本文關(guān)鍵詞：日光溫室黃瓜營養(yǎng)基質(zhì)栽培延緩連作障礙發(fā)生的因素及調(diào)控措施探究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：設(shè)施蔬菜生產(chǎn)多為連作,一些老的產(chǎn)區(qū)蔬菜連作障礙日益嚴重,制約了設(shè)施蔬菜的可持續(xù)發(fā)展。以作物秸稈和有機肥為主要原料配制的營養(yǎng)基質(zhì)代替重度連作土壤進行設(shè)施蔬菜栽培,已成為解決蔬菜連作障礙的一種有效方法。本文以日光溫室黃瓜1-10茬土壤連作栽培為對照,通過研究1-10茬稻草營養(yǎng)基質(zhì)連作栽培對黃瓜生長發(fā)育及根區(qū)微環(huán)境的影響,探明營養(yǎng)基質(zhì)栽培對連作障礙的延緩作用及影響因素,并通過新堆制營養(yǎng)基質(zhì)和土壤模擬連作酸化試驗、連作營養(yǎng)基質(zhì)和連作土壤高溫?zé)崽幚碓囼灱斑B作營養(yǎng)基質(zhì)生物炭修復(fù)試驗,探究營養(yǎng)基質(zhì)栽培延緩連作障礙的可能因素及調(diào)控措施,為營養(yǎng)基質(zhì)連作障礙的克服及在設(shè)施栽培中的應(yīng)用提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。主要試驗結(jié)果如下：1.黃瓜連作栽培試驗中,營養(yǎng)基質(zhì)相對于土壤栽培具有明顯的延緩連作障礙發(fā)生的作用,土壤栽培的黃瓜在第4茬后,營養(yǎng)基質(zhì)栽培的黃瓜在第10茬時分別表現(xiàn)出了明顯的生育障礙現(xiàn)象。同一連作茬次間,營養(yǎng)基質(zhì)栽培的黃瓜株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、葉片葉綠素含量和凈光合速率均相對高于土壤栽培,營養(yǎng)基質(zhì)栽培第4茬到第10茬的黃瓜小區(qū)產(chǎn)量比土壤栽培分別高30.0%、9.5%和6.2%,而植株死亡率相對土壤栽培分別降低了21.0%、35.7%和24.4%,表明黃瓜營養(yǎng)基質(zhì)栽培相對于土壤栽培具有明顯的優(yōu)勢,在連作栽培過程中有利于黃瓜生長和產(chǎn)量的形成。2.隨著黃瓜連作茬次的增多,土壤和營養(yǎng)基質(zhì)的理化性狀表現(xiàn)出了連作障礙的一般規(guī)律,即容重、電導(dǎo)率逐漸增加,有機質(zhì)、全氮、速效氮和速效磷含量逐漸積累,全磷含量和pH逐漸降低。但同一連作茬次間,營養(yǎng)基質(zhì)的容重和電導(dǎo)率低于土壤,而含水量、pH、有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效磷和速效鉀含量均高于土壤,說明各連作茬次的營養(yǎng)基質(zhì)較土壤具有更好的理化性狀,更有利于根系對養(yǎng)分的吸收。3.除第10茬的蔗糖酶和第4茬的中性磷酸酶外,同一連作茬次間,營養(yǎng)基質(zhì)的蔗糖酶、中性磷酸酶、脲酶活性均高于土壤；真菌數(shù)量低于土壤,第4茬細菌數(shù)量、細菌／真菌均高于土壤。細菌16S rDNA基因的DGGE圖譜和條帶分布及細菌群落相似性聚類分析結(jié)果表明,營養(yǎng)基質(zhì)和土壤連作對細菌種群結(jié)構(gòu)的影響存在著明顯差異性,營養(yǎng)基質(zhì)的細菌種群結(jié)構(gòu)和多樣性優(yōu)于土壤,第10茬營養(yǎng)基質(zhì)的細菌種群結(jié)構(gòu)趨近于土壤。4.與未經(jīng)熱處理的連作土壤和營養(yǎng)基質(zhì)相比,熱處理后均明顯促進了黃瓜的植株生長,減輕了連作障礙的發(fā)生,但表現(xiàn)形式不同,營養(yǎng)基質(zhì)栽培黃瓜主要表現(xiàn)為黃瓜株高、地上部干鮮質(zhì)量的增加,而熱處理對于土壤栽培黃瓜的促進作用表現(xiàn)在除葉綠素含量以外的其他各項生長指標上,且對于連作土壤栽培黃瓜的促進作用明顯大于營養(yǎng)基質(zhì)。連作土壤和營養(yǎng)基質(zhì)熱處理的最佳生物效應(yīng)處理溫度和時間是55℃-96h。5.