西北干旱區(qū)甜高粱種植水肥配比模式研究

司瑞，劉冰，朱釗岑，劉嬋，趙穎

（1.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)臨澤內(nèi)陸河流域研究站中國科學(xué)院內(nèi)陸河流域生態(tài)水文重點實驗室，蘭州 730000；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

0 引言

【研究意義】甜高粱是一種新興的飼料、糖料和能源作物[1-4]。甜高粱莖稈含有豐富的糖分汁液，是成本最低的燃料乙醇生產(chǎn)原料，被譽(yù)為“生物能源系統(tǒng)中的最有力競爭者”[5-8]，受到全世界的廣泛關(guān)注。甜高粱也是光合效率最高的作物之一，其生物產(chǎn)量通?？蛇_(dá)青貯玉米的1.2～2.0 倍[9]，因具有營養(yǎng)價值高、適口性好和易青貯等優(yōu)點，使其成為牛羊等牲畜的主要優(yōu)質(zhì)飼草。此外，甜高粱抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐高溫等特性，在新開墾的邊際性土地和低產(chǎn)田上種植具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。隨著我國生態(tài)建設(shè)“退牧還草”重要戰(zhàn)略的實施，以及禁牧封育條令的頒布，草食動物生產(chǎn)主要以舍飼為主，為滿足養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展的飼草料需求，大面積推廣甜高粱種植將是有效解決我國飼草缺乏的有效途徑之一。

我國西北干旱區(qū)較大的晝夜溫差有利于甜高粱莖稈糖分的積累，同時該區(qū)鹽堿地和沙荒地等邊際性土地面積較大，已成為我國甜高粱種植的主要生產(chǎn)區(qū)域[10]?！狙芯窟M(jìn)展】迄今為止，關(guān)于西北干旱區(qū)甜高粱的研究主要集中在光合特性[11]、莖稈成分組成[12]、生物產(chǎn)量和含糖量[13-15]、遺傳多樣性和育種[16-18]等方面，而對于甜高粱種植水肥配比研究相對較少。【切入點】水分和養(yǎng)分是農(nóng)作物生長發(fā)育的重要因素。研究表明[19-21]，合理控制水肥配比能夠提高作物產(chǎn)量和水肥利用率，節(jié)約水肥資源，降低生產(chǎn)成本。然而，西北干旱區(qū)甜高粱種植在水肥管理方面存在如下問題：一方面，甜高粱種植水肥配比模式主要依據(jù)玉米高水高肥的模式制定的，易造成水資源浪費(fèi)、肥料流失和土壤環(huán)境污染等問題；另一方面，在干旱區(qū)，缺水嚴(yán)重制約著甜高粱種植的可持續(xù)發(fā)展。因此，探索甜高粱種植合理水肥配置對推動和促進(jìn)該區(qū)域現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展尤為重要。【擬解決的關(guān)鍵問題】以河西走廊邊緣荒漠綠洲區(qū)為研究區(qū)，通過農(nóng)田小區(qū)隨機(jī)區(qū)組試驗，研究不同水肥配比模式對甜高粱生長、生物產(chǎn)量、水肥利用效率和經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在明確最適宜西北干旱區(qū)甜高粱種植的水肥配比模式，以期為推廣甜高粱種植和開發(fā)綠洲邊際貧瘠土地提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于甘肅河西走廊中段臨澤北部平川綠洲區(qū)。氣候類型為荒漠氣候，年均氣溫7.6℃，最高氣溫 39.1℃，最低氣溫-27℃，≥10℃的年積溫3088℃，年均無霜期 165d；多年平均降水量為116.8mm，其中夏季和秋季的降水量占全年總降水量的80%左右，年蒸發(fā)量卻高達(dá)2390mm，為降水量的20 多倍；主風(fēng)向為西北風(fēng)，風(fēng)沙活動集中在3—5 月，年均風(fēng)速3.2m/s，；年日照時間為3045h；農(nóng)田區(qū)域地下水埋深在3～8m；土壤類型主要以灌漠土為主，田間持水率為23.2%，土壤體積質(zhì)量為1.47g/cm3，保水性差，部分地區(qū)因地下水位上升而導(dǎo)致土壤次生鹽化，由于開墾年限不同，土壤熟化程度各異，在空間上存在明顯的異質(zhì)性分布[22]；該區(qū)的農(nóng)業(yè)為典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，主要種植高粱、玉米、春小麥、大豆等經(jīng)濟(jì)作物。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗所采用的品種為‘近甜1 號’，是由中國科學(xué)院近代物理研究所研制而成的早熟品種。其生育期119 d，適宜在甘肅省酒泉、張掖和武威等海拔2000 m以下，≥10 ℃的積溫2400 ℃以上地區(qū)種植。于2018年在中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院臨澤站進(jìn)行甜高粱的種植試驗，甜高粱于4 月15 日播種，出苗期為4 月23 日，拔節(jié)期為7 月10 日，開花期為8 月19 日，乳熟期為9 月1 日，9 月25 日收獲。

