氮磷鉀肥對馬鈴薯新品種‘黑美人’產(chǎn)量、淀粉及花青素含量的影響

杜宇倩 于國康 王夢怡 張茜雯 黃麗秋 鐘其嶺 馬津

摘 ? ?要：馬鈴薯新品種‘黑美人具有營養(yǎng)豐富、淀粉含量高等特點，為了開拓“黑美人”的市場，提高其商品附加值和經(jīng)濟(jì)效益，本文研究不同配比氮磷鉀肥對馬鈴薯產(chǎn)量、淀粉含量及花青素含量的影響，并確定最佳配比，為‘黑美人合理施肥提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。結(jié)果表明：‘黑美人產(chǎn)量受氮磷鉀肥施肥比的影響較小，氮磷鉀施肥比為2∶2∶3時淀粉含量最高，氮磷鉀施肥比為2∶2∶1時花青素含量最高。

關(guān)鍵詞：‘黑美人馬鈴薯;氮磷鉀肥;淀粉;花青素

中圖分類號：S532 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.07.016

Abstract： The new potato variety 'black beauty' has the characteristics of rich nutrition and high starch content. In order to develop the market of 'black beauty' and improve its additional value and economic benefits， the effects of different ratio of nitrogen （N）， phosphorus （P） and potassium （K） fertilizers on potato yield， starch content and anthocyanin content were studied in this paper， providing theoretical basis and practical guidance for rational application of NPK fertilizer of ‘black beauty. Results showed that the yield of 'black beauty' potato was less affected by N/P/K ratio， the starch content was the highest when the N/P/K ratio was 2∶2∶3， and the anthocyanin content was the highest when the N/P/K ratio was 2∶2∶1.

Key words： 'black beauty' potato; NPK fertilizer; starch; anthocyanins

馬鈴薯新品種‘黑美人（Solanum tuberosum L.）由貴州省馬鈴薯研究所、貴州金農(nóng)馬鈴薯科技開發(fā)有限公司和貴州金農(nóng)食品科技有限公司引進(jìn)，由甘肅省蘭州隴神航天育種研究所與甘肅隴神現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公司采用航天育種技術(shù)選育而成?！诿廊笋R鈴薯表皮光滑，呈黑紫色，富有光澤，薯肉深紫色，果肉淀粉含量13%～15%，口感較好，品質(zhì)佳，含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸，富含花青素、Vc、胡蘿卜素等多種維生素，能增強(qiáng)人體免疫力、具有保健防病的獨特功效，備受市場青睞。‘黑美人馬鈴薯對氮磷鉀肥料的需求量不同，本研究重點在于探究‘黑美人馬鈴薯施用不同比例氮磷鉀肥，對其產(chǎn)量、淀粉含量、花青素含量的影響，篩選出適宜‘黑美人馬鈴薯種植的氮磷鉀施肥比例，以便于該品種馬鈴薯的推廣，滿足人們對高品質(zhì)食品的需求。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

品種：馬鈴薯品種‘黑美人。肥料：尿素（N 46%）、普通過磷酸鈣（P2O5 12%）、硫酸鉀（K2O 50%），河北省廊坊閏沃生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)7種施肥處理，每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)4株，在馬鈴薯種植初期以及塊莖膨大期進(jìn)行施肥處理（表1）。水分、溫度、光照條件一致，馬鈴薯于大田條件下生長至成熟。

1.2.2 試驗藥劑 蒽酮-硫酸溶液、0.1 mol·L-1 HCl溶液、52%高氯酸溶液、800 mg·L-1淀粉溶液。

1.3 測定方法

待馬鈴薯成熟后收集馬鈴薯塊莖，進(jìn)行產(chǎn)量及塊莖中淀粉含量、花青素含量的測定。

1.3.1 產(chǎn)量 對采收的不同處理的馬鈴薯分別進(jìn)行稱質(zhì)量并記錄。

1.3.2 淀粉含量的測定 參照牛潔[11]的方法，取淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取2.500 g待分析樣品經(jīng)過一系列處理后，用紫外可見分光光度計于620 ?nm波長下進(jìn)行吸光度測定，用公式計算后得出淀粉含量。

1.3.3 花青素含量的測定 稱取研磨后的馬鈴薯1.0 g，置具塞試管中，加入0.1 mol·L-1 HCl溶液20 mL，使樣品完全浸于溶液中，加塞，置32 ℃溫箱中浸提8 h（可搖動數(shù)次），取上清液裝入比色皿，于530 nm下比色，記錄OD值[12]。

以O(shè)D值為0.100時的花青素濃度為1個單位。

式中，C為花青素含量（g）;OD530為樣液在530 nm下的吸光值;W為樣品質(zhì)量（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥比對‘黑美人馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由圖1可知，處理5（N2P2K1）的產(chǎn)量最高，但各處理間不存在明顯差異，即不同施肥比例對馬鈴薯產(chǎn)量影響不大。

