论文部分内容阅读
近20多年来,氮肥的施用量和施用比例呈现日益上升的趋势,造成了作物产量的不稳定,并导致不同程度上的土壤板结和水体严重污染等问题。因此关于有机肥部分替代化肥的研究变得越来越受到关注,本研究旨在通过由有机肥来部分替代目前的化肥为主的施肥模式,以期减少化肥施用量、提高肥料利用率,为建立东北寒区日光温室番茄化肥减施集成技术模式,提供技术支撑具有重要的现实意义。本研究通过在日光温室内的番茄盆栽种植试验,进行了关于有机肥部分替代化肥对番茄栽培土壤的供氮特征、盛果期时的光合作用、产量和品质,以及对氮肥利用率的影响。研究结果如下:（1）在同等施氮量情况下,不同施肥处理对土壤矿质态氮含量的影响不尽相同。单施化肥的处理土壤中矿质态氮含量较高,而有机肥氮部分替代化肥氮的处理土壤中矿质态氮含量供应相对平缓,甚至有的有机肥氮部分替代化肥氮的处理在土壤中矿质态氮含量要更高于单施化肥的处理。在同等施氮条件下,鸡粪、蚓粪、猪粪、羊粪和牛粪有机肥与化肥的不同水平配施中,土壤矿质态氮含量最高的分别是鸡粪有机肥40%替代化肥的处理,硝态氮和铵态氮最高分别达到414.4mg/kg和69.4mg/kg,比单施化肥分别提高了17.1%和19.7%。猪粪有机肥20%替代化肥的处理,硝态氮和铵态氮最高分别达到405.9mg/kg和128.8mg/kg,比单施化肥分别提高了15%和122%。蚯蚓粪有机肥20%替代化肥的处理,硝态氮和铵态氮最高分别达到412.5mg/kg和79.7mg/kg,比单施化肥分别提高了16.6%和37.4%。羊粪有机肥20%替代化肥的处理,硝态氮和铵态氮最高分别达到308.7mg/kg和99.5mg/kg,比单施化肥分别提高了7.6%和71.6%。牛粪有机肥20%替代化肥的处理,硝态氮和铵态氮最高分别达到433mg/kg和89.8mg/kg,比单施化肥分别提高了22.4%和55%。（2）不同施肥处理对番茄盛果期时光合特性有一定影响。净光合速率最高的是羊粪有机肥80%替代化肥的处理,蒸腾速率最高的是羊粪有机肥80%替代化肥的处理,胞间二氧化碳浓度最高的是猪粪有机肥100%替代化肥的处理,气孔导度最高的是20%牛粪有机肥替代化肥的处理,水分利用率最高的是猪粪有机肥20%替代化肥的处理,气孔限制值最高的是牛粪有机肥40%替代化肥的处理。以上都说明了在施肥的过程中,有机肥与化肥合理配施能够使作物的光合作用和呼吸作用达到最佳。（3）合理配施有机无机肥料能提高番茄产量,同时可以实现化肥减施的目的。用鸡粪有机肥替代化肥的试验中,产量最高的是用鸡粪有机肥40%替代化肥的处理,达到了平均3.835kg/盆,相比全施化肥增产了12.5%。用蚯蚓粪有机肥替代化肥的试验中,产量最高的是用蚯蚓粪有机肥100%替代化肥的处理,达到了平均4.264kg/盆,相比全施化肥增产了25%。用猪粪有机肥替代化肥的试验中,产量最高的是用猪粪有机肥40%替代化肥的处理,达到了平均4.138kg/盆,相比全施化肥增产了20.8%。用羊粪有机肥替代化肥的试验中,产量最高的是用羊粪有机肥20%替代化肥的处理,达到了平均3.970kg/盆,相比全施化肥增产了15.9%。用牛粪有机肥替代化肥的试验中,产量最高的是用牛粪有机肥20%替代化肥的处理,达到了平均3.760kg/盆,相比全施化肥增产了9.8%。在保证番茄产量不减产的前提下,牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪和蚯蚓粪有机肥替代化肥施用的最大潜力分别是42%、43.7%、73.2%、100%和100%。（4）随着有机肥氮替代化肥氮的比例增加,番茄的品质也会得到一定的改善。用鸡粪有机肥替代化肥的处理中,品质最好的是鸡粪有机肥100%替代化肥的处理,硝酸盐含量最低,达到43.9mg/kg,有机酸含量为2.9%,可溶性固形物为4.2%,维生素C为23.2mg/100g。用蚯蚓粪有机肥替代化肥的处理中,品质最好的是蚯蚓粪有机肥100%替代化肥的处理,硝酸盐含量最低,达到40.4mg/kg,有机酸含量为1.8%,可溶性固形物为3.9%,维生素C为25.0mg/100g。用猪粪有机肥替代化肥的处理中,品质最好的是猪粪有机肥100%替代化肥的处理,硝酸盐含量最低,达到56.7mg/kg,有机酸含量为3.0%,可溶性固形物为4.1%,维生素C为23.2mg/100g。用羊粪有机肥替代化肥的处理中,品质最好的是羊粪有机肥100%替代化肥的处理,硝酸盐含量最低,达到54.1mg/kg,有机酸含量为3.1%,可溶性固形物为4.6%,维生素C为21.7mg/100g。用牛粪有机肥替代化肥的处理中,品质最好的是牛粪有机肥100%替代化肥的处理,硝酸盐含量最低,达到42.1mg/kg,有机酸含量为2.9%,可溶性固形物为4.9%,维生素C为21.9mg/100g。另外,随着有机肥替代化肥比例的增加,番茄果实中的硝酸盐含量呈下降的趋势（P<0.05）,且其含量均低于国家限量标准。（5）有机肥氮合理配施化肥氮能够显著提升氮素的利用率。鸡粪有机肥20%替代化肥、蚯蚓粪有机肥20%替代化肥、猪粪有机肥40%替代化肥、羊粪有机肥20%替代化肥以及牛粪有机肥20%替代化肥的利用率最高分别达到71.7%、86.7%、82.8%、59.1%和59.4%。而且与单施化肥相比,氮素农学效率分别高出75.89kg·kg-1、155.83kg·kg-1、145.45kg·kg-1、111.24kg·kg-1和68.21kg·kg-1。