本試驗采用田間小區(qū)隨機(jī)區(qū)組試驗，試驗小區(qū)由油氈、聚乙烯棚膜、磚及水泥修筑成20 m2（4 m×5 m）防側(cè)滲無底池，側(cè)壁深1.5 m。該試驗實行區(qū)內(nèi)寬窄行種植，寬行行距60 cm，窄行行距40 cm，設(shè)有5條膜，1 膜2 行，株距20 cm，密度為100 050 株/hm2。試驗處理因素為灌溉量和施肥量，分別設(shè)置3 個水平。灌溉方式為畦灌，其灌溉量梯度為：W1（總灌溉量6 000 m3/hm2，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶灌溉減量28.57%），W2（總灌溉量 7 200 m3/hm2，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶灌溉減量14.28%），W3(總灌溉量8 400 m3/hm2，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶正常灌溉水平）；所用肥料為復(fù)合肥（N-P2O5-K2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為15%，湖北新洋豐肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)），采用人工撒施進(jìn)行施肥，其施肥梯度為：F1（總施肥量450 kg/hm2），F(xiàn)2（總施肥量600 kg/hm2），F(xiàn)3（總施肥量750 kg/hm2，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶正常施肥水平）。水肥組合共計9 種處理，即W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2、W2F3、W3F1、W3F2、W3F3 處理（表1）。每種處理設(shè)3 次重復(fù)（3 個試驗小區(qū)），共計27 個試驗小區(qū)。在播種前期進(jìn)行1 次灌水（600m3/hm2），并結(jié)合施用150 kg/hm2的尿素（N2H4CO，總氮≥46.4%，內(nèi)蒙古博大實地化學(xué)有限公司生產(chǎn)的中顆粒速效性氮肥），確保甜高粱出苗。播種后進(jìn)行不同的水肥處理，于甜高粱苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期分別進(jìn)行灌溉和施肥，其中在甜高粱拔節(jié)期灌水2 次（拔節(jié)前期灌水并結(jié)合施肥和拔節(jié)中期僅灌水），其余生長期灌水施肥各1 次。每種水肥處理下，甜高粱每個生育期（苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期）的灌溉量和施肥量均相同（表1）。

表1 不同水肥組合下甜高粱灌溉量和施肥量Table 1Irrigation amount and fertilizer amount of sweet sorghum under different water and fertilizer combinations

1.3 觀測項目與方法

甜高粱觀測項目均在收獲期進(jìn)行，3 個重復(fù)的均值代表觀測指標(biāo)的實際值。

1）生長性狀：在每個試驗小區(qū)選取4 個1 m×1 m的樣方，并在每個樣方內(nèi)選取3 株具有代表性甜高粱植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，即每個小區(qū)共選取12 株樣品，該12 株樣品的平均值代表1 個重復(fù)。在甜高粱生育期結(jié)束后測定甜高粱單株株高、莖粗、節(jié)間數(shù)、葉片數(shù)，其中株高和莖粗分別用卷尺和游標(biāo)卡尺測量。

