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减水减肥对温室西葫芦产量及土壤养分的影响 霍 晨 1 李 丽 君 2 邹 慧 芳 1 马 琳 杰 1 霍 晓 兰 2 刘 平 2 惠 薇 1 1 山西大学生物工程学院 山西 太原 030006 2 山西省农业科学院农业环境与资源研究所 山西省土壤环境与养分资源重点实验室 山西 太原 030031 摘 要 为了提高肥料利用率 减少过量施肥 灌 溉 对 生 态环境的负面效应 在温室进行了西葫芦种植试验 设施 肥量水平 农民习惯施肥量和减肥量 灌 水 处 理 传统灌溉和滴灌 及施加生物炭 3 种因素 以明确不同水肥条件 下西葫芦产量 不同部位养分含量 水 肥 生 产 率 生 物 量 土壤养分及养分盈余情况 研究减量水肥组合对西葫芦 生长及土壤的影响 结果表明 在农民习惯施肥量基础上适量减少施肥 灌溉量与施加生物炭措施未造成西葫芦 减产 且提高了肥料偏生产力和灌溉水生产率 对 西葫芦地上部 地下部生物量及西葫芦 根系及茎叶养分含量无 明显影响 减肥减水对于土壤 pH 有机质 硝态氮 铵态氮 有效磷及 Ca Cl 2 P 含量基本没有显著影 响 而 施 加 生 物 炭能增加耕层有机质含量 减少土壤硝态氮的淋溶风险 减水与施加生物碳处理对土壤氮素 磷素盈余量无显著 性影响 研究结果可为提高设施蔬菜水肥利用效率 减轻土壤养分淋溶提供理论依据 关 键 词 减水减肥 西葫芦 产量 养分 温室 中 图 分 类 号 S642 6 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 1002 2481 2020 03 0426 10 Effect of Reducing Fertilization and Irrigation on Yield of Zucchini and Soil Nutrients in Greenhouse H U O C he n 1 L I L i j un 2 Z O U H ui f a ng 1 M A L i nj i e 1 H U O X i a o l a n 2 L I U P i ng 2 H U I W e i 1 1 Co l l e g e o f Bi o l o g i c a l Eng i ne e r i ng Sha nx i Uni v e r s i t y T a i y ua n 030006 Chi na 2 Ke y L a bo r a t o r y o f So i l Env i r o nm e nt a nd Nut r i e nt Re s o ur c e s i n Sha nx i P r o v i nc e I ns t i t ut e o f Ag r i c ul t ur a l Env i r o nm e nt a nd Re s o ur c e s Sha nx i Ac a de m y o f Ag r i c ul t ur a l Sc i e nc e s T a i y ua n 030031 Chi na Abstract T o i m p rove t h e f ert i l i zer u t i l i zat i on rat e an d red u ce t h e n egat i ve ef f ect s of excessi ve f ert i l i zat i on an d i rri gat i on on t h e e nv i r o nm e nt t he z uc c hi ni pl a nt i ng e x pe r i m e nt wa s c a r r i e d o ut i n t he g r e e nho us e T wo f e r t i l i z a t i o n l e v e l s we r e s e t i nc l udi ng a f a r m e r s ha bi t ua l f e r t i l i z a t i o n a m o unt a nd a r e duc t i o n a m o unt 2 ki nds o f i r r i g a t i o n t r e a t m e nt t r a di t i o na l i r r i g a t i o