湿润剂对斥水性栽培基质基本理化性质和作物生长状况的影响

湿润剂对斥水性栽培基质基本理化性质和作物生长状况的影响

论文摘要

无土栽培目前已成为设施农业的重要内容,也是农业作物工厂化生产的重要形式,是发展高效农业的新途径。作为无土栽培的基础,栽培基质是决定植物根系生长环境的最主要因素之一,目前常用的基质中某些成分如泥炭、树皮等许多有机物质,由于其表面蜡质等疏水性基团的存在而造成其具有斥水性(Water repellency);由于斥水性的存在,会造成基质难以湿润,从而导致植物生长不匀,影响种苗质量,同时也造成灌溉水随基质的大孔隙和容器壁流失,造成水分的浪费。因此,解决基质的湿润性问题尤为重要。常使用添加强亲水型表面活性剂或湿润剂(Wetting agent,wetter)的方法来降低水分子的表面张力,从而改善基质的亲水性和持水性能。本试验针对草炭的斥水性,选用常用湿润剂分析纯壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、工业用OP-10和分析纯聚山梨醇酯80(SP)作为添加剂,研究了湿润剂对草炭湿润性能、基本理化性质的影响以及湿润剂对以草炭为主要栽培基质的育苗和盆栽作物生长状况的影响,旨在选定合适的湿润剂种类和确定其最适用量,并评价湿润剂对作物生长的影响,以期为湿润剂在基质中的推广提供参考。试验主要从以下方面进行:(1)研究了湿润剂对草炭湿润与再湿润能力的影响,结果表明三种湿润剂均能显著减少草炭的湿润与再湿润时间,其中分析纯OP-10的湿润时间最短,湿润效果最好,其次是工业用OP-10,分析纯聚山梨醇酯80(SP)的效果最差。综合考虑效果与成本,认为价廉的工业用OP-10的应用前景最好。工业用OP-10能够显著提高草炭的渗透速率和一次性吸水量,其中2%浓度即可达到最佳效果。(2)研究了工业用OP-10对草炭孔隙特性、水分特性等基本理化性质的影响。结果表明,适量的湿润剂(浓度小于1%)可以提高草炭的持水能力,随着湿润剂浓度的增加持水能力逐渐下降,通气逐渐增强。湿润剂在1%的浓度水平下,能够使草炭在保持更多的水分的同时有更大的通气性;同时,湿润剂能显著提升基质的毛管水上升高度和减少水分的散失时间,这表明湿润剂能够提高草炭的毛管水含量和保水能力;湿润剂对草炭的容重、pH值影响较小。(3)研究了湿润剂对矢车菊、高羊茅的发芽状况的影响,发芽率试验结果表明0.5%浓度的湿润剂溶液就能引起两种作物发芽率的显著降低,说明过高的湿润剂用量会对作物产生毒害,抑制作物的生长。以草炭为栽培基质的育苗试验结果表明:适量的湿润剂能增加作物的发芽率和促进植物的生长发育。湿润剂在1.5%-6%的浓度水平对高羊茅苗期生长没有不良影响,且在3%的浓度水平效果最好;而湿润剂在0.5%的浓度水平就可使矢车菊达到最好的生长状况。(4)研究了湿润剂对盆栽松果菊生长发育的影响以及松果菊生长期间基质湿润性能和速效养分的变化,结果表明:湿润剂在作物栽培的85天内均能显著提高基质的湿润时间和渗透率,但其效力已经随着反复的淋溶有所减弱,应在移栽后第35天进行补充。湿润剂能使加速基质中的速效氮、速效钾等养分的淋溶,因此应该减少每次的浇水量以减少养分的淋溶。适量的湿润剂(浓度小于3%)能够增加松果菊的株高、冠幅、根长、地上部、地下部鲜重和G值(壮苗指数),在0.75%的浓度水平下使松果菊的生长状态最好,当浓度高于3%就会对作物产生毒害,抑制作物的生长发育。(5)研究了不同灌水量下湿润剂对松果菊生长发育的影响,结果表明:全量灌水(200ml)的条件下湿润剂对作物的生长发育影响不大,但在170ml和140ml的低量灌溉条件下湿润剂能够显著改善作物的生长状况,1.5%的浓度水平下达到最好。这充分证明了湿润剂的节水作用,1.5%的湿润剂加入量能够使作物在产量增加的基础上节水30%,为湿润剂的推广应用提供了理论数据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 园艺栽培基质的研究进展及研究现状
