覆膜类型对日光温室SRSC栽培番茄幼苗根区温热效应的影响

试验以土垄内嵌基质栽培方法(soil ridged substrate-embedded cultivation,SRSC)为基础,通过优化地膜覆盖类型,以期进一步缓解日光温室基质栽培过程中的高温胁迫,并促进番茄幼苗抗高温生长。以传统的土壤栽培垄+透明地膜为对照(CK),设置SRSC+透明地膜(TM),SRSC+黑色地膜(HM),SRSC+普通反光地膜(PF)和SRSC+强反光地膜(QF)共4个处理,在夏季日光温室中研究不同覆膜类型的SRSC栽培垄的根区温热效应及番茄幼苗生长情况。结果表明,在定植前覆盖不同类型地膜的SRSC垄其膜下和根区平均最高温度和昼间平均温度均低于CK,其中QF处理的膜下和根区温度最低,膜下和根区平均最高温度分别比CK低12.78和9.73℃,昼间平均温度分别比CK低7.88和6.16℃,隔热降温效果最优。定植后,环境温度升高,但各处理膜下和根区温度的变化规律与定植前基本一致,此阶段,QF处理依然表现出最优的隔热降温效果,其膜下和根区平均最高温度分别比CK低8.96和8.97℃,而膜下和根区的昼间平均温度分别比CK低6.02和5.47℃,降温效果明显,但比前期环境温度较低时有所下降。就根区降温效果看,降温能力表现为QFPFHMTMCK。夜间,各处理的膜下和根区温度均降至较为一致的适宜水平。根区温度与土壤吸放热多少无直接关系,HM、PF和QF三种不同覆膜类型处理中,QF处理根区的热量传递最为缓慢,根区温度最低。PF和QF处理的番茄幼苗株高和茎粗显著高于CK,且QF对增加株高和茎粗效果最显著。随着HM、PF和QF处理隔热降温效果的增强,番茄幼苗生物量逐渐增加,其中以QF的地上地下干鲜重最优,番茄幼苗生长最好。综上所述,通过SRSC方法,结合不同类型地膜覆盖,以覆盖强反光地膜的SRSC垄在夏季日光温室生产中能够改善栽培垄根区温热效应,同时有利于番茄苗期的生长。     

补光时间及光质对温室甜椒矿质元素吸收与分配的影响

为探究发光二极管(LED)补光对温室甜椒矿质元素吸收及分配的影响,以甜椒品种奥黛丽为试材,设置红光(R)和蓝光(B)组合2:1(2R1B)、4:1(4R1B)、8:1(8R1B) 3种光质,2 h(18:00-20:00)、4 h(18:00-22:00)和8 h(18:00-02:00) 3个补光时间,以不补光为对照(CK),研究补光时间及光质对甜椒N、P、K、Ca、Mg、Mn、Zn积累及分配的影响。结果表明,光质与补光时间显著影响矿质元素在甜椒中的积累与分配,且二者存在显著的交互作用。与CK相比,LED补光显著促进了甜椒全株中N、P、K、Ca、Mg和Mn的积累,光质对N、P、K、Mg、Mn积累总量的影响无显著差异,但补光时间会显著影响矿质元素的积累,以补光8 h的元素积累量最高,其N、P、K、Ca、Mg和Mn的单株积累量分别较CK增加51.82%、55.56%、47.55%、50.00%、56.76%和36.23%,补光4 h的N、Ca、Mn积累总量与补光8 h无显著差异。从分配比例来看,与CK相比,补光2 h降低了N、P、Mg、Mn在果实中的分配比,补光4 h提高了N、P、K、Mg、Mn在果实中的积累总量和分配比。综上,光质对甜椒矿质元素的积累量影响较小,LED补光4 h在调控甜椒营养积累与分配上表现最佳。本试验结果为温室栽培甜椒补光调控的营养吸收机制提供了理论参考。     

