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    根區(qū)施用硝化抑制劑DMPP對(duì)不同栽培方式下黃瓜產(chǎn)量及根區(qū)溫室氣體排放的影響

    2021-09-30 03:16:26李寶石劉文科王奇查凌雁張玉彬周成波邵明杰
    關(guān)鍵詞:內(nèi)嵌式根區(qū)通量

    李寶石, 劉文科, 王奇, 查凌雁, 張玉彬, 周成波, 邵明杰

    (中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所, 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)能與廢棄物處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100081)

    大氣中溫室氣體濃度呈逐漸遞增趨勢(shì),由此導(dǎo)致的全球氣溫升高和臭氧層破壞已成為全球關(guān)注的重要環(huán)境問(wèn)題[1-2]。二氧化碳(CO2)和氧化亞氮(N2O)是大氣中重要的溫室氣體[1],不僅會(huì)破壞臭氧層[3-4],也會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年我國(guó)的農(nóng)田氮肥總用量已達(dá)2 065萬(wàn)t氮[5]。菜地氮肥投入量和復(fù)種指數(shù)遠(yuǎn)高于一般農(nóng)田,溫室菜地氮肥用量是露天菜地的2~5倍[6-7],而且未來(lái)10年我國(guó)蔬菜需求量仍將呈現(xiàn)剛性增長(zhǎng)趨勢(shì),由蔬菜種植引起的溫室氣體排放等環(huán)境問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越突出。因此,高效生產(chǎn)、節(jié)能低排的栽培方式是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

    近年來(lái),無(wú)土栽培技術(shù)在全世界興盛發(fā)展,成為解決土壤栽培問(wèn)題的有效途徑[8]。Yoshihara等[9]通過(guò)研究巖棉栽培的番茄作物發(fā)現(xiàn),相比土壤栽培,巖棉栽培能夠提高作物氮素利用效率,減少N2O排放;Lorach-Massana等[10]通過(guò)珍珠巖袋栽培生菜試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無(wú)土栽培存在減排的潛勢(shì)。然而,無(wú)土栽培基質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)造成其穩(wěn)定性較差,日光溫室夏季的高溫脅迫影響了其生產(chǎn)性能的發(fā)揮。針對(duì)此問(wèn)題,傅國(guó)海等[11]研究發(fā)現(xiàn),利用起壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培(soil-ridged substrate-embedded cultivation,SSC)能夠充分發(fā)揮土壤對(duì)環(huán)境溫度的緩沖作用,同時(shí)又能充分發(fā)揮基質(zhì)栽培高產(chǎn)高效的優(yōu)點(diǎn)。此外,有研究證明,采用強(qiáng)反光膜覆蓋的起壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培降溫效果最好,有利于番茄苗期的生長(zhǎng)[12]。Díaz-Pérez[13]研究也表明,采用反光地膜覆蓋的甜椒果實(shí)產(chǎn)量有所增加。目前,相關(guān)研究?jī)H僅關(guān)注的是根區(qū)溫?zé)嵝阅躘11-12,14],并未針對(duì)溫室氣體排放做過(guò)深入研究。SSC作為限根基質(zhì)栽培方法,其栽培介質(zhì)理化性質(zhì)和微生物群與土壤栽培不同,這些差異導(dǎo)致SSC方法在溫室氣體排放特征上與土壤栽培存在差異。因此,明確SSC根區(qū)溫室氣體排放特征及其調(diào)控機(jī)制不僅是當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域的前沿內(nèi)容,也是SSC技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用的重要依據(jù)。硝化抑制劑是能提高肥料利用率、減少氮肥損失的一類化學(xué)氮肥或生物制劑[15-16]。近些年,硝化抑制劑在降低N2O排放、減少硝態(tài)氮淋失、提高氮肥利用率、提高作物產(chǎn)量等方面起到了很好的效果[17-18]。因此,在復(fù)種指數(shù)高、氮肥施用量大的設(shè)施蔬菜田中使用硝化抑制劑,這一減排措施對(duì)控制氣候變暖具有重要意義。