n a nd dr o ppe r a nd a ppl i c a t i o n o f bi o c ha r t o f i g ur e o ut t he e f f e c t s o f r e duc i ng f e r t i l i z e r a nd i r r i g a t i o n a m o unt o n t he z uc c hi ni y i e l d nut r i e nt c o nt e nt i n di f f e r e nt pa r t s wa t e r a nd f e r t i l i z e r pr o duc t i v i t y bi o m a s s s o i l nut r i e nt s a nd nut r i e nt s ur pl us T he r e s ul t s s ho we d t ha t i n t he t e s t r a ng e t he a ppr o pr i a t e r e duc t i o n o f f e r t i l i z e r a ppl i c a t i o n o n t he ba s i s o f f a r m e r s c us t o m a r y f e r t i l i z e r a ppl i c a t i o n di d no t r e duc e t he y i e l d o f z uc c hi ni m o r e o v e r t he pa r t i a l pr o duc t i v i t y o f f e r t i l i z e r s a nd t he pr o duc t i v i t y o f i r r i g a t i o n wa t e r i nc r e a s e d a nd t he a bo v e g r o und a nd be l o w g r o und bi o m a s s o f z uc c hi ni a nd t he nut r i e nt c o nt e nt o f z uc c hi ni r o o t s s t e m a nd l e a f we r e no t s i g ni f i c a nt l y a f f e c t e d T he r e duc t i o n o f f e r t i l i z e r a nd i r r i g a t i o n ha d ba s i c a l l y no s i g ni f i c a nt e f f e c t o n s o i l pH o r g a ni c m a t t e r ni t r a t e ni t r o g e n a m m o ni a ni t r o g e n a v a i l a bl e pho s pho r us a nd Ca Cl 2 P c o nt e nt T he a ppl i c a t i o n o f bi o c ha r c o ul d i nc r e a s e t he o r g a ni c m a t t e r c o nt e nt o f t he pl o ug h l a y e r a nd r e duc e t he r i s k o f s o i l ni t r a t e l e a c hi ng W a t e r r e duc t i o n a nd bi o l o g i c a l c a r bo n t r e a t m e nt ha d no s i g ni f i c a nt e f f e c t o n s o i l ni t r o g e n a nd pho s pho r us s ur pl us T he r e s e a r c h r e s ul t s c a n pr o v i de t he o r e t i c a l ba s i s f o r i m pr o v i ng t he wa t e r a nd f e r t i l i z e r ut i l i z a t i o n e f f i c i e nc y o f f a c i l i t i e