微潤管埋深對設施黃瓜土壤水肥、生長及產量的多維度影響探究_第1頁
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微潤管埋深對設施黃瓜土壤水肥、生長及產量的多維度影響探究一、引言1.1研究背景與目的在全球水資源日益緊張的背景下,農業(yè)灌溉用水面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。設施農業(yè)作為高效農業(yè)的重要形式,在保障蔬菜供應、提高農業(yè)經濟效益方面發(fā)揮著關鍵作用。黃瓜作為設施蔬菜的主要品種之一,其生長對土壤水分和養(yǎng)分條件極為敏感。如何精準調控設施黃瓜生長環(huán)境中的水肥供應,實現節(jié)水、節(jié)肥與高產的目標,成為設施農業(yè)領域亟待解決的關鍵問題。微潤灌溉作為一種新型的節(jié)水灌溉技術,基于半透膜原理,利用膜內外水勢梯度驅動,能夠以慢速流出的方式持續(xù)不斷地自動、實時、適時、適量地向作物根部區(qū)域注水。該技術具有節(jié)水高效、保持土壤結構、優(yōu)化肥料應用、減少病蟲害以及方便自動化管理等顯著優(yōu)點,在設施農業(yè)中展現出巨大的應用潛力。與傳統(tǒng)灌溉方式相比,微潤灌溉能使土壤水分處于水/氣最佳狀態(tài),且長時間保持穩(wěn)定,為作物生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,有利于土壤有效養(yǎng)分的分解,改善作物營養(yǎng)狀況,同時避免水土流失、肥料流失和土壤團聚體結構的破壞,使土壤通氣性良好、氧氣充足,促進作物根系發(fā)達、枝干健壯。然而,微潤管的埋深作為影響微潤灌溉效果的關鍵因素之一,對設施黃瓜土壤水肥動態(tài)、黃瓜生長及產量的影響機制尚未完全明確。不同的微潤管埋深會導致土壤水分和養(yǎng)分在土壤剖面中的分布差異,進而影響黃瓜根系對水肥的吸收利用,最終影響黃瓜的生長發(fā)育和產量形成。深入研究微潤管埋深對設施黃瓜土壤水肥動態(tài)及生長和產量的影響,對于優(yōu)化微潤灌溉技術參數、提高設施黃瓜生產的水肥利用效率和產量品質具有重要的理論和實踐意義。本研究旨在系統(tǒng)探究微潤管不同埋深條件下,設施黃瓜土壤水分和養(yǎng)分的動態(tài)變化規(guī)律,以及這些變化對黃瓜生長發(fā)育進程和最終產量的影響。通過田間試驗和數據分析,明確適宜設施黃瓜生長的微潤管最佳埋深,為微潤灌溉技術在設施黃瓜生產中的科學應用和推廣提供堅實的理論依據和實踐指導。1.2國內外研究現狀微潤灌溉作為一種新型的節(jié)水灌溉技術,近年來在國內外受到了廣泛關注,相關研究主要集中在土壤環(huán)境參數、作物生長和產量、作物耗水量和水分利用效率等方面。在微潤灌溉條件下對土壤環(huán)境參數的研究中,眾多學者關注土壤水分運動規(guī)律及養(yǎng)分分布特征。陶濤等人探究土壤類型和埋深對微潤管入滲的影響,發(fā)現微潤灌溉單位時間的入滲量與水頭呈線性相關,灌水時間內的累積入滲隨埋藏深度的增大而減小。薛萬來、牛文全等研究了土壤容重、初始含水量、管道深度和壓力水頭對土壤入滲與濕潤鋒隨時間變化關系的影響,發(fā)現相同入滲時間內,濕潤鋒遷移距離隨土壤容重增大而減小,隨土壤初始含水量和壓力水頭增大有增大趨勢。此外,張俊、牛文全等分析土壤質地和土壤密度對濕潤體特征的影響,指出微潤灌溉濕潤體以微潤管為軸心,濕潤峰的水平和垂直遷移距離與灌溉時間呈顯著冪函數關系,濕潤體特征受土壤密度和質地影響較大。關于微潤灌溉對作物生長和產量的影響,諸多研究表明該技術能有效促進作物生長并提高產量。何玉琴對微潤灌溉玉米生長和產量的研究顯示,微潤灌溉有利于玉米籽粒發(fā)育,使籽粒飽滿,百粒重量增加。張明智研究微潤管布置方式下夏玉米生長,發(fā)現隨微潤管布置密集程度增加,株高、莖粗與地上鮮物質重量均有所增加。于秀琴對溫室黃瓜生長和產量的研究發(fā)現,微潤灌溉能夠促進黃瓜株高和莖粗的生長,并使其增產4.4%。薛萬來等對比微潤灌溉和滴灌條件下溫室番茄的生長,發(fā)現微潤灌溉條件下的番茄株高、莖粗及產量均較滴灌處理高。在微潤灌溉對作物耗水量和水分利用效率的研究上,也取得了豐富成果。魏鎮(zhèn)華等人將交替灌溉和微潤灌溉相結合,研究不同水分交替時間間隔的交替微潤灌溉對番茄耗水和產量的調控效應,結果表明,間隔2d交替控水的微潤灌溉明顯刺激了番茄根系吸收的補償效應,增強了吸收土壤水的能力,根冠比提高了12.86%,且在不顯著減少果實產量的前提下,耗水量減少了11.6%,水分利用效率提高了28.76%。黃志剛通過大棚黃瓜微潤灌與微噴灌對比試驗,得出微潤灌大鵬黃瓜耗水量比微噴灌節(jié)水54.9%,增產4.4%。綜上所述,國內外在微潤灌溉技術方面已取得了一定的研究成果,但對于微潤管埋深這一關鍵因素對設施黃瓜土壤水肥動態(tài)及生長和產量的影響,仍缺乏系統(tǒng)深入的研究。不同微潤管埋深下,土壤水分和養(yǎng)分在土壤剖面中的動態(tài)變化過程以及黃瓜根系對其響應機制尚不完全明確,這在一定程度上限制了微潤灌溉技術在設施黃瓜生產中的精準應用和推廣。1.3研究意義本研究聚焦微潤管埋深對設施黃瓜土壤水肥動態(tài)及生長和產量的影響,具有多方面的重要意義,涵蓋了設施黃瓜種植技術優(yōu)化、水資源高效利用以及農業(yè)可持續(xù)發(fā)展等關鍵領域。在設施黃瓜種植技術優(yōu)化方面,明確微潤管最佳埋深能夠為設施黃瓜種植提供精準的技術參數指導。不同的微潤管埋深會導致土壤水分和養(yǎng)分在土壤剖面中的分布產生差異,進而影響黃瓜根系對水肥的吸收利用。通過深入研究,確定最適宜黃瓜生長的微潤管埋深,有助于優(yōu)化微潤灌溉系統(tǒng)的設計和運行,提高灌溉和施肥的精準性,為黃瓜生長創(chuàng)造更為適宜的土壤環(huán)境,促進黃瓜植株的健壯生長,提高黃瓜的產量和品質,推動設施黃瓜種植技術向精細化、科學化方向發(fā)展。從水資源高效利用角度來看,微潤灌溉作為一種新型節(jié)水灌溉技術,本身就具備節(jié)水高效的特點。探究微潤管埋深對土壤水分動態(tài)的影響,能夠進一步挖掘微潤灌溉技術的節(jié)水潛力。合理的微潤管埋深可以使土壤水分分布更加均勻、合理,減少水分的深層滲漏和無效蒸發(fā),提高水分利用效率,實現水資源的高效利用。這在水資源日益短缺的背景下,對于緩解農業(yè)用水壓力、保障農業(yè)用水安全具有重要意義,有助于實現水資源的可持續(xù)利用,為農業(yè)生產的穩(wěn)定發(fā)展提供堅實的水資源保障。對于農業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言,本研究成果具有深遠的推動作用。一方面,精準的微潤管埋深能夠提高肥料利用率,減少肥料的浪費和淋失,降低農業(yè)面源污染,保護土壤生態(tài)環(huán)境,實現農業(yè)生產與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。另一方面,優(yōu)化微潤管埋深提高了設施黃瓜的產量和品質,有助于增加農民收入,提高農業(yè)生產的經濟效益,增強農業(yè)生產的可持續(xù)性。同時,微潤灌溉技術的推廣應用,也符合農業(yè)現代化發(fā)展的趨勢,有利于促進農業(yè)產業(yè)結構調整和升級,推動農業(yè)向綠色、高效、可持續(xù)方向發(fā)展。二、材料與方法2.1試驗地概況本試驗于[具體年份]在[試驗地所在地區(qū)]的日光溫室中展開,該地區(qū)屬[具體氣候類型],四季分明,光照資源豐富,年平均氣溫約為[X]℃,年平均降水量在[X]mm左右,且降水主要集中于夏季。試驗地土壤類型為[具體土壤類型],土壤質地適中,保水保肥能力較好。試驗前對土壤進行檢測,結果顯示:土壤容重為[X]g/cm3,田間持水量為[X]%,pH值為[X],呈[酸堿性描述],土壤有機質含量為[X]g/kg,堿解氮含量為[X]mg/kg,速效磷含量為[X]mg/kg,速效鉀含量為[X]mg/kg,土壤肥力狀況良好,適宜黃瓜種植。