鋅肥施用對馬鈴薯品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

代燕青，賈小霞，楊維俊，王興政

(1.定西市經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，甘肅 定西 743000；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 馬鈴薯研究所，甘肅 蘭州 730070；3.定西市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅 定西 743000；4.定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 定西 743000)

0 引 言

馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)是甘肅省重要的高產(chǎn)作物，年生產(chǎn)總量超過1 000萬t，位居全國前列[1]。定西市因自然條件特別適宜馬鈴薯種植，是甘肅省乃至全國馬鈴薯最佳種植區(qū)之一[2]。鋅是馬鈴薯生長必需的微量元素之一[3]，是植物體內(nèi)酶的重要組分，同時還是酶在調(diào)節(jié)自身機(jī)制及結(jié)構(gòu)功能方面的輔助因子[4]。因而探索鋅肥施用對馬鈴薯生長發(fā)育及其品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，對于促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

近年來，馬鈴薯生產(chǎn)中合理施用鋅肥的研究，大多聚焦在不同鋅肥量、葉面噴施濃度和浸種濃度上[5-6]。研究表明，合理施用鋅肥，能提高馬鈴薯抗旱性[7]，促進(jìn)馬鈴薯葉片中葉綠素的合成[8-9]，增加馬鈴薯產(chǎn)量和塊莖中淀粉、維生素C及可溶性蛋白的含量[10-12]，顯著提高馬鈴薯薯塊中鋅含量[13-14]。有關(guān)鋅肥用量與施用方式的互作在馬鈴薯研究上鮮見報道。因此，本試驗通過系統(tǒng)研究鋅肥葉面噴施和拌種對馬鈴薯生長發(fā)育、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，旨在探索較為適宜的葉面噴施濃度和拌種方式，為該區(qū)馬鈴薯種植技術(shù)提供理論依據(jù)和方法。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年4-10月在甘肅省定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗地進(jìn)行。海拔1 932 m，年均降水量356 mm，無霜期130 d，屬半干旱區(qū)。試驗區(qū)土壤類型為黃綿土，供試耕層土壤有機(jī)質(zhì)14.92 g·kg-1，全氮0.64 g·kg-1，速效氮82.6 mg·kg-1，速效磷18.6 mg·kg-1，速效鉀109.3 mg·kg-1，pH 8.4。

1.2 試驗設(shè)計

試驗供試品種為“天薯11號”，甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育，2014年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，屬晚熟品種，適于甘肅、青海及寧夏等地種植[15]。鋅肥拌種為主區(qū)，拌種用鋅肥為ZnSO4·7H2O，設(shè)置2個處理：不拌種和1 g·kg-1種薯拌種，分別用B0和B1表示；鋅肥葉面噴施處理為副區(qū)，噴施鋅肥為EDTA-Zn，設(shè)置3個鋅肥水平：0、4.5 kg·kg-1、9.0 kg·kg-1，分別用P0、P4.5和P9表示。試驗共6個處理：B0P0、B0P4.5、B0P9、B1P0、B1P4.5和B1P9，3次重復(fù)，18個小區(qū)，小區(qū)面積36 m2。N、P2O5、K2O施肥量分別為150 kg·hm-2、75 kg·hm-2、120 kg·hm-2，整地時一次性基施。

鋅肥拌種方法：播種前將鋅肥用少量水溶解后噴灑在種薯表面拌種，晾干后播種。

鋅肥葉面噴施方法：現(xiàn)蕾期開始噴施第1次，間隔8天噴一次，共噴5次，每次用225 L·hm-2清水溶解鋅肥后均勻噴施。

1.3 項目測定

1.3.1 產(chǎn)量及考種。馬鈴薯成熟后按小區(qū)單收計產(chǎn)，分大薯(重量大于150 g)、中薯(重量為75～150 g)和小薯(重量小于75 g)稱取鮮薯質(zhì)量。采取5點取樣法，每小區(qū)取有代表性的10株考種，分析株高、主莖數(shù)、單株結(jié)薯數(shù)及單薯質(zhì)量等。

1.3.2 品質(zhì)。取樣的塊莖105℃殺青后烘干至恒重，稱重后磨成粉備用。干物質(zhì)測定用烘干恒重法；用碘比色法測定淀粉含量[16]；還原糖含量利用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[17]；2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量，原子吸收分光光度法測定馬鈴薯薯塊中鋅含量[18]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運用Microsoft Excel 2010軟件和SPSS 22.0軟件處理和分析數(shù)據(jù)，利用LSD法進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 拌種和葉面噴施鋅肥對馬鈴薯物候期及出苗率的影響

