灌水下限和施肥量对榆林沙地马铃薯生长和水肥利用的影响

发布时间：2020-06-22 19:31

【摘要】：研究生育期土壤水分下限调控和施肥对陕北榆林地区滴灌马铃薯生长、干物质累积量、产量、块茎品质、水肥利用效率、植株各器官养分吸收利用和土壤养分累积分布规律的影响,以期探寻马铃薯优质高产的水肥调控模式。试验以马铃薯“紫花白”为材料,在各个生育期(苗期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟期)设置3个灌水下限水平W1(55%、60%、65%、55%、55%)、W2(65%、70%、75%、65%、65%)、W3(75%、80%、85%、75%、75%)和4个N-P_2O_5-K_2O(kg/hm~2)施肥量:F1(100-40-150 kg/hm~2)、F2(150-60-225 kg/hm~2)、F3(200-80-300 kg/hm~2)、F4(250-100-375 kg/hm~2),共12个处理,在生育期内对马铃薯株高、叶面积指数、茎粗、SPAD等生长指标进行观测,并统计植株干物质累积量、产量及其构成、块茎淀粉、维生素C、还原性糖含量,以及马铃薯全生育期内植株各器官氮磷钾的累计量和土壤氮磷钾的残留量,分析各观测指标对水肥的响应机制。试验结果如下:(1)灌水下限和施肥量对马铃薯的生长、品质、水分利用效率和肥料偏生产力均有显著影响。在同一施肥水平下,W2处理的马铃薯生长、产量、品质、水肥利用效率均显著高于W1和W3处理。W2处理的平均产量为43187.15 kg/hm~2,比W1和W3分别增加了24.59%和5.26%,淀粉和维生素C含量分别增加了15.32%和6.37%,8.04%和4.66%,水分利用效率(WUE)分别增加了15.53%和7.54%,肥料偏生产力(PFP)分别增加了21.65%和4.41%。在同一灌水水平下,F3处理的马铃薯生长、产量、水分利用效率均显著高于F1、F2和F4处理,淀粉含量和维生素C含量在F2处理最高。F3处理的平均产量为44691.32 kg/hm~2,比F1、F2和F4处理分别增加了41.79%、10.98%和6.34%。水分利用效率随施肥量的增加均呈抛物线变化趋势,PFP随施肥量增加呈减小趋势,F1处理的肥料偏生产力平均为108.69 kg/kg,比F2、F3和F4处理分别显著增加了17.41%、41.06%和87.50%。(2)灌水下限和施肥量对植株全生育期内各器官的养分累积和土壤养分残留有显著影响。在全生育期内,植株氮磷钾累积量大小表现为钾素氮素磷素。在同一施肥水平下,W2处理下成熟期植株氮磷钾累积总量最高,氮素分别比W1、W3增加了10.55%、5.42%,磷素增加了24.59、12.77%,钾素增加了14.21%、9.40%,W2灌水下限更适合植株养分的积累;在同一灌水水平下,植株成熟期氮磷钾累积总量随着施肥量的增加先增加后减少,在F3处理下最高,氮素分别比F1、F2、F4增加了116.55%、26.98%和20.72%,磷素增加了73.31%、35.55%和27.07%,钾素增加了62.05%、19.12%和11.57%,施肥量过多并不能使植株养分吸收增多。相同灌水水平下,植株氮磷钾利用效率随着施肥量增加不断减小,在F1处理下达到最大;相同施肥水平下,植株氮磷钾吸收效率随着灌水下限的增加先增加后减少,在W2处理下达到最大。成熟期滴灌带下土壤剖面硝态氮、速效磷和速效钾含量均表现为随施肥量增加而增加,随灌水下限提高而减小,养分在土壤表层聚集,各土层中,0-20 cm的土壤养分占0-100 cm的比例最大。综上,F3W2处理下植株养分累积量达到最大,土壤残留养分较少,适合该地区马铃薯养分吸收利用。(3)运用主成分分析法评价马铃薯品质表明,F3W2处理排名第一,综合马铃薯生长、品质、产量、水肥利用效率、植株养分吸收和土壤养分残留,F3W2处理是榆林地区马铃薯优质高产的最优水肥组合。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S532

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