优化氮肥施用减轻花后高温对马铃薯生长、产量及品质的胁迫OA

在全球气候变暖加剧的趋势下,极端高温事件频发,花后高温胁迫已成为制约马铃薯生长发育、影响其产量和品质的关键环境因子。为探寻有效的应对策略,本研究通过构建不同氮肥施用量(N0:不施氮肥;N1:75 kg·hm^(-2);N_(2):150 kg·hm^(-2);N3:225kg·hm^(-2))的试验体系,在2个温度环境下(RT:高温胁迫;NT:环境温度),系统研究优化氮肥施用对马铃薯生长、光合荧光特性、产量和品质的影响及其内在作用机制。结果表明:花后高温胁迫对马铃薯各方面均造成显著负面影响。高温胁迫导致马铃薯株高、茎粗、叶面积及单株干物质积累量较正常环境温度下显著降低,群体生长速率减缓30.81%~76.76%,叶片光合参数显著降低;同时,光系统Ⅱ的最大光化学效率(Fv/Fm)和性能指数(PI)分别降低28.66%~39.58%和21.65%~29.98%,光系统能量转换与利用效率显著下降,严重影响光合作用效能;致使马铃薯块茎产量显著下降14.09%~29.61%,淀粉合成受阻,总淀粉含量减少10.21%~19.76%。但在高温胁迫下合理施用氮肥能够显著促进马铃薯地上部的生长,利于叶片光合荧光参数提升,增加生物量积累并提高最终产量和品质,其中,N_(2)处理的马铃薯产量最高,较其他氮素处理增加13.58%~49.78%。PLS-SEM分析表明,马铃薯叶片总叶绿素含量对其生长、光合和荧光参数有极显著正向影响;合理施氮可在高温下提升叶绿素含量,促进植株生长。同时,生长、光合及荧光参数对马铃薯氮素积累、块茎产量和淀粉含量也有显著正向作用,并利用Mantel test相关性检验分析明确了各主控因子。通过熵权-TOPSIS法综合评价得出,夏季短时高温胁迫下,马铃薯施氮量控制在150 kg·hm^(-2)时对其生长、产量及品质有显著提升作用。因此,宁夏南部山区氮肥施用量控制在150 kg·hm^(-2)可作为马铃薯高产栽培应对高温逆境的有效施氮决策。