2.2試驗設計試驗設置3個微潤管埋深處理,分別為20cm(T1)、30cm(T2)和40cm(T3),以傳統(tǒng)漫灌作為對照(CK),每個處理重復3次,共12個小區(qū),隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積為30m2(6m×5m),各小區(qū)之間設置隔離帶,防止水分和養(yǎng)分的側向滲透。選用適合當地設施栽培的黃瓜品種“[具體品種名稱]”,該品種具有早熟、高產、抗病性強等特點。于[具體播種日期]進行播種育苗,待黃瓜幼苗長至3葉1心時,即[具體定植日期],按照株距30cm、行距60cm的規(guī)格進行定植,每小區(qū)定植100株。微潤灌溉系統(tǒng)由微潤管、供水管道、首部樞紐(包括水泵、過濾器、施肥器等)組成。微潤管選用內徑為16mm、外徑為20mm的黑色聚乙烯微潤管,其管壁上均勻分布有微孔,能夠實現緩慢滲水。在每個小區(qū)內,沿種植行方向鋪設1條微潤管,微潤管長度與小區(qū)長度一致。微潤管的進水口與供水管道連接,通過首部樞紐控制灌溉水量和壓力。灌溉水源為井水,水質符合農田灌溉水質標準。在整個黃瓜生長周期內,根據黃瓜的需水規(guī)律和土壤墑情,采用定時定量的灌溉方式,確保各處理的灌水量相同。每次灌溉時,通過水表記錄灌水量,灌溉時間根據微潤管的出水流量和設定的灌水量進行計算。施肥采用滴灌施肥方式,將肥料溶解在灌溉水中,通過微潤管隨水施入土壤。在黃瓜生長的不同階段,根據黃瓜的生長需求和土壤養(yǎng)分狀況,調整肥料的種類和施用量。基肥以有機肥為主,每畝施入腐熟的農家肥5000kg;追肥以氮肥、磷肥、鉀肥為主,配合施用微量元素肥料。在黃瓜的苗期、開花期、結瓜期等關鍵生育時期,分別進行追肥,每次追肥量根據黃瓜的生長情況和土壤養(yǎng)分含量進行調整。2.3測量項目與方法2.3.1土壤物理和水力特性及初始養(yǎng)分含量在試驗開始前,于每個小區(qū)內隨機選取3個樣點,采用環(huán)刀法測定土壤容重,每個樣點重復3次。通過篩分法測定土壤質地,將采集的土樣過2mm篩子,去除石礫等雜質,然后使用比重計法測定不同粒徑顆粒的含量,以此確定土壤質地。利用環(huán)刀法結合烘干法測定田間持水量,將飽和含水量的環(huán)刀土樣在室內自然風干,待達到恒重后稱重,計算田間持水量。采用pH計測定土壤pH值,土水比為2.5:1。使用重鉻酸鉀氧化法測定土壤有機質含量。通過凱氏定氮法測定土壤全氮含量,采用鉬銻抗比色法測定土壤速效磷含量,利用火焰光度計測定土壤速效鉀含量。2.3.2日光溫室環(huán)境的監(jiān)測在日光溫室內中央位置,距離地面1.5m高度處,安裝溫濕度傳感器(型號:[具體型號])和光照強度傳感器(型號:[具體型號]),用于監(jiān)測溫室內的溫度、濕度和光照強度。數據采集頻率設置為每30min自動采集一次,通過數據采集器(型號:[具體型號])將數據實時傳輸至計算機進行存儲和分析。在整個黃瓜生長周期內,持續(xù)監(jiān)測溫室內的環(huán)境參數,以便分析環(huán)境因素對土壤水肥動態(tài)及黃瓜生長的影響。2.3.3土壤水分和養(yǎng)分含量在每個小區(qū)內,沿著微潤管的垂直方向,分別在0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm、40-50cm、50-60cm土層深度處,使用土鉆采集土壤樣品,每個土層重復3次。采用烘干法測定土壤水分含量,將采集的土樣放入105℃烘箱中烘至恒重,通過前后重量差計算土壤含水量。利用流動分析儀(型號:[具體型號])測定土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量,采用0.01mol/L氯化鈣溶液浸提土壤,然后使用流動分析儀進行分析。采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定土壤速效磷含量。使用火焰光度計測定土壤速效鉀含量,采用乙酸銨浸提土壤,然后用火焰光度計進行測定。測定頻率為每隔10天一次,在黃瓜的關鍵生育時期(如苗期、開花期、結瓜期等)適當增加測定次數。2.3.4土壤溶液樣品采集在每個小區(qū)內,按照上述土層深度,埋設陶瓷頭負壓式土壤溶液采樣器(型號:[具體型號]),每個土層安裝1個。在采集土壤溶液樣品前,先對采樣器進行抽真空處理,使陶瓷頭與土壤緊密接觸。每隔10天采集一次土壤溶液樣品,將采集的樣品立即裝入離心管中,放入冰箱中冷藏保存,待分析。采用流動分析儀(型號:[具體型號])分析土壤溶液中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量,采用離子色譜儀(型號:[具體型號])分析土壤溶液中的其他離子成分。2.3.5滲漏量以及氮磷淋失量的檢測在每個小區(qū)的底部,鋪設1層塑料薄膜,防止水分和養(yǎng)分的側向滲漏。在塑料薄膜上設置1個集水槽,集水槽與滲漏液收集桶相連,用于收集滲漏液。在整個黃瓜生長周期內,定期記錄滲漏液的體積,以此計算滲漏量。采用流動分析儀(型號:[具體型號])測定滲漏液中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量,采用鉬銻抗比色法測定滲漏液中的速效磷含量,通過計算滲漏液中氮磷含量與滲漏量的乘積,得到氮磷淋失量。2.3.6根系測定在黃瓜生長的中后期(結瓜期),每個處理選取3株具有代表性的黃瓜植株,采用挖掘法進行根系取樣。小心地將黃瓜植株周圍的土壤挖出,盡量保持根系的完整。將挖出的根系放入清水中,輕輕沖洗掉附著在根系上的土壤,然后將根系平鋪在白色瓷盤中,使用掃描儀(型號:[具體型號])對根系進行掃描,獲取根系圖像。利用根系分析軟件(如WinRHIZO根系分析系統(tǒng))對根系圖像進行分析,測定根系長度、根系表面積、根系體積、根尖數等根系形態(tài)指標。2.3.7黃瓜生長和產量從黃瓜定植后開始,每隔7天使用直尺測量黃瓜株高,從地面測量至植株生長點的高度,每個小區(qū)隨機選取10株黃瓜進行測量,取平均值。采用游標卡尺測量黃瓜莖粗,在距離地面5cm處測量莖的直徑,同樣每個小區(qū)選取10株黃瓜進行測量,取平均值。使用便攜式葉綠素儀(型號:[具體型號])測定黃瓜葉片的葉綠素含量,選擇植株頂部第3-4片完全展開葉進行測定,每個小區(qū)測量10片葉子,取平均值。在黃瓜整個生長周期內,定期記錄黃瓜的產量。從黃瓜開始采收起,每天對每個小區(qū)內的黃瓜進行采收,記錄每次的采收重量和果實數量。計算單果重,通過統(tǒng)計整個生長周期內的總產量,分析不同微潤管埋深處理對黃瓜產量的影響。同時,在每次采收時,隨機選取10個黃瓜果實,測定果實的長度、直徑、硬度、可溶性糖含量、維生素C含量等品質指標。果實長度使用直尺測量,直徑使用游標卡尺測量,硬度采用果實硬度計(型號:[具體型號])測定,可溶性糖含量采用蒽比色法測定,維生素C含量采用2,6-二靛酚滴定法測定。2.4數值的計算株高、莖粗相對生長率計算公式為:RGR=\frac{\lnH_2-\lnH_1}{t_2-t_1},其中RGR為相對生長率,H_1、H_2分別為測定初期和末期的株高或莖粗,t_1、t_2分別為測定初期和末期的時間。土壤儲水量計算公式為:SW=\sum_{i=1}^{n}\theta_i\timesh_i\times\rho_b,其中SW為土壤儲水量(mm),\theta_i為第i層土壤的體積含水量(cm3/cm3),h_i為第i層土壤的厚度(cm),\rho_b為土壤容重(g/cm3),n為土壤層數。作物耗水量計算公式為:ET=I+P+G-D-\DeltaW,其中ET為作物耗水量(mm),I為灌溉水量(mm),P為降水量(mm),G為地下水補給量(mm),D為排水量(mm),\DeltaW為土壤儲水量的變化量(mm)。水氮利用效率計算公式為:WUE_N=\frac{Y}{ET\timesN},其中WUE_N為水氮利用效率(kg/(mm?kg)),Y為黃瓜產量(kg),ET為作物耗水量(mm),N為施氮量(kg)。灌溉水分利用效率計算公式為:IWUE=\frac{Y}{I},其中IWUE為灌溉水分利用效率(kg/mm),Y為黃瓜產量(kg),I為灌溉水量(mm)。2.5數據處理方法本研究采用SPSS22.0統(tǒng)計分析軟件對試驗數據進行處理和分析。首先,對所有測量數據進行正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗,確保數據符合統(tǒng)計分析的基本要求。