我国设施蔬菜生产中缺乏有效决策指标来引导养分的科学投入,过量施肥已成为设施农业可持续发展的主要瓶颈.选用土壤电导率(EC)作为控制养分投入的决策指标,探索不同土壤EC对番茄生长、产量以及品质的影响,为未来智能化设施生产提供科学依据.通过在设施番茄体系实地试验,运用可视化电导率传感器对土壤进行实时监测,并结合水肥一体化设备进行养分投入,通过测定不同土壤EC对应的番茄生长、产量以及品质指标来分析最适合番茄生长的土壤EC.结果 表明,番茄的株高、茎粗、叶片SPAD值等指标与土壤EC呈二次曲线关系,通过营养生长末期建立的二次曲线拟合得出株高在EC为4.03 mS/cm时达到最大值,茎粗和叶片SPAD值分别在EC为2.93和2.54 mS/cm时达到最大值;干物质累积量和产量也与土壤EC呈二次曲线关系,通过模型拟合得出番茄干物质累积量在EC为2.97 mS/cm时达到最大值,单果重在EC为3.19 mS/cm时达到最大值;外形品质和营养品质多个指标也与土壤EC呈二次曲线关系,模拟结果显示番茄商品果率在EC为2.77 mS/cm时达到最大值,番茄可溶性糖、有机酸、维生素C分别在EC为2.94、3.15和3.03 mS/cm时达到最大值.土壤EC与番茄生长、产量和品质均呈二次曲线关系,将土壤EC控制在合理范围既能保障高产、高品质,也有助于控制土壤养分盈余,降低环境风险.在具备水肥一体化设备的前提下,设施番茄生产中土壤EC控制在3 mS/cm左右比较适宜.

为研究不同类型土壤的电导率在不同氮肥浓度投入后的时空变化规律,进一步了解土壤电导率的动态变化规律,采用DDSJ-308电导率仪对3种类型土壤不同土层深度和不同时间的电导率进行监测.结果表明:3种类型土壤的电导率随氮肥投入浓度的升高而升高,在相同氮肥投入浓度条件下,沙土各土层电导率变化较大,15～20 cm土层的电导率值最高;壤土与黏土不同土层间电导率变化较为一致,在低氮肥浓度投入时,同一土层电导率变化幅度较小,且黏土的电导率稳定性高于壤土.在氮肥累积条件下,不同土壤类型电导率随时间的延长表现为沙土各土层电导率不断下降,表层土壤下降幅度较大,底层土壤变化不显著;壤土各土层土壤电导率逐渐升高,表层土壤增加幅度最大;黏土各土层电导率增幅不大.本研究表明,过高的氮肥投入会显著增加不同类型土壤土层的电导率值,进而加重土壤盐渍化程度,制约作物的正常生长,因此,结合土壤电导率监测并适当减少氮肥投入是降低土壤盐渍化的有效措施.

蚯蚓粪逐渐成为一种优质的有机肥,然而蚯蚓处理对有机肥属性影响的机制和过程并不清楚.本文选用Rw发酵菌对牛粪和蘑菇渣先进行高温好氧堆肥预处理,然后接种蚯蚓,监测了蚯蚓处理前后堆肥中关键质量属性的变化.结果表明:联合堆肥温度、NH4+-N含量、NH4+-N/NO3--N、T值、pH值、EC值、种子发芽指数均符合堆肥腐熟要求.联合堆肥显著提高了全磷含量、NO3--N含量(P<0.05),增幅分别达到16.8％、1 286.1％;显著降低了有机质含量、全钾含量、pH值、EC值(P<0.05),分别降低35.9％、77.4％、12.6％、56.1％;但未显著降低NH4+-N含量、全氮含量;显著提高了堆肥的品质,如T值从0.64降低到0.58,种子发芽指数从82.6％提高到90.6％(P<0.05).

条垛堆肥-袋装堆肥联合处理可以节省厂房和占地,并免去后期翻抛设备、运行和维护费用,同时大幅度提高养殖场的粪便无害化效率,然而袋装堆肥对肥料属性的影响却不明确.本文选用人元发酵菌对牛粪和蘑菇渣先进行高温好氧堆肥处理(体积比2:1),待堆体经过高温期后(温度降到50℃以下)进行袋装堆肥,待堆体温度最终与环境温度一致后,对各处理堆肥进行理化性质分析.结果表明:联合堆肥温度、NH4+-N含量、NH4+-N/NO3--N、T值、pH值、EC值、种子发芽指数均符合堆肥腐熟要求.联合堆肥显著提高了全磷含量、全钾含量、NO3--N含量、EC值(P<0.05),增幅分别达到12.2％、20.0％、2177.8％、108.3％;而有机质含量、pH值显著降低(P<0.05),分别降低33.4％、6.3％;另外,联合堆肥降低了全氮含量,降幅达到16.2％(P>0.05).

以蚯蚓消解半腐熟后的牛粪和蘑菇渣所得的蚯蚓粪为主要原料,与蛭石按照不同比例混合作为番茄的育苗基质,研究蚯蚓粪复合基质对番茄幼苗生长发育的影响,以利于蔬菜穴盘育苗新型基质的开发,为蔬菜工厂化育苗提供性能可靠、廉价、取材广泛的育苗基质.结果表明:各个处理基质容重在0.43～0.79 g/cm3之间,总孔隙度在65.32％～72.95％之间,大小孔隙比在1:1.53～1:2.02之间,pH值在5.45～8.75之间,EC值在0.91～1.38 mS/cm之间,除了pH值以外其他理化特性都在较适宜的范围;相较对照,蚯蚓粪复合基质有较高的pH值,但没有对番茄最终出苗情况产生影响;蚯蚓粪复合基质促进了番茄幼苗生长发育,其作用效果与基质混合比例有关,蚯蚓粪:蛭石=2:1(V:V)育苗效果较佳,与对照相比,其株高、茎粗、地下部干重、全株干重、壮苗指数分别显著增加23.12％、11.76％、57.14％、38.24％、60.34％(P<0.05).

为了解滦南县北圈村苹果施肥现状,走访了该村50个农户,对果园产量、施肥种类及管理措施等进行了实地调研.结果表明:全村农户在苹果生产过程中,化肥施用量的变化幅度很大,但是不同的化肥施用量对苹果产量影响并不显著;氮、磷和钾肥投入过量的农户比例分别为74％、100％和72％;农户的施肥种类仍然是以化肥为主、有机肥为辅,且化肥以三元素复合肥为主、有机肥以农家肥为主;此外,化肥施用时间与果树生理需求不匹配.为此,提出了采用"定果施肥"方式,加强科学施肥,提高有机肥和微量元素的投入,从而改善果实品质和提高经济效益.