摘要:為探究不同比例有機(jī)肥替施化肥和不同滴灌量對陜北地區(qū)馬鈴薯生長、產(chǎn)量、水肥利用效率等多方面的綜合影響。試驗設(shè)置3個滴灌水平[W1(100%ETC)、W2(80%ETC)、W3(60%ETC)]和3個施肥水平[F1(100%化肥)、F2(80%化肥+20%有機(jī)肥)、F3(60%化肥+40%有機(jī)肥)],再加對照(CK)共10個處理。在整個生育期內(nèi)對馬鈴薯生長、產(chǎn)量、水肥利用效率等指標(biāo)進(jìn)行測定,探究馬鈴薯各個指標(biāo)對不同比例水肥的響應(yīng)機(jī)制。結(jié)果表明,化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力均有極顯著影響,而水肥交互作用對馬鈴薯干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力均有顯著影響;W2(80%ETC)水平下的馬鈴薯測定的株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量構(gòu)成要素、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力均是最優(yōu)的,相比于其他2種滴灌水平均有顯著提高;以一定比例的有機(jī)肥替施化肥能使馬鈴薯株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量構(gòu)成要素、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力顯著提高,其中F2(80%化肥+20%有機(jī)肥))施肥水平相比于其他2個施肥水平是最優(yōu)的;用熵權(quán)法對馬鈴薯株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力計算權(quán)重,再利用TOPSIS法建立綜合評價模型,得到Si值最大的為T5(W2F2)處理。
關(guān)鍵詞:馬鈴薯;化肥減量;有機(jī)肥;產(chǎn)量;熵權(quán)法;水肥利用效率
中圖分類號:S532.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2024)17-0073-07
收稿日期:2024-02-29
基金項目:國家自然科學(xué)基金(編號:52169014)。
作者簡介:付錦濤(1999—),男,陜西延安人,碩士研究生,主要從事大田作物及水肥管理研究。E-mail:408303946@qq.com。
通信作者:王秀康,博士,教授,主要從事節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)等研究。E-mail:wangxiukang@126.com。
馬鈴薯為多年生草本植物,是世界四大糧食作物之一,全球分布范圍較廣、適應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富[1-2]。我國馬鈴薯在種植規(guī)模與產(chǎn)量方面都是位于世界第一[3]。陜北地區(qū)的土壤質(zhì)量、光熱條件和氣溫都適合馬鈴薯生長,陜北地區(qū)是國內(nèi)馬鈴薯的主要產(chǎn)區(qū)之一。近些年來陜北地區(qū)受到極端天氣的影響,降水量少、蒸發(fā)量大,再加上灌溉和施肥技術(shù)相對落后,農(nóng)民為了使馬鈴薯單產(chǎn)提高,便施入大量的化學(xué)肥料,這直接導(dǎo)致化肥利用效率降低、種植成本提高,同時造成農(nóng)田土壤肥力退化、土壤板結(jié)和農(nóng)業(yè)面源污染,嚴(yán)重影響陜北馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。
近些年來,很多學(xué)者研究了水肥資源的高效利用以及不同比例的有機(jī)肥替施化肥對作物生長和產(chǎn)量的影響[5]。萬辰等的研究表明,有機(jī)肥可以均衡土壤養(yǎng)分,能長期為土壤提供微量元素,還能改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分;有機(jī)肥可以提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量,使作物根際微生物群得到改善,植株抗病蟲能力提高,還能促進(jìn)化學(xué)肥料利用效率[6-7]。婁菲等的研究表明,有機(jī)肥替施部分化肥氮肥,可以明顯提高糯玉米的產(chǎn)量[8]。在提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)方面,除了肥料施用,合理灌溉也是重要的影響因素,馬鈴薯對水分很敏感,短時間的干旱脅迫就會嚴(yán)重影響其產(chǎn)量、品質(zhì)[9]。
