水肥配合对马铃薯水分利用效率的影响

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1、水肥配合对马铃薯水分利用效率的影响 摘　要：以水肥耦合为中心，以早熟马铃薯为供试材料，采用五因素五水平正交旋转组合回归设计方法，通过旱棚控制条件下的盆栽试验，研究探讨了不同水肥条件下，马铃薯对水分的利用状况。结果表明：(1)试验条件下，五个因素影响WUE大小的顺序为：补水量(X2)＞补水肥时期(X1)＞施氮量(X3)＞有机肥(X5)＞施钾量(X4)。(2)补水肥时期在与其他因子的交互作用中，表现极为重要，与水，氮，有机肥均有较好的交互效应。水、氮及有机肥与补水肥时期的耦合关系基本一致，即：投入量少时，应采

2、用中重施用；投入多时，采用后重或均施方式，其最佳效应值分别在后述情况下实现，于块茎形成—膨大期重施或均施化肥及补水；施肥以次高水平和高水平为佳，补水则以中高水平最好。(3)水与氮的配合中，高水高肥效应最好，中水中肥与低水低肥有较好的效应值，高水低肥或高肥低水配合，会大幅度降低WUE。(4)有机无机配合以中高用量的有机肥和中高用量的钾肥配合的效应最好，两者有互补性。    关键词：马铃薯；水肥条件；水分利用效率    　　近年来，水分利用效率(WUE)的研究已成为国内外半干旱和半湿润地区生物学和农业研究的一

3、个热点。美国、澳大利亚、以色列等国都在综合提高水分利用率研究方面取得很大进展，并已在农业生产中发挥了作用，目前已开始把注意力转向如何改善植物蒸腾效率本身［1］。例如，以色列在大幅度增加农田蒸腾/蒸发比例、改善和提高灌溉水利用率上取得举世公认的成就之后认为，致力于提高单位蒸腾水的生产能力(WUE的一种表述)，才能在进一步大幅度减少农业用水方面取得新的突破［2］。在我国，通过无机营养的调节、供水方法的改进来改善WUE以促进农业增产是近几年WUE研究内容的重要组成部分。山仑综合20年次的试验资料，认为高肥处理与

4、低肥处理相比，WUE可提高35%～75%，其他一些研究也支持这一结论［3～6］。一些研究认为，在作物需水关健期进行有限供水是提高WUE、增加产量的有效节水措施［7，8］。但这些研究多从养分或水分单方面来考察其对WUE的影响，供试材料也多为玉米、小麦。针对此状况，作者在前人研究的基础上，以马铃薯为供试作物，研究探讨了养分与水分在施(补)量和施(补)时期的耦合作用下对WUE的影响，进行了多因素多水平的综合试验研究。    1　材料和方法    　　在固原生态站旱棚控制条件下进行盆栽试验。盆栽土样，淡黑垆土，采

5、自上黄村川台地。土样过筛后，装于直径为25cm，高30cm的塑料盆体中，每盆装土10kg，含水量8.466%，每日补水以保持含水量为12%，称重法计算耗水量，生育期管理同大田。    1.1　供试土壤与肥料及供试材料    　　供试土壤有机质含量11.1g/kg，碱解氮7.45mg/100g土，7.21mgOlsen-P/kg,速效K164.84mg/kg。    　　以尿素、氯化钾、普钙作为供试肥料，其中普钙按0.108gP2O5/kg全部底施。马铃薯采用早熟品种，生育期115d。温床催芽，萌芽后移入营

6、养钵中育苗，幼苗长至3片完全叶左右，进行移栽。    1.2　试验设计    　　盆栽试验采用五因素五水平的二次回归正交旋转组合试验设计。    　　试验因素为：补水肥时期(X1)，补水量(X2)，施氮量(X3)，施钾量(X4)，有机肥施用量(X5)，各因素五水平的试验值的具体安排见表1。    表1　马铃薯决策变量水平编码表    变量名称变化间距设计水平    -2-1012    补水肥时期X11　1　2　3　4　5　    补水量X2(kg/pot)1.3500.9002.2503.6004.95

7、06.300    施氮量X3(gN/kg)0.0540.0540.1080.1620.2160.270    施钾量X4(gK2O/kg)0.0540.0540.1080.1620.2160.270    有机肥施用量X5(g/kg)3.3756.75010.12513.50016.87520.250    　　其中，补水肥时期的五个水平为表述方便起见，按水肥补施量及重点补施时期分别称为一次处理(在移栽时全补或全施)；前重，中重，后重(分别指在移栽、块茎形成期、膨大期补施设计量的50%、25%、25%；

8、25%、50%、25%；25%、25%、50%)及均匀处理(在移栽、块茎形成期、开花期、膨大期各补或施25%的设计量)。        2　试验结果与分析    　　在旱棚进行盆栽试验，得到的WUE(g/kg)结果见表2。用二次正交旋转组合设计统计分析程序在微机上回归模拟，得到WUE(W)与补水肥时期(X1)、补水量(X2)、施氮量(X3)、施钾量(X4)、有机肥施用量(X5)之间的回归模型。经F检验，模型的回归关系达到极显著