2）莖稈汁液糖錘度：在每個試驗小區(qū)選取4 個1 m×1 m 的樣方，并在每個樣方內(nèi)選取3 株具有代表性甜高粱植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，即每個小區(qū)共選取12株樣品，該12 株樣品的平均值代表1 個重復(fù)。收獲期挖出整株甜高粱，用DBR45 型測糖儀測量每株莖稈上部、中部、底部汁液的糖錘度。莖稈上部、中部和底部糖錘度的平均值表征該株甜高粱莖稈汁液糖錘度。

3）生物量：本研究中用地上部分干物質(zhì)產(chǎn)量來表征甜高粱的生物量。在收獲期，分別在每個試驗小區(qū)選取4 個1 m×1 m 的樣方進(jìn)行收獲，完整收獲樣方內(nèi)所有植株地上部分，將樣本分為莖稈、葉片和穗分別進(jìn)行計產(chǎn)，并稱取其鮮質(zhì)量，然后將其置入105℃烘箱中殺青30 min，最后放入85 ℃的烘箱烘干至恒質(zhì)量（約12 h），測定干質(zhì)量。

4）出汁率：出汁率是衡量甜高粱利用價值的主要指標(biāo)之一，計算式為：

式中：JL 為出汁率（%）；JO 為出汁量（g/株）；SQ1為莖稈鮮質(zhì)量（g/株）；SQ2為莖稈干質(zhì)量（g/株）。

5）灌溉水生產(chǎn)力：指農(nóng)作物平均生物產(chǎn)量與灌溉水量的比率，計算式為：肥量是莖粗增長的主導(dǎo)因素。

式中：IWUE 為灌溉水生產(chǎn)力（kg/m3）；Y 為作物生物產(chǎn)量（kg/hm2）；I 為灌溉水量（m3/hm2）。

6）肥料偏生產(chǎn)力：施用某一特定肥料下的作物生物產(chǎn)量與施肥量的比值。它是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)[23-24]，計算式為：

式中：PFP 為肥料偏生產(chǎn)力（kg/kg）；Y 為作物生物產(chǎn)量（kg/hm2）；F 為施肥總量（kg/hm2）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析方法

表2 不同處理下甜高粱株高、莖粗及生物量Table 2Different treatment effects on plant height, stem thickness and biological yield of sweet sorghum

在SPSS19.0中，采用雙因素方差分析（ANOVA）分析不同水肥處理間甜高粱生長指標(biāo)、生物產(chǎn)量、水肥利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。同一指標(biāo)不同處理之間的多重比較采用最小顯著極差法（LSD）。運(yùn)用相關(guān)分析法（PPMCC）和通徑分析法（Path analysis）分析甜高粱各觀測指標(biāo)對生物產(chǎn)量的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥處理對甜高粱生長指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

株高、莖粗和生物量均隨灌溉量的增加略有下降，但處理間差異不顯著（P＞0.05）（表2）。施肥量對株高、莖粗和生物量影響顯著（P＜0.05），其中F1 處理和F2 處理無顯著性差異（P＞0.05），F(xiàn)3 處理顯著高于F2 處理和F1 處理（P＜0.05）。F2 處理株高和生物產(chǎn)量均最低（259.8cm 和22.24 t/hm2），F(xiàn)1 處理株高和生物產(chǎn)量處于中間水平（264.8 cm 和22.36 t/hm2）。此外，F(xiàn)3 處理下莖粗最大（24.87 mm），比F1 處理和F2 處理分別提高13.50%和7.79%，說明施水肥交互作用對甜高粱株高和生物量影響顯著（P＜0.05），對莖粗影響不顯著（P＞0.05）（表2）（圖1）。在不同水肥處理下，株高介于250.6～333.1 cm，均值為277.4 cm。其中，W1F3 處理株高最高（333.1 cm），比其他水肥處理顯著提高了12.16%～32.95%（P＜0.05），其中比最大灌溉施肥量處理組合W3F3 提高12.16%（圖 1（a））。在不同水肥處理下，生物產(chǎn)量在21.03～29.35 t/hm2范圍內(nèi)變化，均值為23.05 t/hm2。其中，W1F3 處理下生物產(chǎn)量最大（29.35 t/hm2），比其他水肥處理顯著增產(chǎn)21.65%～39.55%（P＜0.05），且其他水肥處理生物產(chǎn)量差異不顯著（P＞0.05），其中比W3F3 處理提高30.82%（圖1（c））。在不同水肥處理下莖粗介于20.24～22.63 mm，均值為21.08 mm。W1F3 處理下莖粗最高（22.63 mm），比其他水肥處理組合提高了5.55%～11.80%，其中比W3F3 處理提高11.29%（圖1（b））。