目前,許多學(xué)者利用熵權(quán)法和TOPSIS評價作物產(chǎn)量和品質(zhì)來計算最佳的灌水和施肥比例,主要用于玉米、番茄等作物[10]。然而用熵權(quán)TOPSIS 綜合評價方法對馬鈴薯化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量的研究報道很少。因此本研究在不同的水肥交互條件下利用膜下滴灌技術(shù),研究減量不同的化肥配施有機(jī)肥和不同的灌水量對陜北半干旱地區(qū)馬鈴薯植株生長、產(chǎn)量和水肥利用效率的影響,利用熵權(quán)TOPSIS 綜合評價方法篩選出馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的最佳水肥組合,以期為改善陜北半干旱地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗區(qū)概況
試驗于2023年5—9月在延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院試驗基地(109°11′E、36°38′N,海拔1 117 m)實施,年平均降水量474 mm,主要集中在6—8月,蒸發(fā)量在1 800 mm左右。
1.2 試驗設(shè)計
本試驗的供試馬鈴薯品種為荷蘭十五,試驗設(shè)計方案見表1。設(shè)計了3個施肥水平(100%化肥、80%化肥+20%有機(jī)肥、60%化肥+40%有機(jī)肥)和3個滴灌水平(100%ETC、80%ETC、60%ETC),共9個處理,同時還設(shè)置1個空白對照(60%ETC+不施肥),每個處理設(shè)置3次重復(fù),共30個試驗小區(qū),各小區(qū)采取隨機(jī)區(qū)組排列。
各小區(qū)長3.6 m、寬3.3 m,小區(qū)面積為 11.88 m2,各小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列,為了避免各處理間存在互相影響,各小區(qū)之間設(shè)有擋水板,約1 m深。先翻耕試驗田,4月29日種植,9月1日收獲。機(jī)械起壟、膜下滴灌、人工覆膜種植,壟高約35 cm,壟寬約70 cm,株距約20 cm,種植深度約9 cm,種植密度4.55萬株/hm2。
試驗中所施肥料的養(yǎng)分含量:有機(jī)肥(含N 3.5%、含P 1.15%、含K 0.3%),尿素(含N 46%),過磷酸鈣(含P2O5 16%),硫酸鉀(含K2O 50%)。有機(jī)肥當(dāng)作基肥,翻耕時一次性施入,化肥采用追肥的方式進(jìn)行施入,追肥采用水肥一體化技術(shù)在馬鈴薯5個生育階段進(jìn)行施入,具體施入時間為苗期(5月15日)、塊莖形成期(6月20日)、塊莖膨大期(7月12日)、淀粉積累期(8月2日)、成熟期(8月21日),各個生育時期施入肥料質(zhì)量比為 1 ∶2 ∶3 ∶3 ∶1。
試驗基地內(nèi)建立氣象站,ET0(參照作物的標(biāo)準(zhǔn)蒸散量)通過該氣象站所監(jiān)測得到的各參數(shù)計算得來。
計算公式[11]如下:
ET0=0.48Δ(R-G)+γ900u2(es-ea)T+273Δ+γ(1+0.34u2);
ETc=ET0Kc 。
式中:Δ是飽和水汽壓與溫度關(guān)系曲線的斜率;R為凈輻射,MJ(m2·d);T為空氣中平均溫度;G為土壤熱通量;es為空氣中飽和水汽壓;ea為空氣中實際水汽壓;γ為溫度計常數(shù);u2為地面以上2 m處的風(fēng)速;ETc為作物蒸散量;Kc為作物系數(shù)。馬鈴薯全生育期內(nèi)的作物系數(shù):苗期為0.50、塊莖形成期為0.65、塊莖膨大期為1.15、淀粉積累期為1.15、成熟期為0.75。
1.3 測定項目及方法
1.3.1 株高和莖粗 在各試驗小區(qū)隨機(jī)選取3株馬鈴薯,在各生育期內(nèi)測定其株高和莖粗。測量方法:株高用卷尺(測量從馬鈴薯地上根部到葉尖端)、莖粗用游標(biāo)卡尺(測量馬鈴薯地上根部2 cm處)測量。