從表1可以看出，所有處理植株出苗率較好，都在95%以上，與不拌種相比，拌種處理出苗期與現(xiàn)蕾期均提前2 d，出苗率平均增加2.3%。處理B1P4.5和處理B1P9比處理B0P4.5和處理B0P9的開花期有所提前，而成熟期相對推遲，延長了生育期天數(shù)。與對照B0P0相比，處理B1P4.5、B1P9的生育期天數(shù)延長4～6 d，處理B1P0的生育期天數(shù)延長3 d，處理B0P4.5、B0P9的生育期延長1～2 d。以上可知，B1P4.5處理顯著延長了馬鈴薯生育期天數(shù)。

表1 不同處理馬鈴薯物候期及生育狀況Table 1 Phenological period and growth of potato in different treatments

2.2 拌種和葉面噴施鋅肥對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表2可知，處理B1P4.5對馬鈴薯單株產(chǎn)量、塊莖數(shù)、株高、主莖數(shù)、薯數(shù)分級比例和薯重分級比例中大果的比例有明顯的促進(jìn)作用，B1P4.5處理單株產(chǎn)量較對照處理B0P0顯著增加44.1%(P<0.05)。拌種(B1)對于馬鈴薯單株產(chǎn)量和株高較不拌種(B0)有顯著的提高效果，B1較B0單株產(chǎn)量提高28.7%，株高增加6.1%。在同樣拌種處理下，葉面噴施鋅肥4.5 kg·hm-2(P4.5)可顯著提高馬鈴薯單株產(chǎn)量和株高(P<0.05)。拌種處理后B1P4.5較B1P0單株產(chǎn)量和株高分別顯著增加10.4%和5.1%(P<0.05)，較B1P9分別增加6.1%和2.2%；不拌種B0P4.5較B0P0單株產(chǎn)量和株高分別顯著增加10.2%和7.4%(P<0.05)，較B0P9分別增加1.1%和2.9%，差異不顯著。

表2 不同處理馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查表Table 2 Questionnaire of potato economic traits in different treatments

與對照B0P0相比，施用鋅肥使馬鈴薯大、中薯數(shù)比例分別增加77.3%～164%和3.9%～38.5%，大、中薯的薯重比例分別增加117%～214%和1.9%～18.9%；拌種處理的馬鈴薯大、中薯薯數(shù)及薯重比例均高于不拌種處理，但兩者之間差異不顯著。葉面噴施鋅肥4.5 kg·hm-2處理顯著提高了大薯薯數(shù)和薯重比例(P<0.05)，薯數(shù)比例拌種后B1P4.5較B1P0提高48.7%、較B1P9提高7.4%，不拌種B0P4.5較B0P0提高141%、較B0P9提高3.9%；薯重比例拌種后B1P4.5較B1P0和B1P9分別提高44.7%和16.6%，不拌種B0P4.5較BP0和B0P9提高168%和10.1%。

2.3 拌種和葉面噴施鋅肥對馬鈴薯品質(zhì)的影響

由表3可以看出，與對照B0P0處理相比，施用鋅肥后馬鈴薯薯塊中干物質(zhì)、淀粉、維生素C和鋅含量，分別顯著提高12.1%～45.8%、1.7%～15.6%、3.6%～9.2%和13.3%～82.7%(P<0.05)，還原糖含量顯著降低6.1%～18.9%(P<0.05)。鋅肥葉面噴施4.5 kg·hm-2(P 4.5)時薯塊中干物質(zhì)、淀粉、維生素C和鋅含量的增幅最高。硫酸鋅拌種后，B1P4.5處理的干物質(zhì)、淀粉、維生素C和鋅含量比B1P9處理分別增加18.1%、6.5%、1.7%和32.2%；而不拌種條件下，B0P4.5處理的干物質(zhì)、淀粉、維生素C和鋅含量比B0P9處理分別增加13.9%、5.8%、1.9%和13.5%，可見，拌種顯著提高了馬鈴薯淀粉、維生素C和鋅含量(表3)。還原糖的變化趨勢則剛好相反，所有施鋅肥處理的還原糖含量均低于對照。

表3 不同處理馬鈴薯品質(zhì)和鋅含量Table 3 Potato quality and zinc content in different treatments

