不同氮肥水平增施鉀肥對馬鈴薯產量和品質的影響

摘要：以克新18號脫毒馬鈴薯為材料，分別研究高氮水平（110 kg/hm2尿素）和低氮水平（65 kg/hm2尿素）增施鉀肥對馬鈴薯產量和品質的影響。結果表明，增施鉀肥，高氮水平產量為25 779.15～30 868.65 kg/hm2，大中薯率為68.70%～83.50%，均明顯高于低氮水平；低氮水平的塊莖淀粉含量為13.92%～14.63%、干物質含量為19.50～20.54 g/kg、維生素C含量為10.92～11.36 mg/100 g，均明顯高于高氮水平。此外，增施鉀肥還可提高馬鈴薯的凈同化率、葉綠素含量和根系活力，且高氮水平各處理顯著高于低氮水平。

關鍵詞：馬鈴薯；氮肥；鉀肥；產量；品質

中圖分類號：S532 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）06-0031-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.06.007

Abstract： Taking virus-free potato Kexin No.18 as the material，the effect of increasing potassium application on high nitrogen levels（110 kg/hm2） and low nitrogen levels（65 kg/hm2） to the potato production and quality were conducted，respectively. The results demonstrated that increasing potassium application on high nitrogen levels，potato production was 25 779.15～30 868.65 kg/hm2 and commercial potato tuber rate was 68.70%～83.50%，which were both obvious high than low nitrogen condition；While increasing potassium application on low nitrogen levels，content of tuber starch was 13.92%～14.63%，and tuber dry matter was 19.50～20.54 g/kg2，and vitamin C content in tuber was 10.92～11.36 mg/100 g，which all significantly higher than high nitrogen condition. Besides，the net assimilation rate，chlorophyll content， root activity of potato were improved by increasing of potassium fertilizer，and the treatment of high nitrogen level was significantly higher than that of low nitrogen.

Key words： potato； nitrogen fertilizer； potassium fertilizer； production； quality

近年，中國對馬鈴薯的需求發生了巨大變化，方便、休閑的馬鈴薯食品越來越受到人們的青睞，加工用馬鈴薯需求量不斷增加，馬鈴薯栽培面積穩步提高。截至2001年，中國馬鈴薯栽培面積已達472萬hm2，居世界之首[1]。但由于種薯質量、栽培技術等原因，導致中國馬鈴薯單產遠低于荷蘭與歐美發達國家。麗水市是浙江省馬鈴薯生產主產區，有良好的馬鈴薯栽培基礎，但在當地農業生產中，由于施肥不科學（有機肥施用量不足、鉀肥施用量少），導致馬鈴薯產量品質不理想，限制了本地馬鈴薯生產[2]。為提高當地馬鈴薯生產效益，在大量引進篩選優良種質的同時，對表現優良的種質開展了高氮和低氮水平下增施鉀肥的研究，旨在為當地馬鈴薯生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試種薯為克新18號脫毒薯，種薯來自黑龍江省農業科學院克山分院，該品種適應性較強，生長勢較強，結薯集中，塊莖均勻，芽眼淺，淀粉含量較高，食用風味佳，適于加工與鮮食。

1.2 方法

試驗于2016-2017年在麗水市蓮都區試驗基地進行。試驗地塊排灌方便，土質均勻，土壤稍偏酸性（pH 6.8），有機質含量0.99%、堿解氮106.9 mg/kg、速效鉀96.9 mg/kg、速效磷76.9 mg/kg。根據馬鈴薯需肥特性，試驗設尿素（國產，N含量46%）65 kg/hm2（N1）和110 kg/hm2（N2）低氮和高氮2個水平，增施鉀肥為硫酸鉀（俄羅斯產），共設5個處理：處理1， 70 kg/hm2；處理2，130 kg/hm2；處理3，190 kg/hm2；處理4，250 kg/hm2；處理5，不施鉀（CK）。硫酸鉀K2O含量51%。氮肥1/2作基肥，另1/2于苗期結合覆土追施，以加速提苗，鉀肥2/3作基肥，另1/3于塊莖形成期追施。試驗區磷肥及農家肥量均為磷酸二銨（美國產，P2O5含量44%）75 kg/hm2、農家肥10 000 kg/hm2，磷與農家肥作基肥播種時一次施入。種植密度70 cm×25 cm，小區面積19.6 m2，隨機區組排列，3次重復。生育后期，每小區選整齊一致的10株，測定相關生理指標。凈同化率采用改良半葉法測定；葉綠素含量采用分光光度法測定；根系活力采用TTC法測定。收獲時分區收獲測產，統計大中薯率。收獲7 d后測定塊莖的物質含量，淀粉含量采用碘比色法測定；干物質含量采用干重法測定；維生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚鈉滴定法測定[3]。數據統計分析采用DPS軟件。

