葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

趙晶晶，馮乃杰，鄭殿峰，楊慶東，李東，孫福東，劉春娟，何天明，劉濤

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶163319；2.北大荒馬鈴薯研發(fā)中心）

葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

趙晶晶1，馮乃杰1，鄭殿峰1，楊慶東2，李東1，孫福東1，劉春娟1，何天明1，劉濤1

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶163319；2.北大荒馬鈴薯研發(fā)中心）

選用當(dāng)?shù)刂髟云贩N大西洋和抗疫白為試驗(yàn)材料，通過大田試驗(yàn)，研究了調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：調(diào)節(jié)劑和微量元素均顯著提高了塊莖中維生素C含量，降低了還原糖含量；增加了大西洋蛋白質(zhì)和有機(jī)酸含量，降低了淀粉含量和干重；抗疫白塊莖中蛋白質(zhì)和有機(jī)酸含量降低，淀粉含量和干重升高。對(duì)于馬鈴薯商品性狀來說，調(diào)節(jié)劑和微量元素均增加了馬鈴薯的單株薯重和單薯薯重，對(duì)單株薯數(shù)的調(diào)控效果不顯著。對(duì)產(chǎn)量而言，大西洋的產(chǎn)量分別比對(duì)照增加17.30%和16.29%，抗疫白的產(chǎn)量分別比對(duì)照增加19.18%和12.85%。

馬鈴薯；調(diào)節(jié)劑；微量元素；品質(zhì)；產(chǎn)量

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）為茄科茄屬一年生草本植物，糧菜兼用，營養(yǎng)全面，適應(yīng)性廣，是全球重要的糧食作物，其產(chǎn)量在世界糧食生產(chǎn)中僅次于小麥、水稻、玉米而位居第四［1］，塊莖是其地下變態(tài)器官，它由匍匐莖頂端膨大形成，其中含有大量的淀粉，是工業(yè)淀粉的重要來源［2］。從營養(yǎng)角度來說，塊莖中含有人體所不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，美國研究發(fā)表的膳食參考攝入量指出，塊莖除含有豐富的碳水化合物和維生素以外，還含有大量的微量元素，一個(gè)鮮重200 g左右的馬鈴薯可以為人體提供26%的銅、17%～18%的鉀、5%的鋅和13%的鎂［3］。

農(nóng)業(yè)投入品的使用對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)及產(chǎn)量的影響很大，近年來調(diào)節(jié)劑和微量元素兩類投入品的應(yīng)用備受關(guān)注。調(diào)節(jié)劑是指那些由人工合成或從微生物中提取的具有植物激素活性的有機(jī)物質(zhì)［4］，通過葉面噴施進(jìn)入植株體內(nèi)，進(jìn)而促進(jìn)或抑制作物的生長發(fā)育［5］?；卣颀垼?］等以隴薯6號(hào)為材料，在馬鈴薯苗期噴施不同濃度水楊酸溶液，結(jié)果表明，成熟塊莖中淀粉和維生素C含量升高，還原糖含量降低。Tekalign和Hammes［7］于馬鈴薯播種后28 d，通過葉面噴施和土壤澆灌的方法，研究了不同濃度的多效唑?qū)︸R鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，多效唑的不同使用方法均可增加塊莖的鮮重、干量和單株節(jié)薯數(shù)，改善塊莖品質(zhì)。栽培馬鈴薯所施肥料主要以氮、磷、鉀肥為主，而馬鈴薯各生育時(shí)期除需大量元素以外，還需要從土壤中吸收微量元素，如微量元素錳、鋅等參與重要的代謝作用，或催化植株體內(nèi)某些生理生化反應(yīng)，在馬鈴薯生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要的作用，從而改善塊莖品質(zhì)、提高產(chǎn)量［8-9］。龔成文等［10］研究表明，施用105 kg·hm-2K2O鉀肥可增加大中薯率、產(chǎn)量及干物質(zhì)、淀粉和維生素C含量，施用60 kg·hm-2K2O鉀肥可顯著提高塊莖中蛋白質(zhì)含量。另有報(bào)道指出，硝態(tài)氮或銨態(tài)氮與鎂肥配合施用均能增加馬鈴薯的大、中薯比例，提高塊莖淀粉、蛋白質(zhì)和維生素C含量［11］。