1.3.2 成熟期干物質(zhì)量的測定 各小區(qū)隨機(jī)挖3株馬鈴薯,將其塊莖、根、莖和葉分離,用水將其清洗干凈,待其表面干后裝進(jìn)紙袋子里,放入105 ℃的烘箱殺青,時間為30 min,然后將溫度調(diào)為75 ℃ 烘至恒重。最后用電子天平(精度0.001 g)測定其各器官干重。
1.3.3 馬鈴薯產(chǎn)量的測定 待馬鈴薯成熟后,每個小區(qū)隨機(jī)挖取3株馬鈴薯,用水將馬鈴薯塊莖清洗干凈,再用吸水紙將其表面水分吸干,測定各處理馬鈴薯的單株總重、最大塊莖重、商品薯重。
1.3.4 馬鈴薯生育期耗水量及水肥利用效率的計算 在馬鈴薯種植前(4月22日)、苗期(5月6日)、塊莖形成期(6月22日)、塊莖膨大期(7月12日)、淀粉積累期(8月4日)、馬鈴薯成熟期(8月26日),在小區(qū)里隨機(jī)選取3個點位,每隔10 cm取1次土,取到60 cm土層,測定各土層水分含量(Wi)。對取來的土壤測定其重量,然后將其至于105 ℃ 的烘箱內(nèi)烘干,計算出土壤儲水量[12]:
W=∑ni=1WiHiγi×10。
式中:W為土壤儲水量,mm;i=1,2,…,n,為土層深度(n=6);Wi為第i土層的土壤水分含量;Hi為第i土層的土壤深度,cm;γi為第i層的土壤容重,g/cm3。
馬鈴薯的耗水量(ET)是由土壤水分平衡方程來計算[13]:
ET=P+I-ΔS
式中:ET為馬鈴薯生長期的耗水量,mm;P為馬鈴薯生長季降水量,mm;I為馬鈴薯生長期的灌水量,mm;ΔS為播種前的儲水量和收獲時0~60 cm 土層儲水量的變化值。
水分利用效率的計算:
WUE=Y/ET。
式中:WUE為水分利用效率;Y為馬鈴薯產(chǎn)量;ET為馬鈴薯生長期的耗水量。
肥料偏生產(chǎn)力的計算:
PEP=Y/F。
式中:PFP為肥料偏生產(chǎn)力,kg/kg;Y為馬鈴薯的產(chǎn)量,kg;F為馬鈴薯整個生育期施用的N、P、K肥料的總量,kg。
1.4 數(shù)據(jù)分析與處理
用Excel 2010 對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,使用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件和Origin 21.0進(jìn)行方差和顯著性分析,然后根據(jù)數(shù)據(jù)繪圖,分析計算所有馬鈴薯參數(shù)之間的關(guān)系。
2 結(jié)果與分析
2.1 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯株高、莖粗的影響
2.1.1 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯株高的影響
水肥在馬鈴薯的整個生長過程中起著非常重要的作用,馬鈴薯利用根系吸收土壤中的養(yǎng)分和水分,光合作用合成碳水化合物。如圖1-A所示,整個生育期馬鈴薯的株高呈逐漸升高的趨勢,在相同的灌水條件下,F(xiàn)2(80%化肥+20%有機(jī)肥)的施肥量所對應(yīng)的馬鈴薯株高長勢最優(yōu);在相同的施肥量條件下,W2灌水量所對應(yīng)的馬鈴薯株高長勢最優(yōu),其中T5(W2F2)處理下所對應(yīng)的馬鈴薯株高在5個不同生育時期都是長勢最優(yōu)的。由表2可知,S1、S2、S3時期灌水量對株高的影響極顯著,S1、S3時期施肥對馬鈴薯株高的影響極顯著,S2、S4時期施肥對馬鈴薯株高的影響顯著,S1、S2、S3時期水肥交互作用下對馬鈴薯株高的影響顯著。S4時期的馬鈴薯株高增加的速度最快,S5時期的馬鈴薯株高增加的速度降低,這個時期馬鈴薯的營養(yǎng)主要集中在塊莖。S5時期(塊莖成熟期)達(dá)到峰值,T5處理株高最大,為85.71 cm。
2.1.2 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯莖粗的影響
