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我国是世界马铃薯生产第一大国,但单产水平低,品质差,其中一个重要原因是由于施肥不合理造成的。为寻求马铃薯高产优质的最佳施肥水平,本文采用三元二次正交旋转组合设计,研究了氮、磷、钾施肥量对马铃薯产量及品质的影响。根据试验所得的数据资料,建立了各因子与马铃薯农艺性状(株高、主茎粗、分枝数)、叶绿素含量、光合速率、单株产量、单薯重、干物质含量、淀粉含量、Vc含量和蛋白质含量的数学回归模型,通过计算机的模拟寻优和分析模型,结果表明:(1)本试验中对株高影响最大的是氮素,其次为钾肥,且氮、钾肥过量则不利于植株的生长;影响主茎粗的主要因素是氮肥,其次为钾肥,磷肥的影响则不显著;氮、磷、钾肥对马铃薯植株的分枝数及节间距的影响均未达到显著性水平。(2)试验中氮、钾肥对叶绿素的形成具有极显著性影响,其中氮肥>钾肥,磷肥及其它交互作用均不显著。氮、磷、钾三因素对植株光合速率影响的大小顺序是:N>P>K,其中氮肥的施用量对光合速率有显著性的影响,氮磷互作效应极显著,说明氮肥是影响马铃薯光合速率的主要因素,综合光合作用各参数来看,氮肥是影响植株光合作用的主要因素,故马铃薯生长前期适当增施氮肥有利于植株的生长发育以及形态建成,为后期块茎的形成及淀粉的积累提供充足的营养。(3)氮、磷、钾三因素对马铃薯单株产量贡献最大的是钾肥,其次为氮肥,磷肥虽有一定的影响,但效果不显著。植株地上部生长与单株产量间具有显著相关性,相关系数为0.627。马铃薯单薯重受钾肥的影响最大,其次为磷肥,氮肥的影响较小,氮磷之间存在明显的交互作用。(4)氮、磷、钾对块茎干物质形成的影响最大的为钾肥,其次为氮肥,磷肥影响较小,但氮-磷肥和氮-钾肥之间交互作用显著;氮、磷、钾肥对马铃薯淀粉影响不明显;块茎Vc含量影响最大的是氮肥,其次为钾肥和磷肥,但磷肥施用过量对Vc的形成有抑制作用;影响块茎蛋白质含量最大是磷肥,其次为氮肥,钾肥的效应较小,磷钾肥间有交互作用存在。(5)经计算机模拟和预测,理论上得到无土栽培马铃薯氮、磷、钾肥最优施肥方案是:氮肥为248-296mg/L,磷肥为62-68mg/L,钾肥为480-560mg/L,N:P:K为4.18:1:8.00