负压灌溉对设施草莓生长及养分吸收的影响.pdf

果树资源学报 nullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 基金项目 山西省农业科学院博士研究基金 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 山西省青年基金 nullnullnullnullnullnullnullnull 山西省研究生教育创新项目 nullnullnullnullnullnullnullnull 山西省果树产业技术体系专项 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 第一作者简介 贾 null 燕 nullnullnullnullnull 女 硕士 主要从事草莓设施栽培技术研究 null 通信作者 樊新萍 nullnullnullnullnull 女 博士 研究员 主要从事果树栽培与育种研究 负压灌溉对设施草莓生长及养分吸收的影响 贾 null 燕 null 刘 null 伟 null null 王国平 null 郭 null 华 null 高 null 飞 null 樊新萍 nullnull nullnull山西农业大学园艺学院 山西 晋中 nullnullnullnullnullnull nullnull山西农业大学果树研究所 山西 太原 nullnullnullnullnullnull 摘 null 要 目的 研究负压灌溉对设施草莓生长和养分吸收的影响机制 旨在确定设施草莓种植中最佳的灌溉负 压值 以促进高效节水灌溉技术的应用 方法 以 圣诞红 红颜 草莓为试验材料 采用盆栽模式 设置 人工浇灌作为对照组 nullnull 比较两种供水负压水平 nullnullnullnull nullnullnullnullnull 对土壤水分状况 草莓耗水量 生 长性能及养分吸收的影响 结果 结果显示 与 nullnull相比 nullnullnullnullnull和 nullnullnullnullnullnull处理分别使 圣诞红 累计灌 水量降低了 nullnullnullnullnullnull和 nullnullnullnullnullnull 红颜 则减少了 nullnullnullnullnullnull和 nullnullnullnullnullnull 在生长指标上 nullnullnullnullnull处理与 nullnull无显 著差异 而 nullnullnullnullnullnull处理显著较低 此外 红颜 在 nullnullnullnullnull处理下的多项生长指标与 nullnull相当 但在 nullnullnullnullnullnull 处理下显著下降 其地上部分的氮 磷 钾含量和吸收量以及氮磷转运 积累量相较于 nullnull均有显著提升 结 论 研究表明 nullnullnullnullnull负压灌溉条件比 nullnullnullnullnullnull更适宜草莓植株的生长 这为设施草莓水资源的高效利用及农 艺节水技术的创新提供了理论依据 关键词 设施草莓 负压灌溉 生长发育 耗水量 养分吸收 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull中图分类号 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull文献标识码 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 草莓 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 隶属于 蔷薇科 是一种多年生的浆果类植物 其独特的倒 nullnull DOI 10 16010 ki 14 1127 s 2025 03 026 圆锥形果实 不仅形态美观 且口感清爽宜人 果 实内富含多种维生素及微量元素 营养价值高 null 因此被誉为 水果王后 近年来 随着人们生活 水平的提高和对健康食品需求的增加 草莓的种植 面积和产量不断扩大 然而 传统的草莓种植方式 存在一些问题 如水资源利用效率低 养分利用率 不高等 值得注意的是 草莓作为一种浅根系植 物 对 土 壤 中 的 水 分 变 化 展 现 出 高 度 的 敏 感 性 nullnullnull 合理的水分和养分管理对草莓的生长发育 和产量品质具有重要影响 特别是在其开花和坐果 的关键生长阶段 土壤水分的过多或过少都会对其 生长产生显著的负面影响 具体而言 干旱胁迫或 水分过剩胁迫都可能引发果实的腐烂 甚至导致整 个植 株 的 死 亡 进而严重影响草莓的产量和品 质 null 传统的草莓灌溉方式主要包括地面灌溉 喷 灌和滴灌等 这些灌溉方式虽然在一定程度上满足 了草莓生长的需求 但仍存在一些问题 例如 地 面灌溉容易造成水资源浪费和土壤板结 喷灌易导 致叶片湿度过高 增加病害发生风险 滴灌虽然可 以提高水分利用效率 但难以精确控制根区水分状 况 因此 探索更加高效 精准的草莓灌溉技术对 提高草莓产量和品质 实现可持续发展具有重要 意义 