不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王小英，方玉川,2，高青青,2，張艷艷，陳麗娟，張媛媛，李增偉

(1.榆林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，陜西 榆林 719000；2.陜西省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，陜西 榆林 719000)

馬鈴薯是我國(guó)第四大糧食作物，分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)豐富，糧菜飼兼用，加工用途多，經(jīng)濟(jì)效益好，對(duì)保障國(guó)家糧食安全、貧困地區(qū)脫貧增收、振興地區(qū)經(jīng)濟(jì)意義重大[1]。目前，我國(guó)馬鈴薯種植面積逾551.83萬(wàn)hm2[2～3]，是世界第一大馬鈴薯生產(chǎn)國(guó)。陜西省是馬鈴薯主產(chǎn)省份之一，2015年生產(chǎn)規(guī)模居全國(guó)第六位[3]。馬鈴薯是喜鉀作物，很多研究已表明鉀肥可以促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程及產(chǎn)量、品質(zhì)的形成[4～7]。不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)研究的報(bào)道已有很多[8～14]，但大多都是氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀品種。

目前陜北地區(qū)馬鈴薯施鉀不足的農(nóng)戶比例高達(dá)96.9%[15]，而該地區(qū)馬鈴薯施鉀以及不同鉀肥品種施用對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的報(bào)道甚少。筆者試驗(yàn)比較了氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥5種鉀肥品種對(duì)該地區(qū)馬鈴薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為該地區(qū)通過(guò)合理施用鉀肥及鉀肥品種達(dá)到馬鈴薯的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)自然概況

試驗(yàn)區(qū)位于榆林北部風(fēng)沙草灘區(qū)，屬于溫帶干旱半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年降雨量400 mm、年蒸發(fā)量1 211 mm、年均溫度8.3℃、≥10℃有效積溫3 217.6℃。試驗(yàn)于2017年在榆林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園(109°45′9.6″ E，38°22′38″ N)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為風(fēng)沙土，試驗(yàn)前取0～20 cm耕層土壤化驗(yàn)分析，結(jié)果如表1。地勢(shì)平坦，肥力水平中等，前茬作物為玉米。

1.2 試驗(yàn)材料

選用冀張薯8號(hào)作為供試馬鈴薯品種，種薯級(jí)別為脫毒原種。供試肥料為牛糞、鉀肥由不同的鉀肥品種提供，剩余的氮肥和磷肥分別由尿素(含N 46%)和過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理：1空白(CK不施鉀肥)、2氯化鉀、3硫酸鉀、4硝酸鉀、5六國(guó)專(zhuān)用肥、6莊稼漢復(fù)合肥，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)行長(zhǎng)10 m，寬5 m，每小區(qū)50 m2。有機(jī)肥于種植前施入并與耕層土壤混勻。氮肥總量的1/2作基肥，1/2作追肥，開(kāi)花后不能追施氮肥；磷肥和鉀肥全部基肥。試驗(yàn)種植方式為機(jī)械起壟，壟寬90 cm，株距21 cm，密度為3 500株·667m-2，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

除上述處理外，小區(qū)管理措施要求一致，如灌溉(滴灌)、間苗、病蟲(chóng)害防治等同期進(jìn)行，統(tǒng)一管理，采取當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣。于5月4日播種，6月28日第一次追施氮肥(總量的1/4)，7月15日第二次追施氮肥(總量的1/4)。于10月6日收獲，全區(qū)實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

表1 試驗(yàn)田土壤基本理化性質(zhì)

表2 馬鈴薯施用不同鉀肥品種試驗(yàn)處理方案

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

(1)土壤養(yǎng)分有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和pH的測(cè)定采用常規(guī)分析方法[16]。

(2)田間性狀和塊莖調(diào)查在開(kāi)花期每小區(qū)隨機(jī)抽取5株測(cè)量株高；收獲時(shí)每小區(qū)隨機(jī)抽取5株調(diào)查單株塊莖重、單株塊莖數(shù)和商品薯率。

(3)品質(zhì)收獲時(shí)各處理取一定量馬鈴薯塊莖混合樣，測(cè)定鮮重，105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重，并稱(chēng)重，計(jì)算干物質(zhì)含量。粉碎的干樣用H2SO4—H2O2消化，常規(guī)方法測(cè)定全氮，蛋白質(zhì)用全氮含量乘以換算系數(shù) 6.25得出結(jié)果[17]。維生素C采用 2,6-二氯靛酚滴定法，用3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定還原糖含量，用蒽酮法測(cè)定淀粉含量。

(4)數(shù)據(jù)處理所有數(shù)據(jù)采用Excel和SAS軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的影響

