鉀肥對甘薯產量、品質及淀粉RVA特性的影響

朱紅++鈕福祥++徐飛

摘要：在沙壤質潮土上通過2年的田間試驗，研究了不同鉀肥品種及用量對甘薯產量、品質及淀粉RVA特性的影響。結果表明，在試驗鉀肥用量水平下，甘薯產量隨氯化鉀和硫酸鉀用量的增加而提高，且高劑量的氯化鉀增產效果最好，而硫酸鉀處理的商品薯率比氯化鉀高。施用氯化鉀可以提高紫心甘薯的花青素含量，硫酸鉀處理可提高甘薯蛋白質含量。氯化鉀低量（K75）與硫酸鉀中量（K150）水平下，甘薯薯塊含糖量高，蒸煮后的食用風味好。施用硫酸鉀對改善甘薯鮮食品質以及淀粉RVA特性的效果較好。因此，在生產上應根據甘薯不同的種植用途，采取相應的施肥技術。

關鍵詞：甘薯；鉀肥；產量；品質；RVA特性

中圖分類號： S531.062文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）05-0138-02

鉀對植物正常生長、產量形成及品質等都有重大影響，是影響作物品質的“品質因子”，能促進光合作用、碳水化合物的代謝及運輸、蛋白質的合成[1]。 增施鉀肥可以增加干物質向塊根中的分配比例，使干物質在地上部的分配率降低，抑制地上部莖葉徒長，提高塊根產量[2] 。近年來隨著人們營養保健意識的增強，對甘薯營養品質的要求也越來越高。在提高甘薯單產的同時注重品質改良已成為我國甘薯發展的必然趨勢。甘薯品質受栽培措施、遺傳、環境和病蟲害等多因素影響，而栽培措施中肥料對甘薯品質的影響很大。甘薯是一種典型的喜鉀作物，鉀肥能提高甘薯薯塊鮮產[3-8]。研究表明，施用鉀肥可調節甘薯植株營養平衡，促進塊根膨大，提高產量。合理、適量施用鉀肥既可節省鉀肥資源，減少鉀肥用量，又可降低成本，增加農民收入，在甘薯生產中鉀肥的施用越來越受到重視。

2007 年9 月國家發改委發布的《可再生能源中長期發展規劃》明確指出，將重點發展以木薯、甘薯、甜高粱等為原料的燃料乙醇產業，甘薯作為新能源作物倍受關注。有關施肥對甘薯產量、品質影響，以及品質指標對淀粉RVA 特性影響的研究報道較多[9-13]。甘薯一直被認為是忌氯作物，導致薯農在生產中不敢施用價格較為便宜、國產的氯化鉀，而有關氯化鉀對甘薯產量與品質影響的研究報道也不多見。本研究通過田間試驗和室內分析，對氯化鉀和硫酸鉀2種鉀肥不同用量下甘薯的產量和品質的變化進行了分析與探討，以期為鉀肥在甘薯生產中的合理應用提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2009—2010年在江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所第5耕作區進行，供試土壤為沙壤質潮土，主要養分含量：有機質12.8 g/kg、全氮0.86 g/kg、有效磷14.5 mg/kg、有效鉀86.9 mg/kg。試驗所用氮肥為尿素，磷肥為磷酸一銨，鉀肥為氯化鉀和硫酸鉀。

1.2試驗設計

試驗采用隨機區組設計，共設7個處理：①NP；②NPK75 （KCl）；③NPK150 （KCl）；④NPK300（KCl）；⑤NPK75 （K2SO4）；⑥NPK150 （K2SO4）；⑦NPK300 （K2SO4）（字母下標數字分別表示1 hm2 K2O 的用量）。各處理N、P2O5 的用量相同，分別為120 kg/hm2和90 kg/hm2。小區面積為19.18 m2（3.76 m×5.1 m），3次重復，處理間設有隔離保護行。前茬作物為小麥，供試甘薯品種為徐紫薯0602。起壟前在試驗地劃好小區，肥料混合后作底肥一次施入，并精確起壟；壟距0.85 m，株距0.23 m，每小區96株。田間管理同一般大田。6月上旬水平扦插，種植密度為49 500 株/hm2，收獲時按小區計產，每小區隨機抽取無病蟲害的健康薯塊作為分析測試材料。

1.3試驗方法

收獲時測定甘薯產量，計算單株薯塊數、商品薯率；實驗室測定薯塊干率，淀粉、蛋白、可溶性糖含量和還原糖含量。選樣用烤箱進行烘烤，烘烤后品嘗，根據薯塊的綜合風味（包括薯塊甜度、黏度、面度、香度和纖維感）進行評分。

1.3.1干率測定每品種取中等大小的鮮薯塊（取樣100 g，切成厚薄均勻的片，在烘箱中80 ℃烘至恒質量，測定干物質。干率=烘干最后干質量/鮮質量×100%。每個品種測3次，重復稱量3次恒質量值，取3次的平均值。

