骨源氨基酸螯合鈣水溶肥在武川縣馬鈴薯種植中的應用效果

摘 要 以內蒙古呼和浩特市武川縣主栽馬鈴薯品種“沃土3號”為試驗材料，研究骨源氨基酸螯合鈣水溶肥料對馬鈴薯生長發(fā)育、產量及品質的影響。結果表明：與對照鈣肥相比，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥的馬鈴薯株高、莖粗、葉綠素、葉片厚分別提高36.5%、29.8%、0.53%、10.53%，且株高、莖粗差異顯著；結薯數增加率為50%；產量提高2.53%；施用骨源氨基酸螯合鈣的馬鈴薯淀粉含量提高3.3%，可增加馬鈴薯淀粉干物質積累，降低還原糖含量，以提高馬鈴薯品質。

關鍵詞 馬鈴薯；骨源；氨基酸螯合鈣；水溶肥料；內蒙古武川縣

中圖分類號：S147.5 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.01.007

內蒙古自治區(qū)是中國馬鈴薯生產的主要省份之一，其中呼和浩特市武川縣地處馬鈴薯產業(yè)的黃金帶。憑借當地氣候冷涼、日照充足、晝夜溫差大的特點，馬鈴薯種植成為武川的主導農業(yè)產業(yè)。但長期以來，由于生產中普遍施用大量元素肥料，忽略了中微量元素的適量施入，限制了馬鈴薯產量和品質的提升，因此，合理施用中微量元素就顯得尤為重要[1]。鈣作為馬鈴薯必需的中量營養(yǎng)元素之一，其需求量僅次于氮素和鉀素，在提高作物的產量和品質方面發(fā)揮了重要作用[2]。王秀娟等的研究表明，施鈣的馬鈴薯可以增產，其商品薯率比對照增加4%[3]。

在植物細胞中，Ca2+作為第二信使參與植物的生長發(fā)育、光合作用、電子傳遞、光合磷酸化、細胞的向性運動和激素調控等[4]。鈣離子可緩解葉綠素分解，提高作物葉綠素含量，而葉綠素作為光合色素的重要組成，可參與光能的傳遞與轉化，鈣處于植物生長發(fā)育和應對環(huán)境脅迫的中心調控地位[5]。鈣在植物體內的長距離運輸主要以蒸騰拉力作為動力，在植物體內再分配的能力差，易導致植株的幼嫩部位及果實出現缺鈣現象，而缺鈣嚴重影響植物的外觀及品質[6]。及時補充鈣肥是緩解作物缺鈣癥狀的主要方式。通過調研可知，目前補充植物鈣素營養(yǎng)的傳統(tǒng)鈣源主要有：石膏、生石灰石膏、氯化鈣、磷酸鈣、硝酸鈣。扈玉婷指出無機鈣會在馬鈴薯體中形成難溶于水的沉淀物，而且施入的鈣容易流失，可能造成土壤和馬鈴薯中的重金屬積累，長時間施用就會對馬鈴薯和環(huán)境產生危害[7]。而氨基酸螯合鈣是一種新型的水溶性有機鈣肥，其主要成分是氨基酸有機螯合態(tài)固體或液體鈣肥。相關文獻表明，相比其他鈣肥，螯合鈣更加安全，其原因是螯合鈣為有機水溶肥，不含重金屬，可直接溶于水不會形成沉淀，也不會產生副作用，成本較低，可長期施用[8]。螯合鈣能與土壤中難溶性的陽離子形成穩(wěn)定的絡合物，在土壤中很難被固定和流失，肥效持久穩(wěn)定。

本次試驗所用的氨基酸螯合鈣水溶肥原料主要是利用動物骨骼提取明膠后的物質，利用稀鹽酸將畜骨中無機鹽（鈣的磷酸鹽）溶解，通過螯合劑與骨頭里的Ca2+結合，形成較為穩(wěn)定的絡合物，由于鈣元素來源于動物骨頭所以稱為骨源氨基酸螯合鈣水溶肥；對照選用硝酸鈣，硝酸鈣是市面上常規(guī)的鈣肥，是一種速效的水溶性鈣肥，可通過土壤施用或葉面噴施兩種方式施用，在馬鈴薯植株缺鈣時使用硝酸鈣可以起到較好的補鈣效果。本研究主要通過在馬鈴薯上施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥和硝酸鈣進行大田對照試驗，探究骨源氨基酸螯合鈣水溶肥料在馬鈴薯種植過程中產生的影響，以明確此類氨基酸螯合鈣肥的施用效果，為其在農業(yè)生產中的推廣應用提供科學依據。