對于土壤水分、養(yǎng)分含量、黃瓜生長指標、產量等數據,進行單因素方差分析(One-wayANOVA),以確定不同微潤管埋深處理之間的差異是否顯著。當方差分析結果顯示存在顯著差異時,進一步采用Duncan氏新復極差法進行多重比較,明確各處理之間的具體差異情況。運用Pearson相關性分析,探究土壤水分、養(yǎng)分含量與黃瓜生長指標、產量之間的相關性,分析土壤水肥動態(tài)對黃瓜生長和產量的影響機制。同時,對黃瓜的株高、莖粗、葉綠素含量等生長指標進行時間序列分析,研究不同微潤管埋深處理下黃瓜生長的動態(tài)變化規(guī)律。所有數據以平均值±標準差(Mean±SD)表示,以P<0.05作為差異顯著的判斷標準,P<0.01作為差異極顯著的判斷標準。通過圖表(如柱狀圖、折線圖、散點圖等)直觀展示數據的變化趨勢和差異,增強研究結果的可視化效果。三、微潤管埋深對設施黃瓜土壤水分及養(yǎng)分的影響3.1微潤管埋深對設施黃瓜土壤含水率分布及儲水量的影響3.1.1微潤管埋深對設施黃瓜土壤含水率分布的影響土壤含水率在不同微潤管埋深處理下呈現出明顯的分布特征。在水平方向上,以微潤管為中心,土壤含水率向兩側逐漸遞減。T1處理(微潤管埋深20cm)由于微潤管較淺,水分更容易在淺層土壤橫向擴散,使得水平方向上土壤含水率的變化梯度相對較小,在距離微潤管較近的區(qū)域(0-30cm),土壤含水率能夠保持在較高水平,平均含水率可達[X]%,但隨著距離增加,含水率下降較快,在60cm處,含水率降至[X]%。T2處理(微潤管埋深30cm)水平方向上土壤含水率分布較為均勻,從微潤管到60cm處,含水率變化相對平穩(wěn),平均含水率在[X]%-[X]%之間波動,這表明30cm的埋深有利于水分在一定水平范圍內較為均勻地分布,為黃瓜根系在水平方向上提供相對穩(wěn)定的水分供應。T3處理(微潤管埋深40cm)水平方向上土壤含水率在距離微潤管較近時變化不明顯,但隨著距離增大,下降趨勢逐漸明顯,在60cm處,含水率明顯低于前兩個處理,為[X]%。這是因為微潤管埋深較大,水分在垂直方向上的運移相對較多,導致水平方向上的水分擴散相對較弱。在垂直方向上,各處理土壤含水率隨土層深度的變化也有所不同。T1處理土壤含水率在0-20cm土層較高,平均為[X]%,這是由于微潤管直接在此土層滲水,水分供應充足。隨著土層深度增加,含水率迅速下降,在40-60cm土層,含水率僅為[X]%,這表明較淺的微潤管埋深難以滿足深層土壤的水分需求。T2處理土壤含水率在20-30cm土層達到最高,平均為[X]%,這與微潤管的埋深位置相吻合。在0-20cm土層和30-60cm土層,含水率相對較為穩(wěn)定,分別為[X]%和[X]%,說明30cm的埋深能夠使水分在垂直方向上分布較為合理,既滿足了淺層根系對水分的需求,也為深層根系提供了一定的水分供應。T3處理土壤含水率在30-40cm土層最高,平均為[X]%,在0-30cm土層,含水率隨深度增加而逐漸升高,在40-60cm土層,含水率又逐漸下降,在60cm處,含水率為[X]%。這表明40cm的埋深使得水分在深層土壤分布較多,但對淺層土壤的水分供應相對不足。不同微潤管埋深處理下土壤含水率的分布特征隨時間也發(fā)生變化。在灌溉初期,各處理土壤含水率在微潤管周圍迅速升高,然后逐漸向四周擴散。隨著時間推移,T1處理由于水分容易在淺層蒸發(fā)和下滲,土壤含水率下降較快;T2處理土壤含水率相對穩(wěn)定,能夠在較長時間內保持適宜的水分含量;T3處理在深層土壤的水分能夠保持相對穩(wěn)定,但淺層土壤含水率下降較為明顯。3.1.2微潤管埋深對設施黃瓜土層深度0-60cm儲水量的影響不同埋深處理下,土層深度0-60cm的土壤儲水量存在顯著差異。在整個黃瓜生長周期內,T1處理的土壤儲水量變化范圍為[X]mm-[X]mm,平均值為[X]mm。由于微潤管埋深較淺,水分容易在淺層土壤積聚,但也容易因蒸發(fā)和下滲而損失,導致土壤儲水量波動較大。在黃瓜生長前期,灌溉后土壤儲水量迅速增加,但在后續(xù)幾天內,由于氣溫較高,蒸發(fā)量大,土壤儲水量快速下降。T2處理的土壤儲水量變化相對較為平穩(wěn),變化范圍為[X]mm-[X]mm,平均值為[X]mm。30cm的埋深使得水分在垂直方向上分布較為均勻,既能滿足淺層根系的水分需求,又能減少水分的無效蒸發(fā)和深層滲漏,因此土壤儲水量相對穩(wěn)定,有利于黃瓜根系持續(xù)吸收水分。T3處理的土壤儲水量在生長周期內變化范圍為[X]mm-[X]mm,平均值為[X]mm。雖然微潤管埋深較大,水分在深層土壤積聚較多,但淺層土壤水分相對不足,且深層水分下滲風險較大,導致土壤儲水量整體較低。在黃瓜生長后期,隨著根系對深層水分的吸收,土壤儲水量下降明顯。各處理土壤儲水量隨時間的變化趨勢也有所不同。在灌溉后的短期內,各處理土壤儲水量均迅速增加,但增加幅度不同,T1處理增加幅度最大,T3處理增加幅度相對較小。隨后,土壤儲水量逐漸下降,T1處理下降速度最快,T2處理下降速度較為平緩,T3處理在前期下降速度較慢,但后期由于深層水分下滲和根系吸收,下降速度加快。在黃瓜生長的關鍵時期,如開花期和結瓜期,T2處理能夠保持相對穩(wěn)定的土壤儲水量,為黃瓜生長提供了良好的水分條件,而T1和T3處理的土壤儲水量波動較大,可能對黃瓜生長產生一定的不利影響。3.2微潤管埋深對設施黃瓜土壤剖面養(yǎng)分分布的影響3.2.1微潤管埋深對設施黃瓜土壤剖面硝態(tài)氮的影響不同微潤管埋深處理下,設施黃瓜土壤剖面硝態(tài)氮含量呈現出明顯的分布差異。在垂直方向上,T1處理(微潤管埋深20cm)土壤硝態(tài)氮含量在0-20cm土層較高,平均值為[X]mg/kg,這是因為微潤管在此土層直接滲水施肥,硝態(tài)氮隨水分運移在該土層積聚。隨著土層深度增加,硝態(tài)氮含量迅速下降,在40-60cm土層,含量僅為[X]mg/kg,表明較淺的微潤管埋深不利于硝態(tài)氮向深層土壤運移,深層土壤硝態(tài)氮供應相對不足。T2處理(微潤管埋深30cm)土壤硝態(tài)氮含量在20-30cm土層達到最高,平均值為[X]mg/kg,與微潤管埋深位置相符。在0-20cm和30-60cm土層,硝態(tài)氮含量相對較為穩(wěn)定,分別為[X]mg/kg和[X]mg/kg。這說明30cm的埋深使得硝態(tài)氮在垂直方向上分布較為合理,既能滿足淺層根系對硝態(tài)氮的需求,又能為深層根系提供一定的硝態(tài)氮供應。T3處理(微潤管埋深40cm)土壤硝態(tài)氮含量在30-40cm土層最高,平均值為[X]mg/kg。在0-30cm土層,硝態(tài)氮含量隨深度增加而逐漸升高,在40-60cm土層,含量又逐漸下降,在60cm處,含量為[X]mg/kg。這表明40cm的埋深使得硝態(tài)氮在深層土壤分布較多,但對淺層土壤的硝態(tài)氮供應相對不足。在水平方向上,以微潤管為中心,土壤硝態(tài)氮含量向兩側逐漸遞減。T1處理由于微潤管較淺,硝態(tài)氮在淺層土壤橫向擴散相對較快,在距離微潤管較近的區(qū)域(0-30cm),硝態(tài)氮含量能夠保持在較高水平,平均含量可達[X]mg/kg,但隨著距離增加,含量下降較快,在60cm處,含量降至[X]mg/kg。T2處理水平方向上土壤硝態(tài)氮含量分布較為均勻,從微潤管到60cm處,含量變化相對平穩(wěn),平均含量在[X]mg/kg-[X]mg/kg之間波動。T3處理水平方向上土壤硝態(tài)氮含量在距離微潤管較近時變化不明顯,但隨著距離增大,下降趨勢逐漸明顯,在60cm處,含量明顯低于前兩個處理,為[X]mg/kg。不同微潤管埋深處理下土壤硝態(tài)氮含量的分布特征隨時間也發(fā)生變化。在施肥初期,各處理土壤硝態(tài)氮含量在微潤管周圍迅速升高,然后逐漸向四周擴散。隨著時間推移,T1處理由于硝態(tài)氮容易在淺層土壤被作物吸收利用以及淋溶損失,土壤硝態(tài)氮含量下降較快;T2處理土壤硝態(tài)氮含量相對穩(wěn)定,能夠在較長時間內保持適宜的含量水平;T3處理在深層土壤的硝態(tài)氮能夠保持相對穩(wěn)定,但淺層土壤硝態(tài)氮含量下降較為明顯。3.2.2微潤管埋深對設施黃瓜土壤剖面銨態(tài)氮的影響微潤管埋深對設施黃瓜土壤剖面銨態(tài)氮含量和分布有著顯著影響。在垂直方向上,T1處理土壤銨態(tài)氮含量在0-20cm土層較高,平均為[X]mg/kg,這與微潤管的淺埋深度導致水分和肥料在淺層積聚有關。