2.4 拌種和葉面噴施鋅肥對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

施用鋅肥可增強作物光合強度，增大光合面積，從而提高作物產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)[19-21]。從圖1可知，與對照B0P0處理相比，施用鋅肥增加了馬鈴薯產(chǎn)量，處理B1P4.5產(chǎn)量最高，達(dá)25 104 kg·hm-2，增產(chǎn)幅度在4.83%～19.2%之間，與其他處理差異顯著，且拌種和不拌種處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響達(dá)顯著差異。從噴施鋅肥濃度水平看，噴施4.5 kg·hm-2處理的產(chǎn)量高于噴施9.0 kg·hm-2的處理，處理B1P4.5處理較B1P9處理產(chǎn)量顯著增加2.9%(P<0.05)，僅葉面噴施B0P4.5處理較B0P9處理產(chǎn)量增加2.4%，但差異未達(dá)顯著水平。在同一葉面噴施下，拌種B1P4.5 處理較不拌種B0P4.5處理，馬鈴薯產(chǎn)量顯著增加5.2%，B1P9處理較不拌種B0P9處理馬鈴薯產(chǎn)量顯著增加4.8%(P<0.05)?？梢?，拌種后葉面噴施鋅肥4.5 kg·hm-2馬鈴薯產(chǎn)量增幅顯著。

3 結(jié)論與討論

已有研究表明，在適宜的濃度范圍內(nèi)，硫酸鋅浸種處理可有效地促進(jìn)馬鈴薯種薯萌發(fā)與幼芽伸長、增粗，增強芽勢，保證苗齊和苗壯[22]，同時能有效提高根系活力和壯苗指數(shù)，改善幼苗質(zhì)量[23]，可使馬鈴薯出苗期、現(xiàn)蕾期和開花期較對照提前[24]，能顯著提高株高、葉面積以及根冠比，延長生育時期[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，適量鋅肥拌種有利于馬鈴薯的出苗，提高出苗率，同時馬鈴薯出苗期、現(xiàn)蕾期和開花期較對照提前，鋅肥拌種和葉面噴施均延長了馬鈴薯的生育期，與前人研究結(jié)果基本一致。

注：不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示拌種(B1)和不拌種(B0)之間極差異顯著(P<0.01)。Note:Different lowercase letters indicate significant differences between treatments at P<0.05,and different capital letters represent significant differences between B1 and B0 at P<0.01.圖1 拌種和葉面噴施鋅肥對馬鈴薯產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of leaf surface spraying and seed dressing on potato yield

施用適量鋅肥可改善其結(jié)薯量、薯塊質(zhì)量，能增加大中薯率，提高商品薯率，從而提高馬鈴薯的商品價值和種植的經(jīng)濟(jì)效益[6,13]。本研究結(jié)果表明，施用適量鋅肥能增加馬鈴薯的大、中薯率，提高單株產(chǎn)量，且拌種+葉面噴施效果更好，其單株產(chǎn)量和畝產(chǎn)能顯著增加，直接提升馬鈴薯種植的經(jīng)濟(jì)效益。本研究發(fā)現(xiàn)施用鋅肥可顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量的結(jié)果，與前人研究結(jié)果一致[3,13,25-26]。拌種+葉面噴施后馬鈴薯產(chǎn)量增幅高于僅葉面噴施，葉面噴施低鋅水平處理較高鋅水平處理產(chǎn)量高，可見，鋅肥超過一定濃度水平，反而會影響馬鈴薯產(chǎn)量的提高，鋅肥對馬鈴薯產(chǎn)量影響的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

前人研究表明，適量施鋅肥能增加馬鈴薯薯塊中干物質(zhì)積累量，提高鋅的含量，促進(jìn)淀粉的合成和積累[12-13,22]。拌種鋅肥及葉面噴施鋅肥可以有效提高馬鈴薯的鋅含量[27]，鋅肥拌種處理馬鈴薯塊莖鋅含量比無鋅肥處理的對照顯著增加了12%[28]。本研究中適量施用鋅肥可以提高薯塊中干物質(zhì)、淀粉、維生素C和鋅的含量，與前人研究結(jié)果一致。試驗中鋅肥拌種+葉噴鋅肥對提升馬玲薯品質(zhì)、提高馬鈴薯產(chǎn)量有顯著效果，但葉面噴施鋅肥濃度過高則不利于馬鈴薯品質(zhì)的提升，同時會影響馬鈴薯植株生長，不利于產(chǎn)量的形成。

綜上所述，1 g·kg-1(種薯)拌種、4.5 kg·hm-2葉面噴施是甘薯定西地區(qū)提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的最佳鋅肥施用方法組合。