补光时间及光质对温室甜椒生长及产量品质的影响

为确定LED补光调节温室甜椒(Capsium annuum L.)产量品质的最优光质及补光时长,以甜椒品种"奥黛丽"为试材,设置红光(R)和蓝光(B)组合(灯珠个数比)2∶1(2R1B)、4∶1(4R1B)、8∶1(8R1B)3种光质,2 (18:00-20:00)、4(18:00-22:00)和8 h(18:00-02:00)3个补光时间;以不补光为对照,研究补光时间及光质对甜椒生长、产量及品质的影响。结果表明:光质与补光时间对甜椒植株的影响有较大差异,且两者交互作用显著。2R1B光质补光2 h,冠层宽、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、维生素C含量最大,显著高于对照;补光4 h茎粗最大,显著高于对照;补光8 h,硝酸盐含量最低,比对照降低19.4%。4R1B光质补光2 h,株高、根鲜质量、地上部、根及全株干质量最高,显著高于对照;补光8 h,叶面积、单株果实数及单株产量最高,显著高于对照。8R1B光质补光2 h,叶绿素相对含量SPAD(soil and plant analyzer development)值及糖酸比最高,显著高于对照;补光8 h,地上部及全株鲜质量最高,显著高于对照。利用隶属函数法对所有补光处理的产量品质指标及用电量等进行综合评价,由综合得分排序得出,最有利于甜椒栽培的前3种补光组合依次为光质8R1B补光2 h、光质4R1B补光8 h和光质8R1B补光8 h。因此,光质8R1B补光2 h可以作为最适宜当地甜椒栽培的补光组合,该研究结果为日光温室甜椒种植的光调控技术提供理论参考。     

土垄内嵌基质栽培方式对日光温室春甜椒的降温增产效应

本文提出土垄内嵌基质的栽培方式以缓解日光温室春甜椒生长季遭受的高温影响。通过设置土垄栽培（S处理）、土垄嵌PE槽基质栽培（P处理）、土垄嵌铁丝网槽基质栽培（W处理）3种处理,以单纯PE槽基质栽培（CK）为对照,在春甜椒果实成熟采摘期（5-6月）每日气温较高时段（12：00-16：00）观测各处理根区环境温度,在甜椒不同生育时期观测各处理植株的生长指标及产量并进行比较。结果表明：S、P和W处理的根区温度分别比CK低1.50、2.17和1.47℃,说明P和W处理能够有效缓冲高温时甜椒根区环境温度的升高,且P处理的温度缓冲效果略优于W处理。S、P和W处理甜椒的株高、茎粗、叶绿素含量和地上干鲜重均显著高于CK,能显著促进甜椒生长发育,其中W处理对甜椒生长的促进作用最明显。基质栽培根系鲜重较大,但CK根区高温减少了甜椒地上部和根系干物质积累。此外,第一次采摘时土垄栽培的结实数显著低于其它3个处理,说明基质栽培相对土壤栽培能促进甜椒开花坐果,缩短生育期。W处理结实数、单果重、单株产量、果实大小及单产均显著高于其它处理,其产量为3.78kg·m^-2,分别比S、P和CK处理提高80.9%、31.3%和51.8%。总之,土垄嵌铁丝网槽基质栽培能够在有效增强根区温度缓冲能力的前提下,明显提高甜椒产量,在日光温室高温环境生产中具有重要的应用价值。     

日光温室甜椒起垄内嵌式基质栽培根区温度日变化特征

针对我国北方地区日光温室冬春季低温胁迫、土壤连作障碍、单产低和水肥资源利用率低等问题,本文设计了一种新型的栽培方法——起垄内嵌式基质栽培方法(soil ridge substrate-embedded cultivation,SRSC),并在早春季节,研究了两种模式的SRSC[嵌槽式垄(SRSC-P)和嵌膜(铁丝网槽支撑)式垄(SRSC-W)]及土垄(SR)和单一基质槽垄(NPG)栽培下的甜椒幼苗根区温度的日变化特征。结果表明,日光温室内栽培垄根区温度与温室内、外的气温变化呈显著正相关,室内和栽培垄根区的平均温度分别比室外提高8.07℃和10.93℃,夜间分别提升9.90℃和14.81℃。在夜间低温阶段,SRSC-W维持根区较高温度的能力相对优于SR和SRSC-P,其根区平均温度分别比SR和SRSC-P高1.34℃和0.52℃;在白天高温阶段,SR、SRSC-P、NPG、SRSC-W最高温度平均值分别为28.06℃、27.21℃、29.93℃、26.05℃,SRSC-W抗高温效果最佳,NPG抗高温效果最差。阴天条件下,栽培垄的蓄热保温性能比晴天条件下差。SR白天和夜间的中心根区平均温度皆高于外侧,但SRSC-P和SRSC-W白天外侧温度高,夜间中心根区温度高。栽培垄北部根区温度高于南部根区温度,具有空间差异性,其中SRSC-W栽培模式的南部中心根区温度和北部中心根区温度差异相对于其他处理最小。此外,SRSC-W中心根区温度变化滞后时间最长,温度缓冲能力强。总之,SRSC-W栽培方法维持早春季节夜间甜椒根区温度能力和对低温及高温胁迫的缓冲性最强,且成本低,在日光温室抗低温生产中具有较好的应用前景。     

