不同水氮供应对小南瓜根系生长、产量和水氮利用效率的影响

• 作者: 刘世全 张建青 曹红霞 胡笑涛
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 膜下滴灌 水氮供应 小南瓜 根系密度 水氮利用效率 根系生长
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 1362-1371
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.07.013

摘要

【目的】针对西北半干旱区温室蔬菜灌水施氮不合理等问题，通过不同灌水施氮水平处理，探讨作物根系生长与分布、产量和水氮高效利用与水氮供应的关系，揭示根系生长分布对灌水施氮模式的响应机制，为提高蔬菜作物产量和水氮利用效率提供科学依据。【方法】采用不同施氮灌水处理的田间试验，以“金童”小南瓜为供试作物，设置3个总灌水量水平：常规灌水（高水W3、1500 m3·hm-2）、常规灌水减27%（中水W2、1100 m3·hm-2）、常规灌水减54%（低水W1、700 m3·hm-2）和3个施氮量水平：常规施氮（高氮N3，350 kg·hm-2）、常规施氮减28.5%（中氮N2，250 kg·hm-2）、常规施氮减57%（低氮N1，150 kg·hm-2），试验采用完全随机区组设计，共9个处理，研究膜下滴灌不同水氮供应对温室小南瓜根系生长分布、产量和水氮利用效率的影响。【结果】小南瓜90%根系主要集中在0-40 cm土层，且随土层深度的增加，根系密度呈指数下降；当灌水量相同时，低水（W1）和中水（W2）处理根系长度、产量、水分利用效率（WUE）均随施氮量的增加先增加后减少，而高水（W3）处理根系长度随施氮量的增加而增加，不同施氮量处理小南瓜产量差异不显著；与高氮（N3）处理相比，低氮（N1）和中氮（N2）处理小南瓜根系长度、产量随灌水量增加而增加，当灌水量超过1100 m3·hm-2时，小南瓜根系长度和产量均有所下降；随着灌水量增多，水分利用效率亦显著下降，低水中氮（W1N2）处理水分利用效率最高，为35.59 kg·m-3；灌水量较高（W2和W3）时，氮素利用率（NUE）均随施氮量增加而显著降低，灌水量较低（W1）时，低氮和中氮处理氮素利用率显著高于高氮处理；灌水和施氮对小南瓜总根长作用表现为：氮素作用＞水分作用＞水氮交互作用；细根（直径小于2 mm根系）根长随灌水量和施氮量增加呈抛物线型变化；小南瓜产量与细根根长和根表面积之间均有显著的线性关系。【结论】灌水和施氮过高或过低均可以导致小南瓜产量、水氮利用效率以及根系各项特征参数显著降低，中水中氮（W2N2）处理小南瓜产量和根系各项特征参数均达到最大值；不同水氮处理主要通过对细根根长的影响进而影响小南瓜的产量。综合考虑产量、水氮利用效率以及根系生长分布，灌水量为1100 m3·hm-2、施氮量为250 kg·hm-2为小南瓜较优的灌水施氮组合。