农作物秸秆资源化利用及日光温室番茄长季节栽培肥水管理技术

【摘要】：我国秸秆资源丰富，年产量居世界之首，但秸秆利用率与利用效率较低，一方面相当大一部分秸秆被焚烧或废置，另一方面经过技术处理后利用的秸秆所占比例甚少，造成严重的环境污染与资源浪费；番茄是我国设施蔬菜栽培的主要作物种类，但由于栽培介质性状恶化与栽培管理水平落后，番茄产量与品质远低于无土栽培技术水平发达国家。本文以玉米和小麦秸秆为材料，对其在设施蔬菜栽培上的资源化利用途径进行了研究，并以秸秆有机基质为栽培介质，研究了目光温室番茄长季节栽培中的肥水管理技术。主要研究结果如下： 玉米与小麦秸秆高温堆制后作为栽培基质使用，营养元素含量丰富，二者的混合基质中全氮、磷、钾及速效磷、钾含量均显著高于草炭，尤其是全钾与速效钾含量远远高于草炭，并且秸秆基质中主要重金属元素含量均未超标；秸秆基质的主要缺陷在物理性状，表现为容重偏小与大小孔隙比偏大，与炉渣、土壤等重型基质材料复配可显著改善其物理性状，适宜的复配比例为3：1左右；与对照相比，秸秆与土壤的复合基质应用于设施番茄栽培，可显著提高番茄叶片的净光合速率和番茄产量；秸秆基质在设施番茄栽培过程中因仍存在降解作用，栽培前后物理性状发生较大程度改变，尤其是存在较为明显的体积收缩。 将堆制30d(半腐熟)与堆制90d(完全腐熟)两种不同腐熟程度麦秸堆肥植入土壤显著改善了土壤的物理性状，并且堆制30d堆肥的作用效果大于90d堆肥：两种堆肥处理均显著增加了栽培畦地表CO_2浓度，闭棚期30d堆肥与90d堆肥处理分别较对照增加了135.80uL／L与52.64uL／L，开棚期增加量分别为70.48uL／L与32.79uL／L；两种堆肥处理均显著降低了20cm土层地温的日变化幅度，有效维持了地温恒定，30d堆肥处理的作用效果大于90d堆肥；30d堆肥处理在增强番茄光合作用与提高番茄产量方面的作用大于90d堆肥，而90d堆肥处理则较30d堆肥增加了番茄叶片中叶绿素含量；综合考虑认为，在日光温室冬春茬番茄栽培过程中30d堆肥的改土增产效果高于90d堆肥，表明秸秆堆肥在作为土壤改良剂使用时完全腐熟并不是最佳腐熟程度，实际应用中应根据堆肥物料及堆制时期的不同合理确定堆制时间与腐熟程度。 【关键词】：秸秆 有机基质 土壤改良 日光温室 番茄 长季节栽培
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S641.2;S38
【目录】：