熱處理對連作土壤和營養(yǎng)基質(zhì)的養(yǎng)分含量及生物學(xué)特性產(chǎn)生了差異性影響,熱處理后顯著提高了土壤中有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀的含量,提高了過氧化氫酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性及細菌、放線菌數(shù)量和B/F,降低了真菌數(shù)量；熱處理后提高了營養(yǎng)基質(zhì)中細菌、放線菌數(shù)量及B/F,降低了真菌數(shù)量,改善了微生物環(huán)境,但同時降低了過氧化氫酶、蔗糖酶和脲酶活性,降低了全氮、堿解氮、速效鉀的含量。表明土壤連作栽培后理化性狀和生物環(huán)境惡化速度過快是造成連作障礙發(fā)生程度嚴重的主要原因之一。6.連作酸化模擬試驗結(jié)果表明,在pH6.5-5.5的下降過程中,尤其在pH 5.5處理時,營養(yǎng)基質(zhì)相對土壤表現(xiàn)出明顯的栽培優(yōu)勢,黃瓜的株高、地上部鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量和葉片葉綠素含量均顯著高于土壤栽培。而隨著pH進一步下降,這種栽培優(yōu)勢逐漸消失。7.在pH下降過程中,營養(yǎng)基質(zhì)相對于土壤仍然可以保持較高的有機質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量。pH下降對營養(yǎng)基質(zhì)的酶活性影響不大,但對土壤栽培的酶活性具有明顯抑制作用。營養(yǎng)基質(zhì)各處理的細菌數(shù)量及pH5.0-6.0的處理中細菌／真菌比值明顯高于土壤。在pH5.5-6.5處理條件下,與土壤比較,營養(yǎng)基質(zhì)對酸化的緩沖能力更強,這與營養(yǎng)基質(zhì)本身有機質(zhì)含量高,陽離子代換量大有關(guān),這可能是營養(yǎng)基質(zhì)相對土壤能夠延緩連作障礙發(fā)生的主要因素之一。8.生物炭修復(fù)連作營養(yǎng)基質(zhì)試驗結(jié)果表明,添加生物炭處理顯著提高了營養(yǎng)基質(zhì)有機質(zhì)和速效鉀含量,提高了pH值,改善了黃瓜根系生長環(huán)境,促進了黃瓜葉片光合作用及SOD和POD酶活性,提高了產(chǎn)量,增加了果實可溶性糖含量,降低了硝酸鹽積累,其中以添加質(zhì)量比為5%生物炭效果最為明顯。綜上所述,營養(yǎng)基質(zhì)在黃瓜連作栽培過程中,相對于土壤表現(xiàn)出明顯延緩連作障礙發(fā)生的作用,其主要影響因素可歸納為以下兩方面：一方面營養(yǎng)基質(zhì)本身相對于土壤具有優(yōu)良的理化性狀及生物特性,能為黃瓜生長提供更好的營養(yǎng)和根區(qū)生物環(huán)境；另一方面在連作栽培過程中營養(yǎng)基質(zhì)理化性狀和生物學(xué)特性惡化速度相對土壤緩慢,減輕了連作對黃瓜生長的影響。
【關(guān)鍵詞】：營養(yǎng)基質(zhì) 黃瓜 連作障礙 土壤理化性狀 土壤微生物 調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S626;S642.2
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-15
• 前言15-28
• 1 作物連作障礙產(chǎn)生的原因15-20
• 1.1 土壤理化性質(zhì)惡化16-18
• 1.2 土壤生物學(xué)環(huán)境惡化18-19
• 1.3 植物的自毒作用19-20
• 2 作物連作障礙的防治措施20-23
• 2.1 合理輪作和間作套種20-21
• 2.2 土壤消毒21
• 2.3 增施有機物料21-22
• 2.4 添加生物炭22-23
• 2.5 生物防治23
• 2.6 嫁接23
• 3 作物連作栽培土壤的替代方式—營養(yǎng)基質(zhì)栽培23-27
• 3.1 營養(yǎng)基質(zhì)栽培主要形式23-24
• 3.2 營養(yǎng)基質(zhì)配比與栽培優(yōu)勢24-26
• 3.3 營養(yǎng)基質(zhì)連作栽培及連作基質(zhì)重復(fù)利用26-27
• 4 本課題研究的主要思路27-28
