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随着农业智能化的发展,在温室栽培中,人们对温室环境的控制技术越来越成熟,通过人工控制温室内温湿度、CO2浓度等环境因素,使环境更加满足作物生长需求。尤其在无土栽培中,基质对室内环境的依赖性强,且环境变化可能引起植株对水分和养分吸收的变化。为此,本研究以番茄为试验材料,通过岩棉栽培,设置了两个试验,分别在人工气候室和智能温室研究了CO2浓度与营养液EC互作、根区温度与营养液EC互作对番茄生长的影响。第一个试验在番茄结果期设置两水平CO2浓度,分别为C1(400~600μmol·mol-1)、C2(800~1000μmol·mol-1),和三水平营养液EC,分别为E1(2.3 m S·cm-1)、E2(2.9 m S·cm-1)、E3(3.5 m S·cm-1)。第二个试验设置两水平根区温度T1(苗期根区不加温)、T2(苗期根区加温至20℃,加温时长29 d),在苗期-开花期-结果期分别设置三水平营养液EC,分别为TE1(1.5-1.9-2.3 m S·cm-1)、TE2(1.9-2.4-2.9 m S·cm-1)、TE3(2.3-2.9-3.5 m S·cm-1),测定了不同处理番茄生长、光合、品质、产量、养分吸收以及水分和养分利用效率,分析了CO2浓度、根区温度和营养液EC对其影响,为智能温室番茄岩棉栽培下,环境与灌溉决策耦合调控提供理论依据。本研究得出的主要结论为:(1)CO2与营养液EC互作下生长、产量指标显示:相同营养液EC水平下,提高CO2浓度促进了番茄株高、茎粗、叶片数增长;而相同CO2浓度水平下,营养液EC对番茄株高、叶片数无明显影响,但番茄茎粗随营养液EC升高而升高。相同营养液EC水平下,提高CO2浓度显著增加番茄单株产量,处理C2比C1单株产量提高23.8%-40.5%;两水平CO2浓度下,番茄单株产量均在E2下达到最大值,E2比E1和E3分别提高13.5%-14.6%和11.0%-26.0%。(2)CO2与营养液EC互作下品质指标显示:相同营养液EC水平下,与C1相比,C2番茄可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖含量分别降低了5.3%-16.4%、16.7%-42.9%、0%-22.7%,维生素C含量提高了2.5%-14.49%;不同CO2浓度水平下,营养液EC对番茄品质指标影响不同,C1水平下,可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖在E2下最高,维生素C含量在E3下最高,上述各指标分别比E1提高27.0%、16.7%、22.2%、31.6%;C2水平下,各品质指标均在E3下最高,分别比E1提高8.0%、25%、40%、47.8%。(3)CO2与营养液EC互作下水分与养分利用效率指标显示:相同营养液EC水平下,提高CO2浓度促进了番茄水分和养分利用效率提高,与低CO2浓度处理相比,高CO2浓度处理水分和养分利用效率分别提高了11.0%~33.2%、10.9%~85.1%;相同CO2浓度水平下,番茄水分利用效率和养分利用效率均随营养液EC升高而先升高后降低,在E2下最高。综合得出,处理C2E2水分利用效率和养分利用效率均为最高,分别为43.74 g·L-1和19.61 kg·kg-1。(4)根区温度与营养液EC互作下生长与光合指标显示:相同营养液EC水平下,苗期根区加温促进了苗期番茄净光合速率、蒸腾速率和胞间CO2浓度提高,促进了苗期番茄株高和全生育期番茄茎粗增加;相同根区温度水平下,随着番茄生长,提高营养液EC有利于促进番茄株高增长。(5)根区温度与营养液EC互作下单果重与产量指标显示:相同营养液EC水平下,与根区未加温相比,根区加温显著增加番茄单果重和产量,T2比T1单果重和产量分别提高13.2%~23.3%、6.4%~11.6%;相同根区温度水平下,提高营养液EC显著降低番茄单果重和产量,TE3比TE1单果重和产量分别降低12.2%~19.4%、21.3%~24.1%。(6)根区温度与营养液EC互作下水分和养分利用效率指标显示:相同营养液EC水平下,根区加温显著提高了番茄水分和养分利用效率,比根区不加温分别提高9.3%~25.8%、8.4%~17.3%;相同根区温度水平下,提高营养液EC显著降低了水分和养分利用效率。综合得出,处理T2TE1水分和养分利用效率最高,分别为48.76 g·L-1和32.72 kg·kg-1。