綜上可見，葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素可以改善作物品質(zhì)，提高作物產(chǎn)量。國內(nèi)外關(guān)于調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)作物品質(zhì)及產(chǎn)量影響的研究比較活躍，研究主要集中于大豆［12］、番茄［13］、甘薯［14］等作物，而在馬鈴薯上開展的研究較少。因此，試驗(yàn)研究了塊莖膨大期噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴塊莖品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，旨在為馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年在黑龍江省克山農(nóng)場科技園區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)地肥力均勻，地勢平坦，土壤中堿解氮252 mg·kg-1，有效磷22.3 mg·kg-1，速效鉀235 mg·g-1，有機(jī)質(zhì)含量為4.17%，pH值6.4，前茬作物小麥，春起壟。5月10日播種，小區(qū)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，處理和對(duì)照各設(shè)4次重復(fù)，6壟區(qū)，壟長8 m，壟距0.8 m，壟作方式種植，種植密度為82 500株·hm-2。試驗(yàn)采用大田葉面噴施方式，以噴施清水為對(duì)照，于塊莖膨大期（大西洋噴施時(shí)間為6月30日；抗疫白噴施時(shí)間為7月15日）進(jìn)行葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素，用量均為225 L·hm-2，兌水450 L。田間管理與常規(guī)相同，9月16日進(jìn)行收獲。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種：以當(dāng)?shù)刂髟云贩N大西洋（下文用D表示）和抗疫白（下文用K表示）為試驗(yàn)材料。大西洋為中熟品種，塊莖介于圓形和長圓形之間，頂部平，表皮為淺黃色，薯肉為白色，塊莖大小中等而整齊，結(jié)薯集中，塊莖休眠期中等，耐貯藏?？挂甙诪橹型硎炱贩N，塊莖呈橢圓型，表皮為淺黃色，表皮光滑，薯肉為白色，結(jié)薯集中，休眠期長，耐貯性差。試驗(yàn)所用種薯由北大荒馬鈴薯研發(fā)中心提供。

供試藥劑：調(diào)節(jié)劑（主要成分為烯效唑和胺鮮酯，濃度為40 mg·L-1，下文用T表示）；微量元素（主要成分為錳鋅等微量元素，濃度為0.5 mg·L-1，下文用Y表示），以上藥劑均由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院化控研究室提供。

1.3 取樣及測定方法

收獲時(shí)，各小區(qū)隨機(jī)選取連續(xù)的2 m2進(jìn)行測產(chǎn)。室內(nèi)進(jìn)行品質(zhì)分析。大、中、小薯劃分標(biāo)準(zhǔn)為：單薯重大于等于100 g為大薯，單薯重大于50 g小于100 g為中薯，單薯重小于等于50 g為小薯［15］。

收獲一個(gè)月后在室內(nèi)測定品質(zhì)指標(biāo)。淀粉和干物質(zhì)含量采用HD-W10A型淀粉含量測定儀測定；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚法［16］測定；還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸法［17］測定；蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法［18］測定；有機(jī)酸含量采用氫氧化鈉滴定法［19］測定。

產(chǎn)量（kg·hm-2）=單株薯數(shù)*單薯重量*密度/1 000

1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)處理和繪圖運(yùn)用Excel 2003，方差分析運(yùn)用SPSS 17.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖品質(zhì)的影響

2.1.1 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖淀粉和干物質(zhì)含量的影響

馬鈴薯塊莖中淀粉和干物質(zhì)含量是衡量塊莖品質(zhì)的重要指標(biāo)，葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯淀粉和干物質(zhì)含量的調(diào)控效果如表1所示，大西洋淀粉含量大小依序?yàn)镃K＞T＞Y，處理的淀粉含量分別比對(duì)照降低了0.54%和4.85%；對(duì)于大西洋干物質(zhì)含量來說，葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，處理比對(duì)照分別降低0.54%和1.98%。葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，抗疫白淀粉含量大小依序?yàn)門＞Y＞CK，處理的淀粉含量分別比對(duì)照增長1.59%和0.80%；處理的抗疫白干物質(zhì)含量比對(duì)照分別增加1.39%和0.59%。由相關(guān)性分析可知，兩供試品種的淀粉和干物質(zhì)含量之間呈正相關(guān)，其中，微量元素處理的淀粉含量與干物質(zhì)含量之間呈極顯著正相關(guān)。

