控释尿素对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

孙梦媛，刘景辉，米俊珍，张兰英，王英

（内蒙古农业大学农学院，呼和浩特 010019）

0 引言

【研究意义】人口增长、耕种粗放及气候恶化等因素导致全球农业区域的耕地退化以及干旱问题加重，低水、氮利用效率威胁着旱作地区土壤质量以及作物生产的可持续发展[1]。中国是世界上化肥消费最大的国家，在约占全球9%的耕地面积上使用了全球30%以上的化肥（FAOSTAT,http://www.fao.org/faostat/）。氮肥不合理施用，使土壤氮饱和，造成土壤氮素流失，导致土壤质量退化和环境污染[1-2]。马铃薯是世界上仅次于水稻、玉米和小麦的第四大粮食作物[3]，含有丰富的营养元素，是人们喜爱的粮菜兼用型经济作物。内蒙古马铃薯种植面积和总产量位居全国前列，是当地特色作物，然而马铃薯主产区大部分位于农牧交错带，水资源短缺和土壤贫瘠是该地区农业发展的重要限制性因素[4]。与小麦、玉米等其他主要作物相比，马铃薯根系分布较浅且弱，对土壤氮素吸收能力较弱，将加重土壤养分流失，对土壤环境及地下水安全造成潜在威胁。因此，在合理施肥确保粮食安全的前提下，提高旱作马铃薯水、氮利用效率是保障旱区农业可持续发展的有效途径。【研究进展】近年来，缓/控释肥料和地膜覆盖的应用成为解决上述问题的新途径。地膜覆盖可以提高雨水收集能力，维持土壤热平衡，促进土壤养分的释放和利用，在提高水肥利用效率方面显示出巨大潜力[5-6]。然而，地膜覆盖追肥困难，易造成作物生长前期土壤养分耗尽，致使马铃薯生长后期脱肥早衰而造成减产等问题[7]。控释肥可定量控制肥料养分释放的数量和周期，可以使养分供应和植物养分需求得以协调的聚合物包膜尿素。缓释氮肥不仅能满足高产优质的需要、还具有作物全生育期肥料一次性基施和节省劳动力，减少肥料用量，提高氮肥利用率并减少环境污染的特点[8-9]。因此，控释肥结合地膜覆盖被认为是旱作区提高土壤水氮利用效率和作物产量的有效措施[10]。作物地上部的氮素状况是改善氮肥管理、优化产量和质量有效性依据[11]。传统方法测定作物地上部氮素营养状况不仅会破坏植株的生长，且操作复杂、耗时长，难以实现作物生长期间的实时监测[12]。Dualex 仪作为一种迅速、准确、无损伤地测定作物叶片叶绿素（Chl）、叶片多酚（Flav主要为类黄酮）和氮平衡指数（NBI）的工具，能及时地掌握作物氮素状况，已在玉米、马铃薯等作物氮素诊断中得到了广泛应用[13-15]。刘飞等[16]研究表明，与普通肥料相比，控释肥有利于提高马铃薯的株高、茎粗和SPAD值，分别提高5.94%、9.04%和5.55%，且控释肥减量20%仍不影响其促进作用。研究表明，控释肥有利于提高马铃薯的产量和氮素表观利用率及产投比，分别提高8.35%、26.75%和39.56%[17]。席旭东等[18]通过比较对全膜马铃薯关键生长指标和产量，认为缓控释肥在施用900 kg/hm2的高肥水平时，其马铃薯产量、大薯率和商品薯率均达到最大。Liu 等[10]研究表明，与常规尿素相比，控释尿素提高玉米产量及土壤水和氮利用效率。然而，施用控释尿素对全地膜覆盖下作物叶片氮素诊断指标、水和氮利用效率的研究比较缺乏。【切入点】目前国内外研究主要集中在控释肥对作物产量[19]和提高氮肥利用率方面[20]，而对作物耗水量，水分利用效率及叶片氮素诊断指标（Chl、Flav 和NBI）影响的研究鲜见报道，尚不清楚控释尿素在全覆膜马铃薯下水分利用效率以及叶片氮素诊断指标变化规律。【拟解决的关键问题】本研究基于田间观察，探究控释尿素对旱作全覆膜马铃薯氮素诊断指标、产量、贮水量、耗水量、水分利用效率、氮肥偏生产力、肥料农学效率和经济效益的影响，以期为黄土丘陵区旱作马铃薯的生产发展提供一定数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2018年5—10月在内蒙古清水河县宏河镇（39˚57´N，111˚39´E）进行。该地区为典型长城沿线旱作丘陵区，旱坡地占95%以上，平均海拔1374 m。年平均气温7.1℃，≥10℃积温2370℃，无霜期140 d，年日照时间为2914 h，年平均大风时间达19 d，年总辐射量570.6 kJ/cm2，干燥度3.94，年蒸发量2577 mm，年均降水量365 mm，降水主要集中在7—9月，春旱尤为严重，属典型的中温带半干旱大陆性季风气候[21]。试验地土壤为典型黄绵土，0～60 cm 土壤平均干体积质量为1.44 g/cm3，田间持水率为22.3%（质量）。播前0～20 cm 土层的化学性质如下：全碳量、全氮量、C/N、有效磷量、速效钾量和pH 值分别为10.8 g/kg、0.83 g/kg、13.17、7.2 mg/kg、121.5 mg/kg 和7.96。由表1 可知，1—6月降水量极小，最大降水量为71.4 mm，7月降水量最高160.1 mm，之后降水量又有所降低。

