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设施蚕豆栽培是长江流域一种新型的种植方式,对于提高农民收入具有重要作用。但近年来,无机化肥的不合理施用引发了一系列严重的环境问题。有机化肥具有改良土壤、提高产量和品质的作用。本试验设计5个不同施肥处理:等养分条件下,有机肥氮素替代25%的无机化肥氮素(25%OF);有机肥氮素替代50%的无机化肥氮素(50%OF);有机肥氮素替代75%的无机化肥氮素(75%OF);有机肥氮素完全替代无机化肥氮素(100%OF);对单施无机化肥为对照(CF)。采用人工春化蚕豆种子,然后移栽入设施大棚内。研究了江苏地区有机肥氮素替代无机化肥对设施蚕豆生长发育、青荚产量、品质以及矿质元素吸收积累的影响。主要结果如下:(1)有机肥与化肥配施对产量及其构成的影响随着有机肥氮素替代比例的增加,设施蚕豆籽粒产量、有效枝、单株荚数、实粒数、百粒重等指标均先增加后降低,其中50%OF产量最高,比CF处理增产55.38%。相关分析进一步表明,有机肥替代比例为28.7%时,最有利于提高设施蚕豆青荚产量。通径分析结果表明,百粒重和有效枝对春化蚕豆青荚产量贡献较大。而有机肥替代主要是通过调节百粒重和有效枝来提高青荚产量。(2)有机肥与化肥配施对蚕豆籽粒品质的影响与CF相比,有机肥氮素替代无机化肥处理能显著改善设施蚕豆外观品质、营养品质和加工品质。其中在外观品质方面,有机肥氮素替代无机化肥可增加果荚的荚长、荚宽、鲜重、干重以及籽粒的粒长、粒宽、鲜重、干重。其中当有机肥氮素替代无机化肥比例达到50%时,提高幅度最大,分别为13.18%、21.83%、22.85%、15.95%、6.41%、4.97%、32.90%、14.53%;在营养品质方面,与常规单施无机化肥相比,采用有机肥氮素与无机化肥配施后,设施蚕豆中部、下部籽粒可溶性糖含量提高2.52%-13.15%、3.01%-11.38%;游离氨基酸含量提高0.75%-3.22%、0.92%-7.67%;可溶性蛋白含量提高 0.27%-8.06%、1.10%-6.17%;维生素 C 含量提高 10.43%-68.10%、6.13%-55.83%;总淀粉含量提高5.63%-13.35%、3.10%-14.08%。在加工品质方面,有机肥替代无机化肥可显著调节蚕豆鲜荚籽粒中淀粉的糊化特性,与CF处理相比,25%OF、50%OF、75%OF、100%OF等处理均提高了峰值粘度、衰减值、最终粘度、回生值;降低了最低粘度、峰值时间及起始糊化温度。其中25%OF、50%处理总体上均能保持较高的峰值粘度、衰减值、最终粘度、回生值,且50%OF处理峰值时间最短、起始糊化温度最低。有机肥氮素替代化肥处理可改善蚕豆鲜荚籽粒中淀粉物理性质,与CF处理相比,50%OF处理析水率、透光率、膨胀度最高。50%OF处理蚕豆淀粉的溶解度最高,其溶解性最好。因此,通过合理的有机肥氮素与无机化肥氮素比例也可调节设施蚕豆淀粉的物理性质。(3)有机肥与化肥配施对生长发育及叶片生理指标的影响在青荚采收期,50%OF处理比CF处理叶片数增加9.4个、分枝数增加7.8个、株高增加52.6cm、单株果荚数增加8.8个,地上部鲜重增加60.89g、地下部鲜重增加14.87g,地上干重增加6.48g,地下干重增加2.49g。在碳氮代谢方面,50%OF处理Fv/Fm、Fv/FO比值、SPAD值、可溶性糖含量显著高于同部位CF处理,且达到最大值。在氮代谢方面,各有机肥氮素替代处理果荚对位叶游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性均显著高于CF处理,其中以50%OF处理值最大,如50%OF处理中部在开花后40d蚕豆对位叶硝酸还原酶活性和游离氨基酸含量显著高于其它各处理,比同部位CF分别高48.18%、7.03%,表明有机肥氮素替处理促进蚕豆植株生长,提高蚕豆植株碳氮代谢能力。(4)有机肥与化肥配施对氮、磷、钾素吸收利用的影响设施蚕豆对氮、磷、钾素的吸收,主要集中在花荚期和青荚采收期,青荚采收期吸氮、磷、钾量,占整个生育期的 40.68%-41.11%、45.20%-48.89%、34.60%-38.14%。不同处理间相比,整个生育期,氮、磷、钾素积累量均以50%OF处理最高分别达到158.35 Kg/hm2、28.42Kg/hm2、75.34Kg/hm2,比 CF 处理增加 14.10%、41.11%、35.80%。且有机肥氮素替代无机肥可提高氮、磷、钾素利用效率的提高。