水是农业生产中不可或缺的要素 然而 随着 全球经济的迅猛发展和人口急剧增长 全球水资源 日益紧张 这对农业生产构成了严峻挑战 中国的 人均水资源量仅达到全球平均水平的 null null null 被列 为全球极度缺水的国家之一 随着我国从高速增长 转向高质量发展阶段 农业生产的绿色转型已成为 新的发展趋势 作为农业大国 农业在中国国民经 济中占有举足轻重的地位 因此 节水技术始终是 农业科研的重要领域 尽管节水灌溉技术已得到了 广泛推广和应用 但在水资源日益紧张的背景下 其节水潜力已近极限 为此 负压灌溉技术应运而 生 null 负压灌溉是一种新型的灌溉技术 亦称之为 作物主动汲水技术 null 通过在根区形成负压环境来 调控作物根系周围的水分和养分状况 负压灌溉能 显著提高水资源的利用效率 更大程度地节约水资 源 降低人力和物力成本 同时有助于提升作物的 产量和品质 与传统节水灌溉方式相比 负压灌溉 的最大特点在于其改变了供水方式 传统节水灌溉 需要人为地主动为作物供水 而负压灌溉则是通过 作物主动吸收土壤中的水分 从而实现了水资源的 高效利用 进一步提升了灌溉效率 近年来 负压灌溉技术在多种作物上的应用研 究取得了显著进展 国内外学者研究表明负压灌溉 技术能促进作物增产 提高作物品质 有效提高水 分和养分的利用率 nullnullnull 减少人力物力的投入 由 于技术尚不成熟且资金所需较多 无法大面积的在 农业生产中推广 nullnull 因此未形成相应的成熟的负 压灌溉系统 但中国农业大学早在 nullnullnullnull 年已申请 了负压灌溉的专利 nullnull 目前负压灌溉主要应用于 温室大棚内生产的浅根系蔬菜 如 黄瓜 nullnullnullnullnull 茄子 nullnull 紫叶生菜 nullnull 樱桃萝卜 nullnull 菠菜 nullnullnullnullnull 小白菜 nullnullnullnullnull 番茄 nullnull 辣椒 nullnullnullnullnull 等 负压灌溉 技术在草莓生产中的应用研究还较少 尚缺乏系统 的研究来评估负压灌溉对设施草莓生长和养分吸收 的影响 草莓的生长和养分吸收受多种因素的影 响 包括品种 栽培环境 灌溉方式和养分管理 等 在设施栽培条件下 合理的灌溉和养分管理对 提高草莓产量和品质至关重要 负压灌溉技术通过 调控根区水分和养分状况 可能对草莓的生长发育 和养分吸收产生显著影响 此外 负压灌溉还可能 影响土壤微生物群落结构 间接影响草莓的养分吸 收 因此 深入研究负压灌溉对设施草莓生长和养 分吸收的影响机制 对于优化草莓栽培技术 提高 产量和品质具有重要的理论和实践意义 为开发现 代农业水资源高效利用及农艺节水新方法奠定理论 基础 null 材料与方法 nullnullnullnull 试验材料 试验于 nullnullnullnull 年 null 月 nullnullnullnull 年 null 月在山西省山 西农业大学果树研究所草莓日光温室大棚 nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 进行 本研究供试品种为山西农 业大学果树研究所本团队自育脱毒苗栽植培育的 圣诞红 红颜 两个草莓品种 移栽至规格为 盆口长 nullnullnullnull 宽 nullnullnullnull 高 nullnullnullnull 的白色种植盆 每盆装草炭 null 蛭石 null 珍珠岩 nullnullnullnullnullnull 混合组配的 基质 nullnullnull 基质无肥力 试验使用山崎草莓基础 配方营养液 nullnull 供试设备为龙怀玉等 nullnullnullnullnull 研制 的负压灌溉装置 nullnullnullnull 试验设计 试验采用二因素完全随机区组设计 二因素为 供水模式和草莓品种 供 水 模 式 为 人 工 浇 水 nullnull nullnullnullnullnull 供 水 压 力 nullnullnullnullnullnull 供 水 压 力 null 个水平 草莓品种为 圣诞红 和 红颜 每 个试验小区 nullnull 株 重复 null 次 nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 果树资源学报 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 待冷库取出的草莓苗长出新根及两叶一心时 选择长势一致的草莓幼苗移栽至种植盆中 移栽时 浇足定根水 待还苗后通过负压灌溉设施实现作物 对水分的连续自动获取 试验采用的负压供水装置 由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研 发 该装置由灌水器 储水桶 控压阀 null 部分组 成 各部分由有机透明塑料软管连接 储水桶水位 降至最低刻度时 立即进行补水 作物生长期间进行常规管理 并观察记载其生 长动态 试验期间前 null 个月每天记录储水桶水位下 降深度以及土壤含水量 待稳定后每 nullnull 记录储水 