一种膜下滴灌温室番茄水肥调控方法与流程
技术特征：
1.一种膜下滴灌温室番茄水肥调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、试验设计
试验设滴灌施肥和常规施肥两种施肥方式，以S1和S2表示，每种施肥方式下设灌水量和施肥量两个因素，灌水量设高、中、低3个水平，分别为：W1，100％ET0；W2，75％ET0；W3，50％ET0；施肥量设高、中、低3个水平，分别为：F1，N240-P2O5120-K2O150kg/hm2；F2，N180-P2O590-K2O112.5kg/hm2；F3，N120-P2O560-K2O75kg/hm2，其中，ET0为温室参考作物蒸发蒸腾量，F1为推荐施肥量，共18个处理，每个处理重复3次，随机区组排列；小区长6m，宽3.75m，面积22.5m2，小区间采用60cm隔水板做防渗隔离，小区采用当地典型的沟垄覆膜种植模式，番茄起垄时一管两行布置，行距50cm，株距45cm，每个小区定植78株；
3月21日定植，7月16日收获，次年3月31日定植，7月24日收获，番茄五叶一心时移入日光温室内，定植和缓苗时灌水40mm；定植和缓苗时共灌水40mm；处理开始后平均每7d灌1次水，7d的每日蒸发蒸腾量由温室HOBO气象站采集，ET0计算根据日光温室Penman-Monteith修正公式；每株留四穗果，从定植到拉秧，2012和2013年W1、W2和W3灌水总量分别为262、206.6和151mm，279.54、219.66和159.77mm；每个灌水处理小区的首部单独安装了水表，仅灌水不施肥时，所有灌水处理同时进行，用水表精确控制每个灌水处理的水量；番茄的生长具有阶段性，滴灌施N、P2O5和K2O肥分5次施入，依次为定植后10d、定植后25d、第一、二、三穗果实膨大期，施肥比例为1:1:2:2:2；常规施肥磷肥全部基施，氮肥和钾肥基施1/3，第一穗果膨大期和第二穗果膨大期分别追施1/3；
步骤2、样品采集
21、植物样品采集
植株样品采集分5个时期进行，分别为开花坐果期、第一穗果膨大期、第二穗果膨大期、第三穗果膨大期和收获期；每个处理随机选取3株，取样后立即带回实验室，将根、茎、叶、果分开，根系用清水冲洗干净；
22、根系样品采集
2012年收获期和2013年进行根系样品的采集，在五个取样时期，以植株为中心，在60cm×40cm×60cm的样方内，将整根取出，去除杂物，用清水冲洗，每个处理取3次重复；
23、土壤样品采集
为了研究滴灌不同施肥方式下土壤中养分的空间分布情况，分四次取土，分别于第二次、第三次、第四次滴灌施肥前和收获后进行，每个处理的取样点从滴头正下方开始，沿垂直滴灌带纵向方向分10、20、30、40、60cm取5个测点，沿水平方向分0、15、30cm取3个测点，共15个测点；
步骤3、测定各项指标
31、土壤水分：每次灌水前和灌水后用TRIME-T3管式土壤水分仪每隔10cm测土壤体积含水率，测至90cm；探管埋设在垂直滴灌管5cm处；
32、株高、茎粗、叶片数：每个处理选3株用标签标记，每隔15-20天用卷尺测定植株株高，用游标卡尺测定茎粗，用计数法测定番茄叶片数；
33、叶片扩展速率：从植株底部向上数至第8个叶片进行标记，番茄定植后，每隔20天分别测定各叶片的叶长L和叶宽W，计算叶面积S，每个处理重复3次；
34、植株干物质量：将根、茎、叶、果分开，称鲜重后放入烘箱，在105℃杀青30min，然后于75℃烘至恒质量；
35、根系特性分析：采用EPSON Perfection V700进行根系扫描，并利用Win RHIZO Pro软件进行分析，得到总根长、总根表面积，总根体积等各项特征参数；
36、产量：每个处理小区取3个重复，每个重复标记12株，每次收获时将各计产小区分别计数和称重，计算产量；
