微肥對馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)、薯皮超微結(jié)構(gòu)及塊莖耐貯性的影響

劉 羽，劉富強(qiáng)，李文剛，郝文勝

（內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯繁育中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.），屬茄科多年生草本植物[1]，塊莖可供食用，是全球第四大重要的糧食作物，僅次于小麥、水稻和玉米。2015年農(nóng)業(yè)部把馬鈴薯主糧化工作列入重要議程[2]，馬鈴薯成為中國第四大主糧。在馬鈴薯栽培過程中，微量元素的使用與大量元素同樣重要[3]。研究表明，施用適宜濃度的微量元素可以提高馬鈴薯的產(chǎn)量和商品薯率[4]、增加塊莖的淀粉[5]、維生素C[6]等的含量。然而，微量元素與鈣、鎂對馬鈴薯薯皮厚度及馬鈴薯耐貯性的關(guān)系研究還較少，為此2016年開展了微肥和鈣鎂肥對馬鈴薯應(yīng)用效果的比較試驗(yàn)。通過采用拌種和葉面噴施微肥、滴灌鈣鎂肥等5種不同處理方法進(jìn)行比較試驗(yàn)，篩選出供試微肥“大西北”的最適濃度和方法，使馬鈴薯種植者達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，更好地為馬鈴薯生產(chǎn)提供技術(shù)服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)種薯采用‘克新1號’原種，切塊大小50 g左右；試驗(yàn)地設(shè)在內(nèi)蒙古呼和浩特市武川縣上禿亥鄉(xiāng)，土壤有機(jī)質(zhì)18.7 g/kg，pH 8.05，堿解氮65 mg/kg，速效磷11.5 mg/kg，速效鉀90 mg/kg。窖藏地點(diǎn)：內(nèi)蒙古呼和浩特市武川縣上禿亥鄉(xiāng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理（表1），處理方法詳情如下。

濕拌：種薯+甲基托布津300 g/hm2+大西北微肥混合溶液（大西北微肥200 g兌水5～15 kg拌種150 kg）均勻噴霧進(jìn)行種薯處理。

干拌：3 kg微肥+150 kg滑石粉混勻+甲基托布津300 g/hm2，拌切好的2 250 kg薯塊。

噴施微肥：于苗期、現(xiàn)蕾期、盛花期各噴施1次，每667 m2每次200 g微肥兌水30 kg。

滴灌鈣鎂肥：從馬鈴薯膨大期開始滴灌鈣鎂肥，間隔15 d后滴灌第2次，每次用量60 kg/hm2。鈣鎂肥為包頭大西北公司生產(chǎn)的多鈣鎂（CaO 22.52%，MgO 1.32%，N 22.62%，H3BO30.22%，元素總量46.68%，Ca∶Mg=17∶1）。

清水對照：切塊種薯不拌微肥和甲基托布津，于苗期、現(xiàn)蕾期、盛花末期各噴施與微肥等量的清水。

每個(gè)處理行長30 m，行距90 cm，株距20 cm，2行區(qū)，每小區(qū)300株，小區(qū)面積54 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共15個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)四周都有2行保護(hù)行。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1播 種

播種全部采用機(jī)械開溝，人工點(diǎn)籽，機(jī)械覆土。5月18日播種。管理措施同其他大田管理。

1.3.2 田間管理

（1）基 肥

統(tǒng)一施入農(nóng)家肥15 000 kg/hm2；“西夏金?！睂Ｓ脧?fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶18∶15）750 kg/hm2。

（2）中耕追肥

第1次中耕施“西夏金?！睂Ｓ脧?fù)合肥225 kg/hm2，磷酸二銨（N 18%，P2O546%）150 kg/hm2，尿素（N 46%）75 kg/hm2；第2次中耕施“西夏金?！睂Ｓ脧?fù)合肥150 kg/hm2，尿素75 kg/hm2。

（3）滴灌澆水追肥

全生育期共澆水8次，追肥6次（第1次澆水和最后1次澆水不追肥）。采用水肥一體化技術(shù)進(jìn)行滴灌澆水追肥。追肥依次為尿素75 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2+硝酸鉀（N 13.5%，K2O 44.5%）37.5 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2+硝酸鉀37.5 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2+硝酸鉀37.5 kg/hm2、硝酸鉀75 kg/hm2、硝酸鉀 75 kg/hm2。

表1 不同處理方法Table 1 Different treatment methods

（4）病蟲害防治

5月17日施基肥時(shí)同時(shí)施入毒死蜱、辛硫磷3 kg/hm2預(yù)防金針蟲；7月22日、8月6日、8月16日、8月25日分別噴施代森錳鋅600 mL/hm2、苯醚甲環(huán)唑900 mL/hm2、福帥得600 mL/hm2、科佳600 mL/hm2預(yù)防早晚疫病。