不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯株高和單株塊莖重的影響差異不顯著，對(duì)單株塊莖數(shù)和商品薯率達(dá)到了差異顯著的影響(表3)。從數(shù)值上看，各處理間株高的變幅為158.33～181.87 cm。其中，處理4(施用硝酸鉀)的株高最高，為181.87 cm，比對(duì)照處理1(不施鉀肥)提高10.76%；第二位是處理2(氯化鉀)，為175.80 cm，比對(duì)照處理1(不施鉀肥)提高7.06%；第三位是處理6(莊稼漢復(fù)合肥)，為170.87 cm,比對(duì)照處理1(不施鉀肥)提高4.06%；處理5(六國(guó)專(zhuān)用肥)最低，為158.33 cm，比對(duì)照處理1(不施鉀肥)降低3.57%。從數(shù)值上看，各處理間單株塊莖重變幅為1.87～2.47 kg。其中，處理4(施用硝酸鉀)的單株塊莖重最大，為2.47 kg；處理1(不施用鉀肥)的單株塊莖重最低，為1.87 kg。施用鉀肥較不施用鉀肥能提高馬鈴薯單株塊莖重3.29%～31.67%，其中硝酸鉀較對(duì)照提高單株塊莖重高達(dá)31.67%。處理4(施用硝酸鉀)的單株塊莖數(shù)最大，為10.67個(gè)；處理1(不施用鉀肥)的單株塊莖數(shù)最低，為8.03個(gè)。施用鉀肥較不施用鉀肥能提高馬鈴薯單株塊莖數(shù)9.54%～32.78%，其中硝酸鉀較對(duì)照提高單株塊莖數(shù)高達(dá)32.78%。處理1(不施用鉀肥)的商品薯率最大，為83.34%；處理6(莊稼漢復(fù)合肥)的商品薯率最低，為73.91%。

2.2 不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表4看出，不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響差異不顯著，各處理間產(chǎn)量變幅為54 720～62 595 kg·hm-2。從數(shù)值上看，處理5(施用六國(guó)專(zhuān)用肥)的產(chǎn)量最大，平均為62 595 kg·hm-2；處理1(不施鉀肥)和處理6(莊稼漢復(fù)合肥)的產(chǎn)量最低，均為54 720 kg·hm-2。除了莊稼漢復(fù)合肥之外，其他四種鉀肥均能提高馬鈴薯產(chǎn)量，氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和六國(guó)專(zhuān)用肥較對(duì)照分別增產(chǎn)0.34%、5.33%、14.26%和14.39%。因此，硝酸鉀和六國(guó)專(zhuān)用肥增產(chǎn)幅度較大，在生產(chǎn)實(shí)踐中可以推廣。

表3 不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的影響

注：表中不同字母表示處理間達(dá)5%差異顯著水平。下同。

表4 不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響 (kg·hm-2)

表5 不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

2.3 不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、VC、淀粉和還原糖含量的影響均差異不顯著。各處理間干物質(zhì)含量變幅為16.01%～18.67%。從數(shù)值上看，處理6(施用莊稼漢專(zhuān)用肥)的干物質(zhì)含量最高，為18.67%；處理2(施用氯化鉀)的干物質(zhì)含量最低，為16.01%g。除了氯化鉀之外，其他四種鉀肥均較對(duì)照能提高馬鈴薯干物質(zhì)含量，硫酸鉀、硝酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥較對(duì)照分別增加6.89%、2.75%、10.61%和16.56%。因此，施用含鉀量較高的復(fù)合肥，如六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥，有增加馬鈴薯干物質(zhì)含量的作用。

各處理間粗蛋白含量變幅為1.31%～1.59%。從數(shù)值上看，處理2(施用硫酸鉀)的蛋白質(zhì)含量最高，為1.59%；處理3(施用氯化鉀)的蛋白質(zhì)含量最低，為1.31%。除硫酸鉀外，其他四種鉀肥均較對(duì)照都不能提高馬鈴薯蛋白質(zhì)含量。因此，施用鉀肥沒(méi)有增加馬鈴薯蛋白質(zhì)含量。

各處理間VC含量變幅為15.17～20.34 mg·100 g-1。從數(shù)值上看，處理1(不施用鉀肥)的VC含量最高，為20.34 mg·100g-1；處理4(施用硝化鉀)的VC含量最低，為15.17 mg·100g-1。五種鉀肥較對(duì)照均不能提高馬鈴薯VC含量。因此，施用鉀肥不能增加馬鈴薯VC含量。各處理間淀粉含量變幅為9.61%～11.71%。從數(shù)值上看，處理6(施用莊稼漢復(fù)合肥)的淀粉含量最高，為11.71%；處理4(施用硝化鉀)的淀粉含量最低，為9.61%。除硝化鉀之外，其他四種鉀肥均較對(duì)照能提高馬鈴薯淀粉含量，氯酸鉀、硫酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥較對(duì)照分別增加了0.27%、0.20%、8.41%和17.69%。因此，施用含鉀量較高的復(fù)合肥，如六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥，有增加馬鈴薯淀粉含量的作用，對(duì)提升品質(zhì)有促進(jìn)作用。

各處理間還原糖含量變幅為0.69%～0.91%。從數(shù)值上看，處理3(施用硫酸鉀)的還原糖含量最低，為0.69%；處理1(不施用鉀肥)的還原糖含量最高，為0.91%。五種鉀肥均較對(duì)照均降低了馬鈴薯還原糖含量，氯酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥較對(duì)照分別降低了9.23%、24.62%、10.55%、5.24%和18.39%。因此，施用鉀肥，有降低馬鈴薯還原糖含量的作用。