隨著土層深度增加,銨態(tài)氮含量逐漸降低,在40-60cm土層,平均含量僅為[X]mg/kg,這表明淺層埋深的微潤管不利于銨態(tài)氮向深層土壤的輸送,深層土壤銨態(tài)氮供應不足。T2處理土壤銨態(tài)氮含量在20-30cm土層出現峰值,平均為[X]mg/kg,與微潤管的埋深位置相契合。在0-20cm和30-60cm土層,銨態(tài)氮含量相對穩(wěn)定,分別為[X]mg/kg和[X]mg/kg。這顯示30cm的埋深使銨態(tài)氮在垂直方向上分布較為均勻,能夠較好地滿足黃瓜不同深度根系對銨態(tài)氮的需求。T3處理土壤銨態(tài)氮含量在30-40cm土層最高,平均為[X]mg/kg。在0-30cm土層,銨態(tài)氮含量隨著深度的增加而逐漸升高,在40-60cm土層,含量又逐漸降低,在60cm處,含量為[X]mg/kg。這說明40cm的埋深使銨態(tài)氮在深層土壤分布較多,但淺層土壤的銨態(tài)氮含量相對較低,可能對淺層根系的銨態(tài)氮供應產生一定影響。在水平方向上,各處理土壤銨態(tài)氮含量均以微潤管為中心向兩側遞減。T1處理由于微潤管淺埋,銨態(tài)氮在淺層土壤橫向擴散較快,在距離微潤管0-30cm范圍內,銨態(tài)氮含量較高,平均可達[X]mg/kg,但隨著距離進一步增大,含量下降迅速,在60cm處,含量降至[X]mg/kg。T2處理水平方向上銨態(tài)氮含量分布較為均勻,從微潤管到60cm處,含量變化相對平緩,平均含量在[X]mg/kg-[X]mg/kg之間波動。T3處理水平方向上銨態(tài)氮含量在距離微潤管較近時變化不明顯,但隨著距離增大,下降趨勢逐漸明顯,在60cm處,含量明顯低于前兩個處理,為[X]mg/kg。隨著黃瓜生長時間的推移,各處理土壤銨態(tài)氮含量也發(fā)生變化。在施肥后的初期,各處理土壤銨態(tài)氮含量在微潤管附近迅速升高,隨后逐漸向周圍擴散。T1處理由于銨態(tài)氮在淺層土壤的快速消耗和淋溶損失,含量下降較快;T2處理土壤銨態(tài)氮含量相對穩(wěn)定,能夠在較長時間內維持在適宜的水平;T3處理在深層土壤的銨態(tài)氮含量保持相對穩(wěn)定,但淺層土壤銨態(tài)氮含量下降較為明顯。此外,銨態(tài)氮在土壤中的轉化也受到微潤管埋深的影響,不同埋深下土壤的通氣性和水分狀況不同,影響了銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉化速率。3.2.3微潤管埋深對設施黃瓜土壤剖面速效磷的影響不同微潤管埋深處理下,設施黃瓜土壤剖面速效磷含量及分布呈現出明顯差異。在垂直方向上,T1處理(微潤管埋深20cm)土壤速效磷含量在0-20cm土層較高,平均值達到[X]mg/kg。這是因為微潤管埋深較淺,施肥時速效磷隨水分主要在淺層土壤積聚。隨著土層深度增加,速效磷含量急劇下降,在40-60cm土層,含量僅為[X]mg/kg。這表明較淺的微潤管埋深限制了速效磷向深層土壤的遷移,導致深層土壤速效磷匱乏,難以滿足深層根系對速效磷的需求。T2處理(微潤管埋深30cm)土壤速效磷含量在20-30cm土層達到峰值,平均值為[X]mg/kg。在0-20cm土層,速效磷含量為[X]mg/kg,在30-60cm土層,含量相對較為穩(wěn)定,為[X]mg/kg。這說明30cm的埋深使得速效磷在垂直方向上分布較為合理,既能保證淺層根系對速效磷的吸收,又能為深層根系提供一定量的速效磷,有利于黃瓜根系在不同土層對速效磷的均衡利用。T3處理(微潤管埋深40cm)土壤速效磷含量在30-40cm土層最高,平均值為[X]mg/kg。在0-30cm土層,速效磷含量隨深度增加而逐漸升高,在40-60cm土層,含量又逐漸降低,在60cm處,含量為[X]mg/kg。這表明40cm的埋深使得速效磷在深層土壤分布較多,但淺層土壤速效磷含量相對較低,可能會影響淺層根系對速效磷的充分吸收,不利于黃瓜前期的生長發(fā)育。在水平方向上,以微潤管為中心,土壤速效磷含量向兩側逐漸遞減。T1處理由于微潤管淺埋,速效磷在淺層土壤橫向擴散相對較快,在距離微潤管較近的0-30cm區(qū)域,速效磷含量較高,平均可達[X]mg/kg,但隨著距離增大,含量下降較快,在60cm處,含量降至[X]mg/kg。T2處理水平方向上土壤速效磷含量分布較為均勻,從微潤管到60cm處,含量變化相對平穩(wěn),平均含量在[X]mg/kg-[X]mg/kg之間波動。T3處理水平方向上土壤速效磷含量在距離微潤管較近時變化不明顯,但隨著距離增大,下降趨勢逐漸明顯,在60cm處,含量明顯低于前兩個處理,為[X]mg/kg。隨著黃瓜生長周期的推進,各處理土壤速效磷含量也發(fā)生動態(tài)變化。在施肥后的初期,各處理土壤速效磷含量在微潤管周圍迅速升高,隨后逐漸向四周擴散。T1處理由于速效磷在淺層土壤易被作物吸收利用以及受淋溶和固定作用影響,含量下降較快;T2處理土壤速效磷含量相對穩(wěn)定,能夠在較長時間內保持在一個較為適宜的水平,為黃瓜生長提供持續(xù)的磷素供應;T3處理在深層土壤的速效磷含量保持相對穩(wěn)定,但淺層土壤速效磷含量下降較為明顯,可能在黃瓜生長后期對其地上部分的生長和果實發(fā)育產生一定的限制作用。3.3微潤管埋深對設施黃瓜土壤溶液氮素分布的影響3.3.1微潤管埋深對設施黃瓜土壤溶液硝態(tài)氮的影響在設施黃瓜的種植過程中,微潤管埋深對土壤溶液硝態(tài)氮的分布有著顯著影響。不同埋深處理下,土壤溶液硝態(tài)氮含量在垂直和水平方向上均呈現出特定的變化規(guī)律。在垂直方向上,T1處理(微潤管埋深20cm)土壤溶液硝態(tài)氮含量在0-20cm土層較高,平均值達到[X]mg/L。這是因為微潤管埋深較淺,施肥時硝態(tài)氮隨水分主要在淺層土壤積聚,使得該土層土壤溶液中的硝態(tài)氮含量較高。隨著土層深度的增加,硝態(tài)氮含量迅速下降,在40-60cm土層,平均值僅為[X]mg/L。這表明較淺的微潤管埋深不利于硝態(tài)氮向深層土壤運移,深層土壤溶液硝態(tài)氮供應不足。T2處理(微潤管埋深30cm)土壤溶液硝態(tài)氮含量在20-30cm土層達到峰值,平均值為[X]mg/L。在0-20cm土層,硝態(tài)氮含量為[X]mg/L,在30-60cm土層,含量相對較為穩(wěn)定,平均值為[X]mg/L。這說明30cm的埋深使得硝態(tài)氮在垂直方向上分布較為合理,既能滿足淺層根系對硝態(tài)氮的需求,又能為深層根系提供一定的硝態(tài)氮供應,使不同深度土層的土壤溶液硝態(tài)氮含量相對均衡。T3處理(微潤管埋深40cm)土壤溶液硝態(tài)氮含量在30-40cm土層最高,平均值為[X]mg/L。在0-30cm土層,硝態(tài)氮含量隨深度增加而逐漸升高,在40-60cm土層,含量又逐漸降低,在60cm處,含量為[X]mg/L。這表明40cm的埋深使得硝態(tài)氮在深層土壤分布較多,但淺層土壤溶液硝態(tài)氮含量相對較低,可能對淺層根系的硝態(tài)氮吸收產生一定影響。在水平方向上,以微潤管為中心,土壤溶液硝態(tài)氮含量向兩側逐漸遞減。T1處理由于微潤管較淺,硝態(tài)氮在淺層土壤橫向擴散相對較快,在距離微潤管較近的0-30cm區(qū)域,土壤溶液硝態(tài)氮含量能夠保持在較高水平,平均值可達[X]mg/L,但隨著距離增加,含量下降較快,在60cm處,含量降至[X]mg/L。T2處理水平方向上土壤溶液硝態(tài)氮含量分布較為均勻,從微潤管到60cm處,含量變化相對平穩(wěn),平均值在[X]mg/L-[X]mg/L之間波動。T3處理水平方向上土壤溶液硝態(tài)氮含量在距離微潤管較近時變化不明顯,但隨著距離增大,下降趨勢逐漸明顯,在60cm處,含量明顯低于前兩個處理,為[X]mg/L。不同微潤管埋深處理下土壤溶液硝態(tài)氮含量的分布特征隨時間也發(fā)生變化。在施肥初期,各處理土壤溶液硝態(tài)氮含量在微潤管周圍迅速升高,然后逐漸向四周擴散。隨著時間推移,T1處理由于硝態(tài)氮容易在淺層土壤被作物吸收利用以及淋溶損失,土壤溶液硝態(tài)氮含量下降較快;T2處理土壤溶液硝態(tài)氮含量相對穩(wěn)定,能夠在較長時間內保持適宜的含量水平;T3處理在深層土壤的硝態(tài)氮能夠保持相對穩(wěn)定,但淺層土壤溶液硝態(tài)氮含量下降較為明顯。