    本研究利用靜態(tài)箱-氣相色譜法對(duì)日光溫室中土壟栽培和SSC栽培根區(qū)溫室氣體排放進(jìn)行觀測(cè),探究了日光溫室中2種栽培模式下溫室氣體排放特征差異及其主要影響因素,定量研究了硝化抑制劑對(duì)日光溫室中SSC栽培模式下的溫室氣體減排貢獻(xiàn)及對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響,確定了有效的減排調(diào)控途徑,旨在為設(shè)施菜地溫室氣體減排提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐提供服務(wù)。

    1 材料與方法

    1.1 溫室概況

    試驗(yàn)在北京市順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所試驗(yàn)基地的日光溫室中進(jìn)行。溫室東西長(zhǎng)60 m,跨度8 m,脊高3.8 m,室齡為4 a。小區(qū)面積48 m2,距溫室南端2 m,離西側(cè)山墻4 m。

    1.2 試驗(yàn)材料

    1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    本試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理:土壟,不施氮肥(CK);起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培(soil-ridged substrate-embedded cultivation,SSC);土壟(soil cultivation,SC);起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培+DMPP(soil-ridged substrate-embedded cultivation+DMPP,SSC+D);土壟+DMPP(soil cultivation+DMPP,SC+D)。除對(duì)照外,其他4種處理施氮肥均為188 kg·hm-2,DMPP的添加量為總氮肥用量的1%。壟規(guī)格(上底×下底×壟高)為20 cm×40 cm×10 cm,起壟內(nèi)嵌槽尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為300 cm×10 cm×10 cm。每壟種植10株黃瓜,每個(gè)處理均重復(fù)3次。

    1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

    1.4.1溫室氣體通量 采用靜態(tài)暗箱觀測(cè)法測(cè)定溫室氣體通量。采樣裝置由底座(20 cm×25 cm×10 cm,帶凹槽)和箱體(11 cm×21 cm×40 cm)組成,均為外徑尺寸,板材厚度為5 mm。在箱體內(nèi)頂部固定一個(gè)風(fēng)扇以混勻氣體,箱體內(nèi)部分別放置采氣管和溫度探頭。2019年5月29日、31日(以后每隔一周采氣一次),每次上午10:00、10:10、10:20、10:30、10:40進(jìn)行采氣。采氣結(jié)束后將氣樣帶到實(shí)驗(yàn)室,用安捷倫氣相色譜儀(7890A,美國(guó))測(cè)定氣體樣品中N2O和CO2氣體的積分面積。N2O使用電子捕獲檢測(cè)器(ECD)檢測(cè),CO2經(jīng)Porapak Q填充柱分離并經(jīng)鎳轉(zhuǎn)化爐還原后使用FID檢測(cè)。鎳轉(zhuǎn)化爐、FID及ECD 運(yùn)行溫度分別為375、200和300 ℃,爐溫55 ℃。每次采集氣體樣品的同時(shí),同步記錄采樣箱內(nèi)溫度、大氣溫度、5 cm土層溫度(YM-CJ型智能土壤溫度記錄儀測(cè)定)。氣體通量(F)計(jì)算公式[19]如下。

    (1)

    式中,F(xiàn)為溫室氣體的排放通量,正值表示土壤向大氣排放,負(fù)值表示吸收,mg·m-2·h-1;ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度,g·L-1;V為采樣箱體積;A為土壤面積;T為采樣箱內(nèi)氣溫,℃;dc/dt為采樣箱內(nèi)溫室氣體氣體濃度隨時(shí)間變化的速率,μL·L-1·h-1。

    在 100 a 時(shí)間尺度的氣候變化上,設(shè)CO2的綜合增溫潛勢(shì)(comprehensive global warming potential,GWP)為1,則N2O氣體的GWP為298[19]。GWP計(jì)算公式如下。

    GWP(CO2-eq kg·hm-2)= CO2累積排放量+N2O累積排放量×298

    (2)

