2 處理低 但處理 間差異不顯著 2 2 不同灌溉施肥方式對(duì)菠菜品質(zhì)的影響 表 3 為不同灌溉施肥方式對(duì)菠菜品質(zhì)的影響 由 表 3 可知 所有處理中不施肥的 W4 處理的菠菜葉片 硝酸鹽量最低為 458 62 mg kg 與其他處理相比差異 顯著 W1 W2 處理 和 W3 處理中菠菜葉片硝酸鹽量 最高的是 W3 處理 為 735 47 mg kg 與 W2 處理硝 酸鹽量差異顯著 W1 處理施肥量最低卻與 W2 W3 處理之間葉片硝酸鹽量差異不顯著 可能土壤含水率 會(huì)限制植物體內(nèi)硝酸鹽的轉(zhuǎn)移和下降 當(dāng)植物處于水 脅迫狀態(tài)下 在影響其生長(zhǎng)的同時(shí)體內(nèi)硝酸鹽量反而 會(huì)增加 張金秀 21 的研究也得到了相同的結(jié)論 W5 處理 的菠菜葉片硝酸鹽量在所有處理中最高 約為 W2 處理的 2 倍 相較其他處理差異顯著 表 2 灌溉施肥方式對(duì)菠菜生物量的影響 Table 2 Effect of irrigation and fertilization methods on spinach biomass 處理 單株 質(zhì)量 g 產(chǎn)量 kg hm 2 株高 cm W1 113 58 18 93c 15 113 2 789c 32 02 3 07d W2 144 33 13 58ab 19 204 1 662ab 40 12 4 97ab W3 150 64 24 71a 20 043 3 264a 43 38 4 72a W4 118 42 13 43c 15 756 1 480c 34 49 1 32cd W5 126 26 20 04bc 16 800 2 285bc 36 65 2 74bc 注 按照 1 hm2的溫室栽培 133 056 株計(jì)算 表 3 灌溉施肥方式對(duì)菠菜品質(zhì)的影響 Table 3 Effect of irrigation and fertilization on spinach quality 處理 葉片硝酸鹽量 mg kg 1 葉片維生素 C 量 mg 100g 1 SPAD值 W1 647 42 203 27bc 50 91 6 73a 67 63 11 13ab W2 519 71 129 72c 64 31 15 20a 60 75 4 47b W3 735 47 102 18b 62 37 21 24a 65 18 2 73ab W4 458 62 90 09d 55 49 8 55a 65 47 4 99ab W5 978 49 111 31a 66 31 8 03a 69 10 2 55a 不同水肥處理對(duì)菠菜葉片維生素 C 量沒有顯著影 響 最高的是 W5 處理 的 66 31 mg 100 g 最低的是 W4 處理 的 55 49 mg 100 g SPAD 值 方面 最高的 W5 處理 為 69 10 最低的為 W2 處理的 60 75 2 個(gè) 處理間存在顯著差異 由表 3 可知 不同灌溉施肥方 式對(duì)菠菜葉片維生素 C 量無影響 對(duì)葉片硝酸鹽量造 成影響 在水分供應(yīng)充足的情況下 氮肥施用量和植 物體內(nèi)硝酸鹽量正相關(guān) 5 種灌溉施肥方式栽培的菠 菜葉片硝酸鹽量均遠(yuǎn)低于歐盟的硝酸鹽殘留限量標(biāo) 準(zhǔn) 新鮮菠菜硝酸鹽量 3 500 mg kg 冷凍加工菠 菜 2 000 mg kg 22 其中葉片硝酸鹽量最低的是 W2 處理和不施用肥料栽培的 W4 處理 2 3 水肥用量對(duì)灌溉水生產(chǎn)效率和肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率 的影響 表 4 為水肥用量對(duì)灌溉水生產(chǎn)效率和肥料產(chǎn)量 貢獻(xiàn)率的影響 由表 4 可知 W1 W2 處理和 W3 處 理的供水量分別約為 W5處理的 50 80 和 110 而 W1 W2 處理和 W3 處理的灌溉水生產(chǎn)效率分別 約為 W5 處理 的 1 9 1 4 倍和 1 1 倍 由此可知使用 太陽輻射量灌溉控制儀栽培菠菜時(shí) 增加灌水量反而 會(huì)降低灌溉水生產(chǎn)效率 與傳統(tǒng)栽培方式相比 使用 太陽輻射量灌溉控制儀栽培菠菜能顯著提高灌溉水 生產(chǎn)效率 W1 處理和 W3 處理 的水肥供應(yīng)量分別為 灌溉排水學(xué)報(bào) 22 W2 處理 的 0 6 倍和 1 4 倍 灌溉水生產(chǎn)效率隨著灌水 量的增加而下降 由于 W1 處理的產(chǎn)量低于 W4 處理 無水肥處理 產(chǎn)量 表 2 故 W1 處理氮肥農(nóng)學(xué) 利用率為負(fù) 依據(jù)從相似灌溉模式下 