s v e g e t a bl e s a nd r e duc i ng s o i l nut r i e nt l e a c hi ng Key words r e duc i ng f e r t i l i z a t i o n a nd i r r i g a t i o n z uc c hi ni y i e l d nut r i e nt g r e e nho us e 收 稿 日 期 2019 10 01 基 金 项 目 科技部重点研发项目 2016Y F D 0800105 5 作 者 简 介 霍 晨 1994 女 山西太原人 在读硕士 研究方向 土壤面源污染 李丽君为通信作者 doi 10 3969 j issn 1002 2481 2020 03 32 设施农业是随着我国农业调整与进步而发展 的新型产业 是传统型农业向提升效率 的 集 约 型 农 业迈步而必然展开的有效方式 也是最 具 有 前 途 的 现代化新农业之一 我国的日光温室发展很迅速 已 占温室 总 面 积 的 60 以 上 1 山西省日光温室蔬菜 生产自 1 9 9 5 年开始进入快速发展阶段 2 0 0 4 年调 查结果表明 晋南以果菜类为主 晋中和晋北以叶 菜类蔬菜为主 但盲目增施农药化肥等问题逐渐暴 山西农业科学 2020 48 3 426 435 J o ur na l o f Sha nx i Ag r i c ul t ur a l Sc i e nc e s 426 霍 晨等 减水减肥对温室西葫芦产量及土壤养分的影响 露 出 来 2 3 焦 晓 燕 等 4 对晋中南部栽培年限长达 1 1 5 a 的 超 过 1 6 0 个日光节能温室的施肥状况进 行调查研究后发现 山西省日光节能温室的 施 肥 量 远超蔬菜需肥量 其中 施磷量几乎是蔬菜磷吸收 量 的 5 1 0 倍 农民习惯施用养分比例不 合 理 且 底 肥比例过高 导致肥料向土壤中淋洗和极大的浪 费 研究人员对山西设施菜田的土壤养分情况调查 研究表明 设施菜田土壤氮磷含量比露地菜 田 分 别 增加 10 0 和 24 6 钾含量均较普通农田土壤也 显著增加 其中 硝态氮在土壤剖面有很明显的淋 溶 作 用 发 生 肥 料 的过量施用导致了土壤盐分累积 并且造成肥料的利用率下降和潜在的土壤酸化 5 7 过量施肥会造成蔬菜对于养分的吸收问题 而 且 可 能使产量降低及植株的抗病性有所降低 8 加 上 大 棚的特殊理化的条件 病虫害增加几乎是必 然 的 而病虫害增加又会导致农药用量的增加 9 为 保 证 蔬菜的正常生长发育并减少农业环境污染 探 索 最 佳水肥管理方式是必要的一步 生物炭是一种简单获取的有机物料 成 本 低 且 可再生 被誉为 黑色黄金 1 0 研究发现 生物炭或 生物炭肥料的施用可以减少土壤氮淋溶 损 失 提 高 肥料利用率 减少肥料的无效投入 对增加耕层土 壤肥力有显著影响 1 1 1 2 有利于增加土壤养分 是 一 种良好的土壤改良剂 1 3 本试验通过在温室中比较农民习惯施肥灌溉 条件与试验条件的差异 探究减少水肥 及 增 施 生 物 炭对温室西葫芦产量 养分含量及土壤 质 量 等 的 影 响 旨在为设施生产提高水肥利用效率 并 减 少 环 境 污染提供理论依据 1 材 料 和 方 法 1 1 试 验 材 料 供试西葫芦品种为寒秀 1 6 8 购买于太谷团厂 村苗厂 1 2 试 验 区 概 况 试验在山西省晋中市太谷县胡村镇设施蔬菜 大 棚 进 行 试验地经纬度为 1 1 2 64 E 37 54 N 年 均 温 度 9 8 海 拔 高 度 约 为 783 m 年 降 水 量 为 462 9 m m 左右 主要降雨期在每年 7 9 月 试验前 土壤基本理化性质列于表 1 表 1 试验地土壤理化性质 硝态氮 m g kg 77 55 49 72 40 89 41 22 41 15 41 57 41 81 41 86 42 15 41 99 有效磷 m g kg 277 79 67 82 18 50 13 02 13 95 18 82 23 81 19 90 19 47 28 65 Ca Cl 2 P m g kg 23 29 5 99 2 79 1 77 1 58 1 65 1 99 2 78 2 70 1 85 铵态氮 m g kg 10 66 10 19 10 52 10 09 10 23 10 53 9 92 9 93 10 23 10 05 有机质 g kg 17 09 