表1 2018年试验地降水量Table 1 Rainfall at the test site in 2018

1.2 试验设计

采用大田小区试验，共设5 个处理。各处理为CK：对照，不施肥；CF：普通尿素处理，施氮量按照当地农民施肥习惯，纯氮200 kg/hm2；CRU1：控释尿素处理，施氮量为CF 90%，纯氮180 kg/hm2；CRU2：控释尿素处理，施氮量为CF 80%，纯氮160 kg/hm2；CRU3：控释尿素处理，施氮量为CF 70%，纯氮140 kg/hm2。根据当地施肥各处理磷肥（P2O5）和钾肥（K2O）用量分别设为120 和150 kg/hm2。氮肥用尿素（N46%，内蒙古呼和浩特市耕宇化肥有限公司）和控释尿素（含N44.5%，释放周期为90 d，宁夏荣和绿色科技有限公司），磷肥用过磷酸钙（P2O512%），钾肥用硫酸钾（K2O 50%），氮、磷、钾肥全部在播种行条施。

采用完全随机区组设计，每个处理3 次重复，小区面积40 m2（5 m×8 m），各小区之间用2 m 的保护行隔开，试验地周围设置5 m 宽的保护行，小区周围用凸起的垄包围以免雨水通过径流流失。供试马铃薯品种为“克新1 号”，采用全膜单垄上微沟播种植模式，垄宽70 cm，高20 cm，垄中开深10 cm 小沟，沟宽40 cm，每垄播种2 行，播种密度为51947 株/hm2，播深10～15 cm，马铃薯于5月11日播种，9月17日收获。覆盖地膜后1 周左右，待地膜坐实并与地面贴紧时，在沟中间每隔50 cm 处用木棍打一直径为3 mm的渗水孔，便于降雨的下渗贮存。整个试验季，需要经常沿垄沟仔细逐行检查，发现地膜破损，需要及时用细土盖严，防止大风揭膜和水分散失。试验地管理同当地一样，全生育期不进行灌溉。