2.2 甜高粱不同指標(biāo)對生物產(chǎn)量的影響

為明確甜高粱株高、莖粗、節(jié)間數(shù)、葉片數(shù)、穗干質(zhì)量、葉片干質(zhì)量、莖稈干質(zhì)量、莖稈汁液糖錘度和出汁率與生物產(chǎn)量的關(guān)系，將甜高粱各觀測指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果表明上述甜高粱指標(biāo)與生物產(chǎn)量相關(guān)性大小表現(xiàn)為：株高＞節(jié)間數(shù)＞莖粗＞莖稈干質(zhì)量＞葉片數(shù)＞莖稈汁液糖錘度＞葉片干質(zhì)量＞穗干質(zhì)量＞出汁率（表3）。株高與生物產(chǎn)量極顯著正相關(guān)（P＜0.01），莖粗、節(jié)間數(shù)和莖稈干質(zhì)量與生物產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），葉片數(shù)、莖稈汁液糖錘度、葉片干質(zhì)量、穗干質(zhì)量和出汁率與 生物產(chǎn)量相關(guān)性不顯著（P＞0.05）。

表3 甜高粱各觀測指標(biāo)相關(guān)分析Table 3Correlation analysis of various observation indexes of sweet sorghum

為探明各性狀對甜高粱生物產(chǎn)量的直接和間接作用，進(jìn)行通徑分析。甜高粱不同指標(biāo)對生物產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)由大到小莖粗（0.387）＞葉片數(shù)（0.329）＞株高（0.229）＞莖稈干質(zhì)量（0.222）＞葉片干質(zhì)量（0.119）＞莖稈汁液糖錘度（0.066）＞節(jié)間數(shù)（0.030）＞穗干質(zhì)量（0.006）＞出汁率（-0.051）（表4）。莖粗和葉片數(shù)對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)較大，其次是株高和莖稈干質(zhì)量，葉片干質(zhì)量、莖稈汁液糖錘度、節(jié)間數(shù)以及穗干質(zhì)量對甜高粱生物產(chǎn)量的直接正效應(yīng)均較小，出汁率對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)為負(fù)。

表4 甜高粱各觀測指標(biāo)與生物產(chǎn)量通徑分析Table 4Path analysis of observation indexes and biological yield of sweet sorghum

表5 甜高粱灌溉生產(chǎn)力（IWUE）和偏肥料生產(chǎn)力（PFP）Table 5 IWUE and PFP of sweet sorghum

2.3 甜高粱灌溉水生產(chǎn)力和肥料偏生產(chǎn)力

水肥交互作用對IWUE 影響顯著（F=10.31，P＜0.05）（表5），W1F3 處理下IWUE 最大（3.80 kg/m3），顯著地高于其他處理（F=10.02，P＜0.05），其中比最大灌溉施肥量處理組合W3F3 提高87.19%。灌溉量對IWUE 影響顯著（F=10.96，P＜0.05），IWUE 隨灌溉量的增大而降低，W1 處理下IWUE 最大（3.15 kg/m3），比W2 處理和W3 處理分別提高25.50%和53.66%。施肥量對IWUE 影響不顯著（F=1.38，P＞0.05）。水肥交互作用對PFP 影響達(dá)到顯著水平（F=14.52，P＜0.05），在W2F1 處理下，甜高粱PFP最高（43.39 kg/kg），W1F3 處理次之（36.27 kg/kg）。灌溉量對甜高粱PFP 影響不顯著（F=2.56，P＞0.05）。施肥量對PFP 影響達(dá)到顯著水平（F=13.95，P＜0.05），PFP 隨施肥量的增加呈下降趨勢，F(xiàn)1 處理甜高粱PFP最大（39.38 kg/kg），比F2 處理和F3 處理分別提高35.80%和53.95%。