2 結果與分析

2.1 高氮水平和低氮水平增施鉀肥對馬鈴薯產量、品質的影響

由表1、表2可知，無論高氮水平還是低氮水平，增施鉀肥對馬鈴薯產量和品質均有顯著影響。就高氮水平而言，增施鉀肥處理1至處理4增產率分別為17.06%、28.61%、34.70%、40.19%，分別比對照增產3 757.80、6 300.45、7 641.45、8 847.30 kg/hm2；低氮水平增施鉀肥，處理1至處理4增產率分別為17.68%、29.11%、35.00%、39.65%，分別較對照增產3 345.45、5 508.75、6 622.80、7 502.85 kg/hm2。統計分析表明，高氮水平和低氮水平均為處理4增產效果高于其他處理，其次是處理3。此外，高氮水平增施鉀肥處理1至處理4比低氮水平增產效果更顯著，分別增產3 511.20、3 890.55、4 117.50、4 443.30、3 098.85 kg/hm2，表明增施氮肥對提高馬鈴薯產量有顯著作用，氮、鉀配合施用更利于提高產量，具有氮、鉀互作效應。有研究表明，適當的氮、鉀配合施用利于苗期植株生長發育、塊莖膨大，不同處理效果不同是因不同處理對產量的貢獻作用不同[4，5]。

大中薯率、塊莖淀粉含量、干物質含量和維生素C含量是衡量馬鈴薯品質的重要指標。結果（表1、表2）表明，增施鉀肥可促進馬鈴薯大中薯率提高，高氮水平各處理較低氮水平更利于大中薯率提高，高氮水平各處理分別比對照提高10.50%、17.50%、21.90%、25.30%，低氮水平各處理分別比對照提高8.90%、14.90%、18.70%、21.55%。多重比較表明，不同處理間差異極顯著，說明增施鉀肥各處理對提高大中薯率均有顯著影響。試驗同時表明，無論低氮水平還是高氮水平，增施鉀肥均可促進淀粉含量、干物質含量和維生素C含量提高，但低氮水平各處理均比高氮水平各處理的淀粉含量、干物質含量和維生素C含量高。低氮水平各處理淀粉含量分別比對照提高4.60%、5.10%、5.03%、4.96%，高氮水平增施鉀肥各處理分別比對照提高3.22%、4.05%、3.95%、3.90%，多重比較均為處理1至處理4間差異不顯著，說明增施鉀肥可促進淀粉含量提高，但增施鉀肥量達到70 kg/hm2后繼續增施鉀肥對淀粉量變化影響不大。塊莖干物質量變化表明，增施鉀肥顯著促進干物質量積累，低氮水平各處理干物質量分別較對照提高4.53%、4.99%、5.30%、5.23%，高氮水平增施鉀肥各處理分別較對照提高3.06%、3.70%、3.70%、3.86%，多重比較均為處理1至處理4間差異不顯著，表明增施鉀肥可促進干物質含量提高，但增施鉀肥量達到70 kg/hm2后繼續增施鉀肥對干物質量變化影響不大。塊莖維生素C含量變化表明，增施鉀肥促進維生素C含量的提高，低氮水平處理1至處理4塊莖維生素C含量分別較對照提高2.73%、4.01%、3.93%、3.83%，高氮水平增施鉀肥處理1至處理4分別較對照提高2.71%、3.47%、3.93%、3.85%，多重比較均為處理1至處理4間差異不顯著，說明增施鉀肥可促進維生素C含量的提高，但增施鉀肥量達到70 kg/hm2后繼續增施鉀肥對維生素C含量變化影響不大。低氮水平各處理比高氮水平的淀粉含量、干物質含量和維生素C含量相對較高，是由高氮水平促進塊莖膨大快、水分含量高，淀粉、干物質和維生素C合成相對慢導致的，不同處理效果不同是因為不同處理對大中薯率、淀粉含量、維生素C含量和干物質量的貢獻不同[6]。

對產量與大中薯率、淀粉含量、干物質量、維生素C含量進行相關分析表明，低氮水平處理產量與大中薯率相關系數r=0.885 9>r0.01（df=8，r0.01=0.765 0，下同）、高氮水平處理產量與大中薯率相關系數r=0.882 9>r0.01，相關極顯著；產量與淀粉含量相關系數分別為0.609 6、0.607 1（df=8，r0.05=0.632 0，下同），相關不顯著，產量與干物質量相關系數分別為0.608 9、0.606 9，相關不顯著，產量與維生素C含量相關系數分別為0.595 9、0.593 1，相關不顯著。相關分析表明，增施鉀肥提高塊莖產量主要是通過大中薯率提高來實現的，與塊莖淀粉含量、干物質量、維生素C含量關系不密切。