1.3 测定项目及方法

1）叶片氮素诊断指标测定：采用Dualex-4 氮平衡指数测量仪（Force-A，Orsay，法国），在马铃薯块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期每小区选择具有代表性的植株10 株，于上午08:30—11:30 测定夹取测试样品叶片进行叶片叶绿素值（Chl）、多酚值（主要为类黄酮Flav）和氮平衡指数（NBI）。由于叶片上表面的Dualex 值与叶片多酚值具有极显著的相关性，所以农业生产管理中只需测定叶片上表面的Dualex 值即可。

2）产量及构成：收获前每小区随机取15 株考种，计算经济产量（块茎产量），分析产量性状。大薯的评价标准为：大薯质量150 g 以上。测产时，采集除去边行、未进行取样的3 垄马铃薯测实产收收获时按小区测实产。

3）土壤含水率测定：马铃薯播种前和收获后在每个小区随机选取3 点，取样点位于2 株之间，用直径3cm 的土钻分层采集0～100 cm 土层的土壤样品，每层20 cm，将各层3 点的土样混合后装入塑封袋，采用烘干称质量法测定土壤质量含水率。

4）经济效益分析：对不同农艺措施经济效益的评价，是通过计算各处理下总的投入值（包括劳动力投入和资金投入）和总产出值的差值，即净收入来衡量技术的实际经济效益。其中，投入包括塑料薄膜的投入，肥料的投入和人工打孔开沟投入（不包含燃油投入和种薯投入），劳动力投入根据试验开展期间当地工资水平转化为资金投入来计算（地膜每卷40 元，尿素1.8 元/kg，控释尿素3.2 元/kg，硫酸钾2.7 元/kg，过磷酸钙0.62 元/kg，人工每天100 元）。总的产出值包含了马铃薯块茎总的经济产出（平均价格0.8 元）。

1.4 计算公式

1）土壤贮水量

式中：SWS为土壤贮水量（mm）；ρb为土壤干体积质量（g/cm3）；H为土层深度（mm）。

2）作物耗水量

式中：ET为作物生育期耗水量（mm）；P为作物生育期降水量（mm）；ΔSWS为作物播种期土壤贮水量与收获期土壤贮水量的差（mm）；I为生育阶段灌溉量（mm）（该试验田全生育期旱作不灌溉，可视为0）；K为生育阶段地下水补给量（mm）（该试验田地下水埋深在20 m 以下，可视地下水补给量为0）；D为深层渗漏量（mm）（生育期内无强度过大降水，可视深层渗漏量为0）。

3）水分利用效率

式中：WUE为作物水分利用效率（kg/（hm2·mm））；Y为作物产量（kg/hm2）；ET为作物耗水量（mm）。

4）氮肥偏生产力

式中：NPFP为氮肥偏生产力（kg/kg）；Y为施肥条件下作物的产量（kg/hm2）；N为氮总施肥量（kg/hm2）。

5）肥料农学效率

式中：AE为肥料农学效率（kg/kg）；Y为施肥条件下作物的产量（kg/hm2）；Y0为不施肥条件下作物的产量（kg/hm2）；F为肥料纯养分（N、P2O5和K2O）的投入量（kg/hm2）。

6）肥料贡献率

式中：FCR为肥料贡献率（%）；Y为施肥条件下作物的产量（kg/hm2）；Y0为不施肥条件下作物的产量（kg/hm2）。

1.5 数据处理

应用Excel 2007 软件对数据进行处理和绘图，采用SAS 9.0 进行方差分析（P＜0.05）及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯叶片Chl、Flav 及NBI 值的影响

表2 为不同施氮处理下马铃薯叶片Chl、Flav 及NBI值变化特征。由表2 可知，不同施氮肥量和生育期显著影响叶片Chl 值（P＜0.01），但施氮肥量和生育期的互作差异不显著（P＞0.05）。不同处理间叶片Chl 值随着生育期的推进逐渐下降且存在差异。块茎形成期，CF 处理和CRU1 处理叶片Chl 值均显著高于不施肥CK，CF 处理显著高于CRU2 处理和CRU3 处理；块茎膨大期，各施肥处理叶片Chl 值均显著高于不施肥CK，CRU1 处理显著高于CF、CRU2处理和CRU3 处理；淀粉积累期，各施肥处理叶片Chl 值均显著高于不施肥CK，但CRU1 处理显著高于CRU3 处理。平均整个生育时期，各处理马铃薯叶片Chl 值总体表现为CRU1 处理＞CF 处理＞CRU2处理＞CRU3 处理＞CK，分别为31.05、30.30、28.48、26.06 和25.88。