• 第一章 日光溫室黃瓜營養(yǎng)基質(zhì)栽培延緩連作障礙發(fā)生的作用28-46
• 1 材料與方法28-30
• 1.1 試驗材料28
• 1.2 試驗設(shè)計28-29
• 1.3 取樣方法29
• 1.4 測定指標及方法29-30
• 1.5 數(shù)據(jù)處理30
• 2 結(jié)果與分析30-41
• 2.1 營養(yǎng)基質(zhì)與土壤連作栽培對黃瓜生長及產(chǎn)量的影響30-33
• 2.2 黃瓜連作栽培對營養(yǎng)基質(zhì)及土壤理化性狀的影響33-36
• 2.3 黃瓜連作栽培對營養(yǎng)基質(zhì)及土壤主要酶活性的影響36-37
• 2.4 黃瓜連作栽培對營養(yǎng)基質(zhì)及土壤微生物種群結(jié)構(gòu)的影響37-40
• 2.5 黃瓜生長和產(chǎn)量指標與土壤理化性質(zhì)、酶活性及微生物數(shù)量的相關(guān)性分析40-41
• 3 討論41-45
• 4 小結(jié)45-46
• 第二章 不同pH水溶液處理對營養(yǎng)基質(zhì)和土壤栽培黃瓜生長和根區(qū)微環(huán)境的影響46-60
• 1 材料與方法46-47
• 1.1 試驗材料46
• 1.2 試驗設(shè)計46-47
• 1.3 取樣方法47
• 1.4 測定指標及方法47
• 1.5 數(shù)據(jù)處理47
• 2 結(jié)果與分析47-56
• 2.1 不同pH水溶液處理對營養(yǎng)基質(zhì)和土壤栽培黃瓜生長的影響47-50
• 2.2 不同pH水溶液處理對營養(yǎng)基質(zhì)和土壤理化性狀的影響50-51
• 2.3 不同pH水溶液處理對營養(yǎng)基質(zhì)和土壤主要酶活性的影響51-52
• 2.4 不同pH水溶液處理對營養(yǎng)基質(zhì)和土壤微生物數(shù)量的影響52-53
• 2.5 相關(guān)性分析53-56
• 3 討論56-59
• 4 小結(jié)59-60
• 第三章 黃瓜連作營養(yǎng)基質(zhì)及土壤熱處理的生物效應(yīng)60-74
• 1 材料與方法60-61
• 1.1 試驗材料60
• 1.2 試驗設(shè)計60-61
• 1.3 取樣方法61
• 1.4 測定指標及方法61
• 1.5 數(shù)據(jù)處理61
• 2 結(jié)果與分析61-70
• 2.1 連作營養(yǎng)基質(zhì)和土壤熱處理對黃瓜生長的影響61-64
• 2.2 熱處理對連作營養(yǎng)基質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量的影響64-65
• 2.3 熱處理對連作營養(yǎng)基質(zhì)和土壤主要酶活性的影響65-66
• 2.4 熱處理對連作營養(yǎng)基質(zhì)和土壤微生物數(shù)量的影響66-67
• 2.5 相關(guān)性分析67-70
• 3 討論70-72
• 4 小結(jié)72-74
• 第四章 添加生物炭對連作營養(yǎng)基質(zhì)修復(fù)作用研究74-81
• 1 材料與方法74-75
• 1.1 試驗材料74-75
• 1.2 試驗設(shè)計75
• 1.3 測定項目與方法75
• 1.4 數(shù)據(jù)處理75
• 2 結(jié)果與分析75-78
• 2.1 添加生物炭對連作營養(yǎng)基質(zhì)理化性狀的影響75-76
• 2.2 添加生物炭對黃瓜葉片保護性酶活性的影響76
• 2.3 添加生物炭對黃瓜葉片光合參數(shù)的影響76-77
• 2.4 添加生物炭對黃瓜單株產(chǎn)量的影響77
• 2.5 添加生物炭對黃瓜果實營養(yǎng)品質(zhì)的影響77
• 2.6 黃瓜產(chǎn)量與營養(yǎng)基質(zhì)理化性質(zhì)的相關(guān)分析77-78
• 3 討論78-79
• 4 小結(jié)79-81
• 全文總結(jié)81-84
• 1 主要研究結(jié)論81-83
• 2 研究特點與創(chuàng)新之處83
• 3 研究展望83-84
• 參考文獻84-96
• 致謝96-97
• 附錄97

【參考文獻】

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本文編號：368730