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苦豆子绿肥施用量对立架甜瓜养分吸收、产量和品质的影响

齐晓晨  
【摘要】:随着化肥的大量投入,农田土壤出现了酸化、板结、盐渍化等质量问题,生态环境出现了水体富营养化和重金属污染等紧迫问题,有机肥与化肥配合施用或有机肥替代化肥施用已成为当前农业可持续发展研究的热点问题。绿肥是有机肥资源的重要组成部分,绿肥和化肥配施既可提高肥料本身的供肥能力,也可解决目前绿肥资源利用率低、过量施用化肥造成环境污染等问题,是科学施肥的发展方向。因此,本研究以立架甜瓜为对象,通过盆栽试验和田间试验,设置5个苦豆子施用梯度:0、100、200、300、400g/株(M0、M1、M2、M3、M4),探讨苦豆子绿肥对立架甜瓜养分吸收、产量和品质的影响,确定苦豆子绿肥最佳施用量。现得出如下结论:(1)土壤基本肥力方面:施用苦豆子绿肥可改善立架甜瓜土壤养分状况,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量随施用量的增加而增加,在M4处理下效果最优,而所有土壤养分指标中以碱解氮含量增加幅度最大。(2)立架甜瓜根系形态和生理方面:施用苦豆子绿肥能显著增加立架甜瓜根系内源激素含量,优化根系构型。随苦豆子绿肥施用量的增加,立架甜瓜根系内源激素(IAA、GA_3、ABA)、根构型参数(总根长、根表面积、根体积)整体呈先增后减变化趋势,内源激素含量在M3处理下表现为最优,根系形态特征在M1、M2处理时表现为最优,且苦豆子绿肥能促进直径0.2-1mm根发生。(3)立架甜瓜养分吸收方面:苦豆子绿肥有效促进立架甜瓜对氮、磷、钾素吸收,尤其是叶中氮含量和茎中钾含量。随着苦豆子绿肥施用量的增加,整株养分积累量呈先增后减变化趋势,整株氮、钾积累量表现为M2、M3处理最优。各器官氮、磷积累量表现为:叶茎根,钾积累量表现为:茎叶根。(4)立架甜瓜地上部光合特性方面:苦豆子绿肥对立架甜瓜光合作用、叶绿素、光谱反射率均有显著影响。不同苦豆子绿肥施用量下立架甜瓜冠层光谱反射率表现出:在可见光区,M1和M4处理小于M0处理,近红外光区,M1和M2处理小于M0处理,并在M2、M3处理下出现较大程度的“红移”。对立架甜瓜光合日变化研究发现,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Evap)、瞬时水分利用效率(i WUE)日变化影响均呈双峰曲线变化趋势。M2-M4处理下立架甜瓜光合特性、SPAD值综合增效最显著。(5)立架甜瓜产量与品质方面:施用苦豆子绿肥增加立架甜瓜干物质量,提高单果重,改善品质。不同生育期,各器官干物质量表现为:生育前期为茎叶根,生育后期叶茎根,各生育时期整株干物质量在M2、M3处理下增效较好。立架甜瓜单果重,在M2处理下达最高值。品质指标随苦豆子绿肥施用量的增加而增加,在M3处理下达最优。综合比较,在苦豆子绿肥能改善立架甜瓜土壤养分状况,优化根系形态,进而促进植株对养分有效吸收,同时提高叶片光合作用能力,增加干物质量,最终达到优质高产的目标。推荐苦豆子绿肥的施用量为200~300 g/株(M2、M3)。


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