低浓度营养液淋洗缓解基质栽培番茄根际养分富集的效果

为缓解基质栽培中根际养分富集对番茄植株造成的危害,以“硬粉8号”（Yingfen 8）番茄为试材,采用岩棉盆栽的方式,在人工气候室环境条件下,使用1/2浓度营养液对基质进行每天一次（C1）和每周一次（C2）淋洗以及不淋洗（CK）处理,通过对番茄根区养分及植株生长、产量等指标的测定,评价淋洗效果。结果表明：与灌溉液相比,各处理根际养分均出现了不同程度的富集,根区电导率（EC）值提高了31.26%～69.06%。低浓度营养液淋洗可以显著降低根区和回流液的EC值和离子浓度,整个生育期C1处理的根区溶液EC值比CK降低了22.36%,其中、Ca2+、K+和Mg2+浓度分别比CK降低48.51%、27.25%、25.54%和39.58%,C1处理回流液离子浓度变化趋势与根区溶液一致。此外,C1处理可以促进番茄株高和产量的增长,单株产量较CK提高了6.26%,其中第4、5穗果单果重分别增加17.02%、14.51%,单穗果产量分别增加13.42%、33.86%;C2处理根区溶液和回流液EC值及离子浓度均显著低于CK,但高于C1处理,其根区溶液EC降低了9.64%,而C2处理的平均单果重和产量与CK无显著差异。因此,低浓度营养液每天一次的淋洗方式可以更为有效地缓解基质栽培番茄生长中后期根区养分富集,研究结果可为基质栽培根区养分管理提供理论依据。     

根区温度对黄瓜生长、产量及氮肥利用率的影响

采用土壤盆栽试验,从设施土壤环境角度分析了冬季温室栽培中根区温度和氮肥用量对黄瓜生长、产量及氮素吸收的影响,综合评价了不同根区温度下的氮肥利用率。试验设置根区加温(20℃)和不加温(12℃)两个温度水平,氮肥处理设N0、N1、N2和N3共4个水平(用量分别为每1kg土含纯氮0、96、128、160 mg)。结果表明:在相同氮水平下,加温处理的黄瓜单株产量、氮肥表观利用率和氮肥农学利用率显著高于不加温处理,在N0~N3水平下,加温处理比不加温处理分别增产78.99%、120.48%、126.77%和105.56%。不加温时,增加氮肥用量,黄瓜单株产量无显著差异。加温时,黄瓜单株总氮吸收随氮肥用量的增加呈显著上升趋势。根区温度和氮肥用量对黄瓜生长、单株产量和单株总氮吸收均有显著影响,且提高根区温度比增加氮肥投入更能促进黄瓜生长,提高氮肥利用率。冬季设施栽培中,提高根区温度能够促进作物对养分的高效利用。采用增温减氮的措施既可保证蔬菜产量稳定,又可避免化肥过量施用对设施土壤的危害。     

起垄高度对日光温室土垄内嵌式基质栽培甜椒根区温热及产量的影响

为了优化土垄内嵌式基质栽培(SSC)的垄高参数,于2018年在冬季日光温室内进行甜椒栽培试验。试验设置土垄(SR)、标准垄(NR)、矮标准垄(NRs)和土壤沟嵌(SE)共4个处理,以探究栽培垄高度对根区温热特性、垄侧土壤缓冲能力以及甜椒生长和产量的影响。结果表明:白天高温时段,起垄高度越高则根区温度越高,相同垄高的NR处理比SR处理白天平均温度高1.07℃;夜间低温时段,NRs处理根区温度最高,比SR处理根区温度高1.77℃;12月27−31日连续5 d观测表明,各处理根区昼夜平均温度在17.03~18.55℃。起垄高度对甜椒的株高和茎粗有显著影响,起垄越高,甜椒植株生物量越高,NR处理的地上和地下干鲜重均为最优。但是,NRs处理的甜椒产量更高。与SR处理相比,NR和NRs处理甜椒产量分别提高43.0%和50.9%。综上所述,在相同水肥条件下,起垄高度对根区温度的改变在1.52℃范围内,NRs处理能够提高夜间根区温度;虽然高垄(NR)能够促进甜椒植株生物量,但适量降低垄高(NRs)更有利于甜椒产量的提高。因此,垄高10cm的SSC可通过提高根区夜间温度,从而提高SSC的生产性能,更适宜应用于日光温室甜椒生产。     

