锌肥施用对马铃薯品质和产量的影响

代燕青，贾小霞，杨维俊，王兴政

(1.定西市经济作物技术推广站，甘肃 定西 743000；2.甘肃省农业科学院 马铃薯研究所，甘肃 兰州 730070；3.定西市农业技术推广站，甘肃 定西 743000；4.定西市农业科学研究院，甘肃 定西 743000)

0 引 言

马铃薯(SolanumtuberosumL.)是甘肃省重要的高产作物，年生产总量超过1 000万t，位居全国前列[1]。定西市因自然条件特别适宜马铃薯种植，是甘肃省乃至全国马铃薯最佳种植区之一[2]。锌是马铃薯生长必需的微量元素之一[3]，是植物体内酶的重要组分，同时还是酶在调节自身机制及结构功能方面的辅助因子[4]。因而探索锌肥施用对马铃薯生长发育及其品质和产量的影响，对于促进马铃薯产业具有重要意义。

近年来，马铃薯生产中合理施用锌肥的研究，大多聚焦在不同锌肥量、叶面喷施浓度和浸种浓度上[5-6]。研究表明，合理施用锌肥，能提高马铃薯抗旱性[7]，促进马铃薯叶片中叶绿素的合成[8-9]，增加马铃薯产量和块茎中淀粉、维生素C及可溶性蛋白的含量[10-12]，显著提高马铃薯薯块中锌含量[13-14]。有关锌肥用量与施用方式的互作在马铃薯研究上鲜见报道。因此，本试验通过系统研究锌肥叶面喷施和拌种对马铃薯生长发育、品质及产量的影响，旨在探索较为适宜的叶面喷施浓度和拌种方式，为该区马铃薯种植技术提供理论依据和方法。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年4-10月在甘肃省定西市农业科学研究院试验地进行。海拔1 932 m，年均降水量356 mm，无霜期130 d，属半干旱区。试验区土壤类型为黄绵土，供试耕层土壤有机质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，速效钾109.3 mg·kg-1，pH 8.4。

1.2 试验设计

试验供试品种为“天薯11号”，甘肃省天水市农业科学研究所选育，2014年通过国家农作物品种审定委员会审定，属晚熟品种，适于甘肃、青海及宁夏等地种植[15]。锌肥拌种为主区，拌种用锌肥为ZnSO4·7H2O，设置2个处理：不拌种和1 g·kg-1种薯拌种，分别用B0和B1表示；锌肥叶面喷施处理为副区，喷施锌肥为EDTA-Zn，设置3个锌肥水平：0、4.5 kg·kg-1、9.0 kg·kg-1，分别用P0、P4.5和P9表示。试验共6个处理：B0P0、B0P4.5、B0P9、B1P0、B1P4.5和B1P9，3次重复，18个小区，小区面积36 m2。N、P2O5、K2O施肥量分别为150 kg·hm-2、75 kg·hm-2、120 kg·hm-2，整地时一次性基施。

锌肥拌种方法：播种前将锌肥用少量水溶解后喷洒在种薯表面拌种，晾干后播种。

锌肥叶面喷施方法：现蕾期开始喷施第1次，间隔8天喷一次，共喷5次，每次用225 L·hm-2清水溶解锌肥后均匀喷施。

1.3 项目测定

1.3.1 产量及考种。马铃薯成熟后按小区单收计产，分大薯(重量大于150 g)、中薯(重量为75～150 g)和小薯(重量小于75 g)称取鲜薯质量。采取5点取样法，每小区取有代表性的10株考种，分析株高、主茎数、单株结薯数及单薯质量等。

1.3.2 品质。取样的块茎105℃杀青后烘干至恒重，称重后磨成粉备用。干物质测定用烘干恒重法；用碘比色法测定淀粉含量[16]；还原糖含量利用3,5-二硝基水杨酸比色法测定[17]；2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量，原子吸收分光光度法测定马铃薯薯块中锌含量[18]。