    1.4.2土壤基質(zhì)pH和電導(dǎo)率測(cè)定 氣體樣品采集完畢之后,用土鉆采集底座框內(nèi)的0—10 cm 土壤或基質(zhì)樣品。然后將新鮮樣品風(fēng)干,稱取10 g樣品置于50 mL離心管中,加入25 mL水。將離心管密封后,用搖床攪拌30 min,然后靜置1 h,用 pH 計(jì)(PHS-2F,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司,中國(guó))測(cè)定基質(zhì)的pH,用電導(dǎo)率儀(DDSJ-308F,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司,中國(guó))測(cè)定基質(zhì)電導(dǎo)率(electrical conductivity,EC)。

    1.4.3黃瓜指標(biāo)測(cè)定 ①黃瓜生長(zhǎng)及生理指標(biāo)測(cè)定。于移植25、50 d時(shí),采用游標(biāo)卡尺測(cè)定莖粗,用直尺測(cè)定株高,計(jì)數(shù)法測(cè)定葉片數(shù),采用SPAD葉綠素儀測(cè)定黃瓜葉片葉綠素含量。

    ②黃瓜生物量指標(biāo)測(cè)定。于移植50 d時(shí)果實(shí)采收后,分別測(cè)定其黃瓜果實(shí)長(zhǎng)度和果實(shí)直徑以及單果重。2019年6月3日開(kāi)始采收,每個(gè)處理選取5株黃瓜植株,采收果實(shí)并稱重,以后每隔3~5 d采收一次,累加果實(shí)鮮重總和,即為整個(gè)階段單株黃瓜產(chǎn)量。7月12日測(cè)產(chǎn)結(jié)束后進(jìn)行拉秧,將選取的5株黃瓜植株的地上部和根系分開(kāi),然后用電熱鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9620-A)于105 ℃殺青2 h,于80 ℃烘干至恒重,分別測(cè)定地上部和根系的干重。

    1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

    將氣體通量平均值作為日均值,采用線性內(nèi)插法計(jì)算氣體的累積排放量。利用SPSS 25.0軟件的One-way ANOVA比較處理間黃瓜各指標(biāo)和氣體通量的差異顯著性。采用Microsoft Office Excel 2010繪制圖表。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 DMPP對(duì)N2O排放通量的影響

    由圖1可知,各處理N2O排放通量高峰均在移植后33 d,CK、SC、SC+D、SSC、SSC+D處理分別為0.075、0.287、0.165、0.232、0.112 mg·m-2·h-1,SC、SSC處理N2O排放通量顯著高于CK(P<0.05),而SC+D、SSC+D處理與CK相比則沒(méi)有顯著差異;與SC、SSC處理相比,SC+D、SSC+D處理顯著降低了N2O排放通量,SC處理比SC+D處理高出73.3%,SSC處理比SSC+D處理高出106.6%(P<0.05)。移植后40 d各處理N2O排放通量急劇回落,之后一直到移植后75 d,各處理N2O排放通量幾乎趨于“一條直線”。在整個(gè)生長(zhǎng)時(shí)段內(nèi),CK處理的N2O排放通量始終保持較低水平。

    2.2 DMPP對(duì)CO2排放通量的影響

    由圖2可知,各處理的CO2排放通量表現(xiàn)為多波峰交錯(cuò)波動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。在移植后40、54、61、68和75 d各處理間出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。在移植后33 d時(shí),SC處理的CO2排放通量最高,達(dá)450.7 mg·m-2·h-1,但與CK相比無(wú)顯著差異。總體上看,整個(gè)生長(zhǎng)階段中,SC處理的CO2排放通量始終保持較高水平,而SSC+D處理的CO2排放通量始終保持較低水平。與CK相比,SC處理(304.5 mg·m-2·h-1)的CO2排放通量只在54 d顯著高出CK(100.7 mg·m-2·h-1)近3倍,SC+D、SSC和SSC+D處理在68和75 d均顯著低于CK(P<0.05)。

    2.3 施加DMPP條件下起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培理化指標(biāo)的變化