表1 不同處理對(duì)馬鈴薯淀粉和干物質(zhì)含量的影響Table 1Effects of different treatments on content of starch and dry matter of potato

2.1.2 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖維生素C含量的影響

維生素C能增強(qiáng)人體免疫能力、提高機(jī)體應(yīng)急能力和預(yù)防癌癥，對(duì)人體生命活動(dòng)具有重要作用，馬鈴薯塊莖中含有豐富的維生素C，是人類獲取維生素C的主要來源作物［20］，故維生素C是衡量馬鈴薯營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖1分析可知，葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，大西洋和抗疫白塊莖中維生素C含量變化一致，其大小依序?yàn)椋篢＞Y＞CK，T與CK之間達(dá)到了極顯著差異水平，Y與CK之間差異不顯著。說明調(diào)節(jié)劑對(duì)馬鈴薯維生素C含量的調(diào)控效果較好。

圖1 不同處理對(duì)馬鈴薯維生素C含量的影響Fig.1Effects of different treatments on content of Vitamin C of potato

2.1.3 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖還原糖含量的影響

還原糖含量是馬鈴薯深加工的重要指標(biāo)，其含量的高低除影響馬鈴薯的營養(yǎng)價(jià)值外，還會(huì)影響食品風(fēng)味、加工工藝和產(chǎn)品品質(zhì)［21］。馬鈴薯塊莖中還原糖含量的調(diào)控效果如圖2所示，噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，大西洋塊莖內(nèi)還原糖含量分別比對(duì)照降低2.23%和4.45%，處理與對(duì)照之間差異不顯著；抗疫白塊莖內(nèi)還原糖含量分別比對(duì)照降低43.03%和42.24%，由方差分析可知，處理的還原糖含量與對(duì)照之間差異達(dá)到了極顯著水平。綜合分析而言，調(diào)節(jié)劑和微量元素均降低了塊莖中還原糖含量。其中，抗疫白各處理還原糖含量極顯著低于對(duì)照，說明調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)抗疫白的調(diào)控效果好于大西洋。

圖2 不同處理對(duì)馬鈴薯還原糖含量的影響Fig.2Effects of different treatments on content of reducing sugar of potato

2.1.4 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖蛋白質(zhì)含量的影響

蛋白質(zhì)是人類生命活動(dòng)所必需的復(fù)合型營養(yǎng)物質(zhì)，馬鈴薯的蛋白質(zhì)主要由游離氨基酸和酰胺酸組成，質(zhì)量與動(dòng)物蛋白質(zhì)相近，能很好地被人體所消化吸收，其含量的高低可以反映馬鈴薯品質(zhì)的好壞［22］。葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，塊莖中蛋白質(zhì)含量變化如圖3所示，大西洋的蛋白質(zhì)含量大小依序?yàn)閅＞T＞CK，處理比對(duì)照分別增長了0.06%和0.35%，Y與CK之間達(dá)到極顯著差異水平，T與CK之間無顯著差異；抗疫白的蛋白質(zhì)含量分別比對(duì)照降低了0.02%和0.01%，經(jīng)方差分析可知，處理與對(duì)照差異不顯著。綜合分析而言，調(diào)節(jié)劑和微量元素均提高了大西洋塊莖中蛋白質(zhì)含量，說明調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)大西洋塊莖品質(zhì)的調(diào)控效果好于抗疫白。

圖3 不同處理對(duì)馬鈴薯蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3Effects of different treatments on content of protein of potato

2.1.5 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯塊莖有機(jī)酸含量的影響

馬鈴薯塊莖細(xì)胞液中含有許多有機(jī)酸，主要含有草酸、檸檬酸和蘋果酸，此外還有丙酮酸、酒石酸、異檸檬酸等有機(jī)酸，提高有機(jī)酸的含量可以減輕薯肉煮熟變黑現(xiàn)象的發(fā)生［23］。葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)塊莖中有機(jī)酸含量的調(diào)控效果如圖4所示，大西洋的有機(jī)酸含量大小依序?yàn)閅＞T＞CK，處理比對(duì)照分別增長了0.46%和1.13%，Y與CK之間差異極顯著，T與CK之間差異不顯著；抗疫白塊莖中有機(jī)酸含量大小依序?yàn)镃K＞T＞Y，處理比對(duì)照分別降低了0.22%和0.68%，T與CK之間差異顯著，Y與CK之間差異極顯著。綜合分析而言，調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)不同基因型馬鈴薯有機(jī)酸含量的調(diào)控效果不同，調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)抗疫白塊莖品質(zhì)的調(diào)控效果好于大西洋。

