基于熵权法和TOPSIS对马铃薯施肥和滴灌量组合的优化

作者：张帆; 陈梦茹; 邢英英; 党菲菲; 李源; 王秀康^*

来源：植物营养与肥料学报, 2023, 29(04): 732-744.

• 马铃薯
• 产量
• 品质
• 品种
• 经济效益
• 熵权法

【目的】研究滴灌施肥条件下不同马铃薯品种的滴灌量和施肥量优化组合，以建立马铃薯生长、产量、品质、水肥利用效率和经济效益最优的水肥管理组合技术。【方法】采用正交试验设计方法布置马铃薯小区试验。试验设3个滴灌水平：W1 (100%ETc)、W2 (80%ETc)、W3 (60%ETc)，其中ETc为作物蒸散量；3个施肥(N–P2O5–K2O)水平：F1 (240–120–300 kg/hm2)、F2 (180–90–225 kg/hm2)、F3 (120–60–150 kg/hm2);3个马铃薯品种：V1 (费乌瑞它)、V2 (陇薯7号)、V3 (青薯9号)，设1个不施肥对照处理(W3F0V1)，共10个处理。在主要生育期测定了马铃薯光合指标和耗水量，在成熟期测定马铃薯产量、产量组成和品质，分析水分利用效率(WUE)、肥料偏生产力(PFP)和经济效益。【结果】滴灌量、施肥量和品种对马铃薯产量组成、WUE、PFP和净收益有极显著影响(P<0.01)。F2水平下马铃薯产量、干物质累积量、淀粉含量、维生素C含量、粗蛋白含量和净收益比F1水平的下分别提高了19.28%、1.13%、1.62%、3.79%、8.79%和34.64%，比F3水平下提高了21.48%、3.07%、6.27%、6.08%、11.18%和27.94%。随着滴灌量的增加，产量、产量组成、淀粉含量、维生素C含量、粗蛋白含量、PFP和经济效益呈单峰曲线变化趋势，还原糖含量随着灌水量的增加呈先减少后增加趋势。青薯9号的叶片叶绿素含量、淀粉含量、粗蛋白含量、维生素C含量、WUE、PFP均高于其余两个品种。通过熵权法和TOPSIS分析得出排名前三的优化处理依次为：F2W2V3、F1W1V1和F3W2V1。F2W2V3处理的产量、单株块茎重、商品薯重、最大单个块茎重、粗蛋白含量、WUE和净收益最大，分别为49.22 t/hm2、1096.7 g、794.3 g/plant、433.9 g、0.214 mg/g、20.21 kg/m3和44832元/hm2。F1W1V1和F3W2V1依次排在第二和第三，其产量分别为41.79和37.67 t/hm2，单株块茎重分别为906.5和836.7 g,商品薯重分别为711.4和607.3g/plant，最大单个块茎重分别为395.6和357.1 g,净收益分别为34584和32023元/hm2。【结论】在陕北旱区春季马铃薯生产中，3个马铃薯品种的最优灌溉和施肥组合均为80%ETC和N–P2O5–K2O 180–90–225 kg/hm2，该组合可同时兼顾高产、优质、高水肥利用效率和高经济效益的多重目标，其中品种青薯9号各指标均优于其他两个品种。

• 单位
  延安大学; 生命科学学院