从表2 可以看出，不同施氮肥量和生育期显著影响叶片Flav 值（P＜0.01），但施氮肥量和生育期的互作差异不显著（P＞0.05）。叶片Flav 值随着施氮量的增加而相应降低。块茎形成期，仅有CF 处理与CK 叶片Flav 值差异显著，其余处理叶片Flav 值均与CK 差异不显著；块茎膨大期，各处理叶片Flav 值均与CK 差异显著；淀粉积累期，各处理叶片Flav 值均与CK 差异显著，CF 处理与CRU3 处理间叶片Flav值差异不显著但显著高于CRU1 处理和CRU2 处理。平均整个生育时期，各处理马铃薯叶片Flav 值总体表现为CK＞CRU3 处理＞CRU2 处理＞CRU1 处理＞CF 处理，分别为1.78、1.56、1.47、1.45 和1.40。

表2 不同处理下马铃薯叶片Chl、NBI 和Flav 值的变化Table 2 The variation of leafChl，NBI and Flav valueunder different treatments

由表2 亦可知，不同施氮肥量和生育期显著影响叶片NBI值（P＜0.01），但施氮肥量和生育期的互作差异不显著（P＞0.05）。叶片NBI值随施氮量的减少相应减少，各生育时期均以不施肥CK 的叶片NBI值最低。块茎形成期和块茎膨大期，CF 处理的NBI值最高，显著高于CRU2 处理、CRU3 处理和CK；块茎膨大期，CF 处理的叶片NBI值最高，显著高于CRU2、CRU3 处理和CK；淀粉积累期，各处理叶片NBI值均显著高于CK，而CF、CRU1 和CRU2 处理间差异不显著。平均整个生育时期，与CK 相比，CF、CRU1、CRU2 和CRU3 处理叶片NBI 值分别增加60.31%、48.98%、38.64%和21.63%。

2.2 不同处理对马铃薯产量及构成因素的影响

表3 为不同施氮量下马铃薯产量及构成因素的变化。随着施氮肥量降低，马铃薯单株结薯数降低，与CK 相比，各处理单株结薯数均无显著差异。同理，随着施氮肥量降低，马铃薯单株薯质量降低，各处理单株薯质量均显著高于CK，CF 处理单株薯质量显著高于CRU3 处理，但与CRU1 处理和CRU2 处理间差异不显著。商品薯率以CRU1 处理最高（93.63%）且与CK存在显著性差异。CF处理大薯率最高为39.83%，CRU2 处理大薯率最低为29.54%，仅有CF 处理与CRU2 处理显著差异，CK、CRU1 和CRU3 处理均与CF 处理无显著差异。产量随着施氮量的降低而降低。各处理产量均显著高于CK。与控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3 处理）处理相比，CF 处理产量提高幅度为5.18%～17.17%。与CK 相比，CF、CRU1、CRU2 和CRU3 处理产量分别增加94.31%、84.74%、72.73%和65.83%。

表3 不同处理下马铃薯产量及构成因素的变化Table 3 The variation oftuberyield and yield components of potato under different treatments

