农业生产的三大环境因素水、空气和土壤日益成为制约我国农业可持续发展的瓶颈;水资源不足,农业用水效率低,大气污染与土壤污染日趋严重,我国的农业生产环境越来越恶劣,迫切需要发展新型种植方式。有机农业是指在生产中不用人工合成的肥料、农药、生长调节剂,而采用生态种植的方式达成。有机农业因其高品质农产品而广受推崇,发展迅速;但有机农业因其低产量而令更多人却步。究其原因,有机种植中肥料投入只能选择具有有机投入品评估证明的肥料类型,大多是家畜粪肥通过好氧发酵制得的有机肥,改土效果好,但养分含量低,很难满足作物高产的需要。为此,本研究以构建有机农业种植高产施肥模式为目标,基肥筛选以完全腐熟的有机肥为碳源,以氨基酸粉为氮源,以改性磷矿粉、有机结合态磷肥和有机磷肥为磷源,以生化黄腐酸钾为钾源,通过种植作物评价其养分供应特性,并形成全程较好供应养分的基肥施用技术;追肥采用天然有机物微生物与酶制剂联合降解途径,研究开发新型有机肥型水溶肥料,构建水肥一体化下有机作物高产栽培的追肥技术模式。结果表明:1.氮肥应选择氨基酸粉剂80%+蛋白粉蛋白粉20%;施肥水平为N 160 kg/hm2。磷肥应选择20%植酸钙+80%改性活化磷肥,施肥水平维持在60 kg/hm2时效果较好。钾肥应选择黄腐酸钾,施肥量维持在100 kg/hm2时肥效较好。2.植物源蛋白豆粕组合工具酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶和复合蛋白酶,最佳酶解条件为55℃、pH 7.5、总酶添加量为8000 U/g。在此条件下水解6 h,豆粕酶解液水解度达29.4%,有机质含量高达94.72%,旋转蒸发后总养分N+P2O5+K2O≥4.76%。棉籽蛋白酶解试验结果表明:复合酶的选择碱性蛋白酶、复合蛋白酶和风味蛋白酶,最佳酶解温度为60℃、pH 8.0、加酶量6000 U/g、料液比1:10。在此条件下水解6h,棉籽蛋白酶解物水解度达到34.3%。旋转蒸发总养分N+P2O5+K2O≥4.27%。对两种产物的过滤和浓缩后,可以作为追肥施用。3.通过将制得的基肥与追肥设置不同施肥方式,研究有机种植专用肥对温室西葫芦生长发育与果实产量品质的影响,结果表明:基施有机底肥+叶面喷施和冲施有机水溶肥的方式对西葫芦株高、茎粗和株幅的改善效果最明显。叶片数、单株叶面积和叶面积指数整体在T11和T12处理处有较高的积累量。其中追施全量养分肥料叶面积指数达到1.49～1.68。西葫芦植株营养器官干物质积累量均表现为先快后慢,各器官分布规律为:叶>果>根>茎。在定植65 d时,综合分析各器官在整株干重中的占比情况可知,叶约占整株干重60%,果约占整株干重39%,根和茎约占6%和5%。施用有机农业专用肥产量达95.64 t/hm2。在果实品质方面,有机农业专用肥能够在提升果实甜度的同时降低有机酸含量,增大了果实糖酸比,提升了西葫芦果实的风味和口感。4.有机种植专用基肥和追肥组合对设施西葫芦各器官氮磷钾含量、积累量和植株生长发育影响的生理机制为:在营养生长时期,氮素在各器官的分布情况为:叶>茎>根,磷素的分布情况为:叶>根>茎,钾素的分布情况为:茎>叶>根;在生殖生长时期,氮素在各器官的分布情况为:叶>果>茎>根,磷素的分布情况为:果>叶>根>茎,钾素的分布情况为:果>茎>叶>根。根、茎和叶器官中氮积累量呈现出先逐渐增加后几乎保持不变的变化趋势。根、茎、叶和果中磷积累逐渐增加,各器官钾积累量变化与磷相同,西葫芦对氮磷钾的吸收规律为:钾>氮>磷。各器官整株氮磷钾累量表现为叶>果>茎>根。适宜且均衡肥料投入量和施肥方式能够为植物生长创造良好的发育环境,但当平衡被打破,超氧离子等活性物质在细胞中大量积累,引发细胞质膜过氧化作用,细胞结构的完整性遭到破坏。CK、T1、T2、T3、T5和T7处理能显著增大西葫芦叶片中相对电导率、MDA等物质的含量,同时使SOD、POD和CAT活性降低,增加细胞膜透性,细胞内容物流出风险升高。5.有机种植专用基肥和追肥组合增加土壤碱解氮、速效磷等速效养分含量。对土壤脲酶、碱性磷酸酶等酶活性也有很好的提升作用。在微生物群落方面,有机肥能丰富土壤微生物量碳、氮含量和提升土壤真菌、细菌和放线菌等微生物群落的丰度,对改善土壤环境、提升土壤质量有正向推进作用。