3.3.2微潤管埋深對設施黃瓜土壤溶液銨態(tài)氮的影響微潤管埋深對設施黃瓜土壤溶液銨態(tài)氮的含量和分布同樣產生顯著影響。在垂直方向上,T1處理土壤溶液銨態(tài)氮含量在0-20cm土層較高,平均達到[X]mg/L,這主要歸因于微潤管淺埋,水分和肥料在淺層積聚,促使該土層土壤溶液中銨態(tài)氮含量升高。隨著土層深度的增加,銨態(tài)氮含量逐漸降低,在40-60cm土層,平均含量僅為[X]mg/L,表明淺層埋深的微潤管難以將銨態(tài)氮輸送至深層土壤,導致深層土壤溶液銨態(tài)氮供應匱乏。T2處理土壤溶液銨態(tài)氮含量在20-30cm土層出現峰值,平均為[X]mg/L,與微潤管的埋深位置相契合。在0-20cm和30-60cm土層,銨態(tài)氮含量相對穩(wěn)定,分別為[X]mg/L和[X]mg/L。這顯示30cm的埋深使銨態(tài)氮在垂直方向上分布較為均勻,能夠較好地滿足黃瓜不同深度根系對土壤溶液中銨態(tài)氮的需求。T3處理土壤溶液銨態(tài)氮含量在30-40cm土層最高,平均為[X]mg/L。在0-30cm土層,銨態(tài)氮含量隨著深度的增加而逐漸升高,在40-60cm土層,含量又逐漸降低,在60cm處,含量為[X]mg/L。這說明40cm的埋深使銨態(tài)氮在深層土壤分布較多,但淺層土壤溶液的銨態(tài)氮含量相對較低,可能對淺層根系吸收銨態(tài)氮造成一定限制。在水平方向上,各處理土壤溶液銨態(tài)氮含量均以微潤管為中心向兩側遞減。T1處理由于微潤管淺埋,銨態(tài)氮在淺層土壤橫向擴散較快,在距離微潤管0-30cm范圍內,土壤溶液銨態(tài)氮含量較高,平均可達[X]mg/L,但隨著距離進一步增大,含量下降迅速,在60cm處,含量降至[X]mg/L。T2處理水平方向上銨態(tài)氮含量分布較為均勻,從微潤管到60cm處,含量變化相對平緩,平均含量在[X]mg/L-[X]mg/L之間波動。T3處理水平方向上銨態(tài)氮含量在距離微潤管較近時變化不明顯,但隨著距離增大,下降趨勢逐漸明顯,在60cm處,含量明顯低于前兩個處理,為[X]mg/L。隨著黃瓜生長時間的推移,各處理土壤溶液銨態(tài)氮含量也發(fā)生變化。在施肥后的初期,各處理土壤溶液銨態(tài)氮含量在微潤管附近迅速升高,隨后逐漸向周圍擴散。T1處理由于銨態(tài)氮在淺層土壤的快速消耗和淋溶損失,含量下降較快;T2處理土壤溶液銨態(tài)氮含量相對穩(wěn)定,能夠在較長時間內維持在適宜的水平;T3處理在深層土壤的銨態(tài)氮含量保持相對穩(wěn)定,但淺層土壤溶液銨態(tài)氮含量下降較為明顯。此外,銨態(tài)氮在土壤中的轉化也受到微潤管埋深的影響,不同埋深下土壤的通氣性和水分狀況不同,影響了銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉化速率。3.4本章小結本章通過田間試驗,深入研究了微潤管不同埋深對設施黃瓜土壤水分及養(yǎng)分的影響,得出以下主要結論:在土壤水分方面,不同微潤管埋深顯著影響土壤含水率的分布及儲水量。水平方向上,以微潤管為中心,土壤含水率向兩側遞減,T1處理(微潤管埋深20cm)水分在淺層橫向擴散快,變化梯度相對較??;T2處理(微潤管埋深30cm)分布較為均勻;T3處理(微潤管埋深40cm)水平方向上隨距離增大下降趨勢逐漸明顯。垂直方向上,T1處理在0-20cm土層含水率較高,隨深度增加迅速下降;T2處理在20-30cm土層達到最高,垂直方向分布較為合理;T3處理在30-40cm土層最高,淺層含水率相對不足。土層深度0-60cm的土壤儲水量也因埋深而異,T1處理波動較大,T2處理相對平穩(wěn),T3處理整體較低且后期下降明顯。在土壤養(yǎng)分方面,微潤管埋深對土壤剖面養(yǎng)分分布和土壤溶液氮素分布均有顯著影響。土壤剖面中,硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和速效磷含量在不同埋深處理下呈現不同的垂直和水平分布特征。垂直方向上,T1處理在淺層含量較高,深層含量低;T2處理在與埋深位置相符的土層出現峰值,垂直分布較均勻;T3處理在深層含量較高,淺層相對不足。水平方向上,均以微潤管為中心向兩側遞減,T1處理橫向擴散相對較快,T2處理分布均勻,T3處理隨距離增大下降趨勢逐漸明顯。土壤溶液中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量的分布也具有類似規(guī)律,且各處理含量隨時間變化,T1處理下降較快,T2處理相對穩(wěn)定,T3處理深層穩(wěn)定但淺層下降明顯。綜合來看,微潤管埋深30cm時,土壤水分和養(yǎng)分在垂直和水平方向上的分布相對較為合理,既能滿足黃瓜淺層根系對水肥的需求,也能為深層根系提供一定的水肥供應,使土壤儲水量相對穩(wěn)定,減少水分和養(yǎng)分的無效損失,有利于為黃瓜生長創(chuàng)造良好的土壤水肥環(huán)境。四、微潤管埋深對設施黃瓜根系、生長和產量的影響4.1微潤管埋深對株高的影響黃瓜株高是衡量其生長狀況的重要指標之一,不同微潤管埋深處理下,黃瓜株高在生育期內呈現出不同的生長變化趨勢。在黃瓜生長初期,各處理的株高增長較為緩慢且差異不顯著。隨著生長進程的推進,T2處理(微潤管埋深30cm)的黃瓜株高增長速度逐漸加快,在整個生育期內表現出明顯的優(yōu)勢。在黃瓜定植后的第[X]天,T2處理的株高達到[X]cm,顯著高于T1處理(微潤管埋深20cm)的[X]cm和T3處理(微潤管埋深40cm)的[X]cm。這主要是因為30cm的埋深使得土壤水分和養(yǎng)分在垂直方向上的分布較為合理,能夠為黃瓜根系提供良好的生長環(huán)境,促進根系對水分和養(yǎng)分的吸收,從而有利于地上部分的生長,使得株高增長較快。T1處理由于微潤管埋深較淺,雖然在生長初期能夠較快地為淺層根系提供水分和養(yǎng)分,但隨著黃瓜植株的生長,淺層土壤的水分和養(yǎng)分供應逐漸不足,無法滿足植株對水分和養(yǎng)分的需求,導致株高增長速度逐漸減緩。在黃瓜生長后期,T1處理的株高增長明顯滯后于T2處理,且與T3處理的差距逐漸縮小。T3處理由于微潤管埋深較大,水分和養(yǎng)分在深層土壤分布較多,而淺層土壤相對不足。在黃瓜生長前期,由于根系尚未充分下扎,對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用有限,導致株高增長緩慢。隨著根系的生長和下扎,T3處理的黃瓜株高增長速度有所加快,但整體上仍低于T2處理。在黃瓜生長后期,T3處理的株高雖然有所增加,但由于前期生長基礎相對較弱,最終株高仍低于T2處理。對各處理黃瓜株高的相對生長率進行計算分析,結果表明,T2處理在黃瓜生長的多個關鍵時期,其株高相對生長率均顯著高于T1和T3處理。在黃瓜的開花期,T2處理的株高相對生長率為[X],而T1處理為[X],T3處理為[X]。這進一步說明了T2處理能夠更好地促進黃瓜株高的增長,為黃瓜的生長發(fā)育提供更有利的條件。4.2微潤管埋深對莖粗的影響莖粗是衡量黃瓜植株健壯程度的重要指標,它反映了黃瓜的生長勢和抗倒伏能力。在不同微潤管埋深處理下,黃瓜莖粗的生長表現出明顯的差異。在黃瓜生長初期,各處理的莖粗差異不顯著。隨著生長時間的推移,T2處理(微潤管埋深30cm)的黃瓜莖粗增長速度逐漸加快,在生長的中后期,莖粗顯著大于T1處理(微潤管埋深20cm)和T3處理(微潤管埋深40cm)。在黃瓜定植后的第[X]天,T2處理的莖粗達到[X]cm,而T1處理為[X]cm,T3處理為[X]cm。這主要是因為30cm的埋深使得土壤水分和養(yǎng)分分布較為合理,根系能夠充分吸收水分和養(yǎng)分,為莖的生長提供充足的物質基礎,從而促進莖粗的增長。T1處理由于微潤管埋深較淺,淺層土壤的水分和養(yǎng)分在生長后期難以滿足植株的需求,導致莖粗增長速度逐漸放緩。在黃瓜生長后期,T1處理的莖粗增長明顯滯后于T2處理,且與T3處理的差距逐漸縮小。這是因為隨著黃瓜植株的生長,對水分和養(yǎng)分的需求增加,而較淺的微潤管埋深無法提供足夠的水分和養(yǎng)分,限制了莖的加粗生長。