不同氮肥水平增施钾肥对马铃薯产量和品质的影响

摘要：以克新18号脱毒马铃薯为材料，分别研究高氮水平（110 kg/hm2尿素）和低氮水平（65 kg/hm2尿素）增施钾肥对马铃薯产量和品质的影响。结果表明，增施钾肥，高氮水平产量为25 779.15～30 868.65 kg/hm2，大中薯率为68.70%～83.50%，均明显高于低氮水平；低氮水平的块茎淀粉含量为13.92%～14.63%、干物质含量为19.50～20.54 g/kg、维生素C含量为10.92～11.36 mg/100 g，均明显高于高氮水平。此外，增施钾肥还可提高马铃薯的净同化率、叶绿素含量和根系活力，且高氮水平各处理显著高于低氮水平。

关键词：马铃薯；氮肥；钾肥；产量；品质

中图分类号：S532 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）06-0031-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.06.007

Abstract： Taking virus-free potato Kexin No.18 as the material，the effect of increasing potassium application on high nitrogen levels（110 kg/hm2） and low nitrogen levels（65 kg/hm2） to the potato production and quality were conducted，respectively. The results demonstrated that increasing potassium application on high nitrogen levels，potato production was 25 779.15～30 868.65 kg/hm2 and commercial potato tuber rate was 68.70%～83.50%，which were both obvious high than low nitrogen condition；While increasing potassium application on low nitrogen levels，content of tuber starch was 13.92%～14.63%，and tuber dry matter was 19.50～20.54 g/kg2，and vitamin C content in tuber was 10.92～11.36 mg/100 g，which all significantly higher than high nitrogen condition. Besides，the net assimilation rate，chlorophyll content， root activity of potato were improved by increasing of potassium fertilizer，and the treatment of high nitrogen level was significantly higher than that of low nitrogen.

Key words： potato； nitrogen fertilizer； potassium fertilizer； production； quality

近年，中国对马铃薯的需求发生了巨大变化，方便、休闲的马铃薯食品越来越受到人们的青睐，加工用马铃薯需求量不断增加，马铃薯栽培面积稳步提高。截至2001年，中国马铃薯栽培面积已达472万hm2，居世界之首[1]。但由于种薯质量、栽培技术等原因，导致中国马铃薯单产远低于荷兰与欧美发达国家。丽水市是浙江省马铃薯生产主产区，有良好的马铃薯栽培基础，但在当地农业生产中，由于施肥不科学（有机肥施用量不足、钾肥施用量少），导致马铃薯产量品质不理想，限制了本地马铃薯生产[2]。为提高当地马铃薯生产效益，在大量引进筛选优良种质的同时，对表现优良的种质开展了高氮和低氮水平下增施钾肥的研究，旨在为当地马铃薯生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试种薯为克新18号脱毒薯，种薯来自黑龙江省农业科学院克山分院，该品种适应性较强，生长势较强，结薯集中，块茎均匀，芽眼浅，淀粉含量较高，食用风味佳，适于加工与鲜食。

1.2 方法

试验于2016-2017年在丽水市莲都区试验基地进行。试验地块排灌方便，土质均匀，土壤稍偏酸性（pH 6.8），有机质含量0.99%、碱解氮106.9 mg/kg、速效钾96.9 mg/kg、速效磷76.9 mg/kg。根据马铃薯需肥特性，试验设尿素（国产，N含量46%）65 kg/hm2（N1）和110 kg/hm2（N2）低氮和高氮2个水平，增施钾肥为硫酸钾（俄罗斯产），共设5个处理：处理1， 70 kg/hm2；处理2，130 kg/hm2；处理3，190 kg/hm2；处理4，250 kg/hm2；处理5，不施钾（CK）。硫酸钾K2O含量51%。氮肥1/2作基肥，另1/2于苗期结合覆土追施，以加速提苗，钾肥2/3作基肥，另1/3于块茎形成期追施。试验区磷肥及农家肥量均为磷酸二铵（美国产，P2O5含量44%）75 kg/hm2、农家肥10 000 kg/hm2，磷与农家肥作基肥播种时一次施入。种植密度70 cm×25 cm，小區面积19.6 m2，随机区组排列，3次重复。生育后期，每小区选整齐一致的10株，测定相关生理指标。净同化率采用改良半叶法测定；叶绿素含量采用分光光度法测定；根系活力采用TTC法测定。收获时分区收获测产，统计大中薯率。收获7 d后测定块茎的物质含量，淀粉含量采用碘比色法测定；干物质含量采用干重法测定；维生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚钠滴定法测定[3]。数据统计分析采用DPS软件。