    圖3為起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培理化指標(biāo)的變化趨勢(shì)。土壤栽培的pH顯著高于起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培(P<0.05),SSC處理和SSC+D處理的整體變化趨勢(shì)大致相同,施用DMPP后的SSC+D處理的pH始終高于SSC處理,說(shuō)明施用DMPP提高了起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培根區(qū)環(huán)境的pH。SC處理和SC+D處理在前期的pH基本處于“一條直線”,在移植68 d時(shí),SC處理急劇下降,然而SC+D處理明顯上升。與pH不同的是,起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培的電導(dǎo)率(EC)值顯著高于土壤栽培(P<0.05)。各處理間的變化趨勢(shì)大致相同,施用DMPP后的SSC+D處理的EC值始終低于SSC處理。土壤栽培的3個(gè)處理的EC值均處于較低水平。

    2.4 N2O和CO2累積排放量、N2O排放系數(shù)及增溫潛勢(shì)

    由表1可知,與CK相比,SC處理和SSC處理均顯著增加了N2O累計(jì)排放量(P<0.05),增幅分別為126.7%和63.3%,而SC+D處理和SSC+D處理對(duì)N2O累計(jì)排放量的影響差異不顯著。此外,SC處理顯著增加了CO2累計(jì)排放量(P<0.05),增幅為27.6%,SSC+D處理顯著降低了CO2累積排放量,降幅為27.6%,SC+D處理和SSC處理對(duì)CO2累計(jì)排放量的影響差異不顯著。各處理的N2O排放系數(shù)均低于IPCC的1%這個(gè)默認(rèn)值。各處理在100 a時(shí)間尺度上的綜合增溫潛勢(shì)顯示的結(jié)果可知,SC的CO2和N2O排放的綜合增溫潛勢(shì)最高,SSC+D處理的CO2和N2O排放的綜合增溫潛勢(shì)最低。相比SC處理,SSC處理顯著降低了CO2和N2O排放的綜合增溫潛勢(shì);此外,SC+D處理顯著低于SC處理,SSC+D處理顯著低于SSC處理(P<0.05)。

    表1 不同處理下CO2和N2O累積排放量、N2O排放系數(shù)及增溫潛勢(shì)Table 1 Cumulative emissions of CO2 and N2O, N2O emission factor, and GWP under different treatments

    2.5 黃瓜生長(zhǎng)及生理指標(biāo)

    由表2可知,黃瓜移植25 d時(shí),5種處理下黃瓜生長(zhǎng)指標(biāo)存在差異。SSC+D處理和SC+D處理的黃瓜植株株高、SPAD和葉片數(shù)均顯著高于CK處理(P<0.05),各處理間的莖粗無(wú)顯著差異。移植50 d時(shí),SC處理、SC+D處理、SSC處理和SSC+D處理的株高、莖粗、SPAD和葉片數(shù)均顯著高于CK處理(P<0.05);SSC處理的SPAD顯著高于SC處理(P<0.05),其他指標(biāo)兩者無(wú)顯著差異;相比未施加DMPP的SC處理和SSC處理,SC+D處理和SSC+D處理顯著增加了黃瓜植株莖粗指標(biāo)(P<0.05),說(shuō)明施加DMPP后對(duì)黃瓜植株生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

    表2 移植25、50 d后不同處理下黃瓜生長(zhǎng)及生理指標(biāo)Table 2 Growth and physiological indicator of cucumber under different treatments at 25 and 50 d after transplanting

    2.6 黃瓜生物量與果實(shí)產(chǎn)量

    由表3可知,與CK相比,SC處理、SC+D處理、SSC處理和SSC+D處理顯著增加了黃瓜植株的地上部干重(P<0.05)。SSC處理較SC處理,顯著提高了黃瓜產(chǎn)量和地上部、根系的干物質(zhì)量(P<0.05),分別為5.1%、8.4%、66.1%。相比SC處理,SC+D處理顯著提高了黃瓜產(chǎn)量和地上部、根系的干物質(zhì)量(P<0.05),分別為11.6%、17.1%、27.5%;相比SSC處理,SSC+D處理顯著提高了黃瓜產(chǎn)量和地上部干物質(zhì)量(P<0.05),分別為6.7%、9.9%。與CK相比,其他4種處理均顯著提高了單果重(P<0.05),以SSC+D處理的增幅最大,為30.0%。施用氮肥顯著增加了黃瓜產(chǎn)量(P<0.05),此外,SSC處理比SC處理顯著提高了黃瓜產(chǎn)量(P<0.05),但施加DMPP后的SC+D和SSC+D處理在黃瓜產(chǎn)量上無(wú)顯著差異,說(shuō)明起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培具有一定增產(chǎn)的效果,配合施用DMPP仍具備再次增產(chǎn)的潛勢(shì)。