T3處理由于微潤管埋深較大,在生長前期,根系對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足,莖粗增長相對緩慢。隨著根系的生長和下扎,T3處理的莖粗增長速度有所加快,但整體上仍低于T2處理。在黃瓜生長后期,T3處理的莖粗雖然有所增加,但由于前期生長基礎相對較弱,最終莖粗仍小于T2處理。這表明過大的微潤管埋深在黃瓜生長前期不利于莖粗的增長,需要一定時間讓根系充分下扎后才能逐漸滿足植株對水分和養(yǎng)分的需求。對各處理黃瓜莖粗的相對生長率進行分析,結果顯示,T2處理在黃瓜生長的多個關鍵時期,其莖粗相對生長率均顯著高于T1和T3處理。在黃瓜的結瓜期,T2處理的莖粗相對生長率為[X],而T1處理為[X],T3處理為[X]。這進一步說明T2處理能夠更好地促進黃瓜莖粗的生長,使黃瓜植株更加健壯,增強其抗倒伏能力和對病蟲害的抵抗力。4.3微潤管埋深對葉綠素的影響葉綠素作為植物光合作用的關鍵色素,其含量直接關系到植物對光能的吸收和轉化效率,進而影響植物的生長發(fā)育。不同微潤管埋深處理下,設施黃瓜葉片的葉綠素含量呈現出顯著差異。在整個黃瓜生長周期內,T2處理(微潤管埋深30cm)的黃瓜葉片葉綠素含量始終保持在較高水平。在黃瓜的盛花期,T2處理的葉綠素含量達到[X]mg/g,顯著高于T1處理(微潤管埋深20cm)的[X]mg/g和T3處理(微潤管埋深40cm)的[X]mg/g。這是因為30cm的埋深使得土壤水分和養(yǎng)分分布較為合理,能夠為黃瓜植株提供充足的水分和養(yǎng)分供應,有利于葉綠素的合成和穩(wěn)定,從而提高了葉片的葉綠素含量。T1處理由于微潤管埋深較淺,淺層土壤的水分和養(yǎng)分在生長后期容易出現不足的情況。隨著黃瓜植株的生長,對水分和養(yǎng)分的需求增加,而較淺的微潤管埋深無法滿足植株的需求,導致葉片葉綠素的合成受到抑制,含量逐漸下降。在黃瓜生長后期,T1處理的葉綠素含量明顯低于T2處理,且與T3處理的差距逐漸縮小。T3處理由于微潤管埋深較大,在生長前期,根系對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足,影響了葉片葉綠素的合成。隨著根系的生長和下扎,T3處理的葉片葉綠素含量有所增加,但整體上仍低于T2處理。在黃瓜生長后期,T3處理的葉綠素含量雖然有所提高,但由于前期生長基礎相對較弱,最終葉綠素含量仍低于T2處理。葉綠素含量與光合作用密切相關,較高的葉綠素含量能夠提高葉片對光能的吸收和轉化效率,增強光合作用。T2處理較高的葉綠素含量使得黃瓜葉片在光合作用中能夠捕獲更多的光能,將其轉化為化學能,為植株的生長和發(fā)育提供充足的能量和物質基礎。這進一步促進了黃瓜的生長,使其株高和莖粗增長較快,為提高黃瓜的產量奠定了良好的基礎。而T1和T3處理由于葉綠素含量相對較低,光合作用效率受到一定影響,從而在一定程度上限制了黃瓜的生長和產量的提高。4.4微潤管埋深對產量的影響微潤管埋深對設施黃瓜產量有著顯著影響,不同埋深處理下黃瓜的總產量、單果重等產量指標存在明顯差異。在總產量方面,T2處理(微潤管埋深30cm)的黃瓜總產量最高,達到[X]kg/畝,顯著高于T1處理(微潤管埋深20cm)的[X]kg/畝和T3處理(微潤管埋深40cm)的[X]kg/畝。與傳統(tǒng)漫灌對照(CK)相比,T2處理的黃瓜總產量增產[X]%,增產效果顯著。這主要是因為30cm的埋深使得土壤水分和養(yǎng)分分布較為合理,能夠為黃瓜生長提供良好的土壤環(huán)境,促進黃瓜植株的生長發(fā)育,提高光合作用效率,從而增加了黃瓜的總產量。T1處理由于微潤管埋深較淺,淺層土壤的水分和養(yǎng)分在生長后期難以滿足植株的需求,導致黃瓜生長受到一定限制,總產量相對較低。雖然在生長初期,較淺的微潤管埋深能夠較快地為淺層根系提供水分和養(yǎng)分,但隨著黃瓜植株的生長,對水分和養(yǎng)分的需求增加,淺層土壤的水分和養(yǎng)分供應逐漸不足,影響了黃瓜的開花結果和果實發(fā)育,最終導致總產量不高。T3處理由于微潤管埋深較大,在生長前期,根系對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足,影響了黃瓜的前期生長,導致植株生長勢相對較弱。雖然隨著根系的生長和下扎,后期能夠利用深層土壤的水分和養(yǎng)分,但前期生長基礎相對較弱,對總產量產生了一定的影響,使得總產量低于T2處理。在單果重方面,T2處理的黃瓜單果重也最大,平均單果重為[X]g,顯著高于T1處理的[X]g和T3處理的[X]g。這表明30cm的埋深有利于黃瓜果實的膨大,能夠為果實生長提供充足的營養(yǎng)物質,使果實更加飽滿。T1處理由于土壤水分和養(yǎng)分供應的限制,果實發(fā)育受到一定影響,單果重相對較小。T3處理前期根系對深層土壤水分和養(yǎng)分利用不足,也在一定程度上影響了果實的生長,導致單果重不如T2處理。此外,不同微潤管埋深處理下黃瓜的商品果率也存在差異。T2處理的商品果率最高,達到[X]%,顯著高于T1處理的[X]%和T3處理的[X]%。這說明30cm的埋深能夠提高黃瓜果實的品質,減少畸形果等不合格果實的產生,增加商品果的比例,從而提高了黃瓜的經濟效益。T1處理由于土壤環(huán)境的限制,可能導致果實發(fā)育不良,畸形果比例相對較高,商品果率較低。T3處理前期生長的不足也可能影響果實的品質,導致商品果率不如T2處理。4.5微潤管埋深對黃瓜根系的影響4.5.1不同灌水處理對根系特征的影響在不同微潤管埋深處理下,黃瓜根系的長度、表面積、體積等形態(tài)指標呈現出顯著差異。T2處理(微潤管埋深30cm)的黃瓜根系長度、表面積和體積均顯著高于T1處理(微潤管埋深20cm)和T3處理(微潤管埋深40cm)。在黃瓜生長的中后期,T2處理的根系長度達到[X]cm,根系表面積為[X]cm2,根系體積為[X]cm3。這是因為30cm的埋深使得土壤水分和養(yǎng)分分布較為合理,能夠為根系生長提供良好的環(huán)境,促進根系的生長和擴展。T1處理由于微潤管埋深較淺,淺層土壤的水分和養(yǎng)分在生長后期難以滿足根系的需求,導致根系生長受到一定限制。根系長度僅為[X]cm,根系表面積為[X]cm2,根系體積為[X]cm3。較淺的埋深使得根系主要分布在淺層土壤,無法充分利用深層土壤的水分和養(yǎng)分,限制了根系的生長和擴展。T3處理由于微潤管埋深較大,在生長前期,根系對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足,影響了根系的前期生長。雖然隨著根系的生長和下扎,后期能夠利用深層土壤的水分和養(yǎng)分,但前期生長基礎相對較弱,導致根系長度、表面積和體積仍低于T2處理。在黃瓜生長的中后期,T3處理的根系長度為[X]cm,根系表面積為[X]cm2,根系體積為[X]cm3。根系的根尖數也受到微潤管埋深的影響。T2處理的根尖數最多,達到[X]個,顯著高于T1處理的[X]個和T3處理的[X]個。根尖是根系吸收水分和養(yǎng)分的主要部位,較多的根尖數有利于根系更好地吸收水分和養(yǎng)分,促進黃瓜植株的生長。T1處理由于根系生長受限,根尖數相對較少;T3處理前期根系生長不良,也導致根尖數較少。4.5.2不同灌水處理對黃瓜根系垂直分布的影響不同微潤管埋深處理下,黃瓜根系在不同土層深度的分布比例存在明顯差異。T2處理(微潤管埋深30cm)在20-30cm土層的根系分布比例最高,達到[X]%,在0-20cm和30-60cm土層也有較為均勻的分布,分別為[X]%和[X]%。這表明30cm的埋深使得根系在垂直方向上分布較為合理,能夠充分利用不同土層的水分和養(yǎng)分。T1處理(微潤管埋深20cm)根系主要分布在0-20cm土層,分布比例達到[X]%,在20-60cm土層的根系分布比例較低,分別為[X]%、[X]%和[X]%。較淺的微潤管埋深導致根系集中在淺層土壤,難以向深層土壤擴展,對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足。T3處理(微潤管埋深40cm)在30-40cm土層的根系分布比例最高,為[X]%,在0-30cm土層的根系分布比例相對較低,分別為[X]%、[X]%和[X]%。雖然微潤管埋深較大,但在生長前期,根系對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足,導致根系在淺層土壤的分布相對較少,隨著根系的生長和下扎,后期根系在深層土壤的分布比例逐漸增加。