7 31 8 22 6 12 2 79 2 69 3 01 2 84 2 84 4 51 土壤深度 c m 0 20 20 40 40 60 60 80 80 100 100 120 120 140 140 160 160 180 180 200 pH 8 32 8 85 8 97 8 85 8 82 8 80 8 82 8 79 8 79 8 68 水分 29 65 13 44 12 78 11 29 10 39 11 58 10 95 12 12 11 67 13 03 1 3 试 验 方 法 表 2 田 间 试 验 设 计 kg hm 2 试验用西葫芦于 2 0 1 7 年 1 1 月 5 日定植 2018 年 5 月 7 日 拉 蔓 西 葫 芦 在 生 长 期 间 垄 面 覆 盖地膜 基肥采用撒施方法 追肥冲施 用水表 控 制 灌水量 各试验小区均以羊粪有机肥为底肥 用量为 242 11 m 3 hm 2 以 施 肥 量 灌 溉 量 添加生物炭与否 的 3 个因素进行田间随机区组设计 施肥设 常 规 施 肥 量 F 1 与 8 0 常 规 施 肥 量 F 2 灌溉量设常规灌 溉 量 大 水 漫 灌 W 1 与 80 常 规 灌 溉 量 膜 下 滴 灌 W 2 试 验 共 设 5 个 处 理 表 2 通过水表控制灌 溉 水 量 灌 溉 分 18 次 进 行 各 处 理 设 3 次 重 复 共 有 15 个小区 小区之间设隔离带 各小区随 机 排 列 每 个小区的面积为 3 1 5 m 2 定 植 50 株 即 15 873 株 N 154 80 123 84 154 80 154 80 123 84 处理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 施肥 F 1 F 2 F 1 F 1 F 2 灌水量 W 1 W 1 W 2 W 1 W 2 P 2 O 5 154 80 123 84 154 80 154 80 123 84 K 2 O 154 80 123 84 154 80 154 80 123 84 基肥量 N 465 0 372 0 465 0 465 0 372 0 P 2 O 5 258 50 206 80 258 50 258 50 206 80 K 2 O 1 248 00 998 40 1 248 00 1 248 00 998 40 追肥量 N 619 80 495 84 619 80 619 80 495 84 P 2 O 5 413 30 330 64 413 30 413 30 330 64 K 2 O 1 402 80 1 122 24 1 402 80 1 402 80 1 122 24 总施肥量 生物炭 不施加 不施加 不施加 施加 施加 427 山西农业科学 2020 年第 48 卷第 3 期 表 3 各处理西葫芦的产量 灌 溉 生 产 率 肥料偏生产力比较 氮肥偏生产力 kg kg 169 71 4 14a 210 32 7 49b 166 42 9 91a 167 49 6 64a 210 80 5 33b 灌溉水生产率 kg m 3 21 73 0 96a 21 35 1 42a 24 55 1 46b 21 23 1 26a 24 88 0 63b 磷肥偏生产力 kg kg 254 50 6 21a 315 41 11 23b 249 57 14 86a 251 17 9 96a 316 13 7 99b 钾肥偏生产力 kg kg 74 98 1 83a 92 93 3 31b 73 53 4 38a 74 00 2 94a 93 14 2 35b 处理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 产量 kg hm 2 105 185 2 566a 104 285 3 712a 103 148 6 142a 103 809 4 118a 104 523 2 642a 总灌水量 m 3 hm 2 4 841 06 4 885 50 4 201 27 4 889 74 4 201 27 注 同列数据后不同小写字母表示处理间差异达 5 显著水平 其余表同 2 1 2 施肥灌溉及生物炭施用对西葫芦灌溉水生 产 率 的 影 响 从 表 3 可 以 看 出 对 于 西 葫 芦 灌 溉 水 生产 率 T 5 T 3 T 1 T 2 T 4 T 2 T 4 处 理 较 T 1 处 理 分 别 减 少 