作物莖的作用主要是輸送水、無機(jī)鹽、有機(jī)物到作物的各個部位,用來支撐枝葉、花、果實,還能為作物貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。如圖1-B所示,整個生育期馬鈴薯的莖粗呈逐漸升高的趨勢,在相同的灌水條件下,F(xiàn)2(80%化肥+20%有機(jī)肥)的施肥量所對應(yīng)的馬鈴薯莖粗長勢最優(yōu);施肥量相同條件下,W2灌水量所對應(yīng)的馬鈴薯莖粗長勢最優(yōu),其中T5(W2F2)處理下所對應(yīng)的馬鈴薯莖粗在5個不同生育時期都是長勢最優(yōu)的,到成熟期莖粗最高,為13.21 mm。由表2可知,S1時期不同灌溉水平對馬鈴薯莖粗的影響不顯著,不同有機(jī)肥的配施比例對馬鈴薯莖粗的影響顯著,水肥交互作用對馬鈴薯莖粗的影響也顯著,S2、S3時期不同灌溉水平對莖粗的影響顯著,S2時期不同有機(jī)肥的配施比例對馬鈴薯莖粗的影響極顯著,S3時期不同有機(jī)肥的配施比例對馬鈴薯莖粗的影響極顯著,S2時期水肥交互作用對馬鈴薯莖粗的影響極顯著,S3時期水肥交互作用對馬鈴薯莖粗的影響顯著,S4、S5時期不同灌溉水平之間的差異不顯著,S4時期不同有機(jī)肥的配施比例對馬鈴薯莖粗的影響極顯著,S5時期不同有機(jī)肥的配施比例對馬鈴薯莖粗的影響不顯著,S4、S5時期水肥交互作用對馬鈴薯莖粗的影響不顯著。
2.2 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯干物質(zhì)積累量的影響
干物質(zhì)的積累量是檢驗作物中有機(jī)物的積累量和營養(yǎng)物質(zhì)的重要指標(biāo)。如圖2所示,灌水量和施肥量對馬鈴薯干物質(zhì)積累量有極顯著影響,而水肥交互作用對馬鈴薯干物質(zhì)積累量影響顯著,各器官干物質(zhì)量表現(xiàn)為:塊莖>莖>葉>根,T5處理下的干物質(zhì)積累量最大,為13.23 t/hm2,顯著高于其他處理,隨著灌水量的減小、有機(jī)肥配比的增加,馬鈴薯干物質(zhì)的積累量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,W2處理下的平均干物質(zhì)積累量高于W1、W3,分別高出4.17%、8.39%。F2處理下的平均干物質(zhì)積累量明顯高于F1、F3,分別高出10.43%、3.80%。
2.3 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響
由表3可知,灌水和施肥對馬鈴薯產(chǎn)量影響極顯著,水肥交互作用對馬鈴薯產(chǎn)量顯著,灌溉水平一致情況下F2處理的馬鈴薯產(chǎn)量是最大的,平均為39.11 t/hm2,相比于F1、F3分別高出15.13%和7.15%,隨著有機(jī)肥替施的增加,馬鈴薯產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后減的趨勢。相同施肥水平下W2處理下的馬鈴薯產(chǎn)量最大,平均為39.49 t/hm2,相比于W1、W3分別高出10.57%和14.85%。隨著灌水量的減小,馬鈴薯產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后減的趨勢。單株薯重和產(chǎn)量的變化趨勢相同。灌水和施肥對馬鈴薯商品薯重的影響均極顯著,但水肥交互作用對馬鈴薯商品薯重的影響不顯著,在相同灌溉水平下F2處理的馬鈴薯商品薯重最大,平均為 588.86 g/株,相比于F1、F3分別高出20.13%和10.13%。相同施肥水平下W2處理的馬鈴薯商品薯重最大,平均為617.53 g/株,相比于W1、W3分別高出14.22%和35.55%。灌水和施肥對馬鈴薯最大薯重影響極顯著,水肥交互作用對馬鈴薯最大薯重影響也極顯著,在相同灌溉水平下F2處理的馬鈴薯最大薯重最大,平均為362.88 g/個,相比于F1、F3分別高出18.41%和7.46%,相同施肥水平下W2處理下的馬鈴薯最大薯重最大,平均為387.08 g/個,相比于W1、W3分別高出13.13%和39.33%。
2.4 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對土壤儲水量和馬鈴薯耗水量的影響
由表4可知,W1處理在整個生育期土壤儲水量相比于其他處理是最高的,W1處理的平均土壤儲水量比W2處理高7.55%,比W3處理高32.78%,T1處理的土壤儲水量是最高的,T9的土壤儲水量是最低的。隨著灌水量的降低作物耗水量也在降低,耗水量和灌水量呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系,W1水平下的耗水量是最高的,W1比W2、W3分別高出38.55%、93.94%,從整體上看,隨著有機(jī)肥替施化肥的比例增加,作物耗水量呈現(xiàn)出先增后降的趨勢,F(xiàn)2比F1、F3的作物耗水量分別高出3.28%和5.84%。