昼夜不对称增温对冬小麦花后冠层反射光谱特性的影响

全球变暖具有明显的昼夜不对称性,温度升高影响冬小麦的生长发育,也改变了其冠层的光谱反射特性。为了研究昼夜不对称增温对冬小麦冠层反射光谱特性的影响,在南京采用开放式田间增温系统,开展昼夜不对称增温的人工控制试验,利用FieldSpec Pro FR光谱仪测定了2个冬小麦品种扬麦15和徐麦31的冠层反射光谱,分析了冬小麦开花后冠层光谱反射率和一阶导数光谱,比较了2种增温方式对冠层反射光谱特性的影响。结果表明,与CK相比,昼夜不对称增温处理(白天增温1℃,夜间增温3℃,T2)的冬小麦冠层反射率,在近红外波段的下降最为显著,且以开花期的冬小麦冠层近红外波段反射率降低幅度最大。昼夜对称增温处理(白天增温2℃,夜间增温2℃,T1)下的冬小麦冠层反射率变化与T2处理后的变化相似,但其反射率降低幅度小于T2处理。在开花期,扬麦15在CK、T1、T2处理下近红外波段反射率分别为0.70、0.61、0.55,而徐麦31在CK、T1、T2处理下近红外波段反射率分别为0.65、0.60、0.52。由一阶导数光谱可以发现,T1、T2处理下,扬麦15红边位置由738 nm变为花后20 d的731和730 nm,俆麦31表现相同的规律。T1和T2处理也使得红边峰值下降,在开花期红边峰值下降幅度最大,且T2处理下降幅度较T1处理更大。与光谱反射率变化相对应,T1和T2均使2品种的叶绿素质量分数和叶面积指数(leaf area index,LAI)显著降低,以T2处理降低幅度最大。因此,昼夜不对称增温影响了冬小麦LAI、叶绿素质量分数、细胞结构和衰老程度,进而表现出冬小麦冠层反射光谱反射率的下降。     

日光温室不同时段补光对番茄果实品质及挥发性物质影响

为探明日光温室中提高番茄产量和品质的最佳补光时段,以"粉太郎"番茄为试材,从植株定植后第25天到第一穗果完全成熟时进行补光,利用LED灯设置3种补光时段:揭帘前补光5 h(T1)、盖帘后补光5 h(T2)、揭帘前盖帘后分别补光2.5h(T3),以不补光作为对照(CK),研究其对番茄产量、果实品质以及挥发性物质成分和含量的影响。结果表明:补光处理可提高番茄平均单株产量、果实可溶性糖含量、可溶性固形物含量、糖酸比、挥发性物质总数量和总质量分数,但会降低有机酸含量,T1处理效果最显著(P<0.05)。4个处理共检测出83种挥发性物质,包括12种酮类、22种醛类、22种醇类、6种酯类、6种烃类和15种其他类物质。各处理挥发性物质总数量和总质量分数由大到小为:T1(68种,3 107.98μg/kg)、T3(65种,2 610.74μg/kg)、T2(63种,2 438.96μg/kg)、CK(59种,2 086.03μg/kg)。每个处理醇类含量最多,烃类含量最低,并且含量最高的物质均是顺-3-己烯-1-醇。3种补光处理均可提高酮类、醛类、醇类和其他类物质含量,但显著降低烃类物质含量(P<0.05),酯类物质含量只在T1处理时有所提高。所有被检测出的挥发性物质包含11种番茄特征香气成分,主要分为花香、果香与青香3种类型,其中青香味物质含量最多。综上,对番茄进行补光尤其是揭帘前补光5 h可有效提高番茄产量、果实品质和风味,是当地日光温室越冬茬番茄栽培的较优补光时段。研究结果可为设施番茄种植的光环境调控技术提供科学依据。     