2.3 不同处理对土壤贮水量的影响

不同施氮肥量对土壤0～60 cm 土层贮水量的影响如表4 所示。从表4 可以看出，随着生育进程推进，各个土层贮水量均呈先增加后降低再增加“N”形变化趋势。块茎形成期土壤贮水量最高，与CK 相比，CF、CRU1、CRU2 和CRU3 处理在0～20 cm 土层分别提高7.20%、-7.26%、-4.39%和-25.52%，20～40 cm土层为6.50%、-2.91%、7.72%和-8.07%，40～60 cm土层则为30.30%、14.38%、15.78%和4.48%。平均整个生长季和土层，与CK 相比，CF、CRU1、CRU2和CRU3 处理土壤贮水量分别高出4.92、1.75、3.63和1.27 mm。施肥（CF、CRU1、CRU2 和CRU3 处理）0～60 cm 土层土壤贮水量优于不施肥CK。CF 处理平均土壤贮水量（29.72 mm）明显高于控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3 处理）。

2.4 不同处理对土壤耗水量及水分利用效率的影响

表5 为不同施氮处理下马铃薯土壤耗水量和水分利用效率结果。由表5 可知，不同处理对土壤0～100 cm 土层范围内的耗水量具有不同影响。随着施氮量减少各处理耗水量减少，但各处理均无显著性差异，其中CF 处理的土壤耗水量最高，为393.98 mm，CK耗水量最低为372.14 mm。与控释尿素（CRU1、CRU2和CRU3 处理）处理相比，CF 处理土壤耗水量增幅为2.79%～5.02%。与CK 相比，CF、CRU1、CRU2和CRU3处理的耗水量分别提高5.87%、2.99%、2.12%和0.80%。从表5 可以看出，随着施氮量减少各处理水分利用效率减少，CK 的水分利用效率显著低于其他处理，CF 处理和CRU1 处理水分利用效率无显著差异，但均显著高于CRU3 处理的水分利用效率。与控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3 处理）处理相比，CF 处理水分利用效率提高幅度为2.33%～11.58%。CF处理的水分利用效率最高94.40kg/（hm2·mm），CK的水分利用效率最低为51.45 kg/（hm2·mm）。与CK 相比，CF、CRU1、CRU2 和CRU3 处理的水分利用效率分别提高 83.48%、79.30%、69.10%和64.43%。

表4 不同处理各生育期0～60 cm 土壤贮水量Table 4 The variation of soil water storage under different treatments at 0～60 cm soil layermm

表5 不同处理下土壤耗水量及水分利用效率变化Table 5 The variation of water consumption and water use efficiency of potato under different treatments

2.5 不同处理对马铃薯氮肥偏生产力、肥料农学利用效率和肥料贡献率的影响

不同施氮处理氮肥偏生产力、肥料农学利用效率和肥料贡献率如表6 所示。由表6 可知，随着施氮量降低氮肥偏生产力增加，CRU3 处理氮素偏生产力最高（226.68 kg/kg），显著高于CF 处理，但与CRU1处理和CRU2 处理处理间差异不显著。各处理氮肥偏生产力表现为：CRU3 处理＞CRU2 处理＞CRU1 处理＞CF 处理。与控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3处理）处理相比，CF 处理氮肥偏生产力降低幅度为5.33%～17.96%。各处理间肥料农学效率均无显著差异，CRU3 处理肥料农学利用效率最低为30.71kg/kg，CF 处理肥料农学利用效率最高为38.40 kg/kg。CF 处理肥料贡献率显著高于CRU3 处理，与CRU1 处理和CRU2 处理间无显著差异，CRU3 处理肥料贡献率最低为39.30%。

表6 不同处理下马铃薯氮肥偏生产力、肥料农学效率和肥料贡献率的变化Table 6 The variation of fertilizer use efficiency of potatounder different treatments

2.6 相关分析

叶片Chl、NBI和Flav 值与马铃薯产量间相关关系如表7 所示。从表7 可以看出，块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期叶片Flav 值均与产量显著负相关。块茎膨大期和淀粉积累期叶片NBI值与产量显著正相关。块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期叶片Chl 值均与产量呈正相关关系。块茎膨大期，叶片Chl、NBI和Flav 值与产量相关性高于淀粉积累期和块茎形成期，除了Flav 值。总体而言，叶片NBI和Flav值与马铃薯产量相关性优于Chl值与马铃薯产量相关性，NBI值和Flav 值反映马铃薯产量的潜力较大。