2.4 不同水肥條件下甜高粱經(jīng)濟(jì)效益

甜高粱的產(chǎn)量收益、純收益和產(chǎn)投比均存在顯著差異（P＜0.05）（表6）。W1F3 處理下甜高粱產(chǎn)量收益、純收益和產(chǎn)投比均最高（26 418.84 元/hm2、15 850.73 元/hm2和2.50%），且比其他處理顯著提高21.65%～39.56%、38.40%～96.50%和17.92%～45.35%（P＜0.05），其中比最大灌溉施肥量處理組合W3F3分別提高30.84%、88.17%和45.35%。

表6 不同處理下甜高粱生物產(chǎn)量效益和產(chǎn)投比Table 6Yieldprofits and production investment ratio of sweet sorghumunder different treatments

3 討論

3.1 水肥處理對甜高粱株高、莖粗及生物產(chǎn)量的影響

在作物生長發(fā)育的過程中養(yǎng)分和水分是不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，合理的水肥調(diào)控措施可以促進(jìn)作物生長發(fā)育和生物產(chǎn)量的提升[25]。本研究表明，在不同水肥組合處理下，灌溉量對甜高粱株高、莖粗和生物產(chǎn)量的影響不顯著，但施肥量顯著影響株高、莖粗和生物產(chǎn)量，且水肥交互作用顯著影響株高和生物產(chǎn)量。這說明施肥能夠增加甜高粱株高和生物產(chǎn)量，并且其合理的水肥配比在水肥耦合作用下對甜高粱生物產(chǎn)量和株高的提升作用更為顯著，這與董世磊[26]對新高粱的研究結(jié)果一致。王月福等[27]認(rèn)為水肥過多過少均不利于作物產(chǎn)量提高，而且導(dǎo)致作物品質(zhì)下降。本研究表明當(dāng)灌溉量為6 000 m3/hm2（當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶灌溉減量28.57%），施肥量為750 kg/hm2（當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶正常施肥水平）時，甜高粱株高，莖粗和生物產(chǎn)量均達(dá)到最優(yōu)，這與解婷婷等[21]對干旱區(qū)甜高粱種植中水肥管理研究結(jié)果基本一致。這說明在河西走廊區(qū)，適當(dāng)減少灌溉量，優(yōu)化水肥配比模式，從而有助于促進(jìn)甜高粱生長發(fā)育和生物產(chǎn)量的提升。

