摘要
针对宁夏中部干旱区水资源短缺及配置不合理、马铃薯种植水肥利用效率低和土壤肥力下降等问题，本研究应用膜下滴灌水氮耦合模式，以马铃薯“青薯九号”为试验研究对象，采用两因素（灌溉定额、施氮量）三水平完全随机设计。研究不同水氮耦合对马铃薯根际土壤酶活性、土壤养分、生理生长、产量和品质的影响，利用逐步回归模型分析水氮耦合作用下影响马铃薯产量、品质的主次因素，并基于TOPSIS综合评价方法优选马铃薯种植水氮耦合模式。结果表明: (1)马铃薯根际土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性与土层深度成反比关系。不同土层中，过氧化氢酶活性随生育期的变化规律不一致;蔗糖酶活性随生育期呈先升高后降低的趋势。0～60cm土层中，T5处理过氧化氢酶活性整体较高;T6、T8处理蔗糖酶活性整体较高。马铃薯各生育期0～20cm土层土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性的差异显著;马铃薯根际0～60cm土层土壤蔗糖酶活性(R22=0.9961)与各生育期所建立的函数关系拟合程度优于过氧化氢酶活性(R12=0.7591)所建立的函数关系。土壤养分含量与土层深度总体成反比关系;在灌溉定额一定的条件下，有机质、全氮含量随施氮量的增加呈“U”型变化规律，速效磷含量与施氮量成正比关系，速效钾含量随施氮量的增加呈“单峰”曲线变化;灌溉定额为W3的马铃薯成熟期根际土壤养分含量要明显优于W2、W1。 (2)马铃薯株高、茎粗生长量随生育期呈递增的趋势，从苗期至块茎增长期增长速度较快，块茎增长期至成熟期增长速度较缓慢;叶绿素相对含量随生育期呈先降低后升高再降低的趋势。马铃薯淀粉积累期的株高差异显著;苗期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟期的茎粗差异显著;苗期、块茎增长期、成熟期的叶绿素相对含量差异显著。T5处理最有利于马铃薯株高的生长;T3处理最有利于马铃薯茎粗、叶绿素相对含量的生长或升高。 (3)马铃薯产量与施氮量或灌溉定额总体成正比关系;相较CK处理马铃薯增产幅度在12.63％～50.72％之间，商品薯率增加幅度在7.63％～15.64％之间;T7处理马铃薯产量最大(53944.80kg·hm-2);T9处理马铃薯商品薯率最大(88.71％);各处理之间的马铃薯产量构成差异较显著。在灌溉定额或施氮量一定的条件下，马铃薯各品质指标随施氮量或灌溉定额的增加无一致的变化规律;T2处理马铃薯还原糖含量最高，T9处理淀粉含量最高，T7处理维生素C含量最高，T8处理干物质含量最高，灌溉定额为W3更有利于提高马铃薯品质。马铃薯根际土壤酶活性、养分、生理生长、产量及品质之间的相关性较显著。 (4)马铃薯大薯产量、中薯产量、小薯产量、还原糖含量及干物质含量与灌溉定额、施氮量各因素之间所建立的二次多项式逐步回归模型拟合效果较差;总产量、淀粉含量、维生素C含量拟合效果较好(R42=0.7828、R62=0.6868、R72=0.7186)。灌溉定额对马铃薯总产量的影响显著;灌溉定额和施氮量交互对淀粉含量的影响显著;施氮量、灌溉定额和施氮量交互均对维生素C含量的影响显著。 基于TOPSIS综合评价法，推荐T7处理（灌溉定额:2100m3·hm-2、施氮量:110kg·hm-2）为宁夏中部干旱区马铃薯种植较优的水氮耦合模式。
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