W2 處理 和 W3 處理的數(shù)據(jù)可知 供水量與肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率呈正相關(guān) 推斷 W1處理出現(xiàn)產(chǎn)量低于 W4處理是由于供水量不 足引起的 因此肥料在供水量不足的情況下對(duì)產(chǎn)量無 貢獻(xiàn) W5 處理的施肥量為 W2 處理 的 9 倍 而灌溉 水生產(chǎn)效率是所有處理里最低的且肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率 低于 W2 處理 和 W3 處理 由此可見傳統(tǒng)的栽培 方式 氮肥施用量過高而貢獻(xiàn)率極低 表 4 水肥用量對(duì)灌溉水生產(chǎn)效率和肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率的影響 Table 4 Effect of water and fertilizer dose on the efficiency of irrigated water and the contribution of fertilizer yield 處理 供水量 t hm 2 灌溉水生產(chǎn)效率 kg m 3 氮 施用量 kg hm 2 肥料產(chǎn)量 貢獻(xiàn)率 W1 35 42 426 67 4 96 4 25 W2 58 33 329 22 8 17 17 95 W3 81 25 246 68 11 38 21 39 W4 58 33 270 11 W5 72 92 230 39 56 25 6 22 2 4 不同灌溉施肥方式對(duì)土壤養(yǎng)分的影響 表 5 為不同灌溉施肥方式對(duì)土壤養(yǎng)分的影響 由 表 5 可知 栽培后土壤 NO3 N 量均有所降低 在 5 個(gè)處理中 W1 處理和 W4 處理栽培后土壤中 NO3 N 量最低 分別是 48 mg kg 和 33 mg kg 施肥量最高的 W5 處理栽培后土壤 NO3 N 量最高 達(dá)到 193 mg kg 栽培前大棚內(nèi)土壤 EC值為 1 0 dS m 栽培后最高的 為 W5 處理的 0 7 dS m 和 W3 處理 的 0 6 dS m 其他 處理均為 0 4 dS m 各處理栽培后的土壤 NO3 N 量 與施肥量正相關(guān) 而栽培后的土壤 EC值在施肥量大 于 W2 處理時(shí)持續(xù)上升 小于或等于 W2 處理時(shí)則穩(wěn) 定在 0 4 dS m 因此采用合理的水肥供應(yīng)方式 能夠 有效降低土壤 NO3 N 量 和 EC值 表 5 灌溉施肥方式對(duì)土壤養(yǎng)分的影響 Table 5 Effect of irrigation and fertilization on the nutrient content of soil 處理 NO3 N 量 mg kg 1 EC值 dS m 1 栽培前 栽培后 減少量 栽培前 栽培后 減少量 W1 233 48 17 84d 185a 1 0 4b 0 6a W2 124 12 96c 109b 0 4b 0 6a W3 160 28 66b 73c 0 6a 0 4b W4 33 13 54d 200a 0 4b 0 6a W5 193 47 10a 40d 0 7a 0 3b 3 討 論 本研究表明 使用太陽輻射量灌溉控制儀栽培菠 菜時(shí) 當(dāng)水肥供應(yīng)量小于等于 W2 處理時(shí)產(chǎn)量隨著水 肥供應(yīng)量的增加而增加 過量供應(yīng)水肥并不能增加菠 菜產(chǎn)量 張金秀 21 在菠菜上和周亞婷等 23 在結(jié)球甘藍(lán) 上的研究結(jié)果均顯示產(chǎn)量與施肥量正相關(guān) 過量施肥 會(huì)抑制植物生長(zhǎng) 這與本研究不完全一致 可能是由 于本 研究 氮肥用量最高的 W5 處理的 56 25 kg hm2氮 肥施用量明顯低于上述研究的高肥處理區(qū) 雖然 不能 顯著提高菠菜產(chǎn)量但并沒有達(dá)到抑制菠菜生長(zhǎng)的施 用量 低肥 W1 處理 的產(chǎn)量較不施肥 W4 處理無顯著 增加 可以考慮由于 W1 處理 35 42 t hm2的 低 供水量 造成水分虧缺影響了菠菜對(duì)肥料的吸收利用 這與周 德霞 24 在萵苣上的研究一致 由于菠菜對(duì)供水量更為 敏感 水分虧缺時(shí)其產(chǎn)量降低且增加氮肥供應(yīng)量對(duì)增 產(chǎn)沒有效果 21 灌水量和頻率是影響蔬菜產(chǎn)量的重要 因素 大田栽培黃瓜時(shí)以 6 d 為灌溉間隔能有效實(shí)現(xiàn) 黃瓜節(jié)水增產(chǎn)的目的 