3.2 甜高梁不同指標(biāo)對生物產(chǎn)量的影響

作物的生長發(fā)育對生物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率和作用方式具有重要的指示作用[28-29]。楊珍等[29]的研究表明，甜高粱生物產(chǎn)量與株高、莖稈干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。本研究表明甜高粱株高、莖粗、節(jié)間數(shù)、莖稈干質(zhì)量與生物產(chǎn)量顯著的正相關(guān)，其中株高與生物產(chǎn)量相關(guān)性最強(qiáng)，達(dá)到極顯著水平，說明甜高粱生物產(chǎn)量的增加主要是由于株高、節(jié)間數(shù)、莖粗和莖稈干質(zhì)量性狀共同作用的結(jié)果。這與王增麗等[30]研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)出汁率對甜高粱干物質(zhì)產(chǎn)生直接的負(fù)效應(yīng)，這進(jìn)一步說明出汁率與生物產(chǎn)量之間存在拮抗作用，出汁率的增大不利于甜高粱產(chǎn)量的提升。其余8 個指標(biāo)對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)為正向作用，莖粗對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大，莖粗主要通過自身的直接正效應(yīng)和株高、節(jié)間數(shù)的間接正效應(yīng)來提高甜高粱生物產(chǎn)量，說明莖粗對生物產(chǎn)量的總效應(yīng)受到其他指標(biāo)的影響較大。其次是葉片數(shù)、株高和莖稈干質(zhì)量，其中葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量主要通過自身的直接效應(yīng)對生物產(chǎn)量產(chǎn)生較強(qiáng)的影響，且葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量對生物產(chǎn)量的直接作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其間接作用，表明葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量對生物產(chǎn)量的總效應(yīng)受其他指標(biāo)的影響較小，是影響甜高粱生物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。綜合相關(guān)分析和通徑分析的結(jié)果表明，影響甜高粱生物產(chǎn)量的主要性狀是株高、莖粗、葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量，其不但與甜高粱生物產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)較大，并對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)大于其他指標(biāo)。因此，在關(guān)注水肥配比模式對甜高粱生物產(chǎn)量影響的同時，還要注重對莖粗、株高、葉片數(shù)和莖稈性狀的栽培，并協(xié)調(diào)其他性狀共同促進(jìn)甜高粱生物產(chǎn)量的提升。

3.3 水肥處理對甜高粱灌溉水生產(chǎn)力（IWUE）和肥料偏生產(chǎn)力（PFP）的影響

作物栽培不僅要求獲得較高產(chǎn)量，同時也要提高其水肥利用效率。在作物栽培模式中，合理的水肥制度能夠提高灌溉水生產(chǎn)力和肥料生產(chǎn)力，實現(xiàn)節(jié)約水資源、降低土壤污染及增產(chǎn)等多重目標(biāo)。適度的虧水灌溉可以提高灌溉水生產(chǎn)力[31-38]。本研究表明在不同水肥處理條件下，灌溉量對甜高粱IWUE 影響顯著，且IWUE 隨著灌溉量的增大而降低。其主要原因為：一方面過量的灌溉水將養(yǎng)分淋溶到甜高粱根層之外，根系難以吸收水分，且灌水量過大，土壤表層N、P等更容易下滲到深層土壤，造成根系生長環(huán)境的污染，容易誘發(fā)作物病變，不利于作物生物產(chǎn)量的提高，導(dǎo)致IWUE 下降[39]；另一方面在灌溉農(nóng)田中土壤水分過高，植物根系的呼吸作用受到抑制，從而降低了植物對養(yǎng)分的吸收和利用，不利于生物產(chǎn)量的提升[36-37]，進(jìn)而導(dǎo)致IWUE 的降低。本研究還發(fā)現(xiàn)雖然施肥量對甜高粱IWUE 的影響不顯著，但適當(dāng)?shù)脑黾邮┓柿烤哂姓{(diào)水作用，通過“以肥調(diào)水”的途徑也能促進(jìn)甜高粱生物產(chǎn)量的提高，從而促進(jìn)IWUE 的提高。在以往的研究中，施肥量對棉花[40-41]、番茄[42-43]和馬鈴薯[44]等作物的PFP 影響顯著，本研究表明施肥量的增加顯著降低PFP，說明降低施肥量反而有利于PFP 的提高。白珊珊等[45]研究表明水肥交互作用對小麥、玉米IWUE 和PFP 影響顯著，這與本研究得出的在河西走廊邊緣荒漠綠洲區(qū)水肥交互作用對甜高粱IWUE和PFP 影響均顯著的結(jié)果相吻合。

4 結(jié)論

1）在不同水肥處理下，當(dāng)灌溉量為6 000m3/hm2，施肥量為750kg/hm2時，甜高粱生物產(chǎn)量最大，純收益和產(chǎn)投比最高，且該處理模式下株高、莖粗及灌溉水生產(chǎn)力都能達(dá)到最優(yōu)水平，肥料偏生產(chǎn)力也僅次于最優(yōu)水平。

2）甜高粱莖粗、株高、葉片數(shù)和莖稈干質(zhì)量不但與生物產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)較大，且對甜高粱生物產(chǎn)量的直接效應(yīng)高于其他性狀。