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采用三因子D-饱和最优设计，研究氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）用量对黄瓜产量和品质的影响，创建以N、P2O5、K2O用量为变量因子，黄瓜产量和品质为目标函数的三元二次数学模型。在此基础上，研究水肥一体化（Integralcontrol of water and fertilization,IWF）处理下和常规灌溉施肥（General irrigation and fertilization,GIF）处理下N、P2O5、K2O的吸收与分配规律，以及N、P2O5、K2O配施对日光温室黄瓜生理特性和产量的影响。主要结果如下： 1.建立了以N、P2O5、K2O用量为变量因子，以黄瓜产量和品质为目标函数的三元二次数学模型。通过模型解析结果表明，N、P2O5、K2O对黄瓜产量和品质均有显著影响。当N、P2O5、K2O用量分别达到57.4kg·667m-2、20.4kg·667m-2和72.1kg·667m-2时，边际产量效应降至0；N、P2O5、K2O用量分别达到45.9kg·67m-2、21.3kg·667m-2和82.0kg·667m-2时，边际品质效应降为0。通过计算机模拟运算，得出本试验条件下日光温室黄瓜产量达9200kg·667m-2以上，同时品质综合评分达到88分以上的优化施肥方案为N44.4~55.2kg·667m-2，P2O517.9~22.3kg·667m-2，K2O69.54~82.3kg·667m-2，适宜的氮磷钾配比为1∶0.40∶1.53。 2.在同一N、P2O5、K2O施用水平下，与常规灌溉施肥（GIW）处理相比，水肥一体化（IWF）处理下黄瓜的生长量明显增大，土壤根际微生物细菌、真菌和放线菌数量较多，根系活力和光合速率显著提高。 3.随着植株生长发育，日光温室黄瓜对氮、磷、钾的积累量逐渐增加，同一N、P2O5、K2O施肥水平下，控制湿度相同时，IWF处理的氮磷钾吸收利用效率分别比GIF高5.5、2.7、6.7个百分点。浇水量相同时，与GIF相比，IWF处理的氮磷钾吸收利用效率分别提高12.4、8.3、14.2个百分点。 4.在土壤相对湿度一致的条件下，IWF处理比GIW处理节省用水量约24.3%，产量提高6.5%；在浇水量相同的条件下，IWF处理的产量较GIW高12.5%。土壤湿度相同时，IWF处理黄瓜果实中的Vc和可溶性蛋白质含量分别比GIF处理的高21.4%和6.0%，亚硝酸盐含量显著降低；浇水量相同时，IWF处理的Vc、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量分别比GIF处理的高26.3%、8.1%和15.1%。