1 "材料與方法

1.1 "試驗時間、地點

本試驗于2023年5—10月在內蒙古呼和浩特市武川縣上禿亥鄉(xiāng)東土城鄉(xiāng)示范試驗田中進行，屬中溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫3.0 ℃，無霜期124 d左右，平均降水量為354.1 mm左右。該地區(qū)海拔為1 500～2 200 m，主要的土壤類型屬于栗鈣土，供試土壤理化性質見表 1。

1.2 "試驗材料

試驗馬鈴薯品種為“沃土3號”，為當地主栽品種。

試驗肥料：硝酸鈣水溶肥[Ca（NO3）2·4H2O，分析純]在當地農資市場購買；骨源氨基酸螯合鈣型水溶肥（氨基酸含量≥100 g·L-1，Ca含量≥100 g·L-1）由內蒙古東寶大田生物科技有限公司提供；除鈣肥外其他施肥均一致。

1.3 "試驗設計

本試驗共設2個處理，2個處理選取同一田塊中地力相同的2個相鄰輪灌區(qū)，每個處理面積均為6 670 m2（由于種植面積較大未設重復），供試面積共為13 340 m2；除鈣肥外，基肥和其他追肥以當地施肥習慣為主。其中，T1（對照田）供試鈣肥為硝酸鈣；T2（試驗田）供試鈣肥為骨源氨基酸螯合鈣水溶肥，分別在苗期隨水根施及在結薯期進行葉面噴施，具體施肥情況見表2。

1.4 "調查項目

每個小區(qū)雙行取樣調查，每行2 m，重復3次。 盛花期：測定株高、莖粗（莖粗利用十字交叉法測定，取其平均值）、葉綠素含量、葉片厚及結薯數。試驗田產量測定采用樣方測產法。

1.5 "數據處理

采用Excel 2010進行數據處理，SPSS 22.0進行差異性顯著分析。

2 "結果與分析

2.1 "對馬鈴薯生長發(fā)育的影響

在馬鈴薯現蕾期—盛花期期間對馬鈴薯生長情況進行調查。觀察苗期施用不同的鈣肥對株高、莖粗、葉綠素、葉片厚以及結薯數的影響。結果顯示，與硝酸鈣相比，施用氨基酸螯合“骨鈣”水溶肥對馬鈴薯的生理指標均有不同程度的提高，詳見表3。

由表3可知，與對照相比，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥后馬鈴薯株高平均增高9.2 cm，增高率為36.5%；莖粗平均增加2.32 mm，增高率為29.8%；葉綠素含量（SPAD值）、葉片厚均有不同程度的提高，分別提高0.22、0.06 mm，增長率分別為0.53%、10.53%；平均每株結薯數多2個，增加率達50%。其中，馬鈴薯的株高、莖粗和結薯數有顯著性提高（p＜0.05）。

2.2 "對馬鈴薯產量及效益的影響

對試驗田和對照田各取3個樣方進行實收測產，樣方面積分別為940.47、720.36、933.80 m2，測產結果見表4。

由表4可知，對照田（T1）馬鈴薯的折667 m2產量為3 693.8 kg，試驗田（T2）的折667 m2產量3 798.3 kg；雖然差異沒達到顯著水平，但較對照組而言，T2處理折667 m2產量增加104.5 kg，增產率為2.83%。結果表明，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥可提高馬鈴薯產量。

根據馬鈴薯產投比計算馬鈴薯生產效益，具體效益見表5。由表5可知，施用硝酸鈣肥料（T1）的馬鈴薯每667 m2大薯產值為5 023.57元，小薯產值為443.26元，總產值為5 466.83元；施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥料（T2）每667 m2大薯產值為5 165.69元，小薯產值為455.80元，總產值為5 621.49元；扣除肥料投入，在其他投入相等的條件下，施用硝酸鈣肥的每667 m2效益為2 545.83元，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥料的每667 m2效益為2 620.49元，較對照每667 m2增收74.66元，增幅為2.93%。

2.3 "對馬鈴薯品質的影響

對施用硝酸鈣和骨源氨基酸螯合鈣水溶肥的馬鈴薯淀粉、干物質、蛋白質、還原糖含量進行品質檢測，測定結果見表6。

由表6可知，與施用硝酸鈣肥相比，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥的馬鈴薯淀粉含量增加0.4 g·（100 g）-1，提高率為3.3%；薯干物質提高了1.6%，提高率為8.8%，還原糖、蛋白質含量分別減少了0.15、0.06 g·（100 g）-1。