37、品质：在第一穗果和第三穗果膨大期，选择各处理中发育状况一致的果实，测定番茄品质；取2次测定的平均值作为最终品质；其中可溶性固形物采用RHBO-90型号手持折射仪测定；可溶性糖采用硫酸-蒽酮比色法测定；维生素C采用钼蓝比色法测定；番茄红素采用EV300PC型号紫外-可见分光光度计法；硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定；有机酸采用0.1mol/L NaOH滴定法；
38、叶绿素：2012年用SPAD分析仪测定叶片的SPAD值，每个处理标记3株，每株选一片叶子，每片叶测量3个点，取其平均值；2013年用浸提法测定，取0.1g番茄叶片，加入10mL 96％乙醇避光过夜浸提，叶片组织变白后定容至25mL，过滤后静置，分别在波长665nm、649nm和470nm下比色测量；
39、土壤硝态氮、速效磷和有效钾含量：将土样风干磨细，过5mm筛，然后用2mol/LKCL溶液浸提(干土5g，土液比1:10)，再用流动分析仪测定土壤中硝态氮(NO3--N)的含量；用0.5mol/L NaHCO3溶液和无磷活性炭浸提，用流动分析仪测定土壤中速效磷的含量；用1mol/L的中性NH4OAc pH7溶液浸提，用原子吸收测定土壤中速效钾的含量；
310、植株全氮、全磷和全钾含量：将各生育期干样粉碎后，过0.5mm筛，用H2SO4-H2O2消煮，消煮液用于养分的测定，全氮含量用凯氏定氮仪测定，全磷含量用钒钼黄吸光光度法测定，全钾含量用火焰分光光度计法测定；
步骤4、计算
41、叶片扩展速率cm2/(leaf·day)的计算公式：
LGR＝(S2-S1)/(d2-d1) (1)
式中，S2、S1分别为相邻2次测定的叶面积cm2，d2、d1分别为相邻2次测量的时间d；其中S的计算公式如下：
S＝0.6393×(L×W)R2＞0.98 (2)
42、根重密度g/m3的计算公式：
RWD＝M/V (3)
式中，M表示根干重g，V表示取根系样品的土壤体积m3；
43、叶绿素mg/g FW:和类胡萝卜素mg/g FW:的计算公式：
叶绿素a：Ca＝13.95×A665-6.88×A649 (4)
叶绿素b：Cb＝24.96×A649-7.32×A665 (5)
类胡萝卜素：
式中，A665、A649、A470分别为波长665nm、649nm和470nm下的吸光值；
44、植株氮、磷和钾吸收量kg/hm2＝各器官养分含量×干物质量×种植密度
45、耗水量的计算：采用水量平衡法计算不同时段内番茄的耗水量ET：
ET＝Pr+I+U-R-D-ΔW (7)
式中：Pr为有效降雨量，mm；I为灌水量，mm；U为地下水补给量，mm；R为径流量，mm；D为深层渗漏量，mm；ΔW为试验初期和末期0～100cm土壤水分变化量，mm；由于温室内没有降雨，故Pr＝0，对于滴灌，每次灌水量较少，故R和D可以忽略不计，地下水位在50m以下，故U也可忽略不计；上式简化为：
ET＝I-ΔW (8)
46、水分利用效率kg/m3的计算公式：
WUE＝Y/ET (9)
式中，Y为产量，ET为耗水量；
47、养分利用效率NUE kg/kg＝产量/植株养分吸收量
48、养分吸收效率UPE kg/kg＝植株养分吸收量/养分投入量
49、肥料偏生产力PFP kg/kg＝产量/施肥量
步骤5、数据统计分析
用Microsoft Excel 2010进行数据计算；用SPSS 16.0统计软件进行方差分析、相关比较以及灰色关联分析和通径分析；用AutoCAD2004、Sigmaplot10.0及Matlab 7.0作图。
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