灌溉與施氮對菠菜生長及其土壤中水氮運移特征的影響.pdf

1、水分和氮素是影響蔬菜生長的重要因素，蔬菜生產過程中水分和氮肥的施用合理與否，對水資源利用、環(huán)境污染和蔬菜品質等影響很大。因此，研究不同的灌溉和施肥方式對蔬菜生理、水氮利用及土壤中水氮運移的影響，對高效合理的水肥管理，保證蔬菜高產、優(yōu)質和防治環(huán)境污染具有重要意義。
　　菠菜生長過程中需要大量的水和氮肥，且容易累積硝酸鹽，因此本研究以菠菜(Spinacia oleracea L.)為供試材料，采用測坑定位小區(qū)試驗，共設置三個灌溉水位處

2、理(W1：20 cm、W2：40 cm、W3：60 cm)和三個氮肥量處理(N0：0 kg ha-1、N1：85 kg ha-1、N2：170 kg ha-1)，通過連續(xù)三年觀察，研究了灌溉與施氮處理對菠菜氮素營養(yǎng)(植株生理特性、水氮利用率、產量和品質)、土壤微生物及土壤中水氮運移的影響。主要研究結果如下：
　　1、不同灌溉與施氮處理對菠菜生理指標影響顯著，對菠菜的株高、葉面積及干物質分配等指標都有不同的影響。適度增加氮肥量，菠菜

3、的葉面積和株高增加顯著。相同灌溉處理下，適度增施氮肥有利于干物質的累積，W2N1處理下，菠菜總干物質量最大為5.40 g plant-1，缺水灌溉不利于干物質的累積。適度增加施氮量菠菜根系活力增大，處理W2N2下根系活力最大為1.34 mg g-1 h-1，缺水灌溉處理W3下其活性降低。
　　2、不同灌溉與施氮處理對水分和氮素利用率的影響顯著。在菠菜的生長期內，W3N2處理下的水分利用率最高為36.87 kg ha-1 mm-1，

4、W1N0處理下最低為6.68 kg ha-1 mm-1。同一氮肥處理下不同灌溉對水分利用率的影響為處理W3>W2>W1，表明隨著灌溉水量的減少，水分利用率增加。同一灌溉處理下氮肥對水分利用率的影響為處理N2>N1>N0。表明適當增加氮肥有助于提高水分利用率。氮肥利用率受到施氮量的影響，同一灌溉處理下，增施氮肥使氮肥利用率顯著降低。在氮肥處理N2下，氮肥利用率最低為8.82%，而在氮肥處理N1下氮肥利用率最高為30.59%。
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5、、不同灌溉與施氮處理下菠菜產量變化顯著。一般情況下，菠菜產量隨氮肥量增加而增加，W2N2處理下，產量達到最大值12.79 ton ha-1。但過量施氮，產量反而會降低。菠菜產量對水的反應更加敏感，W2處理下菠菜產量最高，過量或缺水灌溉，菠菜產量也會降低，表明過量施氮和過量缺水灌溉都不利于菠菜產量的提高。研究發(fā)現W2N2處理下菠菜產量最高，為12.79 ton ha-1。
　　4、灌溉與施氮處理對菠菜品質具有不同程度的影響。增加氮肥

6、使菠菜體內硝酸鹽和草酸含量增加，而缺水灌溉下，菠菜的硝酸鹽和草酸含量也會增加，這些都嚴重的影響了菠菜的品質安全。在 W3N2處理下硝酸鹽含量最大為554.06 mg/kg，W1N0處理下，最低為123.66 mg/kg。W3N2處理下，草酸最高值為494.80 mg/100g，W1N0處理下，最低值為160.00 mg/100g。而不同的灌溉和施氮處理對菠菜營養(yǎng)品質的影響也很明顯。在缺水灌溉處理W3下，菠菜維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白

7、質和游離氨基酸的含量較高，而過量灌溉下，其含量明顯降低。施氮量增加，可溶性糖、可溶性蛋白質和游離氨基酸含量降低。
　　5、灌溉與施氮處理對菠菜土壤微生物的影響。缺水處理會抑制土壤的微生物多樣性。同一氮肥處理下，灌溉對微生物生物量碳的影響為W2>W1>W3。適度施加氮肥，土壤微生物生物量碳和生物量磷含量增加，但是過量施肥和缺水灌溉下其含量會降低。不同灌溉水量及氮肥處理對土壤酶活性的影響非常明顯，研究顯示，脲酶、過氧化氫酶、轉化酶和磷

8、酸酶活性隨著氮肥使用量的增加而增加。此外，缺水灌溉處理使脲酶、過氧化氫酶、轉化酶和磷酸酶活性受到抑制，適量的灌溉處理W2能夠使脲酶、過氧化氫酶、轉化酶和磷酸酶活性升高，對蔬菜的生長發(fā)育和產量增加也比較有利。研究表明，W2N2處理下土壤中的微生物碳含量較高為302.48 mg kg-1，土壤酶活性較強，微生物多樣性比較高，可以提供有利的土壤微環(huán)境，為作物的優(yōu)質和高效生產提供保障。
　　6、灌溉與施氮處理對菠菜土壤水氮運移的影響。隨著

9、灌溉水量的增加，土壤含水量增加。相同灌溉處理下，同一土層氮肥量多的處理電導率峰值較大。不同土壤深度的硝態(tài)氮含量在成長期和成熟期內，隨著施氮量增加各層土壤中的硝態(tài)氮含量均有所增大，不同深度的土壤受施氮量的影響也不相同。而相同施氮量下，進行不同灌溉處理時，菠菜不同生長期內，各層土壤硝態(tài)氮含量的峰值也不一樣。大部分銨態(tài)氮累積在0-10 cm土層內，菠菜成熟期內，不同灌溉與氮肥處理下，0-10 cm土層內銨態(tài)氮的含量在0.18-0.31 mg