2 结果与分析

2.1 高氮水平和低氮水平增施钾肥对马铃薯产量、品质的影响

由表1、表2可知，无论高氮水平还是低氮水平，增施钾肥对马铃薯产量和品质均有显著影响。就高氮水平而言，增施钾肥处理1至处理4增产率分别为17.06%、28.61%、34.70%、40.19%，分别比对照增产3 757.80、6 300.45、7 641.45、8 847.30 kg/hm2；低氮水平增施钾肥，处理1至处理4增产率分别为17.68%、29.11%、35.00%、39.65%，分别较对照增产3 345.45、5 508.75、6 622.80、7 502.85 kg/hm2。统计分析表明，高氮水平和低氮水平均为处理4增产效果高于其他处理，其次是处理3。此外，高氮水平增施钾肥处理1至处理4比低氮水平增产效果更显著，分别增产3 511.20、3 890.55、4 117.50、4 443.30、3 098.85 kg/hm2，表明增施氮肥对提高马铃薯产量有显著作用，氮、钾配合施用更利于提高产量，具有氮、钾互作效应。有研究表明，适当的氮、钾配合施用利于苗期植株生长发育、块茎膨大，不同处理效果不同是因不同处理对产量的贡献作用不同[4，5]。

大中薯率、块茎淀粉含量、干物质含量和维生素C含量是衡量马铃薯品质的重要指标。结果（表1、表2）表明，增施钾肥可促进马铃薯大中薯率提高，高氮水平各处理较低氮水平更利于大中薯率提高，高氮水平各处理分别比对照提高10.50%、17.50%、21.90%、25.30%，低氮水平各处理分别比对照提高8.90%、14.90%、18.70%、21.55%。多重比较表明，不同处理间差异极显著，说明增施钾肥各处理对提高大中薯率均有显著影响。试验同时表明，无论低氮水平还是高氮水平，增施钾肥均可促进淀粉含量、干物质含量和维生素C含量提高，但低氮水平各处理均比高氮水平各处理的淀粉含量、干物质含量和维生素C含量高。低氮水平各处理淀粉含量分别比对照提高4.60%、5.10%、5.03%、4.96%，高氮水平增施钾肥各处理分别比对照提高3.22%、4.05%、3.95%、3.90%，多重比较均为处理1至处理4间差异不显著，说明增施钾肥可促进淀粉含量提高，但增施钾肥量达到70 kg/hm2后继续增施钾肥对淀粉量变化影响不大。块茎干物质量变化表明，增施钾肥显著促进干物质量积累，低氮水平各处理干物质量分别较对照提高4.53%、4.99%、5.30%、5.23%，高氮水平增施钾肥各处理分别较对照提高3.06%、3.70%、3.70%、3.86%，多重比较均为处理1至处理4间差异不显著，表明增施钾肥可促进干物质含量提高，但增施钾肥量达到70 kg/hm2后继续增施钾肥对干物质量变化影响不大。块茎维生素C含量变化表明，增施钾肥促进维生素C含量的提高，低氮水平处理1至处理4块茎维生素C含量分别较对照提高2.73%、4.01%、3.93%、3.83%，高氮水平增施钾肥处理1至处理4分别较对照提高2.71%、3.47%、3.93%、3.85%，多重比较均为处理1至处理4间差异不显著，说明增施钾肥可促进维生素C含量的提高，但增施钾肥量达到70 kg/hm2后继续增施钾肥对维生素C含量变化影响不大。低氮水平各处理比高氮水平的淀粉含量、干物质含量和维生素C含量相对较高，是由高氮水平促进块茎膨大快、水分含量高，淀粉、干物质和维生素C合成相对慢导致的，不同处理效果不同是因为不同处理对大中薯率、淀粉含量、维生素C含量和干物质量的贡献不同[6]。

对产量与大中薯率、淀粉含量、干物质量、维生素C含量进行相关分析表明，低氮水平处理产量与大中薯率相关系数r=0.885 9>r0.01（df=8，r0.01=0.765 0，下同）、高氮水平处理产量与大中薯率相关系数r=0.882 9>r0.01，相关极显著；产量与淀粉含量相关系数分别为0.609 6、0.607 1（df=8，r0.05=0.632 0，下同），相关不显著，产量与干物质量相关系数分别为0.608 9、0.606 9，相关不显著，产量与维生素C含量相关系数分别为0.595 9、0.593 1，相关不显著。相关分析表明，增施钾肥提高块茎产量主要是通过大中薯率提高来实现的，与块茎淀粉含量、干物质量、维生素C含量关系不密切。

