鉀肥施用量對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

盧茗

摘要：【目的】為研究鉀肥用量對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為馬鈴薯合理施肥及高產(chǎn)栽培提供理論參考?！痉椒ā恳圆皇┾浄蕿閷φ眨O置4個鉀肥施用量，研究馬鈴薯形態(tài)指標、產(chǎn)量及品質(zhì)的變化特征?！窘Y果】鉀肥對馬鈴薯植株形態(tài)指標有顯著的影響，隨鉀肥施用量的增加，株高、莖粗和主莖數(shù)呈先升高后降低的變化趨勢;施用鉀肥顯著提高商品薯產(chǎn)量、商品薯率和總產(chǎn)量;施用鉀肥還能顯著提高馬鈴薯總蛋白、可溶性糖、維生素C和游離氨基酸含量，顯著降低硝酸鹽含量?！窘Y論】綜合比較，鉀肥顯著提高馬鈴薯形態(tài)指標、產(chǎn)量及品質(zhì)，在鉀肥施用量為200kg/hm2時，馬鈴薯長勢較好、產(chǎn)量最高，品質(zhì)較好，是較為合理的鉀肥施用量。

關鍵詞：馬鈴薯;鉀肥;產(chǎn)量;品質(zhì)

馬鈴薯是茄科多年生草本植物，是世界第四大糧食作物，也是我國主要的糧食和蔬菜作物，對保障我國糧食安全和農(nóng)民持續(xù)增收起著重要的作用[1]。近年來，國家對糧食安全問題的重視程度增加，也使馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度逐步加快，馬鈴薯育種、高效栽培技術等的發(fā)展，給馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展提供了新的機會[2]。然而，盡管馬鈴薯栽培技術得到提升，但是由于農(nóng)業(yè)種植戶對馬鈴薯養(yǎng)分需求的認識不足，在生產(chǎn)中出現(xiàn)了施肥不合理的現(xiàn)象，常常是偏施氮肥，并不注重鉀肥的配施，而鉀肥在馬鈴薯生長過程中起著至關重要的作用[3]。

研究表明，鉀肥影響馬鈴薯生長、代謝、酶活性調(diào)節(jié)和滲透調(diào)節(jié)等生理活動，一般來說，鉀肥是馬鈴薯需求量最大的肥料[4]。鉀肥與氮磷最大的區(qū)別在于它是以離子態(tài)或可溶性鹽類吸附在原生質(zhì)表面，植物通過根部吸收K+，再運輸?shù)狡渌M織中。施用鉀肥能夠促進根系生長、增強根系活力，還可促進碳水化合物的合成和運輸[5]。鉀也是維持細胞正常含水量、減少水分蒸騰損失的重要物質(zhì)，因此能夠增強馬鈴薯的抗寒能力[6]。研究表明，馬鈴薯產(chǎn)量的形成與鉀元素有密切關系，主要是通過影響結薯個數(shù)和大中薯率比例提高來實現(xiàn)的，提高土壤速效鉀含量可有效提高馬鈴薯產(chǎn)量[7]。周芳等[8]研究表明，增施鉀肥可以延遲花期，促進植株早熟，降低主莖數(shù)及單株塊莖數(shù)，增加單株塊莖重，平均塊莖重和商品薯率。李東明等[9]研究表明，隨著施鉀量的增加，莖葉和塊莖內(nèi)鉀素含量也隨之而增加，馬鈴薯產(chǎn)量顯著提高。趙亮等[10]研究表明，隨著施鉀量增大，馬鈴薯葉面積、株高、莖粗、地上部干重、塊莖產(chǎn)量、單株塊莖重出現(xiàn)了由低到高的變化趨勢，過量施鉀肥會抑制馬鈴薯植株生長和產(chǎn)量的形成。陳煥麗等[11]研究表明，等量不同形態(tài)鉀肥對植株株高和主莖數(shù)有一定的影響。單施氯化鉀較單施硫酸鉀處理更易促進馬鈴薯塊莖中氨基酸合成，單獨施用硫酸鉀更易促進鉀的吸收，使馬鈴薯塊莖表皮更光滑、有光澤，外觀品質(zhì)更好。二者配施后沖施黃腐酸顯著提高了馬鈴薯產(chǎn)量、經(jīng)濟效益、商品薯率。因此，本試驗研究不同鉀肥用量對馬鈴薯生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為馬鈴薯合理施肥和高效栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2020年于甘肅省甘南州進行，該地屬于大陸季風氣候，地勢西北部高，東南部低，氣候嚴寒，高寒潤濕，大部分地區(qū)海拔在3000m以上。無霜期少于140d。年降水量419-597mm。試驗品種為中薯19，由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所選育，從出苗到收獲99天。株型直立，生長勢強，葉深綠色，莖綠色帶褐色，花冠紫色，天然結實中等，匍匐莖短，淡黃皮淡黃肉，薯塊橢圓形，芽眼淺。試驗用氮磷鉀肥為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）和氯化鉀（K2O 60%）。有機肥為商品肥（含N 2.9%，含P2O5 1.1%，含KO2 2.0%），由甘南州達哇央宗商品有機肥廠提供。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，以不施鉀肥為對照（CK），設置4個鉀肥施用量，分別為100kg/hm2（T1），150kg/hm2（T2），200kg/hm2（T3），200kg/hm2（T4），氮肥和磷肥施用量均相同，氮肥施用量為150kg/hm2，磷肥施用量為300kg/hm2，各處理在播種前施入有機肥15 000kg/hm2，氮肥1/2作為基肥和所有磷肥鉀肥一次施入，其他1/2氮肥在塊莖形成期追施。種植密度為52 500株/hm2，每處理設置3次重復，小區(qū)面積約48m2，其他田間管理均相同。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 馬鈴薯形態(tài)指標的測定

