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针对目前马铃薯生产中水肥利用率低以及过量施肥导致地下水污染的问题,本试验通过设置5个追氮水平(追氮量分别为0、60、120、180、240 kg/hm~2)和5个灌水水平(块茎增长初期灌水量分别为75、255、435、615、795 m~3/hm~2)相交互,研究膜下滴灌马铃薯土壤水分、硝态氮的时空变化以及氮肥与马铃薯产量形成、水分利用效率的关系及水氮运移的调控机制等,旨在为膜下滴灌马铃薯的水肥精确管理以及土壤中硝态氮的淋溶污染防控提供理论依据和实践指导。结果表明:(1)不同灌水量处理下,各土层土壤含水量均随灌水量的增加而增加,中高灌水量处理A3、A4、A5 0-40cm根层土壤含水量显著高于低灌水量处理A1、A2,但A3、A4、A5间差异不显著。高灌水量处理A4、A5在100cm-120cm土层土壤含水量显著高于中低灌水量处理A1、A2、A3。A3处理即已达到了马铃薯植株生长的基本需水要求,过多灌水并不会再明显提高马铃薯主要根层土壤水分含量,反而会加重大量灌水向深层土壤的渗漏,造成灌水资源的浪费。(2)相同灌水而不同追氮量条件下,各土层土壤硝态氮含量随施氮量增加而提高,从地表往下每20cm一层的土壤硝态氮含量均表现为N5显著高于N1,其增幅分别高达9.29~3.26倍。高追氮处理N4、N5在0-80cm土层二者硝态氮含量差异不显著,而显著高于不追氮和中低追氮处理N1、N2、N3,在100-120cm土层N5硝态氮含量显著高于N4、N3、N2、N1。相同追氮而不同灌水量条件下,不同土层硝态氮含量变化不同,0-20cm随灌水量增加而下降;20-40cm呈先增后降趋势,以A3处理土壤硝态氮含量为最高;而40cm以下各土层土壤硝态氮含量则呈逐渐降低趋势。在水氮耦合条件下,高追氮中低灌水处理N4A3、N5A1、N5A2、N5A3 0-40cm根层土壤硝态氮含量均显著大于其他各处理。不同施氮、灌水处理,各土层土壤硝态氮含量均随土层深度增加而快速下降,且处理间差异逐渐缩小。(3)不同土层土壤硝态氮含量与灌水量、追氮量的相关性及相关程度受追氮量或灌水量多少的影响明显。0-20cm土层硝态氮含量与灌水量呈极显著负相关、而与追氮量呈极显著正相关,20-40cm、40-60cm土层硝态氮含量与灌水量、追氮量均呈显著或极显著正相关,60cm以下土层硝态氮含量与灌水量、追氮量的正相关程度均逐渐降低。各土层硝态氮含量与灌水量的相关程度随追氮量增加而增强,而与追氮量的相关程度则随灌水量的增加而增强。大量施用氮肥或过量灌水均会导致下层土壤硝态氮含量增加,进而引起氮素的流失和对地下水体环境的污染。(4)膜下滴灌马铃薯叶面积指数、净同化率、干物质积累量等均随施氮量、灌水量的增加呈先增后降变化趋势。水氮耦合条件下,马铃薯最大叶面积指数、叶绿素含量、净同化率、干物质积累量均以N4A3、N4A4、N5A4、N4A5等组合处理为最高。适宜的灌水与追施氮肥耦合均对马铃薯植株生长、光合作用及干物质积累有良好促进作用。(5)马铃薯产量与块茎淀粉含量均随追氮量和灌水量的增加呈先增加后降低变化趋势。水氮耦合条件下,当施氮量不足时,无论灌水量高低,产量都不会明显提高,而当施氮量过高,不论灌水量高低,其块茎产量也都会有所降低。本试验条件下,灌水量为1710m~3/hm~2、追氮量为180 kg/hm~2的N4A3处理块茎产量和淀粉含量均同时达到62806kg/hm~2、14.01%的最大值,可以作为膜下滴灌马铃薯生产中较为适宜的灌水量和追氮量。(6)膜下滴灌马铃薯水分利用效率随追氮量和灌水量的增加均表现为先增加后降低变化趋势,以中高施氮量和中低灌水量处理组合水分利用效率为最高,而中低施氮量和中低灌水量组合为最低。本试验中以灌水量为1710 m~3/hm~2、追氮量为180kg/hm~2的N4A3处理水分利用效率最高,达到209.40kg/hm~2﹒mm。