2.2 增施钾肥对马铃薯净同化率、叶绿素含量和根系活力的影响

净同化率、叶绿素含量和根系活力是衡量植株生理活性的重要指标。在块茎膨大期对马铃薯净同化率、叶绿素含量和根系活力进行测定，结果见表3、表4。由表3、表4可知，高氮水平处理1至处理4马铃薯净同化率分别较对照提高16.38%、25.48%、30.29%、33.53%，低氮水平处理1至处理4分别较对照提高16.41%、25.39%、30.22%、33.45%，多重比较各处理间差异均极显著，说明增施钾肥对马铃薯净同化率提高有显著作用。

高氮水平处理1至处理4马铃薯叶绿素含量分别较对照提高16.48%、21.77%、26.71%、29.49%，低氮水平处理1至处理4分别较对照提高16.76%、22.08%、27.53%、30.14%，多重比较表明，除处理3、处理4间差异不显著外，其他处理间差异极显著，说明增施钾肥对马铃薯叶绿素含量变化有显著影响，但增施量达到190 kg/hm2后继续增施钾肥对叶绿素含量变化影响不大。

高氮水平处理1至處理4马铃薯根系活力分别较对照提高4.53%、7.56%、6.84%、7.18%，低氮水平处理1至处理4分别较对照提高4.90%、7.94%、7.38%、7.90%，多重比较表明，处理2至处理4间差异不显著，其他处理间差异极显著，表明增施钾肥对马铃薯根系活力变化有显著影响，增施钾肥量低时，随着施钾量增加根系活力提高，当增施钾肥达到130 kg/hm2后继续增施钾肥对根系活力变化影响不大。

分别对低氮水平和高氮水平各处理的马铃薯净同化率等生理指标与产量进行相关分析表明，净同化率与产量相关系数为0.829 6、0.828 9>r0.01（df=8，r0.01=0.765 0，下同），相关极显著；叶绿素含量与产量的相关系数为0.725 9、0.723 0>r0.05（df=8，r0.05=0.632 0，下同），相关显著；根系活力与产量相关系数为0.723 1、0.720 9>r0.05，相关显著。表明净同化率对产量影响最显著，说明无论高氮水平还是低氮水平，增施钾肥促进产量提高主要受大中薯率的影响，净同化率对大中薯率、产量有显著影响，叶绿素含量和根系活力对大中薯率、产量也有一定影响[7]。

3 小结与讨论

无论高氮水平还是低氮水平，增施钾肥均可提高马铃薯产量、大中薯率、块茎淀粉含量、干物质量和维生素C含量，高氮水平的产量、大中薯率明显高于低氮水平，低氮水平的淀粉含量、干物质量和维生素C含量明显高于高氮水平。因此，生产实际中应根据栽培目的选择适当的氮、钾处理。

土壤耗竭试验表明，K+、NO3-、NH4+流动性强，对作物生长发育和代谢有多方面影响，包括作物生长发育、氮及蛋白质代谢、糖代谢及有机大分子合成与转运[8，9]。对富含碳水化合物的贮存器官，适当的氮、钾营养可促进马铃薯的同化物代谢，提高产量，但过高的氮营养会导致块茎淀粉含量、干物质量降低[10]。本试验表明，增施钾肥可显著提高马铃薯产量、大中薯率、块茎淀粉含量和干物质量，无论高氮水平还是低氮水平增施钾肥，均表现为产量与大中薯率密切相关、产量与块茎淀粉含量、干物质量和维生素C含量相关不显著。不同处理对克新18号马铃薯的产量、品质影响不同，是因为不同处理对大中薯率、淀粉含量、维生素C含量和干物质含量的贡献不同[11]。

净同化率、叶绿素含量和根系活力是反映作物光合能力和生理活性的重要指标，K+、NO3-、NH4+对马铃薯物质代谢有显著影响，主要是通过改变内源激素及相关酶的活性影响生理代谢，氮、磷、钾配比适宜可提高矿质对植株代谢的贡献作用，提高植株内源激素及酶活性，提高叶绿素含量和光合能力，有利于提高产量[12-14]。本试验表明，高氮水平与低氮水平，增施钾肥均可提高马铃薯净同化率、叶绿素含量和根系活力，高氮水平各处理显著高于低氮水平的净同化率、叶绿素含量和根系活力。

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