1.4 測定項(xiàng)目

1.4.1 植株生長特性和塊莖產(chǎn)量

生長期間（盛花末期：8月5日）每個(gè)小區(qū)取樣10株，進(jìn)行馬鈴薯植株株高、莖粗生長指標(biāo)測量。株高（cm）指從莖基部到主莖生長最高點(diǎn)的距離，用米尺測量株高，取平均值；莖粗（cm）指主莖基部的直徑，用游標(biāo)卡尺測量垂直和平行壟方向的莖粗，再取平均值。

9月17日測產(chǎn)，每個(gè)小區(qū)取樣10株考種，進(jìn)行單株結(jié)薯數(shù)、單薯重量、單株產(chǎn)量、商品薯率測定，并進(jìn)行小區(qū)測產(chǎn)。測定商品薯率時(shí)，薯塊重量75 g以上為商品薯。

1.4.2 馬鈴薯塊莖薯皮厚度的測定

從5個(gè)處理各隨機(jī)選取6個(gè)薯塊，每個(gè)薯塊上選取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量。于9月18日將樣品送至內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)研究院（呼和浩特）進(jìn)行馬鈴薯薯皮厚度測定。試驗(yàn)儀器為日立公司產(chǎn)S-530型掃描電子顯微鏡。

1.4.3 馬鈴薯塊莖品質(zhì)的測定

取5個(gè)處理樣品各5 kg于9月19日送至農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（北京）進(jìn)行馬鈴薯塊莖維生素C、干物質(zhì)、還原糖、淀粉以及蛋白質(zhì)含量的測定。

1.4.4 馬鈴薯薯皮鈣、粗纖維和可食部分不溶性膳食纖維的測定

取3個(gè)處理（處理2、處理4、處理5）樣品各10 kg，于10月25日送至內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)研究院（呼和浩特）進(jìn)行薯皮鈣、粗纖維和可食部分不溶性膳食纖維的測定。

1.4.5 馬鈴薯窖藏腐爛率和損失率的測定

窖藏處理：試驗(yàn)樣品入窖前，對貯窖用甲醛熏蒸進(jìn)行消毒殺菌，同時(shí)地面撒生石灰，貯藏期間窖藏溫度保持在2～6℃，相對濕度保持在85%～93%；于2016年9月24日入窖，2017年4月2日出窖。

按薯塊重量百分比對薯塊腐爛程度和損失進(jìn)行調(diào)查，每個(gè)處理調(diào)查3袋薯塊（入窖前每種處理每袋隨機(jī)裝入大、中、小薯塊，每袋標(biāo)準(zhǔn)重量35 kg），5個(gè)處理共計(jì)調(diào)查15袋。

腐爛率（%）=腐爛薯塊的重量/薯塊標(biāo)準(zhǔn)重量（35 kg）×100

損失率（%）=（標(biāo)準(zhǔn)重量-當(dāng)日重量）/標(biāo)準(zhǔn)重量×100

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SPSS 19對數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯植株生長特性和塊莖產(chǎn)量的影響

由表2可見，馬鈴薯株高處理2最高，平均為85.3 cm，對照最低為74.1 cm，較對照高11.2 cm；莖粗處理2最粗為2.318 cm，對照最細(xì)為1.918 cm，較對照高0.400 cm；單株結(jié)薯數(shù)處理2最多為7.5個(gè)，對照最少為5.8個(gè)，較對照高1.7個(gè)；單薯重處理2最重為141.3 g，對照最輕為124.2 g，較對照高17.1 g；單株塊莖重處理2最重為1 064.0 g，對照最輕為716.2 g；商品薯率處理2最高為89.28%，對照最低為74.69%，較對照高14.59個(gè)百分點(diǎn)；折合產(chǎn)量處理2最高為53 646 kg/hm2，對照最低為39 720 kg/hm2，其中處理1、2、3、4折合產(chǎn)量極顯著高于處理5（對照）；增產(chǎn)量與增產(chǎn)率處理2最高，分別為13 926 kg/hm2和35.06%，處理4最低，分別為7 924 kg/hm2和19.95%。

2.2 不同處理對馬鈴薯塊莖薯皮厚度的影響

通過掃描電子顯微鏡對5個(gè)處理下的馬鈴薯薯皮厚度進(jìn)行測量與拍照，馬鈴薯薯皮超微結(jié)構(gòu)如圖1所示，測量數(shù)據(jù)如表3。

由表3可見，不同處理下的馬鈴薯塊莖薯皮厚度均有差異，處理1、處理2、處理3和處理4的馬鈴薯塊莖薯皮厚度極顯著高于處理5（對照）。其中對照的馬鈴薯塊莖薯皮厚度為120.726 μm；與對照的馬鈴薯薯皮厚度相比較，處理1增加40.29%；處理2增加50.501 μm、41.83%；處理3增加26.90%；處理4增加35.29%。結(jié)果表明不同處理均能夠顯著增加馬鈴薯薯皮的厚度，薯皮厚度從大到小依次為處理2＞處理1＞處理4＞處理3。

表2 不同處理對馬鈴薯植株生長特性和塊莖產(chǎn)量的影響Table 2 Effects of different treatments on plant characteristics and tuber yields

