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蔬菜种植中磷肥的过量施用导致菜园土壤磷素大量累积,不仅浪费资源,而且对蔬菜产量提高和品质改善作用较小,同时加剧环境风险,造成水体富营养化。本文以黄瓜为供试作物,以减少磷肥投入、降低环境风险并保证蔬菜产量和品质为出发点,通过水培、土培以及田间试验等方式,研究了黄瓜磷素养分吸收动力学特征随苗龄的变化、土壤磷水平对黄瓜幼苗生长的影响以及不同施磷模式对黄瓜植株生长的影响,并对田问条件下的施磷模式进行了初步探讨,试验结果如下:
水培试验研究了黄瓜根系吸收动力学参数(最大养分吸收速率Imax和米氏常数,即最大吸收速率一半时的磷浓度,Km)随苗龄的变化。结果表明,在试验期内,Imax前高后低,总体上,随苗龄的增加呈下降趋势;Km在试验初期没有显著变化,但苗龄17天后大幅上升。Imax下降和Km的上升表明黄瓜根系在此研究阶段内对磷的吸收能力是下降的。但是随着苗龄的增加,植株根系的迅速生长,弥补了单位根系吸收能力的减弱,使得磷的总体吸收能力得到加强,满足了植株生长后期对磷的需求。
土培实验研究了不同土壤有效磷含量(P1∶40.9,P2∶87.9,P3∶213,P4∶414。Olsen-P,mg kg-1)处理下黄瓜幼苗生长和磷素吸收状况。结果表明,土壤磷含量增加可显著促进幼苗的生长和磷的吸收,但过高的磷含量对幼苗生长无显著促进作用,处理P3幼苗干重、株高、茎粗、叶面积以及壮苗指数均显著高于P1,但与处理P4间无显著差异。
土培实验还研究了不同施磷模式对黄瓜植株生长和养分吸收的影响。将磷分别于播种前和定植前各20天按不同的施磷水平(P,mg kg-1)组合施入育苗土和定植目标土壤,形成以下9种施磷模式(育苗土/定植目标土壤):0/0、0/80、0/160;80/0、80/80、80/160;240/0、240/80、240/160。结果表明,与不施磷相比,前后期施磷都显著促进黄瓜植株的生长,但相比后期施磷,前期施磷对黄瓜植株生物量的增加更为有效。植株生物量与前期施磷量之间呈显著的正相关,但与后期施磷量没有相关性。受此影响,前期施磷增产效果(g生物量g-1 P)优于后期施磷,施磷模式80/0、240/0有最高的施磷增产效果,分别为100和87.5,远高于其他施磷模式。养分吸收方面,对于养分含量,除Ca以外后期施磷水平影响更大;对于养分累积量的提高,提高前期施磷水平更为有效和经济。
田间试验研究了传统施磷模式(育苗不施磷,定植后施磷)、不施磷模式(自始至终不施磷)以及改进施磷模式(高磷育苗、低磷定植)对黄瓜养分吸收、产量和品质的影响。结果表明,施磷模式对黄瓜叶片各时期不同养分含量、黄瓜单株产量、瓜条数、单瓜重等均无显著影响。除可溶性糖外,不同处理之间黄瓜品质亦无显著性差异。由于田间试验Olsen-P为97.4 mg kg-1,有效磷含量较高,这可能是施磷模式对产量和品质没有影响的原因,因此,有关黄瓜种植最适施磷模式的研究需要更低磷含量的土壤或更高磷需求的品种。