低温对弱光影响甜椒光合作用的胁迫效应

以弱光耐受性不同的甜椒(Capsicumannuum L.)幼苗为材料,研究弱光低温逆境下及其恢复过程中叶片光合特性、PSⅡ光化学活性和吸收光能分配的变化。结果表明,弱光低温及弱光适温处理均导致甜椒净光合速率(Pn)、PSⅡ光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)明显下降,PSⅡ光化学反应中心能量(P)显著减少,天线耗散(D),尤其是反应中心能量耗散(Ex)显著增加。弱光低温或弱光适温处理下Pn的下降是非气孔限制的结果,低温降低了植株的弱光耐受性。光温逆境解除后,甜椒光合碳同化的恢复滞后于PSⅡ光化学效率的恢复,并且弱光下不同试材对低温的耐受性有所不同。     

提高营养液镁浓度可缓解黄瓜幼苗亚低温胁迫

【目的】我国北方地区冬春季栽培黄瓜经常遭受亚低温 (15℃/8℃) 胁迫,用标准营养液育苗常会造成黄瓜植株矮小、叶片发黄等问题。研究调整营养液中镁和钾离子浓度,以便达到缓解亚低温对黄瓜幼苗伤害作用的目的。【方法】选用‘博耐 3000'黄瓜幼苗为试材,利用人工气候箱,以常温 (25℃/18℃) 下黄瓜山崎标准营养液配方 (K+ 6 mmol/L、Mg2+ 2 mmol/L) 为对照,在标准营养液其他元素保持不变的基础上,设置两个钾离子水平 (K+ 6、12 mmol/L),4 个镁离子水平 (Mg2+ 2、4、6、8 mmol/L),在亚低温 (15℃/8℃) 下栽培黄瓜幼苗,于处理后幼苗生长的 0、7、14、21 d 调查了不同镁钾水平营养液栽培的黄瓜幼苗的根系形态、干物质积累和分配以及对钾和镁元素吸收。【结果】1) 亚低温下适当增加营养液中的 Mg2+ 浓度,能显著提高黄瓜幼苗的壮苗指数,当营养液中 Mg2+ 和 K+ 均为 6 mmol/L 时,壮苗指数达到最大值 0.17;2) 镁和钾对根系形态影响不同,K+ 浓度与根长和根系总表面积成正相关,且主要影响直径范围为 0～0.5 mm 的根系,Mg2+ 与根系平均直径正相关且主要影响 > 1.0 mm 的根系;较高的 K/Mg 比例有利于黄瓜 0～0.5 mm 根系的生长,根系总长和总体积的增加,但显著抑制了 0.5～1.0 mm 和 > 1.0 mm 根系的生长。3) 亚低温下,茎叶中干物质量降低而根中升高,在 K1 (6 mmol/L) 水平时,随 Mg2+ 浓度升高,根和茎中干物质量升高,叶中干物质表现为先升高后下降,且营养液中高浓度的 Mg2+ 有利于干物质向叶中分配。4) 营养液中镁离子浓度小于 6 mmol/L 时,一定程度地提高 Mg2+ 浓度能促进对 K 的吸收,营养液中的 Mg2+ 和 K+ 在镁钾吸收上表现为协同作用,当 Mg2+ 大于 6 mmol/L 时,镁和钾表现为显著的拮抗作用;亚低温下,根茎叶的镁吸收量相比 CK 分别下降 25%、72% 和 58%,而营养液中 K+ 和 Mg2+ 均为 6 mmol/L 时,有利于缓解这一阻碍效果。【结论】冬春季黄瓜育苗时,山崎黄瓜配方营养液中的 Mg2+ 和 K+ 均为 6 mmol/L 而其他元素浓度保持不变时,黄瓜幼苗的壮苗指数、根系形态、干物质积累和钾镁元素综合效应表现较好,能有效地抵御亚低温对黄瓜幼苗的伤害。     

自控温室气象条件对甜椒产量的影响

根据上海东海蔬菜示范基地1996～1997年2茬甜椒产量资料及同期温室内的气象资料,运用数理统计方法分析气象条件对甜椒产量的影响,初步得出温室中甜椒生长关键期的适宜气象指标为播种约30d日最低温度为1.5～15.0℃,日最高温度25.0～25.5℃,CO2浓度400～450mg／kg;播种后加热管温度50℃;而播种后10d左右相对湿度维持在75％,80d左右光照强度为6～6.5万lx。