根系在不同土層的分布與土壤水分和養(yǎng)分的分布密切相關。在T2處理中,由于土壤水分和養(yǎng)分在垂直方向上分布較為合理,根系能夠在各個土層中找到適宜的生長環(huán)境,從而實現較為均勻的分布。而在T1處理中,淺層土壤的水分和養(yǎng)分在生長后期不足,根系難以在深層土壤中獲取足夠的水分和養(yǎng)分,導致根系集中在淺層土壤。T3處理前期深層土壤水分和養(yǎng)分難以被根系利用,限制了根系在淺層土壤的生長,隨著根系下扎,后期深層土壤的水分和養(yǎng)分逐漸被利用,根系在深層土壤的分布比例增加。4.6本章小結本章深入研究了微潤管埋深對設施黃瓜根系、生長和產量的影響,得出以下結論:在根系方面,微潤管埋深顯著影響黃瓜根系的形態(tài)和分布。T2處理(微潤管埋深30cm)的根系長度、表面積、體積和根尖數均顯著高于T1處理(微潤管埋深20cm)和T3處理(微潤管埋深40cm)。在垂直分布上,T2處理根系在20-30cm土層分布比例最高,且在各土層分布較為均勻,有利于充分利用不同土層的水分和養(yǎng)分;T1處理根系主要分布在0-20cm土層,對深層土壤資源利用不足;T3處理在30-40cm土層根系分布比例最高,但前期淺層根系生長受限。在生長指標方面,微潤管埋深對黃瓜株高、莖粗和葉綠素含量影響顯著。T2處理的黃瓜株高和莖粗在整個生育期增長較快,顯著高于T1和T3處理。在葉綠素含量上,T2處理始終保持較高水平,有利于提高光合作用效率,促進植株生長。T1處理由于淺層土壤水肥后期供應不足,生長后期各項生長指標增長放緩;T3處理前期根系對深層土壤水肥利用不足,影響了前期生長。在產量方面,T2處理的黃瓜總產量最高,顯著高于T1和T3處理,較傳統(tǒng)漫灌對照增產明顯。T2處理的單果重和商品果率也最高,說明30cm的埋深有利于果實膨大,提高果實品質。T1處理因土壤水分和養(yǎng)分限制,產量和果實品質受到影響;T3處理前期生長基礎弱,也在一定程度上制約了產量和果實品質的提升。綜合來看,微潤管埋深30cm時,能夠為黃瓜根系生長提供良好環(huán)境,促進根系的生長和擴展,使根系在垂直方向上分布合理,充分吸收土壤水分和養(yǎng)分,進而促進黃瓜植株的生長發(fā)育,提高光合作用效率,增加產量和改善果實品質,是較為適宜設施黃瓜生長的微潤管埋深。五、微潤管埋深對設施黃瓜耗水量、水氮利用效率及氮磷淋失量的影響5.1微潤管埋深對設施黃瓜滲漏量及氮磷淋失量的影響5.1.1微潤管埋深對設施黃瓜滲漏量的影響在設施黃瓜種植過程中,微潤管埋深對土壤滲漏量有著顯著影響。在整個黃瓜生長周期內,不同埋深處理下的滲漏量表現出明顯差異。T1處理(微潤管埋深20cm)的滲漏量相對較大,平均值達到[X]mm。這是因為微潤管埋深較淺,水分在淺層土壤積聚較多,當土壤水分含量超過田間持水量時,多余的水分就容易發(fā)生滲漏。在灌溉后的較短時間內,T1處理的土壤水分迅速增加,由于淺層土壤的蓄水能力有限,大量水分很快就會下滲形成滲漏。T2處理(微潤管埋深30cm)的滲漏量相對較小,平均值為[X]mm。30cm的埋深使得水分在土壤中的分布更為合理,土壤能夠更好地容納和儲存水分。微潤管周圍的土壤能夠充分吸收水分,并且在垂直方向上,水分能夠較為均勻地分布在不同土層中,減少了水分的集中下滲,從而降低了滲漏量。T3處理(微潤管埋深40cm)的滲漏量也相對較低,平均值為[X]mm。雖然微潤管埋深較大,但由于深層土壤的孔隙結構和質地等因素,水分在深層土壤的下滲速度相對較慢。而且,隨著水分在深層土壤的擴散,其下滲的驅動力逐漸減小,使得滲漏量得到一定程度的控制。不同微潤管埋深處理下的滲漏量還受到灌溉量和灌溉頻率的影響。在相同的灌溉量下,T1處理由于微潤管淺埋,水分更容易在淺層積聚,導致滲漏量隨灌溉量的增加而快速上升。而T2和T3處理,由于水分分布相對均勻,滲漏量隨灌溉量的增加幅度相對較小。在灌溉頻率方面,頻繁灌溉會使土壤始終處于高水分狀態(tài),增加了滲漏的風險,T1處理在頻繁灌溉下滲漏量明顯增加,而T2和T3處理的滲漏量受灌溉頻率的影響相對較小。5.1.2微潤管埋深對設施黃瓜硝態(tài)氮淋失量的影響微潤管埋深與設施黃瓜硝態(tài)氮淋失量之間存在密切關系。T1處理(微潤管埋深20cm)的硝態(tài)氮淋失量較高,在整個生長周期內,硝態(tài)氮淋失量平均值達到[X]kg/hm2。由于微潤管埋深較淺,施肥后硝態(tài)氮主要集中在淺層土壤。在灌溉或降雨條件下,淺層土壤中的硝態(tài)氮容易隨水分下滲而淋失。而且,T1處理的滲漏量相對較大,這也進一步加劇了硝態(tài)氮的淋失。在黃瓜生長前期,由于植株對硝態(tài)氮的吸收能力較弱,大量硝態(tài)氮殘留在土壤中,隨著灌溉水的下滲,硝態(tài)氮淋失量較大。T2處理(微潤管埋深30cm)的硝態(tài)氮淋失量相對較低,平均值為[X]kg/hm2。30cm的埋深使得硝態(tài)氮在土壤中的分布更為合理,根系能夠更好地吸收利用硝態(tài)氮。微潤管周圍的土壤能夠儲存一定量的硝態(tài)氮,并且隨著水分在不同土層的均勻分布,硝態(tài)氮在土壤中的移動相對穩(wěn)定,減少了其隨水分下滲淋失的可能性。在黃瓜生長的各個階段,T2處理的根系都能較為充分地吸收硝態(tài)氮,降低了土壤中硝態(tài)氮的殘留量,從而減少了硝態(tài)氮的淋失。T3處理(微潤管埋深40cm)的硝態(tài)氮淋失量也相對較低,平均值為[X]kg/hm2。雖然微潤管埋深較大,硝態(tài)氮在深層土壤分布較多,但由于深層土壤的水分運動相對緩慢,且根系在生長后期能夠逐漸利用深層土壤中的硝態(tài)氮,使得硝態(tài)氮淋失量得到有效控制。然而,在黃瓜生長前期,由于根系尚未充分下扎到深層土壤,對深層硝態(tài)氮的吸收利用有限,此時若灌溉量過大,仍可能導致一定量的硝態(tài)氮淋失。此外,土壤質地、施肥量和灌溉制度等因素也會對硝態(tài)氮淋失量產生影響。在質地較輕的土壤中,硝態(tài)氮更容易隨水分淋失,而質地較重的土壤對硝態(tài)氮有一定的吸附和固定作用,可減少淋失。施肥量過大時,土壤中硝態(tài)氮含量過高,超出了植株的吸收能力,多余的硝態(tài)氮就容易淋失。不合理的灌溉制度,如灌溉量過大、灌溉頻率過高,會增加土壤水分的下滲,從而加劇硝態(tài)氮的淋失。5.1.3微潤管埋深對設施黃瓜銨態(tài)氮淋失量的影響微潤管埋深對設施黃瓜銨態(tài)氮淋失量的影響顯著,不同埋深處理下銨態(tài)氮淋失量呈現出不同的變化趨勢。T1處理(微潤管埋深20cm)的銨態(tài)氮淋失量相對較高,在整個黃瓜生長周期內,銨態(tài)氮淋失量平均值達到[X]kg/hm2。由于微潤管埋深較淺,銨態(tài)氮在淺層土壤積聚較多,淺層土壤的水分變動較為頻繁,在灌溉或降雨時,淺層土壤中的銨態(tài)氮容易隨水分下滲而淋失。同時,T1處理的滲漏量相對較大,進一步加大了銨態(tài)氮淋失的風險。在黃瓜生長前期,根系對銨態(tài)氮的吸收能力較弱,土壤中銨態(tài)氮含量較高,淋失量也相應較大。T2處理(微潤管埋深30cm)的銨態(tài)氮淋失量相對較低,平均值為[X]kg/hm2。30cm的埋深使銨態(tài)氮在土壤中的分布更為均勻,根系能夠在不同土層中較好地吸收銨態(tài)氮。微潤管周圍的土壤能夠儲存適量的銨態(tài)氮,并且隨著水分在垂直方向上的合理分布,銨態(tài)氮在土壤中的移動較為穩(wěn)定,減少了其隨水分大量下滲淋失的情況。在黃瓜生長的各個階段,T2處理的根系都能有效地吸收銨態(tài)氮,降低了土壤中銨態(tài)氮的殘留量,從而減少了銨態(tài)氮的淋失。T3處理(微潤管埋深40cm)的銨態(tài)氮淋失量也相對較低,平均值為[X]kg/hm2。雖然微潤管埋深較大,銨態(tài)氮在深層土壤分布較多,但深層土壤的水分運動相對緩慢,且根系在生長后期能夠逐漸利用深層土壤中的銨態(tài)氮。在黃瓜生長前期,由于根系尚未充分下扎到深層土壤,對深層銨態(tài)氮的吸收利用有限,此時若灌溉量過大,可能會導致一定量的銨態(tài)氮淋失。但隨著根系的生長和下扎,深層土壤中的銨態(tài)氮被逐漸吸收,淋失量逐漸減少。此外,土壤的酸堿度、微生物活動以及施肥方式等因素也會影響銨態(tài)氮的淋失量。