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本文以番茄为供试作物,采用二次回归D-最优设计、盆栽试验的方法,研究了温室条件下水氮耦合对有机生态型无土栽培番茄产量、品质及水肥利用效率等方面的影响,提出温室条件下高产、优质的番茄栽培适宜水氮组合。主要研究结果如下:1.番茄产量( Y )与基质相对含水量( X1 )和氮肥( X2 )之间的回归方程为:Y=1543.54+527.70X1* -227.13X2 +83.28X12-309.03X22,基质相对含水量与番茄产量呈显著正相关,高水处理(基质相对含水量90%)比低水处理(基质相对含水量50%)提高了150%;氮肥与产量呈负相关,但未达显著水平。高水高氮处理(基质相对含水量90%,纯氮1.50g/株/次)的产量并不是最高,表明,盲目地大肥大水并不一定能得到增产效果,只有适当的水氮比例才是提高产量的关键。根据方程,本试验条件下,最高产量(2196.24g/株)的基质相对含水量和施氮量分别为90%和纯氮0.58g/株/次。2.基质含水量与维生素C呈极显著负相关,与可溶性糖、总酸、可溶性固形物、硝酸盐含量均呈负相关但未达显著水平。同一施氮水平下,与高水处理(基质相对含水量90%)相比,低水处理(基质相对含水量50%)极显著提高了维生素C、总酸和可溶性固形物含量,低水处理比高水处理分别提高了25.70%、36.60%、28.03%。氮肥与各项品质指标均呈正相关但未达显著水平,但是在同一灌水水平下,高氮处理(纯氮1.50g /株/次)的总酸、可溶性固形物含量极显著高于低氮处理(纯氮0.15g /株/次),比低氮处理分别提高43.43%、29.30%。糖酸比最高(8.34)时基质相对含水量为66%,纯氮为0.74g/株/次,基质含水量和施氮量过高过低均不利于果实糖、酸的平衡。3.番茄耗水量的大小主要受灌水量的影响,灌水越多耗水量越大,高水处理(基质相对含水量90%)极显著高于低水处理(基质相对含水量50%),其耗水量是低水处理的2.34倍,达53.06L/株。同一灌水水平下增施氮肥能减少植株耗水,高氮处理(纯氮1.50g /株/次)的耗水量比低氮处理(纯氮0.15g /株/次)降低20.98%。番茄水分利用效率(Y)与基质相对含水量(X1)和氮肥(X2)之间的回归方程为:Y=32.58+1.49X1 +4.12X12-0.89X22+2.02X1X2,基质相对含水量与水分利用效率呈正相关但未达显著水平,水氮耦合存在正效应但也未达显著水平,表明适当的水氮组合能提高水分利用效率。4.番茄植株氮肥利用效率(YN)、磷肥利用效率(YP)、钾肥利用效率(YK)与基质相对含水量( X1 )和氮肥( X2 )之间的回归方程分别为:YN=154.63+181.79X1-434.67X2*-345.83X22-147.85X1X2;YP=246.18+84.16X1*-36.22X2 +13.28X12-49.29X22;YK=161.29+55.14X1*-23.73X2+8.69X12-32.29X22。基质相对含水量与磷、钾肥利用效率呈显著正相关,与氮肥利用效率呈正相关但未达显著水平;氮肥与氮肥利用效率呈显著负相关,与磷、钾肥利用效率呈负相关但未达显著水平。根据方程,本试验条件下,最高氮肥利用效率(1264.75g/gN)、磷肥利用效率(350.28g/gP)、钾肥利用效率(229.49g/gK)的基质相对含水量均为90%,施氮量分别为纯氮0.15g/株/次、0.58g/株/次和0.58g/株/次。5.综合产量回归方程、品质TOPSIS分析及灰色关联度分析的结果,在本试验条件下,番茄栽培获得高产、优质的适宜水氮组合为:基质相对含水量90%,纯氮0.58~0.74g/株/次。