马铃薯作为块茎作物和世界第四大粮食作物,是全球温带和亚热带地区的重要粮食作物。通过提高马铃薯产量是解决世界人口不断增长所带来的粮食安全问题的重要途径之一。马铃薯产量受营养、温度、干旱、土壤盐分和病虫害的影响。施用氮磷钾（NPK）复合肥是提高马铃薯产量的重要栽培措施之一。但是,在农作生产中不合理使用化肥导致环境污染和粮食品质降低。施用合理比例的NLK肥料,种植肥料高效利用的马铃薯品种,采用配套的栽培措施可实现马铃薯可持续生产。不同作物基因型在合适NPK比例复合肥下吸收和利用营养（特别是氮,磷,钾）能力是许多农民最关心的问题。在有限的NPK条件下通过开挖掘养分吸收利用高效种质资源以提高马铃薯产量是重要手段之一。本实验采用二因素随机区组设计（基因型和氮磷钾复合肥）对27份不同马铃薯种质在4种施肥水平下连续种植2个生产季节,利用多元统计分析探究基因型与NPK复合肥的互作效应,筛选和鉴定养分吸收利用高效品种。方差分析显示各基因型间的块茎产量指数、生物量和其他生理指标存在显著差异（P≤0.05）。聚类分析结果表明8个马铃薯基因型被聚为一类,其在低氮磷钾肥处理和高氮磷钾肥养分处理条件下与养分吸收效率有关。前4个品种（15FF05-14:T1,15FF05-9:T1,15FF05-11:T1,05HE5-43:T1）在低营养处理条件下表现出产量和NPK吸收量较高且差异显着（P≤0.05）。其他4个基因型（15FF13-8:T2、15EM84-1:T2、Favourite:T2、15EM70-1:T2）在高营养处理条件下表现出产量和NPK吸收量较高且差异显着（P≤0.05）。为进一步探究不同基因型马铃薯间氮磷钾吸收利用效率的差异,对次年在8×4米的小区种植8个基因型马铃薯比较分析,结果表明基因型、土壤氮磷钾含量,环境和时间都对马铃薯产量和氮磷钾的吸收利用有影响。在这些因素中,土壤氮磷钾含量是主要影响马铃薯产量的因素。基于此,本文以8个马铃薯品种为供试材料,利用主成分分析进行综合分析。在对不同马铃薯基因型氮磷钾效率进行评价的基础上,研究不同基因型马铃薯在两个种植季节氮磷钾吸收、利用效率的差异及其生理机制,旨在为挖掘营养高效候选基因和节肥增效提供材料和理论依据。主要研究结果如下:1.2020年所有基因型马铃薯块茎产量和单株结薯数均显著高于2019年（P≤0.05）。第二年试验结果表明8个马铃薯品种在营养充足的T2和T3处理的指标表现基本一致,即马铃薯产量增加而NPK含量降低。而2019年使用结果表明,在T2和T3处理下8个马铃薯品种的块茎产量和单株结薯数基本一致,即马铃薯产量增加而NPK含量降低。2.方差分析的结果表明,块茎产量和生物量均与马铃薯品种、施肥水平及二者的相互作用存在极显著的关系,说明NPK复合肥显著影响块茎产量指数和生物量。与对照相比,两年连续试验表明NPK营养缺乏导致各基因型马铃薯的块茎产量指数和生物量均降低。此外,块茎产量与生物量存在显著相关性。3.通过分析影响块茎产量指数和生物量的因素,如根系和地上部形态和生理指标,结果表明NPK施用量显著影响基因型的营养利用效率。此外,各基因型马铃薯在营养充足条件下的根系和地上部指标与产量和生物量呈显著相关性。但是,基因型间的根系和地上部指标无显著差异。4.通过使用SPAD测定植株叶绿素表明在NPK缺乏处理下所有马铃薯基因型的叶绿素含量变化一致且与NPK充足处理下的叶绿素含量存在显著差异,而相同处理下各品种间的叶绿素含量无显著差异。相关性分析表明叶绿素含量与产量和生物量呈显著相关,与马铃薯品种、施肥水平及二者的相互作用存在极显著的关系。马铃薯基因型05HE5-43和费乌瑞它表现的极为明显。5.两年连续试验的光合指标表现不一致,如第一年的净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度高于第二年,第二年的蒸腾速率高于第一年。两年连续试验各基因型间在不同施肥处理的叶绿素荧光参数（最大荧光值、最小荧光值、最大量子产率、荧光淬灭参数、非光化学淬灭和叶绿素荧光参数Y（Ⅱ））差异显著。各基因型在缺肥和肥料充足处理下的叶绿素荧光参数无显著差异6.研究结果表明营养吸收低效（AIER）基因型费乌瑞它和15FF13-8在营养充足条件下产量较高但营养吸收和利用效率较低。营养高效吸收利用马铃薯品种和低效品种可以作为研究NPK营养吸收利用差异机制的材料。7.在2020年的大田种植试验中,基于块茎产量指数的评价发现了一种养分吸收高效（AER）基因型（05HE5-43）,因其在低NPK条件下产量高于其他品种,因此适合在营养缺乏地区推广种植。在低NPK条件下的选择营养高效基因型的育种目标应侧重于NPK吸收能力。最后,本实验研究的范围及目标不仅限于筛选和鉴定养分利用吸收效率的基因型,而且还探索高效和针对性的育种技术以提高未来育种中的作物产量,可以有效提高肥料利用效率,实现环境友好和农业可持续发展。