水肥耦合对沙培番茄叶绿素含量以及光合特性日变化的影响

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2024.12.015

新疆农业科学 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (12): 3006-3013.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.12.015

• 土壤肥料·贮藏保鲜加工·园艺特产 • 上一篇下一篇

水肥耦合对沙培番茄叶绿素含量以及光合特性日变化的影响

李春雨¹(), 谭占明²^,³, 程云霞²(), 高源², 马全会², 李志国⁴, 马兴³

1.塔里木大学信息工程学院,新疆阿拉尔 843300
2.塔里木大学园艺与林学学院,南疆设施农业兵团重点实验室,南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆生产建设兵团南疆特色果树生产工程实验室,新疆阿拉尔 843300
3.阿克苏耐达农业科技有限公司,新疆阿克苏 843000
4.新疆西晶农业科技有限公司,新疆图木舒克 844000

收稿日期:2024-05-11 出版日期:2024-12-20 发布日期:2025-01-16
通信作者: 程云霞(1996-),女,新疆石河子人,讲师,硕士,研究方向为设施蔬菜高效栽培及抗逆性生理,(E-mail)chengyunxia2018@163.com
作者简介:李春雨(1992-),女,黑龙江齐齐哈尔人,讲师,硕士,研究方向为农业信息化,(E-mail)1871916786@qq.com
基金资助:
兵团财政科技计划项目(2023AB071);第一师阿拉尔市科技计划项目(2024NY04);2023年阿克苏地区科技兴阿项目;塔里木大学校长基金硕士人才资助项目(TDZKSS202213);第三师图木舒克市科技计划项目(KY2022GG05);新疆蔬菜产业技术体系(XJARS-07)

Effects of water and fertilizer coupling on diurnal changes of chlorophyll content and photosynthetic characteristics of sand-cultivated tomato

LI Chunyu¹(), TAN Zhanming²^,³, CHENG Yunxia²(), GAO Yuan², MA Quanhui², LI Zhiguo⁴, MA Xing³

1. School of Information Engineering of Tarim University, Aral Xinjiang 843300, China
2.. State-Local Joint Engineering Laboratory for High Efficiency and Quality Cultivation and Deep Processing Technology of Characteristic Fruit Trees in Southern Xinjiang of XPCC Engineering Laboratory of Characteristic Fruit Trees in Southern Xinjiang, College of Horticulture and Forestry, Tarim University, Aral Xinjiang 843300, China
3. Aksu Nida Agricultural Technology Limited company, Aksu Xinjiang, 843000, China
4. Xijing Agricultural Technology Limited company, Tumushuk Xinjiang 844000, China

Received:2024-05-11 Published:2024-12-20 Online:2025-01-16
Supported by:
The XPCC's financial science and technology plan project(2023AB071);The First Division of Alar City Science and Technology Plan Project(2024NY04);The XPCC's guiding science and technology plan projects;Tarim University President Fund Master Funding Project(TDZKSS202213);Aksu Project 2023; The third division of Tumushuke City science and technology plan project(KY2022GG05);Xinjiang Vegetable Industry Technology System(XJARS-07)

摘要/Abstract

摘要：

【目的】 研究适宜新疆南疆沙培番茄的最优水肥施用方案,为南疆沙培番茄生产提供合理的理论依据。【方法】 设置灌溉水量、施氮量、施磷量和施钾量4个因素,每个因素设定5个水平,采用四元二次通用旋转组合设计(二分之一),共20个处理,每个处理3次重复,测定各处理组合番茄叶片叶绿素含量差异以及光合日变化特征,运用主成分分析法进行综合评价。【结果】 各处理组番茄叶片的净光合速率。综合评价得到水肥耦合下各处理的优劣排序为g₉>g₃>g₇>g₁₁>g₅>g₂>g₁₈>g₁₂>g₁>g₆>g₁₆>g₄>g₁₄>g₂₀>g₁₀>g₁₉>g₁₇>g₁₃>g₁₅>g₈,g₉处理各项指标表现较好。【结论】 在新疆南疆番茄黄沙栽培过程中g₉处理(即灌水水平为310 mm/hm²,施氮量为570 kg/hm²,施磷量为438 kg/hm²,施钾量为738 kg/hm²),可有效促进番茄植株的生长发育。

关键词: 番茄; 水肥耦合; 叶绿素含量; 光合日变化; 主成分

Abstract:

【Objective】 This study aims to explore the optimal water and fertilizer application scheme suitable for sand cultivated tomato in southern Xinjiang and provide a reasonable theoretical basis for sand cultivated tomato production in this region.【Methods】 The test set four factors: irrigation water, nitrogen, phosphorus and potassium, five levels in each factor; By using four binary universal rotation combinations, a total of 20 treatment combinations, each repeated 3 times to determine the tomato leaf chlorophyll content difference and synthetic day characteristics, and finally, the principal component analysis was carried out for comprehensive evaluation.【Results】 The ranking of the treatments was g₉ > g₃ > g₇ > g₁₁ >g₅ >g₂> g₁₈ >g₁₂>g₁> g₆> g₁₆>g₄ >g₁₄> g₂₀>g₁₀> g₁9> g₁₇> g₁₃> g₁₅>g₈.Each index in g₉ treatment was well.【Conclusion】 In the process of tomato sand cultivation in southern Xinjiang, g₉ treatment (the irrigation level : 310mm/hm², the amount of nitrogen: 570 kg/hm², the amount of phosphorus: 438 kg/hm², the amount of potassium: 738 kg/hm²) can effectively promote the growth and development of tomato plants.

