日光溫室起壟內嵌式基質栽培增產機制研究.pdf

1、日光溫室在中國反季節(jié)蔬菜生產中發(fā)揮重要作用。日光溫室傳統(tǒng)的土壤栽培存在的土壤連作障礙、水肥資源浪費、地下水污染等資源環(huán)境問題制約著其可持續(xù)發(fā)展。而日光溫室生產過程中面臨的弱光低溫及高溫脅迫問題是制約日光溫室蔬菜生產的重要因素。因此，解決日光溫室生產中的資源環(huán)境問題和弱光低溫及高溫脅迫問題對促進溫室作物的生長及產量的提高極為關鍵。本研究通過田間試驗，構建了一種新型的日光溫室無土栽培方法—起壟內嵌式基質栽培（Soil-ridgedSubst

2、rate-embedded Cultivation，SSC）方法，以替代傳統(tǒng)的土壤栽培，并解決無土栽培過程中的問題，研究了SSC在高低溫環(huán)境下的根區(qū)溫度變化規(guī)律、產量效應及增產機理，并初步確定了SSC甜椒水肥管理制度。此外，研究了冬季低溫環(huán)境下人工加溫和LED補光措施在SSC上的應用效果以及夏季高溫環(huán)境下SSC降溫生產模式。SSC方法充分利用無土栽培高產高效的優(yōu)勢和土壤栽培根區(qū)溫度穩(wěn)定性強的特性，結合“水肥一體化”技術，改善溫室作物的根

3、區(qū)環(huán)境（溫熱、水肥等），促進作物生長和產量提高。
　　1.采用田間試驗的方法，研究了土壟栽培(SR)、土壟嵌PE槽基質栽培(SSC-P)、土壟嵌鐵絲網(wǎng)槽基質栽培(SSC-W)和單純PE槽基質栽培(PG)的根區(qū)溫度變化規(guī)律及甜椒生長和產量指標，并監(jiān)測營養(yǎng)液的利用和盈虧情況。結果表明，在3月16-20日，PG、SSC-P和SSC-W的根區(qū)最低平均溫度分別比SR高1.01、0.75和1.16℃。在6月1-5日，SSC-P和SSC-W的根

4、區(qū)最高平均溫度比SR降低1.28和1.29℃，而PG比SR高1.44℃。SSC-W的晝夜溫差和最低最高溫度溫差是最低的。結果表明，SSC能夠提高根區(qū)溫度緩沖能力，并且SSC-W的緩沖能力要優(yōu)于SSC-P。此外，SSC-P和SSC-W能夠促進株高、莖粗、和葉綠素含量，并且SSC-W效果更好。SSC-W同其他處理相比顯著提高了單果重、果實大小和單株產量。同時，SSC-P和SSC-W的單位面積果實產量相對SR(3.06 kg·m-2)分別提高

5、了21.24％和50.33％,而PG比SR低13.72％,其中SSC-W的增產效果最優(yōu)。水肥（營養(yǎng)液）在三個時期的用量基本合理，但是栽培槽內還存在盈余，可以進一步減少水肥用量，以達到更加高效的目的。
　　2.采用田間試驗的方法，研究了土壟(T1，底寬40 cm，高15 cm)、窄栽培槽SSC壟(T2，底寬為35 cm)、槽體全嵌入地平表面的SSC壟(T3，高度為0 cm)、半嵌入地平表面的SSC壟(T4，高度為10cm)、裸槽壟(

6、T5，寬度為10 cm)和標準SSC壟（T6，規(guī)格與土壟一致）不同寬度(T1、T2、T5和T6)和嵌入深度及土壤包被(T5、T3、T4和T6)差異SSC壟的根區(qū)溫熱變化規(guī)律及甜椒生長和產量指標。結果表明，寬度差異栽培壟中，T6根區(qū)溫度分別比T1、T2和T5高0.55、1.27和1.33℃。嵌入深度和土壤包被差異栽培壟，T6根區(qū)溫度分別比T3、T4和T5高0.44、0.84和1.55℃。T6的側面和垂直方向上的熱量傳遞較為緩慢，吸熱時間較

7、長，溫度較高。此外，寬度差異栽培壟中，T2、T5、T6甜椒幼苗生長優(yōu)于T1，且T6最優(yōu);嵌入深度和土壤包被差異栽培壟，T5甜椒幼苗的生長比其他處理差，T3和T6差異不顯著，T6較優(yōu)?？傊?，T6抗低溫的能力比其他處理強，T6的甜椒產量最高，為3.69kg·m-2。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，調整后的營養(yǎng)液制度能夠滿足SSC甜椒的生長需求，殘留較少，養(yǎng)分利用率高，更加高效。
　　3.采用田間試驗的方法，研究了不同冠層補光和根區(qū)加溫處理(根區(qū)加溫15℃(

8、T15)和根區(qū)加溫18℃(T18))的根區(qū)溫熱變化規(guī)律及甜椒生長和產量指標。結果表明，與對照CK（不加溫不補光處理）相比，根區(qū)加溫均能有效提高甜椒根區(qū)的溫度。不同加溫處理中，T18的根區(qū)會全天保持較高溫度。根區(qū)熱通量的變化與根區(qū)溫度變化相對應，T15和T18處理的根區(qū)熱通量晝夜變化較CK劇烈。T15和T18均顯著提高了甜椒的生長指標，且T18比T15效果更明顯。T18甜椒的地上及地下干鮮重顯著高于其他處理。T18+L處理對生物量提升效果

9、顯著優(yōu)于T15+L處理。T15+L和T18+L分別比T15和T18的產量分別提升32.86％和15.50％，同時分別比L產量提升了51.29％和53.87％。
　　4.采用田間試驗的方法，研究了夏季日光溫室中透明膜(TM)、黑色膜(HM)、普通反光膜(PM)和強反光膜(QF)等覆膜類型的SSC壟的根區(qū)溫熱效應及番茄幼苗生長情況。在定植前覆蓋不同類型地膜的SSC壟的膜下和根區(qū)平均最高溫度和晝間平均溫度都比CK低，其中QF處理的膜下和

10、根區(qū)溫度最低，膜下和根區(qū)平均最高溫度分別比CK低12.78和9.73℃，晝間平均溫度分別比CK低7.88和6.16℃。定植后，環(huán)境溫度升高，此階段，其膜下和根區(qū)平均最高溫度分別比CK低8.96和8.97℃，而膜下和根區(qū)的晝間平均溫度分別比CK低6.02和5.47℃，降溫效果明顯，但比前期環(huán)境溫度較低時有所下降。根區(qū)降溫能力依次是QF＞PF＞HM＞TM＞CK。HM、PF和QF3種不同覆膜類型處理中，QF根區(qū)的熱量傳遞最為緩慢，根區(qū)溫度最低