1 74 2 30 T 3 T 5 处 理 较 T 1 处 理 分别增加12 98 14 50 T 3 T 5 处理与 T 1 T 2 T 4 处理间差异显著 P 0 05 常规灌溉漫灌条件下 T 1 T 2 T 4 即常规施肥 减量施肥 但各处理间 差 异 不 显著 滴灌条件下 T 5 T 3 即减量施肥 常 规施肥 但 2 个处理之间的差异不显著 表明西葫 芦灌溉生产率与施肥量无显著相关关系 在常规施 肥 条 件 下 T 3 T 1 T 4 即滴灌 漫灌 且差异显著 P 0 0 5 减量施肥条件下 T 5 T 2 即滴灌 漫 灌 差 异 显 著 P 0 0 5 表明西葫芦灌溉生产率与 灌溉量有显著相关关系 常规水肥对照中 T 1 T 4 hm 2 试 验 各 施 肥 处 理 的 N P 2 O 5 K 2 O 用 量 如 表 2 所 示 1 4 测定项目及方法 1 4 1 样品采集 在上季蔬菜拉蔓后及本季蔬菜 拉蔓后取 0 60 c m 土样 低温保存 西葫芦盛果期 每 10 d 采西葫芦样 每次采集后烘干 共采集 3 次 混为 1 个样品 拉蔓时 分地上部 地下部采集植株 样品 1 4 2 植物养分测定 植物样品西葫芦 茎 叶 根 部 在 烘 箱 于 105 下 高 温 杀 青 30 m i n 在 80 下 烘干至质量不变 记录干质量 并计算含水率 西葫芦及植株的养分测定方法 将 植 物 样 品 粉 碎 过 0 5 m m 筛 采 用 H 2 SO 4 H 2 O 2 消煮法测定氮磷 钾 其中 全氮测定采用半微量凯氏法 全磷测 定 采 用钒钼黄法 全钾测定采用火焰光度法 1 4 3 土样测定 pH 值采用 pH 计测定 硝 态 氮 铵态氮采用流动分析仪测定 有机质采用重 铬 酸 钾 外加热法测定 有效磷采用钼锑抗比色法测 定 速 效钾采用火焰光度法测定 1 4 1 5 数 据 处 理 本试验的数据处理及绘图等采用 E x c e l 2 0 0 7 软件进行 方差分析等采用 SP SS 24 0 进行 IWP Y I 1 5 1 PNP N Y N 2 PFP P Y P 3 PFP K Y K 4 表观平衡 肥料输入量 作物输出 量 作 物 输出量 100 1 6 5 式 中 IWP 为灌溉水生产率 k g m 3 Y 为 西 葫 芦 产 量 kg I 为西葫芦全生育期灌水量 m 3 PFP N 为氮肥偏生产力 kg kg N 为施入纯氮 量 kg hm 2 PFP P 为磷肥偏生产力PFP P kg kg P 为 P 2 O 5 施 磷 量 kg hm 2 PFP K 为 钾 肥 偏 生 产 力 kg kg K 为 K 2 O 施钾量 kg hm 2 2 结 果 与 分 析 2 1 施肥灌溉及生物炭施用对西葫芦产量 灌 溉 水 生产率及肥料偏生产力的影响 2 1 1 施肥灌溉及生物炭施用对西葫芦产量的影 响 从 表 3 可 以 看 出 常 规 水 肥 处 理 T 1 产 量 达 到 105 185 kg hm 2 与常规水肥处理 T 1 相 比 80 肥 常 规 灌 溉 T 2 8 0 水 常规施肥 T 3 常 规 水 肥 生 物 炭 T 4 80 水 80 肥 生 物 炭 T 5 处理的西葫芦产量均有所减少 分 别 减 少 0 8 6 1 94 1 31 0 6 3 但各处理间差异不显著 常 规灌溉漫灌条件下 T 1 T 2 T 4 即减量施肥 常 规施肥 但各处理间差异不显著 滴灌条件下 T 5 T 3 即减量施肥 常规施肥 但 2 个处理之间的差 异不显著 表明施肥量与西葫芦的产量 并 无 显 著 性 相关关系 在常规施肥条件下 T 1 T 4 T 3 即滴灌 产量 漫灌产量 但各处理间差异不显著 减量施 肥 条 件 下 T 5 T 2 即滴灌产量 漫灌产量 但各处 理间差异不显著 表明西葫芦产量与灌 溉 量 无 显 著 相关关系 常规水肥对照中 T 1 T 4 即施加生物炭 产量 不施生物炭产量 但二者之间的差异不显 著 施 加生物炭对照组中 T 5 T 4 即减肥减水处理 产量 常规水肥处理产量 且差异不显著 表明生 物炭的施用与否与西葫芦产量也无显著相关关系 428 表 4 各处理西葫芦地上部 地下部生物量比较 处理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 地上部生物量 kg hm 2 2 985 36 785 99a 3 182 35 495 44a 3 046 86 