25 郭仁松等 26 認(rèn)為適中的灌溉 頻次能有效促進(jìn)棉花生殖生長(zhǎng) 增加籽棉產(chǎn)量并提高 水分利用效率 本試驗(yàn)中 相較于傳統(tǒng)水肥栽培方式 W5 處理 通過太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行栽培的 W2 處理 和 W3 處理 增加了菠菜產(chǎn)量的同時(shí)減少了 水肥供應(yīng)量 提高了灌溉水生產(chǎn)效率和肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn) 率 這證明使用太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行蔬菜水肥 管理的栽培技術(shù) 是一種減肥節(jié)水增產(chǎn)的有效措施 周亞婷等 23 研究 表明 適度水分脅迫能增加結(jié)球 甘藍(lán)的維生素 C 量 張金秀 21 研究表明 供水量過 高或者過低都會(huì)降低菠菜的維生素 C 量 本研究 W1 處理和 W4 處理的維生素 C 量較其他處理偏低 各處 理間沒有顯著差異 這與上述研究不一致 可能是由 于本研究的供水量上下限并沒有造成嚴(yán)重干旱脅迫 或過度灌溉的情況 此外樣品間方差較大可能也對(duì)結(jié) 果造成一定影響 W5 處理葉綠素量最高 且 W2 和 W5 處理間差異顯著 說明增加氮肥供應(yīng)量能夠提高 菠菜葉綠素量 這與劉丹 27 與田建柯 28 在番茄和玉米 中的研究結(jié)果一致 且菠菜施用過量氮肥比施用適度 氮肥處理的葉綠素量提高了 18 6 21 使用太陽輻射 量灌溉控制儀栽培的處理間葉綠素量差異不顯著可 能是由于各處理氮肥施用量的差異沒有大到對(duì) 葉綠 素量造成影響 而使用 SPAD 502PLUS 測(cè)量葉綠素 量時(shí) 對(duì)葉片測(cè)量位置 的選擇 可能也對(duì)結(jié)果造成一定 影響 菠菜硝酸鹽量和栽培后土壤中 NO3 N 殘留量 均隨氮肥供應(yīng)量的增加而增加 這與前人研究 21 29 31 結(jié)果一致 W2 處理與 W3 處理產(chǎn)量差異不顯著 W2 處理的菠菜硝酸鹽量和栽培后土壤中 NO3 N 殘留量 均顯著低于 W3 處理 這表明施入土壤中的氮肥大多 被植物吸收 而植物吸收的氮也大多轉(zhuǎn)化為有機(jī)物而 非硝酸鹽 硝酸鹽在植物中可作為一種滲透壓調(diào)節(jié) 劑儲(chǔ)存在植物液泡中 當(dāng)植物遭受滲透脅迫時(shí)明顯 積累 32 W5 處理土壤中的氮肥量和菠菜葉片中硝酸 鹽量過高 產(chǎn)量卻低于 W2 處理和 W3 處理 表明了 袁 藝 等 不同水肥供應(yīng)量及施用方式對(duì)菠菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 23 過量且不科學(xué)的施肥方式對(duì)產(chǎn)量沒有貢獻(xiàn)還增加硝 酸鹽在植物體內(nèi)的積累 同時(shí)無法被植物吸收的養(yǎng)分 則殘留于土壤中對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響 本研究栽培后 土壤的 EC值也驗(yàn)證了這一想法 不合理的施肥方式 會(huì)使土壤電導(dǎo)率增加 引起鹽分積累最終對(duì)植物生長(zhǎng) 造成不利影響 21 24 4 結(jié) 論 1 使用太陽輻射量灌溉控制儀栽培菠菜實(shí)現(xiàn)了 水肥自動(dòng)化管理 能減少水肥供應(yīng)量且有效提高灌溉 水生產(chǎn)效率和肥料產(chǎn)量貢獻(xiàn)率 是一種減肥增產(chǎn)的有 效措施 2 當(dāng)使用太陽輻射量灌溉控制儀進(jìn)行菠菜栽培 時(shí) 使用 W2處理的水肥供應(yīng)方案能夠較好滿足栽培 期菠菜水肥需求且顯著降低其食用部位的硝酸鹽量 作者聲明本文無實(shí)際或潛在的利益沖突 參考文獻(xiàn) 1 周婷 日光溫室蔬菜施肥現(xiàn)狀及減肥潛力研究 D 楊凌 西北農(nóng)林 科技大學(xué) 2017 ZHOU Ting Status of fertilization and potential to reduce fertilizer surplus in solar greenhouse vegetable fields D Yangling Northwest A availability of water and fertilizer irrigation methods water and fertilizer integration nitrate content 責(zé)任編輯 趙宇龍