摘要: 农业环境污染程度的加重和资源性废弃物产生量的增加使得农业环境的治理和资源性废弃物的无害化资源化处理成为我国农业发展的重要课题,发展基质栽培既可保护农业环境又能消纳部分资源性废弃物,是实现以上课题的重要途径。但基质栽培中营养液管理不当时栽培根区会出现养分累积,进而引发栽培周期缩短、养分缺失、产量和品质低下等问题。营养液的管理受营养液供液方式、基质类型和营养液配方等因素的影响。为此,本文系统分析了长季节栽培中开放式和封闭式供液方式下基质栽培根区养分累积强度和特征的差异性,并探究了岩棉、椰糠和草炭蛭石三种基质在栽培过程中各自根区养分含量和组成的变化情况,系统揭示了基质特性对根区养分离子累积强度和特征的影响;最后以惰性基质岩棉为载体从营养液配方调整角度出发研究了开放式供液方式下C1-替代部分NO3-以及不同K/Mg和Ca水平在缓解栽培系统中养分累积的应用效果,主要结论如下:(1)封闭式和开放式供液方式下番茄根区均存在养分累积和离子比例失衡现象。封闭式和开放式供液方式下根区溶液EC值随生育期的延长不断增加,且封闭式的增幅要高于开放式,最高EC值分别为17.2 mS cm-1和11.9 mS cm-1。各养分离子对EC值的贡献率为NO3->K+>Ca2+>Mg2+>SO42->H2PO4-。开放式和封闭式供液方式根区离子比例失衡特征、失衡程度相当,均表现为K+、Ca2+和H2PO4-比例降低,Mg2+、NO3-和SO42-比例上升。高EC值和离子比例失衡会导致番茄产量降低与果实脐腐病患病率增加。与开放式供液方式相比,封闭式供液方式能实现番茄基质栽培的节水节肥和环境友好型发展。(2)基质类型会影响根区溶液EC值和pH值的变化,椰糠和草炭蛭石根区溶液EC值和pH值均高于岩棉处理。采收后期岩棉、椰糠和草炭蛭石处理根区溶液EC分别为12.3 mScm-1、17.2 mS cm-和16.6 mS cm-1;与定植初期相比,采收后期岩棉、椰糠和草炭蛭石处理根区溶液pH值分别下降了 1.4、1.3和0.7个单位。基质类型不同,渗透胁迫程度不同,椰糠和草炭蛭石栽培能有效减缓高EC值对果实脐腐病和产量的影响。(3)基质类型会影响根区养分离子的组成。椰糠栽培会增加根区溶液K+含量;草炭蛭石栽培会降低根区溶液K+和H2PO4-含量,增加Ca2+含量。(4)不同供液方式和不同基质栽培条件下根区溶液EC值均呈阶段性的变化。开放式供液方式下在番茄果实膨大学期-采收初期根区溶液EC值增幅最大学,封闭式供液方式下和不同基质栽培条件下在番茄采收中期根区溶液EC值增幅最大学。(5)营养液中用Cl-替代部分NO3-可提高NO3-利用效率,减少NO3-的排出。高Cl-氐NO3-处理一年内向外界环境中排出的N03-比常规营养液处理减少了 0.6 thm-2。提高营养液中Cl-含量可促进番茄对Ca的吸收。(6)与K/Mg为6.5相比,提高营养液K/Mg水平(13.0)能有效缓解基质栽培中K耗竭和Mg累积问题。提高Ca供应水平能有效提高番茄Ca含量。与常规Ca处理相比,高Ca处理番茄老叶、新叶和果实中Ca含量分别提高了 4.1%、36.3%和8.1%。
关键词: 开放式;封闭式;岩棉;椰糠;草炭;配方调整;养分累积