2.5 化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力的影響
由表4、圖3可知,灌水量和施肥量對馬鈴薯水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力影響均極顯著,水肥交互作用對馬鈴薯水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力影響均顯著。T8處理的水分利用效率最高,為21.45 kg/m3,最低的是T1處理,為10.11 kg/m3。隨著灌水量的降低, 馬鈴薯水分利用效率逐漸增高,W3水平下的水分利用效率比W1、W2分別高出86.56%、21.76%。隨著有機(jī)肥替施比例增加,馬鈴薯水分利用效率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,F(xiàn)2處理最高,比F1、F3處理分別高出9.53%和1.65%。T5處理的肥料偏生產(chǎn)力是最高的,為71.48 kg/kg,最低的是CK,為53.41 kg/kg。隨著灌水量的減少,馬鈴薯肥料偏生產(chǎn)力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,W2水平下的肥料偏生產(chǎn)力最高,比W1、W3分別高出10.59%和14.86%。隨著有機(jī)肥替施比例的增加,馬鈴薯肥料偏生產(chǎn)力呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,F(xiàn)2的肥料生產(chǎn)力最高,比F1、F3分別高出15.12%和7.16%。
2.6 基于熵權(quán)TOPSIS綜合評價模型對馬鈴薯水肥比例優(yōu)化
為得出陜北地區(qū)馬鈴薯合理灌水量和有機(jī)肥替施化肥的最優(yōu)比例,應(yīng)用熵權(quán)TOPSIS綜合評價模型,將馬鈴薯株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、單株產(chǎn)量、商品薯重、最大薯重、總產(chǎn)量、土壤儲水量、作物耗水量、水分利用效率、肥料偏生產(chǎn)力作為模型對象的11個指標(biāo)構(gòu)建原始矩陣,進(jìn)行歸一化處理。
建模步驟如下:
式中:選取n個樣本,m個指標(biāo),其中yij為無量綱化處理的第i個樣本的第j個指標(biāo)值;xij 為第i個樣本的第j個指標(biāo)數(shù)據(jù);e為信息熵值;d為信息效用值。
株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、單株產(chǎn)量、商品薯重、最大薯重、總產(chǎn)量、土壤儲水量、作物耗水量、水分利用效率、肥料偏生產(chǎn)力各指標(biāo)的熵權(quán)值分別為:Wj=(0.084 0、0.076 9、0.082 1、0.092 0、0.088 5、0.071 4、0.092 0、0.073 8、0.116 6、0.096 0、0.126 7)。利用TOPSIS計算得到各處理的Si=(0.283 9、0.373 2、0.564 5、0.484 5、0.596 4、0.754 0、0.696 6、0.333 8、0.467 5、0.338 1)。Si值最大為優(yōu),優(yōu)劣順序為T5>T6>T4>T2>T3>T8>T1>T9>T7>CK,T5處理為最優(yōu)處理。
3 討論
作物的莖用來支撐枝、葉、花、果實,為作物各個器官輸送營養(yǎng)物質(zhì),還可以為作物貯存營養(yǎng)物質(zhì),而馬鈴薯的株高、莖粗是馬鈴薯生長的重要指標(biāo),研究表明,合理的有機(jī)肥配施化肥可以有效提高馬鈴薯的株高和莖粗。本研究結(jié)果表明,隨著滴灌量逐漸減小和化肥減量配施有機(jī)肥的比例增加,馬鈴薯的株高、莖粗在整個生育期內(nèi)都呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,這與蘭慧至等的研究結(jié)果[14]相同,與畢麗霏等研究中不同類型的水肥調(diào)控對馬鈴薯生長影響顯著,在相同肥料情況下,馬鈴薯的株高、莖粗會隨著灌水下限的增高而呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢[15]一致,本研究結(jié)果表明合理的灌水可以提高馬鈴薯的株高、莖粗,過量或少量的灌水會抑制馬鈴薯莖的生長,施加合理的有機(jī)肥替施化肥可以提高馬鈴薯的株高和莖粗。