圖4 不同處理對(duì)馬鈴薯有機(jī)酸含量的影響Fig.4Effects of different treatments on content of organic acid of potato

2.2 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯商品性狀的影響

由表2分析可知，調(diào)節(jié)劑和微量元素均顯著增加了馬鈴薯的單株薯重，為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。此外，也馬鈴薯的商品性狀也得到了不同程度的改善。對(duì)于大西洋來說，調(diào)節(jié)劑處理增加了大、中薯重和大、中薯率，降低了小薯率，其中大薯率和中薯率分別比對(duì)照增長0.84%和1.64%，處理與對(duì)照之間差異極顯著；微量元素處理降低了大薯率和中薯率，增加了大薯重和中薯重，其中大薯重和中薯重分別比對(duì)照增加11.61 g和2.37 g，處理與對(duì)照之間差異極顯著。對(duì)于抗疫白來說，調(diào)節(jié)劑處理降低了大薯率和中薯率，增加了大薯重和中薯重，其中大薯重和中薯重分別比對(duì)照增加了70.96 g和9.9 g，處理與對(duì)照之間差異極顯著；微量元素處理增加了大、中薯重和大、中薯率，降低了小薯率，其中大薯率和中薯率分別比對(duì)照增長了0.61%和4.36%，處理與對(duì)照之間差異極顯著。綜合分析而言，調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)不同基因型馬鈴薯的調(diào)控效果不同，其中，調(diào)節(jié)劑對(duì)大西洋商品薯性狀的調(diào)控效果好于抗疫白，微量元素對(duì)抗疫白商品薯性狀的調(diào)控效果好于大西洋。

表2 不同處理對(duì)馬鈴薯商品性狀的影響Table 2Effects of different treatments on commodity character of potato

2.3 調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3可知，在馬鈴薯塊莖膨大期葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素均不同程度提高了單薯薯重，增加了單株薯數(shù)，為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。除抗疫白微量元素處理的單株薯數(shù)略有減少外，其余處理均高于對(duì)照，處理與對(duì)照之間差異不顯著，而各處理的單株薯重均明顯高于對(duì)照，處理與對(duì)照之間差異極顯著，在馬鈴薯塊莖膨大期塊莖數(shù)量已經(jīng)確定，此時(shí)，外施農(nóng)業(yè)投入品只能促進(jìn)作物的“源”產(chǎn)生更多的光合產(chǎn)物運(yùn)向“庫”，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量。葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，大西洋的產(chǎn)量比分別對(duì)照增加17.30%和16.29%，處理與對(duì)照之間差異極顯著；抗疫白的產(chǎn)量分別比對(duì)照增加19.18%和12.85%，處理與對(duì)照之間差異達(dá)到極顯著水平?？傮w而言，兩供試品種的產(chǎn)量大小依序?yàn)椋篢＞Y＞CK，說明調(diào)節(jié)劑對(duì)產(chǎn)量的調(diào)控效果好于微量元素。

表3 不同處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 3Effects of different treatments on yield and yield composition of potato

3 討論與結(jié)論

淀粉含量的高低是評(píng)價(jià)馬鈴薯品質(zhì)的重要指標(biāo)。劉富圓等［24］以荷蘭15為供試品種，在開花初期噴施烯效唑和胺鮮酯的混合劑，提高了塊莖中淀粉含量。代明等［25］以魯引一號(hào)為試驗(yàn)材料，在氮磷鉀等量的基礎(chǔ)上施用不同硝基肥為基肥，所有施用復(fù)合肥處理的塊莖淀粉含量均顯著高于對(duì)照。試驗(yàn)中，葉面噴施調(diào)節(jié)劑和微量元素后，抗疫白塊莖中淀粉含量增加，與劉富圓和代明的研究結(jié)果相一致；大西洋塊莖中淀粉含量降低，與前人研究結(jié)果不一致［25-26］，這可能與藥劑的噴藥時(shí)期和藥劑配比不同有關(guān)，此外，淀粉含量屬于多基因控制的數(shù)量性狀，其含量的高低除與品種本身特性有關(guān)外，很大程度還受種植當(dāng)年的氣候、土壤及栽培措施等外界因素的影響［23］。

