中國作為世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國，種植面積超過481萬 hm^2[1-2] 。這種大規(guī)模生產(chǎn)確保了馬鈴薯的穩(wěn)定供應(yīng)，有助于糧食安全。甘肅省定西市地處黃土高原，氣候涼爽，光照充足，晝夜溫差大，良好的自然環(huán)境為馬鈴薯種植造就了天然的場所[3-4]

然而，近年來隨著種植面積的擴(kuò)大，北方馬鈴薯年化肥施用量巨大，造成較低的肥料利用率和較高的生產(chǎn)成本[5-。在定西寒旱區(qū)，馬鈴薯種植一直受到傳統(tǒng)的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)、大水漫灌以及集約農(nóng)業(yè)“高投入，高回報(bào)\"觀點(diǎn)影響，干旱頻發(fā)、肥料利用效率低、種植成本過高以及農(nóng)田土壤肥力退化等問題嚴(yán)重限制了定西馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

近年來，有不少學(xué)者在不同作物節(jié)水減氮方面做了研究。研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥減氮 25%（180kg/hm² 灌水量 75mm 較常規(guī)施肥 （240kg/hm² ，灌水量 150mm^? 相比，其產(chǎn)量顯著增加 4.5% ，水分利用效率提高 2.3%^[8] 通過水肥一體化配合減氮處理，探究其對定西馬鈴薯產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、水分利用率及氮肥農(nóng)學(xué)利用率的影響，以期為定西寒旱區(qū)馬鈴薯節(jié)水減肥生產(chǎn)提供技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)于定西市進(jìn)行，分別于2023年4月15日播種，10月15日收獲，2024年4月20日播種，10月20日收獲。試材為當(dāng)?shù)刂髟云贩N“隴薯3號\"（種苗購自甘肅省農(nóng)科院）。馬鈴薯種植季氣候狀況見表1，試驗(yàn)地土壤理化性質(zhì)見表2。

efficiency of applied nitrogen，AEN）。

1.2主要指標(biāo)測定及方法

1.2.1干物質(zhì)積累量各處理小區(qū)分別隨機(jī)挖取9株長勢一致的馬鈴薯，用超純水洗去表面土壤，用濾紙擦拭表面水分后，分別對馬鈴薯根、莖、葉、塊莖器官進(jìn)行鮮物質(zhì)稱重并記錄，再將各器官放置烘箱內(nèi)（ 105‰ 殺青 30min 75^°C 至恒干）烘至恒干后進(jìn)行干物質(zhì)稱重。

1.2.2葉面積指數(shù)不同處理小區(qū)分別選取9株長勢一致的馬鈴薯，每個(gè)植株選取40個(gè)葉片，使用1cm² 打孔器采用打孔稱重法計(jì)算馬鈴薯葉面積指數(shù)。

1.2.3 氮肥農(nóng)學(xué)效率計(jì)算公式如下：

氮肥農(nóng)學(xué)效率 （kg/kg）= （施肥處理下收獲馬鈴薯的 產(chǎn)量-不施肥處理下收獲馬鈴薯的產(chǎn)量）/氮肥施用量q

1.2.4水分利用效率計(jì)算公式如下：

水分利用效率 （kg/mm³）= 馬鈴薯產(chǎn)量 （kg/hm² ）馬鈴薯生產(chǎn)期蒸散量 τ（mm）

1.3統(tǒng)計(jì)與分析使用MicrosoftExcel2021對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及繪圖，使用SPSS26進(jìn)行處理間顯著性檢驗(yàn) （Plt;0.05） 。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對馬鈴薯干物質(zhì)積累及其分配的影響整個(gè)生育期根、莖和葉干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)出先上升后降低的趨勢，塊莖干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)出上升趨勢（圖1）。在成熟期，處理 ^{12，13，T4} 與T1相比，其葉片干物質(zhì)積累量分別顯著提高了 52.11% ！196.14% 和 124.47% ，根系干物質(zhì)積累量分別顯著提高了 72.6%.147.78% 和 99.5% ，莖稈干物質(zhì)積累量分別顯著提高了 47.71% 、 179.59% 和 113.96% ，塊莖干物質(zhì)積累量分別顯著提高了 78.04%.151.78% 和145.54% 。綜合各處理結(jié)果，T3處理表現(xiàn)最佳。

由表4可知，灌水促進(jìn)了馬鈴薯總干物質(zhì)積累量，T3處理總干物質(zhì)積累量最高，但其向葉和莖稈的分配比率較高，塊莖干物質(zhì)分配比率顯著低于其他處理。

2.2不同處理對馬鈴薯葉面積指數(shù)的影響由圖2可知，葉面積指數(shù)隨馬鈴薯生長呈先增長后降低趨勢，在塊莖膨大期各處理葉面積均達(dá)到最大值。T1在整個(gè)發(fā)育期葉面積指數(shù)均最低，塊莖膨大期較T2、T3和T4分別顯著降低了 19.35% ） 43.75% 和 39.69% ，成熟期較T2、T3和T4分別顯著降低了 23.54%.40.85% 和 27.94% 。綜合各處理，T3表現(xiàn)最優(yōu)。

