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本文立足宁夏贺兰县非耕地日光温室基地,针对该地沙质土漏水漏肥现象严重,水、肥利用效率低,长期膜下滴灌导致作物根区土壤氧气含量较低,冬春季夜晚土壤温度低影响作物生长等实际问题,采用四因素三水平正交设计和四因素五水平二次通用旋转组合设计方法,以膜下滴灌技术为切入点,系统研究了水肥气热耦合对辣椒生长、光合、品质及产量的影响,揭示其影响规律和作用机理,确定最优组合方案,为温室瓜果蔬菜优质高产和精准节水灌溉提供理论依据和技术支撑。主要结论如下:(1)采用四因素三水平正交设计方法,研究了水肥气热耦合对辣椒生长、光合作用、品质及产量的影响,通过极差分析和方差分析,得出水、肥、气、热四因素对辣椒生长指标、光合指标、品质和产量的主次影响顺序、单因素变化规律及显著性,确定了最优组合方案。对不同处理辣椒产量分析表明,四因素对产量的主次影响顺序为:灌水定额A>施肥定额B>溶解氧C>地热管水温D,灌水定额对产量影响极显著,施肥定额对产量影响显著,溶解氧和地热管水温对产量影响不显著。参考组合A3B2C1D3,综合考虑成本等因素且溶解氧C是次要影响因素,确定最优组合为A3B2C1D3,即灌水定额为14m3/667m2、施肥定额为5kg/667m2、溶解氧为7.5mg/L、热管水温为37℃时产量最大,为3906.49 kg/667m2。最优处理比对照处理CK增产45.17%。(2)采用四因素五水平二次通用旋转组合设计方法,探究了不同水肥气热耦合处理对辣椒生长指标、光合作用、品质和产量的影响,通过建立辣椒各项指标与水肥气热四因素的回归模型,得出水肥气热四因素对辣椒生长指标、光合指标、品质及产量的主次影响顺序、单因素变化规律、交互作用规律,确定了最优组合方案。各因素对辣椒产量的影响顺序为:灌水定额X1>施肥定额X2>溶解氧X3>地热管水温X4,其中,灌水定额和施肥定额对辣椒产量影响极显著,溶解氧和地热管水温影响不显著。对建立的辣椒产量水肥气热耦合回归模型进行解析,当辣椒产量大于2719 kg/667m2时有325个组合方案,该试验条件下的水肥气热耦合方案为灌水定额12.29～12.62 m3/667m2、施肥定额 5.09～5.40kg/667m2、溶解氧 8.42～8.58mg/L 和地热管水温 32.44～33.56℃。产量指标最高时 3742.32kg/667m2,各个因素组合为 X1=1.682,X2=1.682,X3=-1.682,X4=-1.682,即灌水定额、施肥定额、溶解氧和地热管水温分别为14m3/667m2、7kg/667m2、7.5mg/L、26℃。