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    番茄全生育期水/沼液一體化灌溉替代化肥適宜模式試驗探求

    日期:2021年05月23日 編輯:ad201107111759308692 作者:無憂論文網 點擊次數:94
    論文價格:150元/篇 論文編號:lw202105101512048176 論文字數:32669 所屬欄目:工程碩士論文
    論文地區:中國 論文語種:中文 論文用途:碩士畢業論文 Master Thesis

    本文是一篇工程碩士論文,本研究分為溫室盆栽試驗和溫室大田試驗兩個部分,盆栽試驗沼液灌溉濃度為 20%共設置了 3 種灌溉模式包括:分根交替灌溉、固定灌溉和均勻灌溉,以及 2 種沼液灌溉方法包括沼液穴施和表施,共計 6 各處理,均勻灌溉每次灌溉量為 1.0Ep 分根交替灌溉和固定灌溉的灌溉量為均勻灌溉的 60%。大田試驗采用沼液穴施,沼液灌溉濃度為 20%,設置了 3 個灌溉量分別為:0.5Ep、0.7Ep、0.9Ep,以及三種施肥方案包括:土壤混摻生物炭配施沼液、只施用沼液、只施用化肥,共計 9 個處理。


    第 1 章 緒論


    1.1 研究背景

    糧食和蔬菜是維持人類生命活動必不可少的能量來源,食物權也被當作一項基本人權[1]。而全球糧食供需區域不平衡特征明顯,一些地區糧食短缺現象依然嚴重,2016 年全球有 8.15 億人受到饑餓影響,占世界人口的 11%,37 個國家需要外部糧食援助[2]。同時,根據聯合國于 2017 年 6 月發布的《世界人口展望》報告的預測,到 2030 年世界人口將增至 86 億,到 2050 年將會達到 98 億,2100 年甚至會達到 112 億[3];農業生產關系到社會的發展和穩定同時也一直面臨著有效水資源及土地資源保持不變而世界人口持續增長帶來的巨大挑戰。各個國家也非常重視農業的發展,自改革開放以來中國一直致力于提高國家糧食總產量,也取得了顯著的成效,2019 年國內糧食的總產量達 13277億斤,相比 2018 年增長了 0.9%,并且創近年來最高水平。而糧食生產量主要受到化肥用量、播種面積、有的效灌溉面積占比等多個方面的影響[4],人為施用化肥作為現代農業生產中向作物提供所需養分主要方式很大程度上保證了作物果實產量和品質[5],然而化肥的大規模使用在提高作物產量和果實品質的同時也對土壤造成了不利影響,如造成土壤污染、酸化、板結等,并且化肥中有機質的缺少也使得土壤養分結構遭到了破壞[6],不利于耕作層土壤的長期使用。為了中國農業友好、節約的發展早在 2015 年,中華人民共和國農業農村部就制定發布了《化肥使用量零增長行動方案》,指出在 2019 年時,要將全國化肥使用量的年增長率降至 1%以下;至 2020 年,主要農作物及經濟作物的化肥使用量努力實現零增長甚至負增長[11]。而在 2020 年中共中央辦公廳及國務院印發的《關于推進農業綠色發展的意見》中指出有機肥替代化肥就是一項急需大力推廣的科學生產方式,所以有效的有機肥來源及替代方案將是未來農業生產中亟待解決的問題。

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    1.2 研究的意義及目的

    化肥的施用不當已經對耕作土壤造成了諸多不良影響,國家已經從綠色和可持續發展的角度提出了減少化肥用量的意見,甚至提出用有機肥代替化肥,沼液作為一種有機水肥,是可以用來代替化肥的有機肥之一,但是沼液作為一種水肥本身含有大量的營養物質和水分,若應用不當同樣會對土壤和環境造成污染和破壞。所以,需要尋求一種沼液替代化肥的最適宜模式,來保證友好可持續發展是急需解決的問題。

    基于此,本文首先將沼液和水按照體積比 1:4 進行配比,采用盆栽試驗,設置沼液穴施和沼液表施兩種使用方法,并且采用三種灌溉模式(分根交替灌溉、固定灌溉和均勻灌溉),討論不同沼液施用方法和模式對番茄生長、產量、品質、水分利用效率的影響,以期得到沼液施用的最佳方法和模式。為進一步探索提高沼液養分利用效率的方法,采用沼液穴灌,設置不同灌溉量(0.5EP、0.7EP、0.9EP)和兩種沼液施用方案(沼液,生物炭+沼液),進行大田試驗,探討不同處理對番茄生長、產量、品質、綜合效益的影響,為得到適宜沼液代替化肥方案提供理論依據。

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    第 2 章 材料與方法


    2.1 試驗區域概況

    本研究共分為盆栽和大田試驗,其分別于 2018 年 3 至 7 月以及 2018 年 9 至 12 月和 2018 年 9 至 12 月以及 2019 年 3 月至 7 月于甘肅省蘭州市七里河區當地農民的溫室大棚中進行,試驗地處西北蘭州市,位于北緯 36°1'17'',東經 103°46'38''。試驗站海拔1835.7 m,日照充足,屬溫帶大陸性氣候,年平均氣溫 10.3 ℃,年平均降水量 327 mm。試驗中所用番茄的品種為中研 958F1(ZHONGYAN 958 F1)。沼液來源于蘭州市荷斯坦奶牛養殖中心的沼氣池,理化性質穩定。沼液中的全氮、全磷以及有機質含量分別為為 1.038 g·L-1、 0.553 g·L-1、 10.65 g·L-1。溫室內放置有氣象信息自動采集設備本次進行試驗的溫室里配有小型自動氣象信息采集裝備,番茄生育期內進行不間斷地常規氣象指標的檢測。大棚內土壤類型為粉質壤土,主要為細粒(0.25~0.05mm)以及粉粒(0.05~0.005mm),其中粉粒、粘粒、沙粒分別為 94.2%、2.8%、2.8%。