從國內(nèi)外研究進(jìn)展來看，調(diào)節(jié)劑和微量元素在改善馬鈴薯商品薯性狀方面具有顯著作用。研究結(jié)果表明，微量元素顯著增加了抗疫白的大中薯率，與鄧小強(qiáng)［26］的結(jié)果相一致；Bandara等［27］研究表明，在匍匐莖形成期和塊莖形成初期葉面噴施多效唑可以提高馬鈴薯的小薯率，而試驗(yàn)噴施調(diào)節(jié)劑顯著增加了大西洋的大中薯率，降低了小薯率，這與Bandara的結(jié)果不一致，這可能與調(diào)節(jié)劑的劑量不同有關(guān)，試驗(yàn)施用的調(diào)節(jié)劑是烯效唑，烯效唑?qū)儆谥参锷L延緩劑，可以抑制植株體內(nèi)赤霉素的合成，而赤霉素含量的降低有利于塊莖形成［28］，胺鮮酯屬于植物生長促進(jìn)劑，可以提高葉綠素的含量，加快植株的光合速率，積累更多的碳水化合物向塊莖運(yùn)輸，從而改善塊莖品質(zhì)，提高塊莖鮮重。

綜合分析表明，調(diào)節(jié)劑和微量元素改善了塊莖中淀粉、干重、維生素C、還原糖、蛋白質(zhì)和有機(jī)酸含量，提高單株薯重和大、中薯比例，從而提高了馬鈴薯的產(chǎn)量，調(diào)節(jié)劑和微量元素對(duì)不同基因型馬鈴薯的調(diào)控效果不同。試驗(yàn)測定了與馬鈴薯塊莖品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)，參與代謝過程中的酶活性未進(jìn)行測定，今后將繼續(xù)進(jìn)一步深入研究品質(zhì)相關(guān)酶活性及分子生物學(xué)方面的機(jī)理，為調(diào)節(jié)劑和微量元素在馬鈴薯方面的使用提供更加全面的理論指導(dǎo)。

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Effect of Regulator and Microelement on Quality and Yield of Potato Tuber Through Leaf-spraying

Zhao Jingjing1，F(xiàn)eng Naijie1，Zheng Dianfeng1，Yang Qingdong2，Li Dong1，Sun Fudong1，Liu Chunjuan1，He Tianming1，Liu Tao1
（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319；2.Potato Research and Development Center of Beidahuang）

The local potato varieties，Atlantic and Kennebec were selected as the test materials，the effects of regulators and microelements on quality and yield of potato through field experiments were studied.The results showed that regulators and microelements both could increase the content of tuber vitamin C and reduce the content of reducing sugar.The content of protein and organic acid increased while the content of starch and dry matter reduced in tuber of Atlantic，on the contrary to Kennebec.For potato commodity character，regulators and microelements increased the weight of per plant and weight of per tuber，the control effect was not significant for the number of tubers per plant.The yield of Atlantic and Kennebec increased 17.30%，16.29%，19.18%and 12.85%，respectively.

potato；regulator；microelements；quality；yield

S435.22

A

1002-2090（2016）04-0012-06

10.3969/j.issn.1002-2090.2016.04.004

2015-05-15

全國基層農(nóng)技推廣補(bǔ)助項(xiàng)目（HKKKJSF-07）；黑龍江農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項(xiàng)目（HNK2D10A-05-10；HNK12A-06-03）；黑龍江省教育廳產(chǎn)前培育項(xiàng)目（1254CGZH29）；黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目（YJSCX2015-Y08）。

趙晶晶（1991-），女，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院2014級(jí)碩士研究生。

馮乃杰，女，教授，博士研究生導(dǎo)師，E-mail：dqfnj@126.com。