膜下增氧滴灌施肥对根土环境和番茄水肥利用的影响

针对设施蔬菜覆膜栽培中存在的低氧胁迫问题，利用文丘里管原理，结合滴灌施肥技术进行加气供氧，实施根区增氧，进行膜下增氧滴灌施肥对根土环境和番茄水肥利用的影响研究。选用对低氧逆境敏感的番茄为试验材料，通过水培、土培和田间试验，研究番茄的需氧规律和根区耗氧特征；膜下增氧滴灌施肥对设施土壤氧化还原性、土壤呼吸、土壤养分有效性、根系生长分布、水分养分吸收利用、产量及其构成和果实品质的影响，以期（1）探明不同生育时期发生低氧胁迫的临界值和适宜生长的氧供给范围；（2）明确增氧对根土环境的影响及其与水肥利用的关系；（3）掌握易于发生低氧胁迫的关键时期及氧-水关系的调控；（4）形成膜下增氧滴灌施肥的最佳组合模式。在营造健康根土环境的基础上，以水肥利用为核心，进一步实现作物高产、水肥资源高效、果实品质优良和环境友好的目标。本项目将增氧技术运用于设施蔬菜覆膜栽培中，并直接与滴灌施肥技术相结合，具有一定的创新性。

针对设施蔬菜覆膜栽培存在的低氧胁迫问题，从番茄的耗氧规律、根土环境和水肥利用对不同土壤水分条件根区增氧的响应、不同生育时期的根区增氧效应、关键增氧时期不同增氧量对番茄影响等方面开展了研究。主要结果如下：（1）根区增氧降低了土壤有机质含量，其主要物质有机碳的含量和组成发生变化。根区增氧使得水溶性有机碳增加，胡敏素含量降低，胡敏酸无明显变化，富里酸呈现先增加后降低的趋势；有机碳含量与胡敏素含量显著正相关。（2）根区增氧不仅在水-氧矛盾突出的高土壤水分条件下能够有效增强根系生长与吸收活力;在水氧较为协调的土壤环境里，根区增氧依旧有所效用。（3）根区增氧造成植株叶面积减小，亦即蒸腾面积和光合面积下降。土壤含水量较高时，根区增氧促进植株对水分的利用，显著提高水分利用效率；增氧促进根系对氮磷钾养分的吸收，但由于光合面积减小，不能产生与高养分含量相应的生物量，导致养分利用效率下降。（4）根区增氧对番茄的影响因生长季节不同而表现迥异。冬春茬，综合效应表现为地上部分茎叶过旺生长，抑制了果实产量的增加；秋冬茬则表现为前期适当抑制地上部营养生长，后期促进干物质在果实中的分配，获得较高经济产量。