圖1 不同處理下的馬鈴薯塊莖薯皮厚度Figure 1 Potato skin thickness under different treatments

表3 不同處理對馬鈴薯薯皮厚度的影響Table 3 Effect of different treatments on potato skin thickness

2.3 不同處理對馬鈴薯塊莖品質(zhì)的影響

如表4可見，馬鈴薯塊莖品質(zhì)中維生素C含量對照最高為38.1 mg/100g，處理2最低為32.9 mg/100g；干物質(zhì)含量以處理2最高為20.3%，處理3最低為18.1%；還原糖含量處理3含量最高為0.27%，處理2的含量最低為0.20%；淀粉含量處理2最高為12.8%，其他處理均為12.0%；蛋白質(zhì)含量處理1最高為2.76%，對照最低為2.09%。這些數(shù)據(jù)表明，不同處理在一定程度上可以增加馬鈴薯薯塊中干物質(zhì)、還原糖和蛋白質(zhì)含量，降低了維生素C的含量，對淀粉含量影響不大。

2.4 不同處理對馬鈴薯薯皮鈣、粗纖維和不溶性膳食纖維的影響

如表5所見，馬鈴薯薯皮鈣含量處理4最高為1.092 0%，對照最低為0.677 6%；薯皮粗纖維處理2最高為37.24%，較對照高2.25個(gè)百分點(diǎn)，處理4最低為33.76%；塊莖可食部分不溶性膳食纖維處理2最高為1.46%，對照最低為1.05%，較對照高0.41個(gè)百分點(diǎn)（處理1和處理3生產(chǎn)推廣上應(yīng)用少，沒取樣進(jìn)行這3種測定）。

2.5 不同處理對馬鈴薯窖藏腐爛和損失的影響

在馬鈴薯出窖后對其進(jìn)行腐爛率和損失率的調(diào)查（表6）。薯塊的腐爛率處理2的最低為2.31%，處理5（對照）最高為2.42%，但5個(gè)處理間薯塊腐爛率差異并不顯著；在薯塊損失率方面，處理2的損失率最低為5.71%，處理5的損失率最高為7.64%，較對照低1.93個(gè)百分點(diǎn)，薯塊損失率從小到大為處理2＜處理1＜處理4＜處理3＜處理5，4個(gè)微肥處理后的薯塊損失率均顯著低于空白對照，表明不同處理可以降低馬鈴薯窖藏的薯塊損失率。

表4 不同處理對馬鈴薯塊莖品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different treatments on potato tuber quality

表5 不同處理對馬鈴薯薯皮鈣、粗纖維和塊莖不溶性膳食纖維的影響（%）Table 5 Effects of different treatments on potato skin calcium content,crude fiber and edible part insoluble dietary fiber

表6 不同處理對馬鈴薯窖藏腐爛和損失的影響Table 6 Effects of different treatments on potato storage rot percentage and loss percentage

3 討 論

試驗(yàn)表明微肥處理可以提高馬鈴薯植株的高度、增加莖粗，這與孟賜福和傅慶林[7]研究結(jié)果一致。施用微量元素可以明顯提高馬鈴薯的產(chǎn)量和商品薯率，這與宋東升等[8]、崔珍等[9]、楊海鷹等[10]研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)結(jié)果表明，大西北微肥不同處理后的薯皮厚度均較對照明顯增加，說明使用大西北微肥后可以增加馬鈴薯薯皮的厚度，同時(shí)對薯皮中鈣含量、粗纖維含量、可食部分不溶性膳食纖維含量均有不同程度的提高。馬鈴薯薯皮厚度的增加可以減少在運(yùn)輸過程中對薯皮造成的機(jī)械損傷，降低在貯藏過程中晚疫病、干腐病等真細(xì)菌病害的侵染，從而提高馬鈴薯的貯藏能力，減少種植戶貯藏過程中的損失。在馬鈴薯塊莖品質(zhì)方面，之前有研究報(bào)道施用微量元素，可以增加塊莖淀粉含量、降低蛋白質(zhì)含量、增加維生素C含量、增加還原糖含量[11]。從本試驗(yàn)表4數(shù)據(jù)結(jié)果表明，不同大西北微肥處理后，塊莖淀粉含量變化不明顯；4個(gè)不同處理蛋白質(zhì)含量均高于對照，維生素C含量均低于對照，本試驗(yàn)結(jié)果與之前研究結(jié)果的差異需后續(xù)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，大西北微肥不同處理下對馬鈴薯的植株性狀、產(chǎn)量、塊莖品質(zhì)性狀、薯皮的厚度以及物質(zhì)含量進(jìn)行分析，得出結(jié)論，干拌+葉面噴3次微肥+滴灌鈣鎂肥2次（處理2）效果最佳，能夠顯著提高產(chǎn)量并在一定程度上增加馬鈴薯塊莖薯皮厚度，降低馬鈴薯在窖藏過程中的薯塊損失率。