    表3 不同處理下植株生物量與黃瓜果實(shí)性狀及產(chǎn)量指標(biāo)Table 3 Plant biomass, fruit morphology and yield of cucumber under different treatments

    3 討論

    3.1 DMPP對(duì)日光溫室起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培黃瓜根區(qū)N2O排放的影響

    眾多研究表明,施用氮肥是導(dǎo)致根區(qū)N2O排放增加的主要因素之一[19-20]。本研究結(jié)果表明,施用氮肥后的SC處理和SSC處理均比不施氮肥的CK顯著促進(jìn)了根區(qū)N2O排放。這是因?yàn)槭┑氏蚋鶇^(qū)提供了大量氮素,為根區(qū)硝化和反硝化作用提供了充足的底物,從而更利于微生物作用產(chǎn)生N2O排放[21]。本研究中水肥條件一致情況下,SC處理比SSC處理的根區(qū)N2O累積排放量高1.4倍,SSC處理的根區(qū)N2O累積排放量較低,說(shuō)明SSC處理改變了根區(qū)理化性質(zhì),引起根區(qū)通氣性等發(fā)生變化,從而降低了N2O氣體排放;另一方面,Ruser等[22]研究表明,以土壤為栽培介質(zhì)的作物,N2O排放是硝化和反硝化作用共同的結(jié)果,而無(wú)土栽培中使用的基質(zhì)疏松多孔具有良好的保水性和通氣性,缺少有機(jī)肥和微生物,也會(huì)削弱反硝化作用。

    3.2 DMPP對(duì)日光溫室起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培根區(qū)CO2排放的影響

    本研究中起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培根區(qū)CO2平均排放通量變化范圍為129.16~265.69 mg·m-2·h-1,CO2排放較低的原因可能是,一方面土壤呼吸排放的CO2中有 30%~50% 來(lái)自于作物根系活動(dòng)或自養(yǎng)呼吸作用,肥料的施用增加礦質(zhì)氮等養(yǎng)分的含量,促進(jìn)作物根系呼吸[24],本研究由于采用水肥一體化滴灌施肥,提高了水肥利用效率,所提供的養(yǎng)分大部分被黃瓜生長(zhǎng)所消耗,土壤有機(jī)質(zhì)含量的降低進(jìn)而抑制了土壤微生物活性,減少了CO2排放;另一方面,起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培的根區(qū)環(huán)境是由草炭、蛭石和珍珠巖所制成,土壤中16S rRNA基因豐度要比基質(zhì)栽培高10倍[9],因此起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培CO2排放降低的原因可能是其本身含有少量的微生物進(jìn)行呼吸。施用硝化抑制劑DMPP是否減少CO2排放的結(jié)果不一致,Zhu等[25]報(bào)告說(shuō),CO2排放不受DMPP的影響;Weiske等[26]研究則表明,DMPP導(dǎo)致的CO2和CH4排放減少的結(jié)果。本研究結(jié)果表明,在土壤中施用DMPP的SC+D處理比SC處理顯著降低了根區(qū)CO2累積排放量,后者是前者的1.4倍,而SSC+D處理雖比SSC處理降低了根區(qū)CO2累積排放量,但未達(dá)到顯著水平,可能是因?yàn)镈MPP減少了土壤中有機(jī)碳的礦化,進(jìn)而降低了土壤碳的分解[27]。

    3.3 日光溫室起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培根區(qū)溫室氣體排放與影響因子之間關(guān)系