• 原创性声明3
• 学位论文版权使用授权书3-8
• 中文摘要8-10
• 英文摘要10-13
• 缩略语13-14
• 前言14-17
• 第一章 文献综述17-33
• 第一节 设施蔬菜栽培基质研究进展17-25
• 1、栽培基质的发展与现状17-19
• 1.1 栽培基质研究的简史17-18
• 1.2 栽培基质研究的现状18-19
• 2、栽培基质研究的重点19-25
• 2.1 栽培基质的分类与选择19-20
• 2.2 栽培基质的理化性状20-22
• 2.3 利用有机废弃物合成有机栽培基质22-23
• 2.4 栽培基质的重复利用与消毒23-24
• 2.5 栽培基质的标准化生产工艺24
• 2.6 栽培基质配套的水肥管理规程24-25
• 第二节 我国农作物秸秆资源化利用研究进展25-29
• 1、我国农作物秸秆资源及其利用现状25-27
• 1.1 我国农作物秸秆资源25
• 1.2 秸秆资源化利用现状25-26
• 1.3 秸秆资源化利用中存在的问题26-27
• 2、农作物秸秆在设施蔬菜栽培上的资源化利用27-29
• 2.1 利用农作物秸秆合成设施蔬菜栽培基质27-28
• 2.2 利用农作物秸秆进行设施内土壤改良28-29
• 第三节 设施番茄栽培水肥量化管理及长季节栽培研究进展29-33
• 1、设施番茄水肥量化指标研究进展29-31
• 1.1 设施番茄栽培灌溉指标的研究进展29-30
• 1.2 设施番茄栽培平衡施肥的研究进展30
• 1.3 我国日光温室番茄长季节栽培研究进展30-31
• 2、我国日光温室番茄长季节栽培的研究重点31-33
• 2.1 番茄育苗肥料配施的研究31
• 2.2 日光温室番茄越夏栽培灌溉指标的研究31-32
• 2.3 日光温室番茄越冬长季节栽培氮钾肥配施的研究32-33
• 第二章 农作物秸秆作为设施蔬菜栽培基质的应用基础研究33-48
• 第一节 玉米与小麦秸秆合成有机栽培基质的理化性状分析33-39
• 1、材料与方法34-35
• 1.1 试验材料34
• 1.2 试验方法34-35
• 1.3 测定项目与方法35
• 2、结果与分析35-38
• 2.1 秸秆基质的物理性状分析35-36
• 2.2 秸秆基质的主要化学性状指标与营养元素含量分析36-37
• 2.3 秸秆基质的重金属元素含量分析37-38
• 3、讨论与结论38-39
• 第二节 秸秆基质的复配及在设施番茄栽培上的应用效果39-48
• 1、材料与方法40-41
• 1.1 试验材料40
• 1.2 试验方法40-41
• 1.3 测定项目与方法41
• 2、结果与分析41-46
• 2.1 复配对秸秆基质物理性状的影响41-43
• 2.2 不同类型复合基质在设施番茄上的栽培效果分析43-46
• 3、讨论与结论46-48
• 第三章 农作物秸秆作为设施土壤改良剂的应用基础研究48-59
• 1、材料与方法49-50
• 1.1 试验材料49
• 1.2 试验方法49-50
• 1.3 测定项目与方法50
• 2、结果与分析50-57
• 2.1 堆肥腐熟过程中温度变化分析50-51
• 2.2 不同腐熟程度秸秆堆肥物理性状分析51
• 2.3 不同处理对土壤物理性状的改良效果51-52
• 2.4 不同处理对地温变化的影响52-54
• 2.5 不同处理对地表CO_2浓度的影响54-55
• 2.6 不同处理对番茄叶片叶绿素含量的影响55
• 2.7 不同处理对番茄植株光合作用的影响55-56
• 2.8 不同处理对番茄产量构成的影响56-57
• 3、讨论与结论57-59
• 第四章 日光温室番茄长季节栽培肥水管理技术研究59-90
• 第一节 配方施肥对番茄幼苗生长及前期产量构成的影响59-67
• 1、材料与方法60-61
• 1.1 试验材料60
• 1.2 试验方法60
• 1.3 测定项目与方法60-61
• 2、结果与分析61-66
• 2.1 不同肥料处理对番茄幼苗出苗率的影响61
• 2.2 不同肥料处理对番茄幼苗生长的影响61-62
• 2.3 不同肥料处理对番茄幼苗素质的影响62-63
• 2.4 不同肥料处理对番茄幼苗养分吸收的影响63-64
• 2.5 不同肥料处理对番茄幼苗生产力的影响64-66
• 3、讨论与结论66-67
• 第二节 氮钾肥配施对日光温室番茄越冬长季节栽培产量与品质的影响67-78
• 1、材料与方法68-69
• 1.1 试验材料68
• 1.2 试验方法68-69
• 1.3 测定项目与方法69
• 2、结果与分析69-76
• 2.1 不同肥料处理对番茄植株生长发育的影响69-70
• 2.2 不同肥料处理对栽培基质pH值与EC值的影响70
• 2.3 不同肥料处理对番茄叶片净光合速率的影响70-71
• 2.4 不同肥料处理对番茄产量构成的影响71-74
• 2.5 不同肥料处理对番茄果实品质的影响74-75
• 2.6 不同肥料处理对番茄果实中主要营养元素含量的影响75-76
• 3、讨论与结论76-78
• 第三节 分段式追肥对日光温室番茄越冬长季节栽培产量与品质的影响78-84
• 1、材料与方法78-79
• 1.1 试验材料78-79
• 1.2 试验方法79
• 1.3 测定项目与方法79
• 2、结果与分析79-82
• 2.1 不同肥料处理对番茄植株生长发育的影响79-80
• 2.2 不同肥料处理对番茄产量构成的影响80-81
• 2.3 不同肥料处理对番茄产量构成月分布的影响81-82
• 2.4 不同肥料处理对番茄果实品质的影响82
• 3、讨论与结论82-84
• 第四节 日光温室番茄越夏栽培灌溉指标的研究84-90
• 1、材料与方法84-85
• 1.1 试验材料84-85
• 1.2 试验方法85
• 1.3 测定项目与方法85
• 2、结果与分析85-89
• 2.1 番茄生育期日光温室内日最高气温的变化85-86
• 2.2 不同水分处理对番茄植株生长发育的影响86-87
• 2.3 不同水分处理对番茄产量构成的影响87
• 2.4 不同水分处理对番茄果实品质的影响87-88
• 2.5 不同水分处理对番茄果实水分生产效率的影响88-89
• 3、讨论与结论89-90
• 全文讨论90-94
• 1、资源化利用农作物秸秆合成设施蔬菜栽培基质90-91
• 2、资源化利用农作物秸秆进行设施土壤改良91-92
• 3、设施番茄长季节栽培的关键技术92-94
• 3.1 基质育苗中的配方施肥92
• 3.2 越冬长季节栽培过程中的配方施肥92-93
• 3.3 越夏栽培过程中的灌溉指标93-94
• 全文结论94-95
• 创新之处95-96
• 参考文献96-107
• 附录107-112
• 致谢112

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