【摘 要】
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番茄是设施栽培的主要蔬菜作物之一,随着我国设施农业的快速发展,番茄基质栽培面积也不断增加。调整滴灌施肥制度是提高蔬菜品质和产量的重要农业管理方式,在基质栽培中,滴灌营养液是肥料供给的主要的方式,但目前缺少基质袋培短茬口番茄的科学的营养液管理策略。因此,本研究在2020和2021年,以‘禾盛菲龙’番茄为试验材料,设计了两个试验,每个试验种植2茬,从滴灌频率、时间、滴灌量、以及营养液供应方式四个方面确
【基金项目】
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国家大宗蔬菜现代产业技术体系(CARS-23-D06); 陕西省创新能力支撑计划(2021TD-34); 陕西省技术创新引导专项(2021QFY08-03);
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番茄是设施栽培的主要蔬菜作物之一,随着我国设施农业的快速发展,番茄基质栽培面积也不断增加。调整滴灌施肥制度是提高蔬菜品质和产量的重要农业管理方式,在基质栽培中,滴灌营养液是肥料供给的主要的方式,但目前缺少基质袋培短茬口番茄的科学的营养液管理策略。因此,本研究在2020和2021年,以‘禾盛菲龙’番茄为试验材料,设计了两个试验,每个试验种植2茬,从滴灌频率、时间、滴灌量、以及营养液供应方式四个方面确定了番茄滴灌策略。试验处理分别为:(1)以按照生育期调整营养液供应量的常规营养液管理方式为对照,并设计根据叶片增长动态调整营养液供应量,每增加一片真叶,营养液用量分别增加80 m L/株、90 m L/株、100 m L/株的营养液管理方式,打顶后营养液用量恒定,共4个处理。(2)设置3个滴灌频率(1次/d、3次/d、5次/d)和2种开始滴灌时间(8:00和9:00),共6个处理。通过分析不同处理对番茄干物质量及分配、光合作用、元素吸收和利用率、基质酶活性、产量和品质的影响,运用综合评价方法对各处理进行评价,筛选出最优营养液供应方式和滴灌频率以及时间。通过分析最优滴灌频率和时间处理的基质含水率变化与环境温度的关系,探究温度对基质水分变化的影响,间接计算出番茄需水量,按需滴灌,确定滴灌量。主要研究成果如下:(1)基于叶片增长动态供应营养液的管理方式相较于常规营养液管理方式,能够提高番茄的干物质重量并促进干物质分配到果实中,提高番茄光合作用和基质酶活性,增加产量和改善品质,但对元素吸收和利用率没有改善的作用。通过对产量和品质的综合评价,T2处理为最优处理,较常规管理在2020和2021年每株番茄分别节省了7380和4841 m L营养液。因此,建议使用每增加一片番茄叶片,营养液用量增加90 m L的动态营养液管理策略。(2)在一定范围内增加滴灌频率,可以提高番茄的干物质量;基质脲酶和蔗糖酶活性主要受滴灌频率的影响,滴灌时间对其没有显著影响;不同栽培季节和环境下,滴灌频率和时间对番茄产量的影响不同。采用PCA、TOPSIS、MFA、GRA四种单一综合评价方法对果实品质进行综合评价,对通过一致性检验(Kendall-W)的单一综合评价方法的评价结果进行模糊Borda组合评价,确定MFA为最适合评价番茄品质的单一评价方法,其排名结果与模糊Borda组合评价结果的相关系数最高,在2020和2021年分别为0.989和0.994。此外,可溶性固形物与评分值显著正相关,因此,可溶性固形物可作为代表番茄综合品质的单一品质指标。通过对可溶性固形物和产量的TOPSIS分析,确定最优滴灌频率为5次/d,滴灌时间为9:00、11:00、13:00、15:00和17:00。采用K-means聚类算法对最优处理进行分析,确定不同温度范围对应的基质含水率变化,根据温度区间确定滴灌量:日间(9:00-19:00)时间段,划分出三个温度区间,为5.90℃-23.98℃、23.98℃-37.42℃、37.42℃-53.58℃,分别对应0.44%/2h(40 m L/2h)、1.34%/2h(121 m L/2h)、2.26%/2h(203 m L/2h);在夜间(19:00-次日9:00)基质含水率变化为0.19%/2h(17 m L/2h)。综上,适宜基质袋培番茄滴灌策略为:基于叶片增长动态供应营养液,每增加一片叶片,营养液用量增加90 m L;在番茄结果期,滴灌频率为5次/d,分别在9:00、11:00、13:00、15:00和17:00进行滴灌,根据温度区间确定滴灌量:日间(9:00-19:00)时间段,划分出三个温度区间,为5.90℃-23.98℃、23.98℃-37.42℃、37.42℃-53.58℃,分别对应0.44%/2h(40 m L/2h)、1.34%/2h(121 m L/2h)、2.26%/2h(203 m L/2h);在夜间(19:00-次日9:00),基质含水率变化为0.19%/2h(17 m L/2h)。
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