2.2 不同施肥比對‘黑美人馬鈴薯淀粉含量的影響

由圖2可見，除處理5（N2P2K1）與處理6（N2P2K2）以外，各處理間均有顯著差異，證明氮磷鉀肥施肥比例是影響‘黑美人馬鈴薯淀粉含量的重要因素。處理7（N2P2K3）淀粉含量最高，為157.18 μg·mL-1，證明當(dāng)?shù)租浭┓时壤?∶2∶3時，更有利于其淀粉的形成。處理3（N2P0K2）淀粉含量最低，對比處理6（N2P2K2）可知當(dāng)?shù)屎外浄适┯昧恳恢聲r，適當(dāng)施用磷肥有利于其淀粉含量的提高。結(jié)果顯示，除處理3（N2P0K2）外，施氮磷鉀肥均能夠提高馬鈴薯塊莖中淀粉含量。

從處理4（N2P2K0）、處理5（N2P2K1）、處理6（N2P2K2）、處理7（N2P2K3）可以看出，隨著施用鉀肥的增多淀粉含量有較為明顯的增加。

2.3 不同施肥比對‘黑美人馬鈴薯花青素含量的影響

由圖3可見，各處理花青素含量均存在明顯差異，證明不同比例氮磷鉀肥施肥對‘黑美人花青素含量有重要影響。處理5（N2P2K1）花青素含量最高，表明當(dāng)?shù)租浭┓时壤?∶2∶1時，更有利于花青素的形成。處理3（N2P0K2）花青素含量最低，對比處理6（N2P2K2）可知當(dāng)?shù)屎外浄适┯昧恳恢聲r，適當(dāng)施用磷肥有利于其花青素含量的提高。

從處理4（N2P2K0）、處理5（N2P2K1）、處理6（N2P2K2）、處理7（N2P2K3）可以看出鉀肥的施用對于花青素的形成有著顯著影響。處理5、6、7與處理4相比在氮磷肥的基礎(chǔ)上加入了鉀肥的施用，花青素含量有著顯著的提高。

2.4 磷肥施用量對淀粉含量及花青素含量影響

由圖1、圖2、圖3可知，處理3（N2P0K2）與處理6（N2P2K2）對比來看，不施用磷肥的淀粉含量、花青素含量均低于施用磷肥的處理。由此推斷磷肥對‘黑美人馬鈴薯淀粉含量、花青素含量的提升有一定的促進(jìn)作用。

2.5 鉀肥施用量對淀粉含量及花青素含量影響

由圖4可以看出隨著施用鉀肥的增多，馬鈴薯的淀粉含量也會逐漸增加，由此可知，鉀肥對馬鈴薯淀粉的形成有促進(jìn)作用。

由圖5可以看出，施加鉀肥與不施加鉀肥相比花青素含量有顯著提高，隨著鉀肥施用量的增多，花青素含量呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。

2.6 施肥總量對各指標(biāo)影響

通過圖6、7、8可觀察到各處理的不同施肥總量對產(chǎn)量、淀粉含量、花青素含量的影響。下圖中虛線為觀察指標(biāo)隨各處理不同施肥量的變化趨勢，三項指標(biāo)在試驗處理的施肥量中受施肥總量影響均無明顯變化。

3 結(jié) 論

氮磷鉀是作物生長過程中的三大主要元素，缺少任何一種元素，都會對作物的生長產(chǎn)生不良的影響，所以在栽培過程中，要有充足的氮磷鉀供應(yīng)，以確保作物能夠正常生長。同時，平衡施肥是促進(jìn)馬鈴薯生長發(fā)育，提高馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的重要手段[6]。本試驗結(jié)果表明不同比例氮磷鉀肥施肥對‘黑美人馬鈴薯淀粉含量有重要影響。當(dāng)?shù)租浭┓时壤?∶2∶1時，更有利于花青素的形成。在張靜等[13]的試驗結(jié)果中，處理N2P2K2產(chǎn)量最高，其次為處理N2P2K1。當(dāng)?shù)租浭┓时壤?∶2∶3時，更有利于其淀粉的形成。當(dāng)?shù)屎外浄适┯昧恳恢聲r，適當(dāng)施用磷肥有利于其花青素和淀粉含量的提高，適當(dāng)施用磷肥有利于其的提高。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)本試驗中所采用的各處理施肥總量對‘黑美人馬鈴薯的產(chǎn)量、淀粉含量及花青素含量的影響均不顯著，故不同元素配比對這些指標(biāo)的影響起更為重要的作用。

通過本試驗得知，‘黑美人馬鈴薯產(chǎn)量受氮磷鉀肥施肥比的影響較小，淀粉含量最高的處理為氮磷鉀施肥比為2∶2∶3，氮磷鉀施肥比為2∶2∶1時花青素含量最高。當(dāng)磷肥施用量增加時，會促進(jìn)馬鈴薯塊莖中淀粉的形成，同時磷肥對花青素的產(chǎn)生也有著較為明顯的影響?？傊?，氮磷鉀三種肥料的配合施用對‘黑美人馬鈴薯產(chǎn)量、淀粉含量、花青素含量影響較大。

由于試驗設(shè)置的施肥處理有限，所得的結(jié)果也有一定的局限性，之后可設(shè)置更多的施肥處理，還可深度探究馬鈴薯的產(chǎn)量、淀粉含量、花青素含量這三種指標(biāo)是否受3種肥料互作的影響。

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