Key words: tomato; water and fertilizer coupling; chlorophyll content; diurnal variation of photosynthesis; principal component analysis

中图分类号:

S641.2

李春雨, 谭占明, 程云霞, 高源, 马全会, 李志国, 马兴. 水肥耦合对沙培番茄叶绿素含量以及光合特性日变化的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(12): 3006-3013.

LI Chunyu, TAN Zhanming, CHENG Yunxia, GAO Yuan, MA Quanhui, LI Zhiguo, MA Xing. Effects of water and fertilizer coupling on diurnal changes of chlorophyll content and photosynthetic characteristics of sand-cultivated tomato[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(12): 3006-3013.

图/表 10

参考文献 19

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项目 Items	跨度 Span length	-1.681 8	-1	0	1	1.681 8
灌水量 Irrigation water quantity(mm/hm²)	292	310	369	456	543	602
施氮量 Nitrogen application rate(kg/hm²)	959	90	285	570	855	1 049
施磷量 Phosphorus application rate(kg/hm²)	736	70	219	438	657	806
施钾量 Potassium application rate(kg/hm²)	1 242	117	369	738	1 107	1 359

项目 Items	跨度 Span length	-1.681 8	-1	0	1	1.681 8
灌水量 Irrigation water quantity(mm/hm²)	292	310	369	456	543	602
施氮量 Nitrogen application rate(kg/hm²)	959	90	285	570	855	1 049
施磷量 Phosphorus application rate(kg/hm²)	736	70	219	438	657	806
施钾量 Potassium application rate(kg/hm²)	1 242	117	369	738	1 107	1 359

处理 Treat- ments	叶绿素a Chlorophyll a	叶绿素b Chlorophyll b	叶绿素总含量 Total Chlorophyll content(a+b)
g₁	1.49±0.10^ab	1.08±0.18^abcd	2.59±0.26^abc
g₂	1.98±0.60^a	1.33±0.23^a	3.34±0.28^a
g₃	1.68±0.17^ab	1.10±0.24^abc	2.80±0.39^ab
g₄	1.45±0.15^bc	1.08±0.29^abcd	2.54±0.39^abc
g₅	1.55±0.29^ab	1.07±0.33^abcd	2.60±0.62^abc
g₆	1.41±0.43^bc	0.99±0.38^abcd	2.42±0.81^abc
g₇	1.59±0.19^ab	1.02±0.31^abcd	2.63±0.49^abc
g₈	1.65±0.48^ab	1.26±0.61^ab	2.93±1.09^ab
g₉	1.54±0.19^ab	1.05±0.18^abcd	2.61±0.26^abc
g₁₀	1.58±0.19^ab	0.84±0.58^abcde	2.45±0.76^abc
g₁₁	1.32±0.19^bc	0.78±0.19^abcde	2.12±0.34^bcd
g₁₂	1.33±0.14^bc	0.49±0.14^cde	1.85±0.16^bcd
g₁₃	0.99±0.21^c	0.31±0.17^e	1.32±0.37^d
g₁₄	1.42±0.11^bc	0.58±0.32^cde	2.02±0.43^bcd
g₁₅	1.40±0.27^bc	0.68±0.38^bcde	2.10±0.65^bcd
g₁₆	1.45±0.31^bc	0.43±0.38^de	1.91±0.58^bcd
g₁₇	1.42±0.29^bc	0.43±0.38^de	1.88±0.68^bcd
g₁₈	1.72±0.47^ab	0.62±0.42^bcde	2.37±0.87^abcd
g₂₀	1.27±0.21^bc	0.56±0.25^cde	1.85±0.39^bcd