3 "討論與結論

3.1 "討論

骨源氨基酸螯合鈣水溶肥料中的Ca2+是以螯合態(tài)的形式存在，具有較強的流動性，不僅容易被作物吸收利用，而且見效快、肥效高，有利于農業(yè)機械化作業(yè)；此外，大量元素肥料、有機肥、微肥及農藥等可配合使用，有利于改善土壤結構以及土壤中無機鹽的輸導[9]。螯合鈣電荷趨于中性，施入土壤中后，螯合鈣在土壤中的穩(wěn)定性高于游離鈣離子，不容易被固定，可以給植物根系提供更多可以吸收利用的鈣[10]。

本試驗結果表明，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥對馬鈴薯株高、莖粗、葉綠素等均有不同程度的促進作用，此結論與王瑩等研究結果一致[11]。分析其原因主要在于氨基酸作為肥料養(yǎng)分可提供氨態(tài)氮，氨態(tài)氮分子較小，施入土壤后可被作物直接吸收利用，大大提高了肥料利用率，氮可以促進作物生長發(fā)育；其次，氨基酸螯合鈣肥被施用到作物后，可平衡根、莖、葉、花、果實之間的營養(yǎng)供給，使植物茁壯生長。

相關文獻表明，產量是衡量作物生長的重要指標，一般來說，作物的長勢越好，作物的產量越高[9]。本試驗研究表明，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥無論是隨水根施還是葉面噴施均可不同程度地提高馬鈴薯植株生長發(fā)育及增加產量，這一結論與張海艷等研究結果一致[12]，其原因是馬鈴薯等作物通過離子交換的形式來吸收氨基酸螯合鈣肥中的有效養(yǎng)分，螯合劑具有對金屬離子的吞或捕捉及吐或釋放的能力，讓作物吸收營養(yǎng)更容易。另外，螯合鈣中的鈣元素被作物吸收后，可進一步促進植株對營養(yǎng)元素氮、磷、鉀的吸收，從而促進葉綠素的形成，增強了光合作用及植物代謝功能[13-14]，促進了植株和果實的生長發(fā)育，最終提升作物的產量。

對于品質而言，在植物體內，氨基酸螯合鈣不僅溶解度較大，而且具有明顯的移動優(yōu)勢，克服了鈣離子難以在韌皮部中運輸的弊端[15]；因此，氨基酸螯合鈣肥對作物都能起到較好的補鈣效果，可以有效提高作物的品質 。本試驗結果表明，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥可以增加馬鈴薯干物質的積累，降低還原糖含量，馬鈴薯干物質含量高，表明脫去水分后的馬鈴薯中的淀粉、蛋白質、還原糖、維生素、礦質元素等營養(yǎng)成分高[16]；其中，還原糖對于食品加工的馬鈴薯特別是煎炸食品，要求含量低于 0.4%，本試驗施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥的馬鈴薯還原糖含量為0.24%，還原糖低貯藏期間的變化幅度較小，可進一步提高馬鈴薯的耐儲存性[17]，從另一個角度提高馬鈴薯品質。此外，骨源氨基酸螯合鈣水溶肥作為水溶性鈣肥效果好，無論隨水根施還是葉面噴施都可以為馬鈴薯補充鈣素，促進作物對營養(yǎng)元素氮、磷、鉀的吸收，提高馬鈴薯的生長發(fā)育和產量，改善馬鈴薯品質。因此，骨源氨基酸螯合鈣肥對于提高馬鈴薯生長發(fā)育、產量及質量具有重要意義。

3.2 "結論

試驗結果顯示，與對照鈣肥相比，施用骨源氨基酸螯合鈣水溶肥料后馬鈴薯株高、莖粗、葉綠素含量、葉片厚均分別提高36.5%、29.8%、0.53%、10.53%，且株高、莖粗具有顯著性差異；結薯數提高率為50%；馬鈴薯產量提高2.53%；對于馬鈴薯品質而言，其淀粉含量提高3.3%，干物質含量提高1.6%，還原糖含量降低，提高了馬鈴薯品質。本試驗結果僅有 1 年的試驗數據，需進一步開展重復試驗驗證。

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（責任編輯：易 "婧）