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本研究利用新型灌水材料—陶土管、配之以负压控制技术,研究建立了陶土管自动控水灌水蔬菜栽培系统和对土壤进行加温控温和持续缓慢供肥的一管多用技术,探讨了新型‘养液土培’栽培方式的概念与内涵。在此基础上,应用新开发的土壤控水系统,研究了不同土壤水分对草莓植株生长、产量形成、果实物理化学特性和贮藏运输特性的影响。研究结果如下: 1.利用新型灌水材料—陶土管,配之以负压控制技术,建立了陶土管自动控水灌水蔬菜栽培系统,虽不通过计算机等复杂的调控设备,便实现了对土壤水分的自动调控。实验表明该负压系统能自动识别土壤水分状况,只有当土壤缺水时才进行灌溉,并能在一定程度上根据土壤缺水程度自动调节灌水速度。生菜栽培试验表明,其突出优点是能够使土壤一直保持最适于作物生长的水分状态,避免了一般灌溉的土壤水分过干过湿的问题,比畦表灌溉增产40%以上。应用有限要素分析法对新开发的自动灌水系统和畦面灌溉条件下土壤水分状态进行数学模拟分析的结果与试验观测结果是吻合的。自动灌水系统下土壤水分含量在整个栽培期间能够一直保持在最适合生菜生长的0.40-0.41的水平上;而普通的畦面灌溉却从0.36到0.45之间剧烈地变动着。 2.设计了灌溉同时控温系统,试验证明通过循环热水或冷水利用同一个陶土管边灌水边加温或降温是完全可行的。加温处理白天、夜间平均温度为20.6,15.3℃分别比室温处理的高出4.8,4.7°。而降温处理白天、夜间土壤的平均温度分别比室温处理的低1.4,2.1°。由于新开发的自动灌水加温系统能够利用负压自动调节土壤水分,水分缺少时能得到及时的灌水补充,从而解决了加温管周围土壤变干燥的这一问题。不同气温条件下本加温系统的循环水加温需求温度与气温服从于幂函数Y=59.5X-0.39。生菜栽培试验中,加温土壤处理植株的鲜重是室温处理的143%。在对栽培床土壤温度分布进行测定的基础上,对栽培床土壤的热量来源进行了比较分析。 3.在本系统中,营养液一直在陶土管内循环,是一种持续随时的供水供肥系统。陶土管不仅能够供养分给土壤,也可以将土壤中过多的养分排除一些,通过陶土管对土壤养分进行一定程度的调节是可能的。实验表明新建立的系统的土壤溶液养分组成及含量相对稳定,像无土栽培系统一样,植物生长在一个稳定的适宜的养分水分环境中。另一方面,在栽培期间虽然没有对PH、EC值等进行调整,但由于土壤具有较强的缓冲能力,新系统中的土壤溶液的PH、EC也一直比较稳定,是一种新型的养液土培系统。 摘 要 4.亏缺灌溉对草毒果实物理化学特性、植株生长和产量形成影响的研究结果表明,获得高产与提高品质是一对不可避免的矛盾。随着土壤水分的减少,植株的株高、叶片数、结果数、产量、单果重和果实直径逐渐减少。高、中、低、极低四种土壤水分处理的小区产量分别为7N.3、743.8、587.0、380.gg。不同土壤水分处理栽培条件下果实的理化特性也明显不同,亏缺灌溉降低了果实的含水量,提高了果实的硬度、可溶性固形物含量(Br i x)、滴定酸度、糖酸比、维生素 C的含量,高、中、低、极低四种土壤水分处理的糖酸比分另为13.u、15.Zo、16.so、16.24.这种提高品质的效果对第一花序和第二花序的效果有些不同。相关分析表明,果实的鲜重、直径与土壤水分含量为显著的正相关,而可溶性固形物含量(Brix)、糖酸比与土壤水分含量为显著的负相关,土壤水分主要是通过提高糖的含量来影响草萎风味的。 5.不同合水量(0.85-0.93)的果实的物理化学特性明显不同,随着果实含水量的减少,果实的大小(直径、鲜重)变小,果实的可溶性固形物、糖酸比、可溶性总糖、色相、人a、b和硬度等理化品质增加,而滴定酸含量却随看果实含水量的减少而降低。高、中、低三组合水量果实的平均糖酸比分别为u.88、15.78、19.15。在提高糖含量的过程中,蔗糖、葡萄糖和果糖提高的幅度并不一样,从而改变了三种单糖占可溶性总糖的比例。蔗糖由占可溶性总糖的比例由18.20%增至26.55%,葡萄糖和果糖分另IJ由3 9.OK、4 2.81%降至3 5.9 2、37.5 3。果实含水量与果实的可溶性固形物、糖酸比的相关系数分别为-0.71 和-0.61,相关性极高,说明果实的含水量对果实理化特性特别是果实风味的形成起着很重要的作用。 6.模拟振动实验发现在不同土壤水分条件下栽培的草毒呼吸强度的变化明显不同。在高土壤水分条件下栽培的草毒呼吸强度在振动前、振动后及贮藏后都是最高的。生长在高土壤水分的果实在振动前、振动后及贮藏后的呼吸强度分另IJ为生长在低土壤水分果实的 u 4.9、119.0和 133.2%。三种土壤水分中振动的果实都比未振动的呆实降低了28刁6%的蔗糖,增加T 4.5刁.8%的果糖和 7.1习.1%葡萄糖。果实贮运损伤易感性与果实鲜重、果实含水量、土壤湿度的相关分别达到了显著或极?