    土壤pH可通過(guò)影響氮相關(guān)功能微生物的活性及改變相應(yīng)的氮素轉(zhuǎn)化過(guò)程而影響N2O的排放[28]。以往的研究表明,土壤pH是驅(qū)動(dòng)氨氧化細(xì)菌(AOB)和氨氧化古細(xì)菌(AOA)群落組成及其對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)的主要因素[29]。一般來(lái)說(shuō),AOA是酸性土壤中氨氧化和N2O排放的主要貢獻(xiàn)者,而AOB則主要是堿性土壤中氨氧化和N2O排放的主要貢獻(xiàn)者[30]。土壤pH影響反硝化酶Nos的活性:當(dāng)pH>7時(shí)其活性增強(qiáng),然而當(dāng)pH<7時(shí)其活性逐漸減小,而其他反硝化酶的活性增強(qiáng),從而導(dǎo)致反硝化過(guò)程產(chǎn)生更多的N2O[27]。另外,有報(bào)道指出,當(dāng)pH在3.4~8.6時(shí),硝化作用與pH呈正相關(guān),較低的pH會(huì)使硝化菌群數(shù)量降低,因而對(duì)硝化過(guò)程起到抑制作用[31],本研究結(jié)果表明,土壟栽培的pH范圍是7.5~8.5,而起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培根區(qū)pH范圍是5.0~6.0,這也解釋了上述所提到無(wú)土栽培產(chǎn)生N2O是以反硝化過(guò)程為主導(dǎo)。Shi等[32]研究表明,DMPP通過(guò)抑制pH在5.44~7.96之間的牧草、小麥和蔬菜土壤中AOB的生長(zhǎng)和豐度而不是AOA來(lái)減緩硝化作用,因此,本研究中在土壤栽培中施加DMPP的減排效果比起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培的減排效果更加明顯。研究表明,水分與鹽分對(duì)土壤CO2排放的影響存在交互作用,土壤CO2排放與土壤電導(dǎo)率存在顯著負(fù)相關(guān),且電導(dǎo)率對(duì) CO2排放的影響較大。當(dāng)土壤鹽分含量較高時(shí),土壤微生物活性和生長(zhǎng)都會(huì)受到滲透脅迫,從而降低土壤CO2排放[33-34],這與本研究結(jié)果一致。

    3.4 DMPP對(duì)日光溫室起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培與土壟栽培黃瓜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

    施用氮肥顯著提高了黃瓜產(chǎn)量,適量增施氮肥能改善植物養(yǎng)分吸收累積和分配,促進(jìn)根系對(duì)水分的吸收,提高植株凈光合速率,增加產(chǎn)量[35]。本研究結(jié)果表明,與CK處理相比,SC、SC+D、SSC和SSC+D處理的黃瓜產(chǎn)量分別提高了23.7%、38.0%、30.0%和38.7%。SSC處理較SC處理相比,顯著提高了黃瓜產(chǎn)量和地上部、根系的干物質(zhì)量,起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量主要原因可能是基質(zhì)栽培良好的透氣性減輕了根區(qū)的缺氧狀況,在灌水的同時(shí)更有利于根系呼吸,促進(jìn)根冠部生長(zhǎng),提高黃瓜產(chǎn)量。

    DMPP施入土壤提高了植物體對(duì)氮的吸收利用率,顯著提高葉片、莖稈和根系中氮的累積量和干物質(zhì)產(chǎn)量[36]。伍少福等[37]采用田間試驗(yàn)研究了含 DMPP 復(fù)合肥對(duì)西瓜和黃瓜生長(zhǎng)與品質(zhì)的影響,表明含 DMPP 復(fù)合肥可以使西瓜產(chǎn)量提高 6.50%~44.55%,黃瓜產(chǎn)量提高8.40%。本研究結(jié)果表明,施用DMPP顯著增加了黃瓜地上部干物質(zhì)量和黃瓜產(chǎn)量,與不施用DMPP的SC處理和SSC處理相比,SC+D處理和SSC+D處理的地上部干物質(zhì)量分別提高了17.1%和10.0%,產(chǎn)量分別提高了11.6%和7%。

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