营养液淋洗对番茄根际养分及其生长发育的影响

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基质栽培是一种集约高效的农业生产方式,近年来发展迅猛。但在实际生产中,经常出现根际养分富集,影响植株生长。为缓解基质栽培中根际养分富集对番茄植株造成的影响,合理控制根际养分含量,本研究分别在人工环境与自然温室条件下,以岩棉作为栽培基质,以低浓度营养液作为淋洗液,开展了不同淋洗量、不同淋洗频率调控方法的研究,分析淋洗对基质EC、p H、离子含量的动态变化、植株的生长特性、养分吸收及水分利用效率的影响,从而确定一种较为适宜的低浓度营养液淋洗调控方法,为基质栽培根际养分调控提供依据。主要研究结果如下:(1)在人工环境条件下,与灌溉液相比,各处理根际养分均出现了不同程度的富集,根际电导率(EC)值提高了31.26%~69.06%。而低浓度营养液淋洗可以显著降低根际与回流液的EC值和离子浓度,整个生育期C1(添加10~30%淋洗量)处理的根际溶液EC值比CK(不淋洗)降低了22.36%,其中NO3--N、Ca2+、K+和Mg2+浓度分别比CK降低48.51%、27.25%、25.54%和39.58%,C1处理回流液中离子浓度变化趋势与根际溶液一致。此外,C1处理也可以促进番茄株高和产量的增长,单株产量较不淋洗提高了6.26%,其中第4、5穗单果重分别增加17.02%、14.51%,单穗果产量分别增加13.42%、33.86%;C2(添加2~4%淋洗量)处理根际溶液和回流液EC值及离子浓度均显著低于CK,但高于C1处理,其根际溶液EC降低了9.64%,而且C2处理的平均单果重和产量与CK无显著差异。综合得出,添加10~30%淋洗量的淋洗效果更好。(2)在自然温室条件下,试验结束时,T1(每天淋洗一次)处理根际EC值低于T2(每4天淋洗一次)、T3(每8天淋洗一次)和不淋洗处理,而p H值与EC值呈相反的变化规律。与对照相比,T1处理根际溶液中NO3--N、可溶性磷、K+、Ca2+、和Mg2+浓度平均降低了19.75%~37.26%。T1的淋洗频率对根际养分富集缓解效果更加明显。(3)在自然温室条件下,淋洗处理的株高、叶片数、叶面积均高于不淋洗处理。试验结束时,各处理地上部干物质量为227.37 g·株-1~273.26 g·株-1,与CK相比,淋洗各处理的茎、叶、果器官干重分别增加了20.01%~30.73%、12.78%~18.04%、11.10%~17.43%,虽淋洗处理间差异不显著,但T1处理的单株地上部干物质量绝对值最大,在后期仍可以保持高的增长速率。(4)在自然温室条件下,对植株地上部营养元素的测定结果表明:试验结束时,番茄地上部各器官中N积累量由小到大依次为茎<果<叶,分别占番茄地上部总含N量的13.22%~15.96%、33.89%~41.12%、47.16%~50.14%,其中,T1处理累积含N量最高,与CK相比,茎、叶、果器官N分别增加41.39%、29.58%、1.77%;对于P来说,番茄各器官中P积累量由小到大依次为茎<叶<果,分别占番茄地上部总含P量的26.30%~28.48%、30.91%~33.34%、38.17%~44.05%,各淋洗处理P累积量均高于CK处理,与CK相比,T1的茎、叶、果器官P分别增加32.18%、28.99%、12.86%;而对于K来说,各器官中K积累量由小到大依次为茎<叶<果,分别占地上部总K含量的19.65%~20.88%、37.41%~39.69%、39.42%~44.45%,相比CK,T1的茎、叶、果器官K含量分别提高了29.70%、31.74%、16.51%。综合得出,T1处理N、P、K累积量最大,T2处理次之,T3处理与CK处理累积量低。可见,淋洗可以促进番茄对养分的吸收,且淋洗频率越高,养分积累量越大。(5)在自然温室条件下,营养液淋洗对番茄可溶性固形物、有机酸、维生素C含量均无显著影响。但淋洗提高了番茄产量,其中T1处理产量最高。从水分利用效率看,虽各处理无显著差异,但T1处理水分有效利用效率最高,相比CK提高了12.43%,其灌溉水利用效率也最高。可见,淋洗促进了植株水分吸收,提高产量达25%以上。综上所述,每天一次的营养液淋洗对根际养分富集的缓解效应更加明显,且对番茄的生长发育有利,可以促进番茄生物量的形成以及水肥吸收,并提高了产量。因此,在无土栽培营养液管理中推荐使用低浓度多频次的淋洗方式来缓解根际养分富集问题。
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