表7 叶片Chl、NBI 和Flav 值与产量的相关性Table 7 Correlation among leaf Chl，NBI and Flav and yield

2.7 不同处理下马铃薯经济效益分析

不同施氮处理下马铃薯经济效益分析见表8。由表8 可知，不同施氮处理（CF、CRU1、CRU2 和CRU3处理）处理资金投入较CK 增加了4313、4 824、4681和4537 元，尽管总的投入值在CF 处理和CRU1 处理显著增加，而作物产量的提高在很大程度上抵消了额外的投入。不同施肥（CF、CRU1、CRU2 和CRU3处理）处理的总产出较CK 分别增加了94.26%、84.68%、72.70%和65.76%，净收入也相应地增加了10 125、8 145、6 455 和5 535 元/hm2，总的经济产出主要取决于马铃薯的经济产量和马铃薯的价格。内蒙古约为0.8 元/kg，产量的输出大小直接决定了总的经济产出。以CF 处理和CRU1 处理经济效益最好。

表8 不同处理下马铃薯经济效益的变化Table 8 The variation of economic benefits of potato under different treatments

3 讨论

作物叶片氮素营养状况实时、无损及快速的监测，能够及时掌握作物的生长和土壤氮素状况，对农田管理进行科学指导具有重要的意义。前人研究表明作物叶片NBI比独立的Chl 值或Flav 值能更好地评估作物氮素营养状况[22]，同时，叶片NBI值能及时地掌握作物氮素状况，加强农业氮素管理和减少环境污染。本试验结果表明，块茎形成期和块茎膨大期，叶片Chl 值和NBI随着施氮量的降低而呈减少趋势，Flav值随着施氮量的降低而增加，与CF 处理相比，CRU1处理叶片Chl、NBI和Flav 值均无显著差异。植物Chl 和Dualex 值间具有极显著相关性，能较好地反映植物氮素营养状况[23]。鱼欢等[24]研究表明，同等施氮量下，SPAD值和Dualex 值均与玉米植株含氮量显著相关，可以作为实时快速指导玉米追肥的有效工具。本试验结果表明，块茎膨大期叶片Chl、NBI和Flav值与产量相关性优于块茎形成期和淀粉积累期。与叶片Chl 和NBI相比，叶片Flav 值在不同生育时期均与产量具有更高相关性，从而在整个试验过程中更好的预测产量。朱娟娟等[14]研究表明，Dualex 和SPAD/Dualex 值与玉米籽粒量间相关性稍优于SPAD值与玉米籽粒量间相关性，与本研究结果相似。

控释肥具有养分释放速率缓慢、减施增效效果好、减少环境污染等优点，越来越广泛应用于农业生产。控释肥能否在旱作马铃薯生产中大面积推广主要取决于施肥效果和成本。孙晓等[25]研究结果表明，缓/控释尿素氮肥用量减少20%能够维持产量不降低，提高氮肥利用率2.26%～12.69%。刘飞等[17]研究表明，控释肥减量20%施用并未对其马铃薯单块茎质量、产量等造成明显影响，其氮素表观利用率、产投比与控释肥常规量施用相比分别提高了22.43%和13.71%。岳超等[26]研究表明，马铃薯施用缓控释肥对改善马铃薯产量构成因素不明显，但是可以明显提高产量和经济效益，且产量增幅在7.88%～14.92%。杨永奎等[27]研究表明，施用缓释肥料马铃薯的经济性状、产量和商品率都明显高于常规施肥处理，且比常规施肥增产8 715 kg/hm2，纯收入增加11 955 元/hm2。试验结果表明，控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3 处理）处理与传统施肥（CF）处理相比，马铃薯产量分别降低了4.92%、11.11%和14.65%，经济效益分别减少1976、3666 和4586 元/hm2，且随着控释尿素用量减少马铃薯产量和经济效益降低幅度增加，与刘飞等[17]研究研究结果不同。其原因为：①施用控释尿素可以延长氮肥利用时间，可能导致马铃薯生长前期供氮不足，影响马铃薯壮苗，会对马铃薯产量造成一定的影响。②北方旱作地区生长季低的土壤温度和水分成为限制控释尿素释放主要因素，一定程度上限制马铃薯生长和产量形成。因此普通尿素与控释尿素以一定比例混施可能更有利于马铃薯生长与产量增加，且能一定程度减少资金投入，控释尿素减施和与普通尿素配比还需进一步研究和探讨。