在馬鈴薯盛花期，隨機每小區(qū)隨機選取10株，用刻度尺測定莖基部到植株頂部高度為株高，用游標卡尺測莖基部垂直方向的兩個值，取平均值為莖粗，并調(diào)查植株主莖數(shù)。

1.3.2 產(chǎn)量的測定

在成熟收獲期馬鈴薯收獲后，稱量各小區(qū)產(chǎn)量，于測產(chǎn)壟進行產(chǎn)量的測定和平均單薯重的測定。并統(tǒng)計單株結薯數(shù)，計算單株商品薯率。

1.3.3 馬鈴薯品質(zhì)的測定

收獲后各處理隨機選擇3個馬鈴薯，用于測定馬鈴薯品質(zhì)，總淀粉含量測定采用碘比色法，總蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，維生素C采用2，6-二氯靛酚滴定法測定，游離氨基酸采用茚三酮比色法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

測定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版軟件進行處理和分析，多重比較釆用Tukey法。

2 結果與分析

2.1 鉀肥施用量對馬鈴薯植株形態(tài)的影響

馬鈴薯的形態(tài)指標反映植株生長狀況，也間接對產(chǎn)量的高低產(chǎn)生影響，由表1可知，鉀肥對馬鈴薯形態(tài)指標有顯著的影響，株高隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出9.19%、12.66%、13.65%和10.84%。莖粗隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出4.14%、11.72%、15.17%和8.97%。主莖數(shù)隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出29.58%、59.86%、94.37%和64.08%，T2和T4處理間沒有顯著差異。

2.2 鉀肥施用量對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量是評價馬鈴薯栽培最重要的指標，由表2可知，鉀肥對馬鈴薯產(chǎn)量有顯著的影響，其中單株結薯數(shù)T3處理顯著高于CK，高出14.29%，其他處理均和CK沒有顯著差異。商品薯重隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出6.20%、13.89%、24.57%和16.67%。商品薯率隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出4.68%、15.72%、20.98%和14.41%，T2和T4處理間差異不顯著。產(chǎn)量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出19.29%、30.36%、47.03%和41.03%，處理間差異均顯著。

2.3 鉀肥施用量對馬鈴薯品質(zhì)的影響

馬鈴薯品質(zhì)指標是衡量馬鈴薯營養(yǎng)、商品性的重要指標，由表3可知，鉀肥顯著影響馬鈴薯的品質(zhì)，總淀粉含量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出7.67%、11.80%、14.29%和13.04%，T2和T4、T3和T4處理間差異不顯著。總蛋白含量隨鉀肥施用量的增加呈逐漸增加的趨勢，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出6.83%、11.18%、16.77%和19.25%。可溶性糖隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出4.13%、8.26%、14.05%和5.79%，T2和T4處理間沒有顯著差異。維生素C含量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出10.25%、17.75%、27.89%和21.41%。游離氨基酸含量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出18.18%、36.36%、54.55%和27.27%，T1、T2和T4處理間沒有顯著差異。硝酸鹽含量隨鉀肥施用量增加呈逐漸降低的趨勢，鉀肥處理均顯著低于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK低10.03%、21.97%、33.63%和40.34%。

