1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求,需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。化肥是农业生产最基础最重要的物质投入,而且肥效快,养肥含量高,原料丰富且以保存。但是对化肥不合理的施用,不仅造成了农产品品质下降,长期大量施用还会破坏土壤结构,土壤综合肥力下降,土壤耕性差,农田污染加重[1]。根据中国统计年鉴上的化肥使用量统计发现,2011年比2001年分别增施10.04%、16.08%、51.45%和92.65%,年均增长率分别为0.30%、0.47%、1.31% 和2.07%。而在果菜类蔬菜中,番茄是最喜肥的作物之一,整个生育期除了从土壤中吸收大量水分外,还必须从土壤中吸收氮、磷、钾、钙等大量元素和硼、锰、锌、钼等微量元素。合理的化肥施入对番茄生长有十分重要的作用,但是考虑到大量化肥的使用对土壤的影响,所以必须找出一个减施化肥但是能保证番茄正常生长的施肥配比。这样才能进一步减少化肥对土壤造成的污染,并且在此基础上增加作物产量,使环境保护和经济发展能够并存共生,促进农业可持续发展[2-3]。
近年来有机肥替代化肥越来越受到人们的重视。韩晓增[4]等研究结果说明,施用有机肥后玉米产量较高,原因是有机肥的肥效长,可为玉米提供持续养分。在施验设计中,大豆与玉米轮作,大豆的残根落叶留在地里,大豆根瘤菌能够固定空气中的游离氮素,可以增加土壤中的有机质和养分。由于轮作中大豆的加入,产生了培肥地力的作用,因此第五年比第一年各处理分别增加了25.5%-74.1%[5]。管建新[6]等连续4年的定位试验,研究比较了不同施肥条件下水稻产量和氮肥利用率的影响,其早稻和晚稻的产量均以配施有机无机肥最高,且同不施肥处理间差异达极显著水平,与单施化肥、单施有机肥处理相比差异达显著水平。
任红楼[7]等试验认为,施用生物有机肥一方面可促进春茶新梢的生长及茶芽的萌发,另一方面可增加芽头密度及百芽质量,进而提高春茶产量。林治安[8]等长期定位试验结果表明:试验开始的8-10年间,化肥对冬小麦的增产作用大于有机肥,但在夏玉米上的作用则相反,且有机无机肥配施作物产量明显处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理的产量渐趋一致;在常规栽培条件下,当夏玉米的产量在8000-9000kg/hm2的范围时,冬小麦的产量在5000-6000kg/hm2范围内,大量持续施用有机肥对增产无作用。高会议[9]等田间试验,深入研究了小麦产量及耕层有机碳的变化,探讨了土壤有机碳与土壤管理和气候因素的关系。其结果表明:作物产量与土壤有机碳含量呈正相关关系(r=0.80);产量方面,与对照(ck,115t/hm2)相比,单施有机肥,氮、磷与有机肥配施这2种施肥模式可分别提高小麦产量达73%和167%。abbasi[10]等研究表明加欧美杨叶到土壤中能够提高土壤养分含量并改善土壤物理性质。然而在人们生活中最有效的养分来源:粪便和其他有机类废弃物可以直接施在土壤中并能在作物-土壤系统中被循环利用。同时,还可以改善土壤的理化性质[11-12]。当然,有机类肥料应该适量施用,否则可能会变为一种扩散污染进而危及地下水以及水资源[13]。maynard[14]等人在蔬菜的研究结果表明,长期施用有机肥可以提高其产量。王孝娣[15]等人对草莓的研究表明,有机肥能显著促进草莓新根的发生和生长,提高根系活力,显著增加单株产量。
2. 研究的基本内容和问题
(1)研究目标:
本研究通过在常规化肥施肥量基础上减施部分及减施后替代部分化肥的施肥模式对番茄生长的影响,从而确定能够保证番茄作物的生长而不影响或者提高番茄的品质和产量的更合适的施肥模式。并且通过这几种施肥模式下对番茄的生长状况以及土壤微生物区系的影响,探索生物有机肥对番茄产量和品质的效果是否好于有机肥好于化肥。
(2)研究的内容:
3. 研究的方法与方案
(1)研究方法:
以种盆栽的方式,设置不同的对照组,研究减施及减施后替代部分化肥对番茄盆栽生长效果的影响。
(2)技术路线:
4. 研究创新点
本实验采用木霉制成的生物有机肥作为替代施肥部分,设置多个实验对照组。
5. 研究计划与进展
研究计划:
预期进展:
预期能在2017年六月初完成番茄生长量测定研究,并且能准时完成毕业论文。
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