2.2 增施鉀肥對馬鈴薯凈同化率、葉綠素含量和根系活力的影響

凈同化率、葉綠素含量和根系活力是衡量植株生理活性的重要指標。在塊莖膨大期對馬鈴薯凈同化率、葉綠素含量和根系活力進行測定，結果見表3、表4。由表3、表4可知，高氮水平處理1至處理4馬鈴薯凈同化率分別較對照提高16.38%、25.48%、30.29%、33.53%，低氮水平處理1至處理4分別較對照提高16.41%、25.39%、30.22%、33.45%，多重比較各處理間差異均極顯著，說明增施鉀肥對馬鈴薯凈同化率提高有顯著作用。

高氮水平處理1至處理4馬鈴薯葉綠素含量分別較對照提高16.48%、21.77%、26.71%、29.49%，低氮水平處理1至處理4分別較對照提高16.76%、22.08%、27.53%、30.14%，多重比較表明，除處理3、處理4間差異不顯著外，其他處理間差異極顯著，說明增施鉀肥對馬鈴薯葉綠素含量變化有顯著影響，但增施量達到190 kg/hm2后繼續增施鉀肥對葉綠素含量變化影響不大。

高氮水平處理1至處理4馬鈴薯根系活力分別較對照提高4.53%、7.56%、6.84%、7.18%，低氮水平處理1至處理4分別較對照提高4.90%、7.94%、7.38%、7.90%，多重比較表明，處理2至處理4間差異不顯著，其他處理間差異極顯著，表明增施鉀肥對馬鈴薯根系活力變化有顯著影響，增施鉀肥量低時，隨著施鉀量增加根系活力提高，當增施鉀肥達到130 kg/hm2后繼續增施鉀肥對根系活力變化影響不大。

分別對低氮水平和高氮水平各處理的馬鈴薯凈同化率等生理指標與產量進行相關分析表明，凈同化率與產量相關系數為0.829 6、0.828 9>r0.01（df=8，r0.01=0.765 0，下同），相關極顯著；葉綠素含量與產量的相關系數為0.725 9、0.723 0>r0.05（df=8，r0.05=0.632 0，下同），相關顯著；根系活力與產量相關系數為0.723 1、0.720 9>r0.05，相關顯著。表明凈同化率對產量影響最顯著，說明無論高氮水平還是低氮水平，增施鉀肥促進產量提高主要受大中薯率的影響，凈同化率對大中薯率、產量有顯著影響，葉綠素含量和根系活力對大中薯率、產量也有一定影響[7]。

3 小結與討論

無論高氮水平還是低氮水平，增施鉀肥均可提高馬鈴薯產量、大中薯率、塊莖淀粉含量、干物質量和維生素C含量，高氮水平的產量、大中薯率明顯高于低氮水平，低氮水平的淀粉含量、干物質量和維生素C含量明顯高于高氮水平。因此，生產實際中應根據栽培目的選擇適當的氮、鉀處理。

土壤耗竭試驗表明，K+、NO3-、NH4+流動性強，對作物生長發育和代謝有多方面影響，包括作物生長發育、氮及蛋白質代謝、糖代謝及有機大分子合成與轉運[8，9]。對富含碳水化合物的貯存器官，適當的氮、鉀營養可促進馬鈴薯的同化物代謝，提高產量，但過高的氮營養會導致塊莖淀粉含量、干物質量降低[10]。本試驗表明，增施鉀肥可顯著提高馬鈴薯產量、大中薯率、塊莖淀粉含量和干物質量，無論高氮水平還是低氮水平增施鉀肥，均表現為產量與大中薯率密切相關、產量與塊莖淀粉含量、干物質量和維生素C含量相關不顯著。不同處理對克新18號馬鈴薯的產量、品質影響不同，是因為不同處理對大中薯率、淀粉含量、維生素C含量和干物質含量的貢獻不同[11]。

凈同化率、葉綠素含量和根系活力是反映作物光合能力和生理活性的重要指標，K+、NO3-、NH4+對馬鈴薯物質代謝有顯著影響，主要是通過改變內源激素及相關酶的活性影響生理代謝，氮、磷、鉀配比適宜可提高礦質對植株代謝的貢獻作用，提高植株內源激素及酶活性，提高葉綠素含量和光合能力，有利于提高產量[12-14]。本試驗表明，高氮水平與低氮水平，增施鉀肥均可提高馬鈴薯凈同化率、葉綠素含量和根系活力，高氮水平各處理顯著高于低氮水平的凈同化率、葉綠素含量和根系活力。

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