1.3.2粗淀粉、粗蛋白、可溶性糖、還原糖含量測定采用近紅外光譜分析。

1.3.3淀粉RVA特性測定采用PERTEN Newport Scientific儀器公司生產的Tech-master型黏度速測儀進行測定，用TCW配套軟件進行分析。樣品用量3.00 g，25.0 mL水溶解。所有樣品均重復測定3次。在攪拌過程中罐內溫度變化如下：50 ℃下保持1min，以11.25 ℃/min的速度上升到95 ℃（4 min）；95 ℃下保持4.5 min；以11.25 ℃/min下降到50 ℃（4 min）；50 ℃下保持3.5 min。攪拌器在起始10 s內轉動速度為960 r/min，之后保持在160 r/min。黏滯性值用cp（厘泊）表示。RVA譜特征除用最高黏度（PKV）、最低黏度（HPV）和最終黏度（CPV）描述外，還用崩解值（BDV=PKV-HPV）、回復值（CSV=CPV-HPV）、糊化溫度（PT）、峰值時間（達到最高黏度所需時間T）等表示。

2結果與分析

2.1不同鉀肥對甘薯產量的影響

由表1可以看出，施鉀對鮮食型甘薯品種徐紫薯0602的結薯習性影響不大，其平均單株結薯數為2～3個。與對照（不施鉀）相比，增施鉀肥可以提高鮮薯產量，其中硫酸鉀的K150、K300與氯化鉀的K300處理產量均達到顯著水平，在所有處理中又以氯化鉀的K300處理產量最高。從2種鉀肥不同用量水平的平均產量看，施用氯化鉀為14 148.8 kg/hm2，要稍高于硫酸鉀的13946.7 kg/hm2，硫酸鉀的K150與氯化鉀的K300處理甘薯干產產量均達到顯著水平，表明足量施用氯化鉀完全可以達到與硫酸鉀相同的增產效果。增施鉀肥同樣可以提高鮮薯商品率，由于鮮薯產量的提高，施鉀處理的商品薯率比對照相應提高了25.6%～57.7%，其中施硫酸鉀的平均商品薯率為1.73%，要高于氯化鉀1.53%，這也說明施用硫酸鉀對提高甘薯商品薯率的效果更好。

2.2不同鉀肥對于甘薯品質的影響

不同類型鉀肥對紫薯營養品質的影響存在差異（表2）。與對照相比，施氯化鉀薯塊的花青素含量均有不同程度提高，平均含量提高1.6 mg/kg，其中以K150處理含量最高；而蛋白質含量均有所降低。施用硫酸鉀的效果恰好相反。表明增施氯化鉀有利于薯塊花青素積累，施用硫酸鉀則有利于蛋白質的形成。從鉀肥的用量與花青素、蛋白質含量的變化看，施用量高而含量則相對較低，主要是薯塊產量的“稀釋效應”所致，其單位面積產量高。在2種鉀肥不同用量的處理中，以氯化鉀的K75、硫酸鉀的K150處理的薯塊可溶性糖和還原糖含量最高，分別比對照提高了5.39%、3.29%和1.96%、1046%，它們的食用品質也最好，綜合評分分別達到了較好（4分）和好（5分）級別?？梢娮仙适碛米黪r食品種，通過栽培措施提高薯塊的可溶性糖含量，可以掩蓋花青素的苦味，大大改善蒸煮后的食用風味。

2.3不同鉀肥對甘薯淀粉RVA特性的影響

淀粉是甘薯最主要的組成成分，淀粉糊化特性是反應淀粉品質的重要指標，也是評價甘薯淀粉物理品質的重要參數，尤其是淀粉質地與消化性方面，因此對薯塊食味和加工品質有著重要的影響。經RVA儀對甘薯淀粉勻漿在加熱、持續高溫和冷卻過程中黏滯力的測定結果（表3）可以看出，與不施鉀肥（對照）相比，施鉀可以提高淀粉的黏滯力，氯化鉀處理的平均最高黏度值、最低黏度值和最終黏度值分別提高了4%、6%、8%，施硫酸鉀處理則分別提高了8%、18%、21%，由其換算出的崩解值和回復值也均有不同程度的提高。2種鉀肥對淀粉黏滯力的影響也表明，施用硫酸鉀對改善甘薯淀粉RVA特性的效果更好。而同品種鉀肥不同用量間的淀粉黏滯力值以及峰值時間、糊化溫度差異不大。

3結論與討論

在沙壤質潮土上，氯化鉀與硫酸鉀的不同用量水平對改善甘薯結薯習性的作用差異不大。隨著施肥量的增加，甘薯產量相繼增加。在低鉀水平下，2種鉀肥品種的甘薯產量都沒有表現出明顯的差異；在高鉀水平下，氯化鉀處理的產量明顯比硫酸鉀處理高。但硫酸鉀處理的商品薯率都比氯化鉀處理高。施用氯化鉀可以提高紫色甘薯的花青素含量，對加工提取色素有利；硫酸鉀肥處理蛋白質含量高。氯化鉀低量（K75）與硫酸鉀中量（K150）水平下，薯塊含糖量高，蒸煮后的食用風味好。而施用硫酸鉀對改善甘薯鮮食品質以及淀粉RVA特性的效果較好。因此，甘薯產量與品質之間的關系較為復雜，不僅與品種有關，且因肥料種類及運籌方式而異，在生產上應根據甘薯種植用途，采取相應的施肥技術。

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