401 25a 3 707 50 82 41a 3 164 71 289 59a 地下部生物量 kg hm 2 20 27 2 74a 22 39 1 89a 20 81 2 54a 20 11 1 30a 19 74 3 32a 即不添加生物炭处理 添加生物炭处理 但 差 异 不 显著 施加生物炭对照组中 T 5 T 4 即减肥减水 处 理 常规水肥处理 且差异显著 P 0 05 表 明 西葫芦灌溉生产率与添加生物炭与否无显著相关 关系 2 1 3 施肥灌溉及生物炭施用对西葫芦氮磷钾肥 料偏生产力的影响 由表 3 可知 对于西 葫 芦 氮 肥 偏 生 产 力 T 5 T 2 T 1 T 4 T 3 T 3 T 4 处 理 较 T 1 处 理 分 别 减 少 1 94 1 31 T 2 T 5 处 理 较 T 1 处 理分别增加 23 93 24 21 T 2 T 5 处理与 T 1 T 3 T 4 处理间 差 异 显 著 P 0 05 常规灌溉漫灌条件 下 T 2 T 1 T 4 即减量施肥 常 规 施 肥 且 差 异 显 著 P 0 05 滴 灌 条 件 下 T 5 T 3 即 减 量 施 肥 常 规 施 肥 且 差 异 显 著 P 0 0 5 表明西葫芦氮肥 偏生产力与施肥量有显著相关关系 在常规施肥条 件下 T 1 T 4 T 3 即漫灌 滴灌 但差异不显著 减 量 施 肥 条 件下 T 5 T 2 即滴灌 漫灌 但差异不 显著 表明西葫芦氮肥偏生产力与灌溉量无 显 著 相 关关系 常规水肥对照中 T 1 T 4 即添加生物炭处 理 不添加生物炭处理 差异不显著 施加生物炭 对 照 组 中 T 5 T 4 即减肥减水处理 常规水肥处 理 且 差 异 显 著 P 0 0 5 表明西葫芦氮肥偏生产 力与添加生物炭与否无显著相关关系 对于西葫芦磷肥偏生产力 T 5 T 2 T 1 T 4 T 3 T 3 T 4 处 理 较 T 1 处 理 分 别 减 少 1 94 1 31 T 2 T 5 处 理 较 T 1 处 理 分 别 增 加 23 93 24 22 T 2 T 5 处理与 T 1 T 3 T 4 处理间差异 显 著 P 0 05 在 常规灌溉漫灌条件下 T 2 T 1 T 4 差 异 显 著 P 0 0 5 滴灌条件下 T 5 T 3 即减量施肥 常规施 肥 差 异 显 著 P 0 0 5 表明西葫芦磷肥偏生产力 与施肥量有显著相关关系 在常规施肥条件下 T 1 T 4 T 3 即漫灌 滴灌 但差异不显著 减量施 肥条件下 T 5 T 2 即滴灌 漫灌 差异也不显著 表明西葫芦磷肥偏生产力与灌溉量无显著相关关 系 常 规 水肥对照中 T 1 T 4 即不添加生物炭处 理 添加生物炭处理 且差异不显著 施加生物炭 对 照 组 中 T 5 T 4 即减肥减水处理 常规水肥处 理 且 差 异 显 著 P 0 0 5 表明西葫芦磷肥偏生产 力与添加生物炭与否无显著相关关系 对于西葫芦钾肥偏生产力 T 5 T 2 T 1 T 4 T 3 T 3 T 4 处 理 较 T 1 处 理 分 别 减 少 1 93 1 30 T 2 T 5 处 理 较 T 1 处 理 分 别 增 加 23 94 24 22 T 2 T 5 处 理 与 T 1 T 3 T 4 处理间差异显著 P 0 05 在常规灌溉漫灌条件下 T 2 T 1 T 4 且 差 异 显 著 P 0 05 滴 灌 条 件 下 T 5 T 3 即 减 量 施 肥处理 常规施肥处理 且差异显著 P 0 05 表 明西葫芦钾肥偏生产力与施肥量有显著相 关 关 系 在常规施肥条件下 T 1 T 4 T 3 即漫灌 滴灌 但 差 异 不 显 著 减量施肥条件下 T 5 T 2 即滴灌 漫 灌 但差异不显著 表明西葫芦钾肥偏生产力与灌 溉量无显著相关关系 常规水肥对照中 T 1 T 4 即 不添加生物炭处理 添加生物炭处理 但 差 异 不 显 著 施 加生物炭对照组中 T 5 T 4 即减肥减水处 理 常规水肥处理 且 差 异 显 著 P 0 05 表 明 西 葫芦钾肥偏生产力与添加生物炭与否无显著相关 关系 2 2 施肥灌溉及生物碳施用对西葫芦地上部 地 下部生物量的影响 从表 4 可以看出 对于西葫芦地上部生物量 T 4 T 2 T 5 T 3 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 处 理 较 T 1 处 理 分 别 增 加 6 66 2 