馬鈴薯干物質(zhì)累積量是產(chǎn)量的基礎(chǔ),各器官干物質(zhì)積累量的占比是衡量產(chǎn)量的關(guān)鍵因素[16]。本研究中滴灌量和不同的有機(jī)肥替施化肥對馬鈴薯干物質(zhì)累積量有極顯著影響,而水肥交互作用對馬鈴薯干物質(zhì)量影響顯著,并且隨著滴灌量的降低,干物質(zhì)的累積量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,這與熊湖等的研究結(jié)果[17]一致。張亮等的研究表明,有機(jī)肥配施化肥能使馬鈴薯的莖、葉延緩衰老,增加馬鈴薯各個器官干物質(zhì)累積量[18]。以上研究的結(jié)果與本研究結(jié)果基本一致。本研究在成熟期各處理之間干物質(zhì)累積量有顯著差異,其中T5(F2W2)處理下的干物質(zhì)累積量顯著高于CK。說明合理的滴灌量和合理的有機(jī)肥配施化肥的比例促進(jìn)了馬鈴薯各個器官的生長,有利于馬鈴薯干物質(zhì)量的積累。
合理滴灌可以使馬鈴薯吸收充足的水分,從而使塊莖健康生長,過多的滴灌抑制馬鈴薯塊莖生長,較少的滴灌使馬鈴薯造成干旱脅迫,馬鈴薯塊莖不能正常生長發(fā)育[19]?;蕼p量配施有機(jī)肥能改善土壤結(jié)構(gòu),為土壤增加養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì),提高了土壤中微生物的活性,還能提高植株抗病蟲能力以及促進(jìn)化肥利用效率[20-21]。當(dāng)灌水條件一定時,隨著施肥量的增加馬鈴薯產(chǎn)量會呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,還有研究者發(fā)現(xiàn),施肥量的增加可以緩解水分脅迫對于馬鈴薯生長的影響,進(jìn)而對馬鈴薯生長生理進(jìn)行調(diào)節(jié),使馬鈴薯產(chǎn)量和水分利用效率提高[22]。從本研究結(jié)果來看,滴灌量和有機(jī)肥的配施比例對馬鈴薯產(chǎn)量影響極顯著,而水肥交互作用對產(chǎn)量影響顯著,這與杜常亮等的研究結(jié)果[23]一致。合理的滴灌量和合理的配施有機(jī)肥可以不同程度提高馬鈴薯單株薯重、商品薯重和最大薯重,其中T5處理下的馬鈴薯單株薯重、商品薯重和最大薯重相比于其他處理均是最優(yōu)的。肖石江等的研究表明,在一定的范圍內(nèi),灌水量和施肥量的增加都能提高馬鈴薯的肥料偏生產(chǎn)力,然而到一定程度后再增加灌水量和施肥量,馬鈴薯的肥料偏生產(chǎn)力就會降低[19],本研究結(jié)果與之一致。
4 結(jié)論
化肥減量配施有機(jī)肥和灌水量對馬鈴薯干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力均有極顯著影響,而水肥交互作用對馬鈴薯干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力均有顯著影響。
W2(80%ETC)水平下馬鈴薯的株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量構(gòu)成要素和肥料偏生產(chǎn)力均是最優(yōu)的,相比于其他2種滴灌水平均有顯著提高。
以一定比例的有機(jī)肥替施化肥能使馬鈴薯株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量構(gòu)成要素、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力顯著提高,其中F2(80%化肥+20%有機(jī)肥)施肥水平相比于其他2個施肥水平是最優(yōu)的。
用熵權(quán)法對馬鈴薯株高、莖粗、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量、水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力計算權(quán)重,再利用TOPSIS法建立綜合評價模型,得到Si值最大的為T5(W2F2)處理。
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