2.3不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響由表5可知，各處理對馬鈴薯產(chǎn)量有顯著影響。2023年，處理T2、T3、T4馬鈴薯單株塊莖質(zhì)量較T1相比，分別顯著增加了 14.56%，54.17% 和 44.39% ，單株結(jié)薯數(shù)分別增加了 1.78%.31.91% 和 25.26% ，產(chǎn)量分別顯著增加了 56.3%.130.16% 和 119.81% ，商品薯率分別增加了 4.66%，15.88% 和 14.35% 。單株結(jié)薯數(shù)、商品薯率T1、T2差異不顯著。

2024年，處理 ^{12，13，T4} 的馬鈴薯單株塊莖質(zhì)量較T1相比，分別顯著增加了 31.33% ） 86.29% 和 78.07% ，單株結(jié)薯數(shù)分別增加了 1.53% ！27.36% 和 21.66% ，產(chǎn)量分別顯著增加了 84.61% ！163.43% 和 149.13% ，商品薯率分別增加了3.74% F 13.8% 和 13.03% 。單株結(jié)薯數(shù)、商品薯率T1、T2差異不顯著。

2.4不同處理對水分蒸散量、水分利用率及氮肥農(nóng)學(xué)效率的影響如表6所示，不同處理對馬鈴薯生育期水分蒸散量、水分利用效率和氮肥農(nóng)學(xué)效率均有顯著影響。2023年，處理T2、T3和T4生育期蒸散量較T1相比，分別提高了 46.66% ，29.53% 和28.26% ，水分利用效率分別提高了 15.11% 、 105.91% 和 95.98% ，氮肥農(nóng)學(xué)效率分別提高了 81.7% ！162.56% 和 295.07% 。2024年，處理T2、T3和T4生育期水分蒸散量較T1相比，分別提高了 40.6% 、26.91% 和 27.6% ，水分利用效率分別提高了80.83%.243% 和 222.02% ，氮肥農(nóng)學(xué)效率分別提高了128.98%.208.97% 和 248.78% 。

2.5不同處理對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響連續(xù)2年種植過程中，總投入除氮肥和灌溉投入不同，其他方面均相同。由表7可知，利潤表現(xiàn)為 T3gt; T4gt;T2gt;T1 ，其中T1處理2年內(nèi)利潤均為負(fù)值，這可能是當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶對馬鈴薯種植積極性較弱的主要原因。

3討論

水肥一體化對促進(jìn)馬鈴薯生長和干物質(zhì)累計(jì)有積極促進(jìn)作用。蘇泰民[1研究發(fā)現(xiàn)，水肥一體化不同處理下，馬鈴薯塊莖干物質(zhì)分配比例持續(xù)上升，葉面積指數(shù)也呈現(xiàn)相同變化趨勢。本研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯葉、根及莖稈干物質(zhì)累計(jì)量在生育期內(nèi)均呈現(xiàn)出先上升后降低趨勢，T3處理下莖和葉干物質(zhì)分配比例較高，這可能是因?yàn)門3處理下水肥的協(xié)同補(bǔ)充，延長了功能葉片的生長周期，致使馬鈴薯在塊莖膨大期以后地上部分還能持續(xù)生長。

灌溉水的短缺是干旱和半干旱地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)的重要制約因素，缺水影響馬鈴薯的生長。在盆栽番茄產(chǎn)量研究中發(fā)現(xiàn)，在 450mL 盆灌溉水平下，施氮 0.16g/kg 較 0.08g/kg 和 0.32g/kg 產(chǎn)量分別顯著提高 20.89% 和 1.62% 。本研究也有相似發(fā)現(xiàn)，在相同灌溉量（ 90mm ）下T3較T4處理產(chǎn)量增加。在不同施氮水平對馬鈴薯[13-14產(chǎn)量影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在施氮量189.24kg/hm² 出現(xiàn)最大產(chǎn)量，過量施用氮肥會抑制產(chǎn)量的增加。本研究結(jié)果相似，T1和T2（施氮量均為240kg/hm²） 處理的產(chǎn)量遠(yuǎn)低于T3（施氮量 198kg/hm² ）和T4（施氮量 138kg/hm² ）處理，這可能是因?yàn)樗室惑w化后期追施氮肥使得馬鈴薯在整個(gè)生育期均有氮肥供應(yīng)，促進(jìn)了塊莖膨大，單株結(jié)薯量和單株薯重增加，商品薯率提高，前期減少基施氮肥，后期隨水追施可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)水減肥增效的作用。

與常規(guī)旱作高肥（T1）和農(nóng)業(yè)合作社（T2）模式相比，水肥一體化（T3和T4）增加了馬鈴薯葉面積指數(shù)和根、莖、葉干物質(zhì)積累量，對提高馬鈴薯單株結(jié)薯量、單株塊莖質(zhì)量及商品薯率有顯著作用，結(jié)合各處理表現(xiàn)T3處理表現(xiàn)最佳。因此，在定西旱區(qū)采用基施氮肥120kg/hm²+ 灌溉量 90mm+ 追施氮肥 78kg/hm² 水肥一體化種植模式，可實(shí)現(xiàn)馬鈴薯節(jié)水減肥提質(zhì)的目的。

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【基金項(xiàng)目】：甘肅省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳科技計(jì)劃項(xiàng)目“馬鈴薯脫毒種薯繁育及綠色防控關(guān)鍵技術(shù)集成創(chuàng)新與示范推廣”（GNKJ-2024-55）；定西市科技計(jì)劃項(xiàng)目“馬鈴薯智能水肥一體化技術(shù)模式集成與應(yīng)用\"（DX2023BZ82）。

收稿日期：2024-12-31