在水分短缺和土壤贫瘠的干旱半干旱农业区，提高水肥利用效率是人们追求的主要目标。胡娟等[28]研究表明，氮肥减量10%配施树脂包膜尿素较单施普通尿素提高了玉米产量、氮肥农学效率、氮肥生成效率及氮素吸收效率，且氮肥表观损失最小。试验结果表明，CRU3 处理氮素偏生产力最高（226.68 kg/kg），显著高于CF 处理，但与CRU1 处理和CRU2 处理处理间差异不显著。各处理间肥料农学效率均无显著差异，CRU3 处理肥料农学利用效率最低为30.71 kg/kg，CRU1 处理肥料农学利用效率和肥料贡献率低于CF处理，但差异不显著，可能与控释尿素处理施氮水平低于传统CF 处理施氮量，在后续试验中需要增设与传统施肥等氮量控释尿素处理，或者与种植地的气候环境、土壤肥力水平、土壤含水率及施氮水平等试验条件存在差异有关，控释尿素减施还需进一步研究和探讨。提高水分利用效率和土壤贮水量是干旱半干旱地区农业发展追求的目标之一。本研究表明，不同施肥（CF、CRU1、CRU2 和CRU3）处理对0～60 cm土层土壤贮水量的影响优于不施肥CK，且CF 处理平均土壤贮水量（29.72 mm）明显高于控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3 处理）处理。刘明等[29]研究表明，增加施氮量可以提高产量，提升水分利用效率。邵国庆等[30]与常规尿素相比，控释尿素处理玉米籽粒灌浆速率、总水分利用效率和灌溉水增产效率均显著提高。易镇邪等[31]研究了不同类型氮肥与施氮量下夏玉米水、氮利用及土壤氮素表观盈亏，发现随施氮量增大，产量、耗水量及水分生产效率（WPE）增大。谭雪莲等[32]研究表明，覆膜显著提高了马铃薯的WUE，施肥处理WUE比不施肥处理提高了62.1%，且各肥料处理间WUE差异极显著，但施肥处理OPT和FP 与未施肥CK 相比消耗的水分无明显区别。本试验结果得到相似结论，随着施氮量降低水分利用效率和耗水量降低，且表现为CF 处理＞CRU1 处理＞CRU2 处理＞CRU3 处理＞CK。

4 结论

1）叶片NBI和Flav 值在块茎膨大期更能预测产量。叶片NBI和Chl 值随着施氮量的降低而降低，而叶片Flav 值随着施氮量的降低而增大，CF 处理和CRU1 处理的叶片NBI和Chl 值较高，且叶片Flav值较低。

2）随施氮量减少，马铃薯产量、经济效益和耗水量及水分利用效率降低，但氮素偏生产力增加。与控释尿素（CRU1、CRU2 和CRU3 处理）处理相比，CF 处理产量、经济效益和水分利用效率分别提高了5.18%～17.17%、24.26%～82.85%和2.33%～11.58%，氮素偏生产力降低了5.33%～17.96%。综合考虑，增产、经济效益和水分利用效率得出，CF 处理可推荐作为黄土丘陵沟壑区旱作农业区全覆膜马铃薯的合理施肥管理模式。