在酸性土壤中,銨態(tài)氮容易發(fā)生硝化作用轉化為硝態(tài)氮,從而增加了淋失的風險。土壤中微生物活動活躍時,會加速銨態(tài)氮的轉化和利用,減少其在土壤中的殘留,降低淋失量。合理的施肥方式,如采用分次施肥、深施等方法,能夠提高銨態(tài)氮的利用率,減少淋失。5.1.4微潤管埋深對設施黃瓜速效磷淋失量的影響在設施黃瓜種植中,微潤管埋深對速效磷淋失量有著重要影響。T1處理(微潤管埋深20cm)的速效磷淋失量相對較高,在整個黃瓜生長周期內,速效磷淋失量平均值達到[X]kg/hm2。由于微潤管埋深較淺,施肥后速效磷主要集中在淺層土壤。淺層土壤的水分變動較大,在灌溉或降雨時,淺層土壤中的速效磷容易隨水分下滲而淋失。而且,T1處理的滲漏量相對較大,進一步加劇了速效磷的淋失。在黃瓜生長前期,根系對速效磷的吸收能力較弱,土壤中速效磷含量較高,淋失量也相應較大。T2處理(微潤管埋深30cm)的速效磷淋失量相對較低,平均值為[X]kg/hm2。30cm的埋深使得速效磷在土壤中的分布更為合理,根系能夠在不同土層中較好地吸收速效磷。微潤管周圍的土壤能夠儲存適量的速效磷,并且隨著水分在垂直方向上的均勻分布,速效磷在土壤中的移動相對穩(wěn)定,減少了其隨水分大量下滲淋失的可能性。在黃瓜生長的各個階段,T2處理的根系都能有效地吸收速效磷,降低了土壤中速效磷的殘留量,從而減少了速效磷的淋失。T3處理(微潤管埋深40cm)的速效磷淋失量也相對較低,平均值為[X]kg/hm2。雖然微潤管埋深較大,速效磷在深層土壤分布較多,但深層土壤的水分運動相對緩慢,且根系在生長后期能夠逐漸利用深層土壤中的速效磷。在黃瓜生長前期,由于根系尚未充分下扎到深層土壤,對深層速效磷的吸收利用有限,此時若灌溉量過大,可能會導致一定量的速效磷淋失。但隨著根系的生長和下扎,深層土壤中的速效磷被逐漸吸收,淋失量逐漸減少。土壤對速效磷具有一定的吸附固定作用,不同土壤質地對速效磷的吸附固定能力不同。質地較重的土壤對速效磷的吸附固定能力較強,可減少速效磷的淋失;而質地較輕的土壤對速效磷的吸附固定能力較弱,淋失風險相對較高。施肥量過大時,土壤中速效磷含量過高,超出了土壤的吸附固定能力和植株的吸收能力,多余的速效磷就容易淋失。此外,灌溉方式和灌溉量也會影響速效磷的淋失,不合理的灌溉方式,如大水漫灌,會增加土壤水分的下滲,從而加劇速效磷的淋失。速效磷的淋失不僅會造成肥料資源的浪費,還可能導致水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題,因此,合理控制微潤管埋深,減少速效磷淋失,對于提高肥料利用率和保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。5.2微潤管埋深對設施黃瓜耗水量的影響不同微潤管埋深處理下,設施黃瓜全生育期的耗水量存在顯著差異。在整個生育期內,T1處理(微潤管埋深20cm)的黃瓜耗水量相對較高,平均值達到[X]mm。這主要是因為微潤管埋深較淺,水分在淺層土壤積聚較多,且淺層土壤水分蒸發(fā)較快。在灌溉后的一段時間內,由于淺層土壤水分含量較高,水分蒸發(fā)量較大,導致耗水量增加。同時,T1處理的滲漏量相對較大,部分水分通過滲漏損失,也增加了耗水量。T2處理(微潤管埋深30cm)的耗水量相對較低,平均值為[X]mm。30cm的埋深使得水分在土壤中的分布更為合理,土壤能夠更好地儲存水分,減少了水分的蒸發(fā)和滲漏損失。微潤管周圍的土壤能夠充分吸收水分,并且在垂直方向上,水分能夠較為均勻地分布在不同土層中,使水分能夠被黃瓜根系充分利用,從而降低了耗水量。T3處理(微潤管埋深40cm)的耗水量也相對較低,平均值為[X]mm。雖然微潤管埋深較大,但由于深層土壤的水分蒸發(fā)相對較弱,且根系在生長后期能夠逐漸利用深層土壤的水分,使得耗水量得到一定程度的控制。然而,在黃瓜生長前期,由于根系尚未充分下扎到深層土壤,對深層水分的利用有限,可能會導致前期耗水量相對較高。在黃瓜生長的不同階段,各處理的耗水量變化趨勢也有所不同。在苗期,各處理的耗水量相對較低,且差異不顯著。隨著黃瓜植株的生長,進入開花期和結瓜期后,耗水量逐漸增加。T1處理由于水分蒸發(fā)和滲漏損失較大,耗水量增加幅度相對較大;T2處理由于水分分布合理,耗水量增加較為平穩(wěn);T3處理前期耗水量增加相對較慢,但后期隨著根系對深層水分的利用,耗水量增加速度加快。此外,設施內的環(huán)境因素如溫度、濕度、光照強度等也會對黃瓜耗水量產生影響。在溫度較高、光照較強的時段,黃瓜的蒸騰作用增強,耗水量相應增加。而T2處理在不同環(huán)境條件下,能夠更好地保持土壤水分,滿足黃瓜生長的水分需求,使得耗水量相對穩(wěn)定,有利于黃瓜的生長發(fā)育。5.3微潤管埋深對設施黃瓜水氮利用效率的影響不同微潤管埋深處理下,設施黃瓜的水氮利用效率存在顯著差異。水氮利用效率是衡量農業(yè)生產中水資源和氮肥利用效益的重要指標,其計算公式為WUE_N=\frac{Y}{ET\timesN},其中WUE_N為水氮利用效率(kg/(mm?kg)),Y為黃瓜產量(kg),ET為作物耗水量(mm),N為施氮量(kg)。T2處理(微潤管埋深30cm)的水氮利用效率最高,達到[X]kg/(mm?kg),顯著高于T1處理(微潤管埋深20cm)的[X]kg/(mm?kg)和T3處理(微潤管埋深40cm)的[X]kg/(mm?kg)。這主要是因為30cm的埋深使得土壤水分和養(yǎng)分分布較為合理,能夠為黃瓜生長提供良好的土壤環(huán)境,促進黃瓜植株對水分和養(yǎng)分的吸收利用。一方面,合理的水分分布保證了黃瓜根系對水分的充分吸收,滿足了植株生長和生理活動的需求;另一方面,適宜的養(yǎng)分分布使得氮肥能夠被黃瓜根系有效吸收,提高了氮肥的利用率。在這種情況下,黃瓜植株能夠充分利用水分和氮肥進行光合作用和物質合成,從而提高了產量,進而提高了水氮利用效率。T1處理由于微潤管埋深較淺,淺層土壤的水分和養(yǎng)分在生長后期難以滿足植株的需求,導致黃瓜生長受到一定限制,產量相對較低。同時,T1處理的耗水量相對較高,這使得在相同施氮量下,水氮利用效率較低。在生長后期,由于淺層土壤水分和養(yǎng)分供應不足,黃瓜植株無法充分利用氮肥進行生長,部分氮肥可能會因淋溶等原因損失,進一步降低了氮肥利用率,從而影響了水氮利用效率。T3處理由于微潤管埋深較大,在生長前期,根系對深層土壤的水分和養(yǎng)分利用不足,影響了黃瓜的前期生長,導致植株生長勢相對較弱,產量受到一定影響。雖然T3處理的耗水量相對較低,但由于產量不高,在相同施氮量下,水氮利用效率也低于T2處理。在生長前期,根系難以充分吸收深層土壤中的水分和氮肥,使得氮肥的利用效率較低,隨著根系的生長和下扎,后期對深層土壤水分和養(yǎng)分的利用有所改善,但前期生長的不足仍然對水氮利用效率產生了一定的負面影響。此外,灌溉水分利用效率(IWUE)也受到微潤管埋深的影響,其計算公式為IWUE=\frac{Y}{I},其中IWUE為灌溉水分利用效率(kg/mm),Y為黃瓜產量(kg),I為灌溉水量(mm)。T2處理的灌溉水分利用效率最高,為[X]kg/mm,顯著高于T1處理的[X]kg/mm和T3處理的[X]kg/mm。這進一步表明30cm的微潤管埋深能夠更好地協(xié)調灌溉水量與黃瓜產量之間的關系,提高灌溉水分的利用效率,使單位灌溉水量能夠生產更多的黃瓜產量。T1處理由于水分蒸發(fā)和滲漏損失較大,灌溉水分利用效率較低;T3處理前期根系對深層水分利用不足,也在一定程度上影響了灌溉水分利用效率。5.4本章小結本章研究了微潤管埋深對設施黃瓜滲漏量、氮磷淋失量、耗水量及水氮利用效率的影響,結果表明:在滲漏量及氮磷淋失量方面,微潤管埋深對其影響顯著。T1處理(微潤管埋深20cm)的滲漏量、硝態(tài)氮淋失量、銨態(tài)氮淋失量和速效磷淋失量均相對較高。這是因為微潤管埋深較淺,水分在淺層積聚,易發(fā)生滲漏,且淺層土壤中的氮磷養(yǎng)分隨水分下滲而淋失。T2處理(微潤管埋深30cm)和T3處理(微潤管埋深40cm)的滲漏量及氮磷淋失量相對較低,其中T2處理在各方面表現更為均衡。在耗水量方面,T1處理的黃瓜耗水量相對較高,主要原因是微潤管淺埋導致水分蒸發(fā)和滲漏損失較大。T2處理和T3處理的耗水量相對較低,T2處理由于水分分布合理

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