  • 1.1.1 栽培基质的研究进展
  • 1.1.2 栽培基质的国内外研究现状
  • 1.2 基质研究的主要内容
  • 1.2.1 基质主要的理化性质
  • 1.2.2 园艺基质重点研究的问题
  • 1.3 湿润剂在斥水性栽培介质中应用
  • 1.3.1 引起斥水性的因素
  • 1.3.2 斥水性的危害
  • 1.3.3 湿润剂的种类和作用机理
  • 1.3.4 润湿剂在斥水性基质中的作用
  • 1.3.5 应用润湿剂的注意事项
  • 1.3.6 湿润剂在斥水性栽培基质中应用的国内外研究现状
  • 1.4 本研究的目的意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 湿润剂对草炭湿润与再湿润性能的影响
  • 2.1.1 试验材料
  • 2.1.2 试验设计与方法
  • 2.2 湿润剂对基质基本理化性状的影响
  • 2.2.1 试验材料
  • 2.2.2 试验设计与方法
  • 2.3 湿润剂对植物发芽及苗期生长的影响
  • 2.3.1 试验材料
  • 2.3.2 试验方案与试验方法
  • 2.4 湿润剂对盆栽松果菊生长发育的影响
  • 2.4.1 试验材料
  • 2.4.2 试验方案与试验方法
  • 3 结果与分析
  • 3.1 湿润剂对草炭湿润与再湿润能力的影响
  • 3.1.1 湿润剂对草炭初次湿润时间的影响
  • 3.1.2 湿润剂对草炭再次湿润时间的影响
  • 3.1.3 湿润剂对草炭三次湿润时间的影响
  • 3.1.4 湿润剂工业用OP-10 对草炭渗透性能的影响
  • 3.2 湿润剂对基质基本理化性状的影响
  • 3.2.1 湿润剂对基质孔隙度、容重、pH 的影响
  • 3.2.2 湿润剂对基质水分特性的影响
  • 3.3 湿润剂对矢车菊、高羊茅发芽率及苗期生长的影响
  • 3.3.1 湿润剂溶液对矢车菊、高羊茅发芽率的影响
  • 3.3.2 湿润剂对高羊茅、矢车菊发芽及苗期生长的影响
  • 3.4 湿润剂对松果菊生长期间生长状况和基质湿润性能的影响
  • 3.4.1 湿润剂对松果菊生长期间基质湿润性能的影响
  • 3.4.2 湿润剂对松果菊生长期间基质渗透性能的影响
  • 3.4.3 湿润剂对松果菊生长期间速效养分的影响
  • 3.4.4 湿润剂对松果菊株高、冠幅、叶片数、叶绿素的影响
  • 3.4.5 湿润剂对松果菊根系状况的影响
  • 3.5 不同灌水量下湿润剂对松果菊生长状况的影响
  • 4 讨论
  • 4.1 湿润剂在草炭中的应用
  • 4.2 适合的湿润剂类型的选择
  • 4.3 湿润剂对基质湿润性能及理化性质的影响的探讨
  • 4.4 湿润剂在基质中的适宜浓度的确定
  • 4.5 下一步要进行的工作
  • 5 结论
  • 5.1 湿润剂对斥水性基质草炭的湿润与再湿润性能的影响
  • 5.2 湿润剂对草炭基本理化性质的影响
  • 5.3 湿润剂对矢车菊、高羊茅的发芽状况的影响
  • 5.4 湿润剂对基质湿润性能及盆栽松果菊生长发育状况的影响
  • 5.5 不同灌水量下湿润剂对作物的生长发育的影响
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者攻读学位期间发表的主要论文
  • 作者简介
  • 导师简介
  • 相关论文文献

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