06 24 19 6 01 但 各 处 理间差异不 显 著 常规灌溉漫灌条件下 T 4 T 2 T 1 即减量施肥生物量 常规施肥生物量 差异不 显 著 滴 灌条件下 T 5 T 3 即减量施肥生物量 常 规施肥生物量 差异不显著 表明西葫芦地上部生 物量与施肥量无显著相关关系 在常规施肥条件 下 T 4 T 3 T 1 即 漫 灌 生 物量 滴灌生物量 差异 不 显 著 减量施肥条件下 T 2 T 5 即漫灌生物量 滴灌生物量 差异不显著 表明西葫芦地上部生物 量与灌溉量无显著相关关系 常规水肥对照中 T 4 T 1 即 添 加生物炭处理的生物量 不添加生物 炭处理的生物量 差异不显著 施加生物炭对照组 中 T 4 T 5 即常规水肥处理生物量 减肥减水处 理生物量 差异不显著 表明西葫芦地上部生物量 与添加生物炭与否无显著相关关系 对于西葫芦地下部生物量 T 2 T 3 T 1 T 4 T 5 T 4 T 5 处 理 较 T 1 处 理 分 别 减 少 0 79 2 68 T 2 T 3 处 理 较 T 1 处 理 分 别 增 加 10 46 2 66 各 处 理 间 差 异 不 显 著 常规灌溉漫灌条件下 T 2 T 1 T 4 即 减 量施肥生物量 常规施肥生物量 差 异 不 显 著 滴灌条件下 T 3 T 5 即常规施肥生物 量 减 量 施 肥 生 物 量 差 异 不 显 著 表 明 西 葫 芦 地 霍 晨等 减水减肥对温室西葫芦产量及土壤养分的影响 429 山西农业科学 2020 年第 48 卷第 3 期 2 4 施肥灌溉及生物碳施用对土壤pH 及 养 分 含 量 的 影 响 从表 5 可以看出 试验后的表层土壤 pH 值 为 T 4 T 1 T 2 T 3 T 5 差 异 不 显 著 土 壤 有 机 质 含 量 为 T 5 T 2 T 4 T 3 T 1 差异未达显著水平 土 壤中有机质含量是基础土样的 5 6 2 3 178 79 土 壤 铵 态 氮 含 量 为 T 1 T 3 T 5 T 4 T 2 试 验 前 后 差异不显著 土壤硝态氮含量为 T3 T1 T2 T5 T 4 差异也不显著 与基础土样相比 试验后土样硝 态氮含量大幅减少 为试验前的1 7 7 5 59 12 0 20 c m 的硝态氮累积量减少 土壤有效磷含量为 T 5 T 4 T 3 T 1 T 2 差 异 不 显 著 土 壤 C a C l 2 P 含 量 为 T 5 T 4 T 3 T 2 T 1 T 3 与 T 5 处 理 间 差 异 显 著 P 0 05 表明减肥减水均未造成表层土壤 pH 有机质 硝态氮 铵态氮 有效磷的显著变 化 施 加生物炭使得表层土壤 C a C l 2 P 显著增加 下部生物量与施肥量无显著相关关系 在常规施肥 条 件 下 T 3 T 1 T 4 即 漫 灌 生物量 滴灌生物量 差 异 不 显 著 减量施肥条件下 T 2 T 5 即漫灌生物 量 滴灌生物量 差异不显著 表明西葫芦地下部 生物量与灌溉量无显著相关关系 常 规 水 肥 对 照 中 T 1 T 4 即 不添加生物炭处理的生物量 添加 生物炭处理的生物量 差异不显著 施加生物炭对 照 组 中 T 4 T 5 即常规水肥处理生物量 减肥减 水处理生物量 差异不显著 表明西葫芦地下部生 物量与添加生物炭与否无显著相关关系 2 3 施肥灌溉及生物碳施用对西葫芦不同部位养 分 含 量 的 影 响 从 图 1 可 以 看 出 漫 灌 条 件 下 仅 西 葫 芦 T 1 T 2 T 4 处理间全氮含量 差 异 显 著 P 0 05 即 常 规 施肥与减量施肥差异显著 T 1 T 2 T 4 处 理 间 全 氮 含量差异不显著 西葫 芦 茎 叶 和 根 部 T 1 T 2 T 4 处 理间全磷含量差异均不显著 即常规施 肥 与 减 量 施 肥差异不显著 滴灌条件下 西葫芦 茎 叶 和 根 部 T 3 T 5 处 理 间 全 氮 全磷含量差异均不显著 即常 规施肥与减量施肥差异不显著 表明施 肥 量 对 西 葫 芦 茎叶和根部全氮 全磷含量基本无显著影响 常 规施肥条件下 西 葫 芦 茎 叶 和 根 部 的 T 1 T 3 T 4 处 理间全氮与全磷含量差异不显著 减量施肥条件 下 西 葫 芦 茎 叶 和 根 部 的 T 2 T 5 处理间全氮与全 磷含量差异均不显著 即漫灌与滴灌差 异 不 显 著 表 明 灌 溉 量 对 西 葫 芦 茎叶和根部全氮 全 磷 含 量 没有显著影响 施加生物炭对照组中 