优质樱桃番茄高效水氮耦合管理.pdf

优质樱桃番茄高效水氮耦合管理 王 超 Tankari Moussa 龚道枝 郝卫平 张燕卿 梅旭荣 王耀生 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室 农业农村部旱作节水农业重点实验室 北京 100081 摘要 目的 水分和氮素是限制作物产量和品质的最重要因素 合理的水肥管理是农业生产高产高效的关 键 结合同位素技术研究最优水氮耦合模式 为樱桃番茄生产中合理灌水和施氮 提高番茄果实品质及水分利 用效率 WUE 提供科学依据 方法 以樱桃番茄品种 千禧 为试验材料 结合稳定同位素技术进行水肥耦 合盆栽试验 试验设置3个灌溉水平 W 和3个氮素水平 N 灌溉水平包括90 土壤持水量 充分供水 WH 70 土壤持水量 中度水分胁迫 WM 和50 土壤持水量 重度水分胁迫 WL 氮素水平包括高氮 0 23 g kg NH 中氮 0 16 g kg NM 和低氮 0 08 g kg NL 试验采用完全随机设计 共9个处理 在灌溉 施肥处理60天后收获 分析测定了植株不同部位的生物量及碳 氮 氧同位素含量 结果 在WH和 WM条件下 增加氮素用量使番茄地上部干物质量和叶面积显著增加 增幅分别为19 8 45 4 和 29 4 106 8 相同氮素水平下 WH和WM的地上部干物质量和叶面积比WL分别增加24 7 83 4 和 17 6 90 4 WHNH处理干物质量和叶面积最高 WMNH处理次之 但后者耗水量低 具有最高的WUE 在WH和WM下 随着氮素用量的增加番茄植株的WUE和氮素含量同步增加 土壤水分水平下降提高了植株 的WUE以及 13C和 18O 而WUE提高的主要原因是由于叶片气孔的优化调控 植株叶片的 13C和 18O可以 用于表示灌溉施肥条件下长时间尺度上的WUE信息 WLNM处理提高番茄的糖分含量 而WHNM处理能降 低番茄的有机酸含量 从而使番茄口感更好 提高番茄品质 结论 中度水分胁迫和高氮处理 WMNH 能在 促进番茄生长和提高氮素吸收和利用效率的同时减少水分用量 提高番茄的水分利用效率 为本试验的最优水氮耦合 处理 关键词 樱桃番茄 水氮耦合 水氮吸收 水分利用效率 13C 18O 同位素技术 Optimal water and nitrogen coupling management for high quality cherry tomato production WANG Chao Tankari Moussa GONG Dao zhi HAO Wei ping ZHANG Yan qing Mei Xu rong WANG Yao sheng Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture Chinese Academy of Agricultural Sciences State Engineering Laboratory of Efficient Water Use of Crops and Disaster Loss Mitigation Beijing Key Laboratory of Dryland Agriculture Ministry of Agriculture and Rural Affairs Beijing 100081 China Abstract Objectives Water and nitrogen are important factors limiting crop yield and quality Water and fertilizer management is studied with isotope techniques to search the appropriate rate of water and nitrogen coupling for achieving the highest nitrogen use efficiency and water use efficiency WUE and good taste quality of tomato fruits Methods A cherry tomato cultivar Qianxi was used as the test crop in a pot experiment in greenhouse The water treatments included fully medium and stress levels which was 90 WH 70 WM and 50 WL of the field water capacity respectively The three nitrogen levels tested were high N 0 23 g kg medium N 0 16 g kg and low N 0 08 g kg The stable isotope technique was employed to determine the biomass and C N and O isotope compositions in different parts of plants The growing period of tomato was 60 植物营养与肥料学报 2020 26 1 120 130 doi 10 11674 zwyf 19068 Journal of Plant Nutrition and Fertilizers http www plantnutrifert org 收稿日期 2019 02 27 接受日期 2019 08 19 基金项目 政府间国际科技创新合作重点专项 2018YFE0107000 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 BSRF201710 国 家水体污染控制与治理科技重大专项 2017ZX07101003 联系方式 王超 E mail wangchao917 通信作者 王耀生 E mail wangyaosheng