处理 Treat- ments	叶绿素a Chlorophyll a	叶绿素b Chlorophyll b	叶绿素总含量 Total Chlorophyll content(a+b)
g₁	1.49±0.10^ab	1.08±0.18^abcd	2.59±0.26^abc
g₂	1.98±0.60^a	1.33±0.23^a	3.34±0.28^a
g₃	1.68±0.17^ab	1.10±0.24^abc	2.80±0.39^ab
g₄	1.45±0.15^bc	1.08±0.29^abcd	2.54±0.39^abc
g₅	1.55±0.29^ab	1.07±0.33^abcd	2.60±0.62^abc
g₆	1.41±0.43^bc	0.99±0.38^abcd	2.42±0.81^abc
g₇	1.59±0.19^ab	1.02±0.31^abcd	2.63±0.49^abc
g₈	1.65±0.48^ab	1.26±0.61^ab	2.93±1.09^ab
g₉	1.54±0.19^ab	1.05±0.18^abcd	2.61±0.26^abc
g₁₀	1.58±0.19^ab	0.84±0.58^abcde	2.45±0.76^abc
g₁₁	1.32±0.19^bc	0.78±0.19^abcde	2.12±0.34^bcd
g₁₂	1.33±0.14^bc	0.49±0.14^cde	1.85±0.16^bcd
g₁₃	0.99±0.21^c	0.31±0.17^e	1.32±0.37^d
g₁₄	1.42±0.11^bc	0.58±0.32^cde	2.02±0.43^bcd
g₁₅	1.40±0.27^bc	0.68±0.38^bcde	2.10±0.65^bcd
g₁₆	1.45±0.31^bc	0.43±0.38^de	1.91±0.58^bcd
g₁₇	1.42±0.29^bc	0.43±0.38^de	1.88±0.68^bcd
g₁₈	1.72±0.47^ab	0.62±0.42^bcde	2.37±0.87^abcd
g₂₀	1.27±0.21^bc	0.56±0.25^cde	1.85±0.39^bcd

序号 Serial number	总计 Total	方差百分比 Variance	累积 Accumulate(%)	总计 Total	方差百分比 Variance	累积 Accumulate(%)
1	3.425	42.809	42.809	3.425	42.809	42.809
2	1.764	22.055	64.864	1.764	22.055	64.864
3	1.221	15.257	80.12	1.221	15.257	80.12
4	0.758	9.477	89.597
5	0.618	7.723	97.32
6	0.17	2.128	99.449
7	0.044	0.551	99.999
8	4.72E-05	0.001	100

水肥耦合对沙培番茄叶绿素含量以及光合特性日变化的影响

Effects of water and fertilizer coupling on diurnal changes of chlorophyll content and photosynthetic characteristics of sand-cultivated tomato

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处理 Treat- ments	灌水量 Irrigation water quantity (mm/hm²)	施氮量 Nitrogen application rate (kg/hm²)	施磷量 Phosphorus application rate (kg/hm²)	施钾量 Potassium application rate (kg/hm²)
g₁	1	1	1	1
g₂	1	1	-1	-1
g₃	1	1	1	-1
g₄	1	-1	-1	1
g₅	-1	1	1	-1
g₆	-1	1	-1	1
g₇	-1	-1	1	1
g₈	-1	-1	-1	-1
g₉	-1.681 8	0	0	0
g₁₀	1.681 8	0	0	0
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g₁₄	0	0	1.681 8	0
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g₁₆	0	0	0	1.681 8
g₁₇	0	0	0	0
g₁₈	0	0	0	0
g₁₉	0	0	0	0
g₂₀	0	0	0	0

	主成分1 Principal component 1	主成分2 Principal component 2	主成分3 Principal component 3
X₁	0.817	-0.061	0.194
X₂	0.973	-0.079	-0.053
X₃	0.98	-0.078	0.044
X₄	0.301	0.358	0.722
X₅	0.289	0.739	-0.069
X₆	0.175	0.596	-0.731
X₇	-0.013	0.805	0.209

	U(Y₁)	U(Y₂)	U(Y₃)	D值 D value	排名 Ranking
g₁	0.792 112 198	0.407 293 848	0.407 293 848	0.612 911 621	9
g₂	1	0.506 303 775	0.506 303 775	0.770 097 435	6
g₃	0.757 525 985	0.898 691 16	0.898 691 16	0.823 276 266	2
g₄	0.710 267 194	0.338 799 217	0.338 799 217	0.537 282 884	12
g₅	0.680 835 179	0.885 700 007	0.885 700 007	0.776 249 524	5
g₆	0.628 364 123	0.522 760 856	0.522 760 856	0.579 192 372	10
g₇	0.663 431 468	1	1	0.820 180 201	3
g₈	0.360 896 122	0	0	0.192 830 78	20
g₉	0.917 579 85	0.849 228 068	0.849 228 068	0.885 759 779	1
g₁₀	0.519 194 131	0.344 966 57	0.344 966 57	0.438 062 584	15
g₁₁	0.674 511 333	0.896 270 683	0.896 270 683	0.777 793 402	4
g₁₂	0.407 023 976	0.852 334 707	0.852 334 707	0.614 410 908	8
g₁₃	0	0.808 077 261	0.808 077 261	0.376 322 75	18
g₁₄	0.373 117 985	0.691 635 037	0.691 635 037	0.521 456 495	13
g₁₅	0.270 208 242	0.318 676 302	0.318 676 302	0.292 783 26	19
g₁₆	0.297 201 415	0.844 700 48	0.844 700 48	0.552 176 231	11
g₁₇	0.159 644 626	0.631 355 44	0.631 355 44	0.379 323 028	17
g₁₈	0.477 374 346	0.917 774 026	0.917 774 026	0.682 475 073	7
g₁₉	0.138 308 903	0.688 701 29	0.688 701 29	0.394 629 161	16
g₂₀	0.198 978 562	0.880 931 992	0.880 931 992	0.516 567 745	14
权重Weight	0.534 311 033	0.275 274 588	0.190 426 86

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