    圖 2.1 試驗位置示意圖

    圖 2.1 試驗位置示意圖

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    2.2 試驗設計

    2.2.1 盆栽試驗

    本次試驗共設置 6 個處理,在沼液濃度為 20%的水平下設置 3 種不同灌溉模式(固定灌溉、均勻灌溉、分根交替灌溉)以及 2 種灌溉方法(表施和穴施)。灌溉頻率為 2天,間隔灌溉 20%濃度沼液;分根交替灌溉的根區交換頻率為 4 天;XF 為穴施分根灌溉,XJ 為穴施均勻灌溉,XG 為穴施固定灌溉,BF 為表施分根灌溉,BJ 為表施均勻灌溉,BG 為表施固定灌溉,均勻灌溉的灌溉量為 1.0Ep,分根交替灌溉及固定灌溉的灌溉量為均勻灌溉的 60%,據體見表 2.1。每個處理設置 7 個重復試驗;試驗采用直徑 17cm、深為 30cm 的塑桶做容器,并在底部設置排水??自囼炛?,土壤自然風干、磨細過 2 mm篩,裝土容重為 1.35 g·cm-3,番茄苗提前育好盆定植 1 棵。分根交替灌溉和固定灌溉模式番茄的桶中部用塑料薄膜分開,以防止桶兩側水分的相互滲漏。在膜上中部裁剪“V”形缺口,用于定植番茄幼苗。移栽時對進行分根灌溉的番茄根系進行分根,將其根系均勻的分布于桶中部隔膜的左右兩側,確保根系初始狀態分布均勻。穴灌方法下,分根交替灌溉以及均勻灌溉的穴孔對稱設置在塑料薄膜兩側,固定灌溉設置在單側,穴孔中心與植株根部的距離為 5cm,穴孔直徑和深度分別為 5cm、7cm。

    圖 2.1 盆栽試驗設備及布置

    圖 2.1 盆栽試驗設備及布置

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    第 3 章沼液施用方式對番茄生長的影響..........................13

    3.1 土壤含水量..................................... 13

    3.2 分根交替模式下沼液施用方式對番茄生長發育及生理特性的影響................... 15

    第 4 章 沼液不同施用方案對番茄生長及生理特性的影響.....................28

    4.1 沼液不同施用方案對番茄生長發育及生理特性的影響.................... 28

    4.1.1 番茄株高的響應規律分析..................... 28

    4.1.2 番茄莖粗的響應規律分析................................... 30

    第 5 章 結論與展望...................................44

    5.1 結論....................... 44

    5.2 不足及展望.................................. 45


    第 4 章 沼液不同施用方案對番茄生長及生理特性的影響


    4.1 沼液不同施用方案對番茄生長發育及生理特性的影響

    番茄生長不僅受到氣候因素的影響而且受到根區土壤水分和養分的影響,番茄在生育期內的生長狀況可根據株高和莖粗以及干物質積累最為直觀的分析出來。番茄果實含水量一般在 90%以上,種植生育期內需要消耗大量的水分來形成產量,水分和養分的供應對番茄產量的形成尤為重要,不同灌溉策略對番茄生長和產量水分利用效率有顯著影響。沼液內含有諸多作物生長所所需的營養物質和大量水分,生物炭可以提高土壤養分和土壤持水能力,分析番茄株高、莖粗、干物質積累可以得出沼液不同施用方案對番茄生長的影響。

    4.1.1 番茄株高的響應規律分析

    各處理番茄株高隨生育期的推進不斷增高,而在果實成熟期增長緩慢。番茄各處理株高在苗期和開花結果期差異較小,在果實膨大期和成熟期差異較大。圖 4.1 是 2018年秋茬和 2019 年春茬沼液不同施用方案對番茄株高的影響。

    圖 4.1 沼液不同施用方案對秋、春兩季番茄株高的影響

    圖 4.1 沼液不同施用方案對秋、春兩季番茄株高的影響

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    第 5 章 結論與展望


    5.1 結論

    本研究分為溫室盆栽試驗和溫室大田試驗兩個部分,盆栽試驗沼液灌溉濃度為 20%共設置了 3 種灌溉模式包括:分根交替灌溉、固定灌溉和均勻灌溉,以及 2 種沼液灌溉方法包括沼液穴施和表施,共計 6 各處理,均勻灌溉每次灌溉量為 1.0Ep 分根交替灌溉和固定灌溉的灌溉量為均勻灌溉的 60%。大田試驗采用沼液穴施,沼液灌溉濃度為 20%,設置了 3 個灌溉量分別為:0.5Ep、0.7Ep、0.9Ep,以及三種施肥方案包括:土壤混摻生物炭配施沼液、只施用沼液、只施用化肥,共計 9 個處理。本文討論了沼液不同施用方案下對番茄生理生態指標、產量、水分利用效率以及品質指標的影響,并且討論了不同沼液施用方案下番茄綜合品質及綜合效益的變化,獲

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