3 討論

鉀肥是作物生長的主要元素之一，參與植株體內(nèi)一系列生理生化過程，在生長、代謝、酶活性調(diào)節(jié)和滲透調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用[13]。馬鈴薯株高、莖粗、主莖數(shù)等表征農(nóng)作物生長發(fā)育狀況，是衡量其長勢的重要形態(tài)指標[14]，不僅和馬鈴薯植株生長有關，還直接影響馬鈴薯產(chǎn)量的高低[15]。董文等[16]研究表明，葉綠素含量隨施鉀量的增加而增加，施鉀顯著提高馬鈴薯的地上部、地下部干質(zhì)量及總干質(zhì)量。張茹艷等[17]研究表明，鉀肥對馬鈴薯組培苗生長相關指標、抗氧化酶活性、丙二醛和葉綠素含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和電導率以及植株鉀含量有顯著的影響，能夠提高馬鈴薯組培苗抗逆性，促進組培苗生長。本研究結果表明，鉀肥顯著提高馬鈴薯株高、莖粗和主莖數(shù)，主要是由于鉀肥施用能夠促進根系生長、增強根系活力，還可促進碳水化合物的合成和運輸，此外鉀肥提高葉片中葉綠素含量，增加光合作用強度，從而促進馬鈴薯的生長。在鉀肥施用量為200kg/hm2時，馬鈴薯株高、莖粗最大，主莖數(shù)最多。

鉀肥作為作物三大基肥之一[18]，馬鈴薯又是典型的喜鉀作物，所以其用量對馬鈴薯產(chǎn)量有著至關重要的作用[19]，且鉀對馬鈴薯產(chǎn)量的影響主要是通過結薯個數(shù)增多和大中薯率比例提高來實現(xiàn)的[20]。趙永萍等[21]研究表明，適量的增施鉀肥和鋅肥，可改善其結薯量、薯塊質(zhì)量、大薯率等性狀，大幅度提高馬鈴薯的產(chǎn)量。王麗麗等[22]研究表明，隨著施鉀量增大，馬鈴薯塊莖產(chǎn)量、株高、莖粗、地上部干重、單株塊莖重、葉面積出現(xiàn)了由低到高的變化趨勢。但施鉀量過量則會限制產(chǎn)量的增加，本研究表明，鉀肥顯著提高商品薯產(chǎn)量、商品薯率和總產(chǎn)量，一方面是由于鉀能促進植物的光合作用，增加馬鈴薯在生育后期干物質(zhì)積累量，促進產(chǎn)量的形成;另一方面，鉀肥促進根系生長、增強根系活力，可促進碳水化合物的合成和運輸，為產(chǎn)量的形成奠定基礎。在鉀肥施用量為200kg/hm2時，產(chǎn)量達到最大值，而施鉀量過多限制產(chǎn)量的增加，可能是鉀肥過多對根系生產(chǎn)產(chǎn)生脅迫。

鉀肥在生育前期可促進馬鈴薯礦質(zhì)的吸收與代謝和有機物的合成[23]，在塊莖膨大期可促進莖葉光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運，有利于淀粉合成與塊莖膨大。郭岷江等[24]研究表明，鉀肥用量達240kg/hm2時，馬鈴薯干物質(zhì)含量和淀粉含量均最高，和對照相比，淀粉、還原糖、維生素C和蛋白質(zhì)含量顯著提高。張皓等[25]研究表明，鉀肥顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量及淀粉、蛋白質(zhì)、維生素C含量。本研究結果表明，鉀肥顯著提高馬鈴薯總蛋白、可溶性糖、維生素C和游離氨基酸含量，顯著降低硝酸鹽含量，主要是由于鉀在碳水化合物代謝、蛋白質(zhì)代謝、呼吸作用以及滲透調(diào)節(jié)中起著重要的作用。有利于碳水化合物的合成和運輸，協(xié)調(diào)作物物質(zhì)合成過程中源和庫的關系。在鉀肥施用量為200kg/hm2時，品質(zhì)最好。

綜合比較，鉀肥顯著提高馬鈴薯形態(tài)指標、產(chǎn)量及品質(zhì)，在鉀肥施用量為200kg/hm2時，馬鈴薯長勢較好、產(chǎn)量最高，品質(zhì)較好，是較為合理的鉀肥施用量。

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