西葫芦 茎叶 和 根 部 的 T 1 T 4 处理间全氮与全磷含量差异不显 著 即施加生物碳与不施加生物碳差异 不 显 著 表 明 西 葫 芦 茎叶和根部的全氮 全磷含量与施加生 物碳无显著相关关系 表5 表 层0 20 cm 土 壤 不 同 处 理pH 值 有 机 质 铵 态 氮 硝态氮含量比较 N O 3 N m g kg 44 30 44 97a 35 19 12 17a 48 87 32 96a 13 92 5 12a 25 97 19 65a 有效磷 m g kg 257 88 22 93a 211 62 58 27a 260 39 115 06a 283 02 30 15a 291 01 120 88a Ca Cl 2 P m g kg 17 70 3 31a 19 52 2 78a 20 53 1 44a 20 78 4 25a 30 08 6 67b N H 4 N m g kg 34 00 41 55a 9 93 1 45a 33 40 42 38a 10 82 1 86a 11 47 1 21a 有机质 g kg 12 18 16 63a 27 68 4 28a 18 64 15 72a 22 08 12 55a 33 40 1 95a 处理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 pH 8 34 0 43a 8 33 0 46a 8 28 0 16a 8 71 0 40a 8 24 0 32a 2 4 1 施肥灌溉及生物碳施用对土壤 pH 值及有机 质含量的影响 从图 2 可以看出 漫灌条件 下 种 植 后 60 120 180 200 c m 土 壤 T 1 T 2 T 4 处 理 间 差 异 显 著 P 0 0 5 即常规施肥与减量施肥差异 显著 其余土层差异不显著 滴灌条件下 种植后 0 200 c m 土 壤 的 T 3 T 5 处理间差异均不显著 即 常规施肥与减量施肥差异不显著 表明 大 部 分 土 层 减量施肥对耕层 pH 值无显著影响 常规施 肥 条 件 430 土 壤中有机质含量是基础土样的 5 6 2 3 178 79 采用不同灌水量 肥料用量对表土层有机 质含量影响均不显著 种植前后土壤有机质 均 基 本 集中在耕层 从图 3 可以看出 漫灌条件下 种植后 20 60 180 200 c m 土 壤 的 T 1 T 2 T 4 处 理 间 差 异 显 著 P 0 0 5 即常规施肥与减量施肥处理间 差异显著 其余土层常规施肥与减量施肥处 理 间 差 异不显著 滴灌条件下 0 200 c m 土 壤 的 T 3 T 5 处理间差异不显著 即常规施肥与减量施肥 处 理 间 差异不显著 表明大部分土层土壤有机质含 量 与 施 肥量无显著相关关系 常 规 施 肥 条 件 下 20 60 180 200 c m 土 壤 的 T 1 T 3 T 4 处理间差异显著 P 0 0 5 其余土层差异不显著 减量施肥条件 下 0 200 c m 土壤的 T 2 T 5 处理间差异不显著 即 漫灌与滴灌处理间差异不显著 表明大部 分 土 层 土 壤有机质含量与灌溉量无显著相关关系 添加生物 炭 的 20 60 180 200 c m 土 壤 的 T 1 T 4 处 理 间 差 异 显 著 P 0 0 5 即施加生物碳与不施加生物碳 处理间差异显著 其余土层差异不显著 表明大部 分土层土壤有机质含量与施加生物碳与否无显著 相关关系 下 种 植 后 20 40 60 80 180 200 c m 土 壤 的 T 1 T 3 T 4 处理间差异显著 P 0 0 5 即漫灌与滴灌差 异显著 其余土层差异不显著 减量施肥条件下 种 植 后 0 200 c m 土 壤 的 T 2 T 5 处理间差异均不显 著 即漫灌与滴灌差异不显著 表明大部分土层减 少灌溉量对耕层 pH 值无显著影响 施加生 物 炭 条 件 下 种 植 后 60 80 160 200 c m 土 壤 的 T 1 T 4 处 理 间 差 异 显 著 P 0 0 5 即施加生物碳与不施加 生物碳差异显著 其余土层差异不显著 表明大部 分土层施加生物碳对耕层土壤 p H 值无显著影响 2 4 2 施肥灌溉及生物碳施用对土壤表层的硝态 氮累积及剖面硝态氮分布的影响 从图 4 可以看 出 漫 灌 条 件 下 0 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