桶水位下降深度和土壤含水量 依据储水桶水位下 降深度计算灌溉量 常规灌溉根据天气每 nullnullnullnull 浇 nullnull 水 供试基质无基础肥力 试验中按比例施入浓度 为 null nullnull 液 null nullnull 液和 nullnull 液的山崎草莓基础配 方营养液 负压灌溉施肥在灌水时随水注入储水 桶 水肥一体化灌溉 人工浇水采用相同浓度配比 浇灌 分 nullnull 次浇灌 每次施水溶肥 nullnull 盆 保障人 工浇灌肥料用量 施肥时期与负压灌溉基本一致 nullnullnullnull 测定项目与方法 土壤含水量采用土壤水分测定仪 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 浙江托普仪器有限公司 测定 植株表型 植 株高度 叶面积 叶柄长 采用直尺测量 定植 nullnullnull 后 在各试验小区内随机选取 null 株草莓植株 使用超纯水仔细清洗 晾干后称量鲜重 随后在烘 箱 nullnullnullnull nullnullnullnullnull 杀青 nullnullnull 烘干称干重 磨样 过筛 每个处理重复 null 次 植株经 null null nullnull null nullnull null null null 消化 全氮采用蒸馏法测定 nullnull 全磷采用钒钼黄 比色 法 测 定 nullnull 全 钾 采 用 火 焰 分 光 光 度 计 法 测定 nullnull nullnullnullnull 数据分析 采用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 对试验所得初始数 据进行原始数据处理 运用 nullnullnullnullnullnull 进行数据显著 性差异分析 用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 进行绘图 null 结果与分析 nullnullnullnull 不同供水负压的土壤含水量及耗水量 经过对各处理条件下土壤含水量的变化进行深 入分析可知 见图 null 图 null 在人工浇水处理的对 照组中 土壤含水量的日变化呈现出较大的波动 具 体 而 言 圣 诞 红 品种的土壤含水量在 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 之间波动 而 红颜 品种的波 动范围则在 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 对于负压灌溉处 理 nullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnull 压力下的 圣诞红 平均 土壤含水量分别为 nullnullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnull 红颜 品 种在这 两 种 压 力 下 的 平 均 土 壤 含 水 量 则 分 别 为 nullnullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnull 随着负压的增大 土壤含水 量逐 渐 降 低 同 时 值 得 注 意 的 是 nullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnull 供水压力处理下的土壤含水量变化波动 相对较小 这表明负压供水系统为作物提供了持续 且稳定的水分供应 图 null null 不同供水处理 圣诞红 的土壤含水量动态变化 nullnull 经过对整个生育期内不同供水处理下草莓的累 计耗水量进行观测可知 见图 null 图 null 所有处理 的草莓累计耗水量都随着时间推进呈现出一种近似 线性的增长态势 值得注意的是 增长速率呈现出 nullnull 对照组 高于 nullnullnullnullnull 处理组 而 nullnullnullnullnull 处 理组又高于 nullnullnullnullnullnull 处理组的规律 nullnull 的累计灌 水量 最 高 其 次 是 nullnullnullnullnull 处 理 组 最 后 是 nullnullnullnullnullnull 处理组 处理 nullnullnull 后 我们观察到 圣 诞红 品种在 nullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnull 供水处理下的累 计灌水量分别达到 nullnullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnull 比对照组 nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 贾 null 燕 等 负压灌溉对设施草莓生长及养分吸收的影响 null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 分别降低了 nullnulln