滴灌施肥灌溉对作物品质的影响机制

The balance supply of soil nutrient plays an important role in improving quality of crops. Drip fertigation allows an accurate and uniform application of nutrients to crops. Recent studies have found that drip fertigation have effect on either the apperarace quality or the flavor quality. Based on field test, laboratory analysis and tasting investigation, this project taking tomato as a case mainly focuses on (1) dynamic and distribution of soil nutrients during drip fertigation in root zone; (2) effect mainly physiological and biochemical features of crop on dynamic and distribution of soil nutrients;(3) effect fruit quality and yield on differet drip fertigation;(4)nutrient mangement method for making a good quality and high yield of drip fertigation . It will reveal the influence mechanism of drip fertigation on crop quality, and give a recommendation for the precision drip fertigation schedules of high yield and quality. This will lead to a more scientific and rational use of chemical fertilizers, and benefit for the development of drip fertigation.

作物养分的均衡供应对改善作物品质具有重要的作用。滴灌施肥灌溉为实现养分的精确调控提供了可能。国内外研究表明，滴灌施肥灌溉对作物营养、外观等品质指标具有明显影响。本项目主要通过布置较为系统的田间试验，选择番茄和黄瓜为研究对象，研究滴灌施肥灌溉对作物品质的影响机制，主要内容包括：（1）滴灌施肥灌溉条件下主要养分在作物根区土壤的分布特点及变化规律；（2）影响品质和产量形成的关键生理生化指标对根区土壤养分平衡状况和动态变化的响应；（3）不同施肥方法对品质和产量主要指标的影响作用；（4）基于品质响应的滴灌施肥灌溉养分管理方法。从土壤养分环境变化，到作物养分物质运转、光合产物形成、糖代谢等影响品质形成的关键生理生化特征的响应开展研究，揭示滴灌施肥灌溉对作物品质的影响机制，建立基于作物品质和产量响应的滴灌施肥灌溉养分管理方法，对科学合理利用化肥，促进水肥一体化技术的健康快速发展具有重要意义。

滴灌施肥技术中，养分的有效管理既可以保证作物较高的产量，同时也可以提高作物的品质。在国内外已有研究的基础上，本研究通过2年的大田试验，开展了不同底肥（化学肥料底肥和有机肥料底肥）、不同施肥策略（阶段性滴灌施肥、每次灌溉施肥和化学追肥）的作物响应研究。主要内容包括：（1）滴灌施肥灌溉条件下主要养分在作物根区土壤的分布特点及变化规律；（2）影响品质和产量形成的关键生理生化指标对根区土壤养分平衡状况和动态变化的响应；（3）不同施肥方法对品质和产量主要指标的影响作用；（4）基于品质响应的滴灌施肥灌溉养分管理方法。.通过研究发现，以有机肥为底肥，有助于稳定养分，缓冲养分的不足。一方面，对硝态氮的吸附有助于保持较高的N肥供应；对P的固定和活化，可以显著提高土壤中速效磷的含量。有机肥底肥处理作物光合作用较强，但差异并不显著，中午较小的差异可能与中午高温和低二氧化碳浓度有关。高温促进了光合作用，但是由于二氧化碳浓度的相对缺乏，一定程度抑制了光合作用。.在坐果期即果实膨大期，无机底肥处理的蔗糖转化酶活性较强，有利于果实的膨大，同时过于快速的生长也导致部分果实出现裂果的现象。无论在坐果期还是成熟期，果实中的SPS活性均较高，SPS活性的增强，有助于糖分在果实中的积累，有助于改善果实的品质。通过对不同处理的产量性状发现，西红柿单果重、硬度均没有显著性差异。但是，化肥底肥处理裂果的比例显著高于有机肥底肥处理，可能与土壤中微量元素、钙等肥料的缺少有直接关系。有机肥底肥处理的西红柿可滴定性酸含量较低，糖分含量增加，这与有机肥底肥处理的蔗糖转化酶活性较高，有直接的相关关系。.通过研究发现，底肥使用有机肥，结合阶段性灌溉施肥（N：P2O5：K2O比例为15：6：20），可以有效提高作物产量和品质。喷施微量元素肥料和补充钙肥，以防止裂果。