3 結(jié)論與討論

龔成文等[8]研究指出同一鉀水平下施用硫酸鉀馬鈴薯植株分枝數(shù)以及爛薯率明顯低于施用氯化鉀,單株結(jié)薯個(gè)數(shù)、大中薯鮮重、大中薯率及產(chǎn)量明顯高于氯化鉀, 同時(shí)薯塊干物質(zhì)、粗淀粉、VC、粗蛋白含量高于氯化鉀, 還原糖含量低于氯化鉀, 而株高差異不明顯。周芳等[9]研究指出氯化鉀和硫酸鉀均提高了馬鈴薯的產(chǎn)量，降低了還原糖含量。與施用硫酸鉀相比，施用氯化鉀后，單薯重提高，產(chǎn)量增加幅度較大。畢詩(shī)婷等[12]研究表明與不施鉀肥處理相比，施用氯化鉀和硫酸鉀都能夠增加馬鈴薯塊莖產(chǎn)量。段玉等[13]研究表明氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀三個(gè)鉀肥品種對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量影響沒(méi)有顯著差異；施用鉀肥馬鈴薯的還原糖含量有所降低，還原糖含量下降的順序依次為硫酸鉀>氯化鉀>硝酸鉀；施用鉀肥馬鈴薯的淀粉含量有所提高，鉀肥品種對(duì)馬鈴薯淀粉含量無(wú)影響。馬越雁[14]和秦魚(yú)生等[18]研究指出氯化鉀和硫酸鉀對(duì)提高馬鈴薯產(chǎn)量的作用并無(wú)顯著差異，而在馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素上差異明顯，硫酸鉀處理的商品薯率顯著高于氯化鉀肥處理，而單株塊莖數(shù)顯著低于氯化鉀肥處理。劉效瑞等[19]研究了6種不同鉀肥品種在半干旱區(qū)馬鈴薯上的應(yīng)用效果，結(jié)果是不同鉀肥品種均有一定的增產(chǎn)作用。其中施硝酸鉀增產(chǎn)幅度最大，較無(wú)鉀對(duì)照區(qū)增產(chǎn)了36.3%。鄧蘭生等[20]通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究表明與不施鉀肥相比，不同鉀肥處理均能顯著促進(jìn)馬鈴薯的生長(zhǎng)、增加產(chǎn)量；氯化鉀和硝酸鉀處理的馬鈴薯塊莖產(chǎn)量差異不顯著，但低于硫酸鉀處理；而氯化鉀和硫酸鉀處理的馬鈴薯塊莖中淀粉含量差異不顯著。與前人研究結(jié)果有相似之處，也有不同之處，筆者研究結(jié)果表明，不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯株高和單株塊莖重的影響差異不顯著，對(duì)單株塊莖數(shù)和商品薯率達(dá)到了差異顯著的影響。從數(shù)值上看，施鉀較不施鉀均增加了馬鈴薯株高、單株塊莖重和單株塊莖數(shù)，但降低了商品薯率。不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響差異不顯著，各處理間產(chǎn)量變幅為54 720～62 595 kg·hm-2。除了莊稼漢復(fù)合肥之外，其他四種鉀肥均能提高馬鈴薯產(chǎn)量，氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和六國(guó)專(zhuān)用肥較對(duì)照分別增產(chǎn)0.34%、5.33%、14.26%和14.39%。另外，不同鉀肥品種對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、VC、淀粉和還原糖含量的影響均差異不顯著。各處理間干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、VC、淀粉和還原糖含量變幅分別為16.01%～18.67%、1.31%～1.59%、15.17～20.34 mg·100g-1、9.61%～11.71%和0.69%～0.91%。除了氯化鉀之外，其他四種鉀肥均較對(duì)照能提高馬鈴薯干物質(zhì)含量，硫酸鉀、硝酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥較對(duì)照分別增加6.89%、2.75%、10.61%和16.56%。除硫酸鉀外，其他四種鉀肥均較對(duì)照都不能提高馬鈴薯蛋白質(zhì)含量。五種鉀肥較對(duì)照均不能提高馬鈴薯VC含量。除硝化鉀之外，其他四種鉀肥均較對(duì)照能提高馬鈴薯淀粉含量，氯酸鉀、硫酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥較對(duì)照分別增加了0.27%、0.20%、8.41%和17.69%。五種鉀肥較對(duì)照均降低了馬鈴薯還原糖含量，氯酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥較對(duì)照分別降低了9.23%、24.62%、10.55%、5.24%和18.39%。

因此，硝酸鉀和六國(guó)專(zhuān)用肥增產(chǎn)幅度較大；施用含鉀量較高的復(fù)合肥，如六國(guó)專(zhuān)用肥和莊稼漢復(fù)合肥，有增加馬鈴薯干物質(zhì)和淀粉含量的作用；施用鉀肥不能增加馬鈴薯蛋白質(zhì)、VC和還原糖含量。