1.4 数据分析

运用Microsoft Excel 2010软件和SPSS 22.0软件处理和分析数据，利用LSD法进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 拌种和叶面喷施锌肥对马铃薯物候期及出苗率的影响

从表1可以看出，所有处理植株出苗率较好，都在95%以上，与不拌种相比，拌种处理出苗期与现蕾期均提前2 d，出苗率平均增加2.3%。处理B1P4.5和处理B1P9比处理B0P4.5和处理B0P9的开花期有所提前，而成熟期相对推迟，延长了生育期天数。与对照B0P0相比，处理B1P4.5、B1P9的生育期天数延长4～6 d，处理B1P0的生育期天数延长3 d，处理B0P4.5、B0P9的生育期延长1～2 d。以上可知，B1P4.5处理显著延长了马铃薯生育期天数。

表1 不同处理马铃薯物候期及生育状况Table 1 Phenological period and growth of potato in different treatments

2.2 拌种和叶面喷施锌肥对马铃薯经济性状的影响

由表2可知，处理B1P4.5对马铃薯单株产量、块茎数、株高、主茎数、薯数分级比例和薯重分级比例中大果的比例有明显的促进作用，B1P4.5处理单株产量较对照处理B0P0显著增加44.1%(P<0.05)。拌种(B1)对于马铃薯单株产量和株高较不拌种(B0)有显著的提高效果，B1较B0单株产量提高28.7%，株高增加6.1%。在同样拌种处理下，叶面喷施锌肥4.5 kg·hm-2(P4.5)可显著提高马铃薯单株产量和株高(P<0.05)。拌种处理后B1P4.5较B1P0单株产量和株高分别显著增加10.4%和5.1%(P<0.05)，较B1P9分别增加6.1%和2.2%；不拌种B0P4.5较B0P0单株产量和株高分别显著增加10.2%和7.4%(P<0.05)，较B0P9分别增加1.1%和2.9%，差异不显著。

表2 不同处理马铃薯经济性状调查表Table 2 Questionnaire of potato economic traits in different treatments

与对照B0P0相比，施用锌肥使马铃薯大、中薯数比例分别增加77.3%～164%和3.9%～38.5%，大、中薯的薯重比例分别增加117%～214%和1.9%～18.9%；拌种处理的马铃薯大、中薯薯数及薯重比例均高于不拌种处理，但两者之间差异不显著。叶面喷施锌肥4.5 kg·hm-2处理显著提高了大薯薯数和薯重比例(P<0.05)，薯数比例拌种后B1P4.5较B1P0提高48.7%、较B1P9提高7.4%，不拌种B0P4.5较B0P0提高141%、较B0P9提高3.9%；薯重比例拌种后B1P4.5较B1P0和B1P9分别提高44.7%和16.6%，不拌种B0P4.5较BP0和B0P9提高168%和10.1%。

2.3 拌种和叶面喷施锌肥对马铃薯品质的影响

由表3可以看出，与对照B0P0处理相比，施用锌肥后马铃薯薯块中干物质、淀粉、维生素C和锌含量，分别显著提高12.1%～45.8%、1.7%～15.6%、3.6%～9.2%和13.3%～82.7%(P<0.05)，还原糖含量显著降低6.1%～18.9%(P<0.05)。锌肥叶面喷施4.5 kg·hm-2(P 4.5)时薯块中干物质、淀粉、维生素C和锌含量的增幅最高。硫酸锌拌种后，B1P4.5处理的干物质、淀粉、维生素C和锌含量比B1P9处理分别增加18.1%、6.5%、1.7%和32.2%；而不拌种条件下，B0P4.5处理的干物质、淀粉、维生素C和锌含量比B0P9处理分别增加13.9%、5.8%、1.9%和13.5%，可见，拌种显著提高了马铃薯淀粉、维生素C和锌含量(表3)。还原糖的变化趋势则刚好相反，所有施锌肥处理的还原糖含量均低于对照。

表3 不同处理马铃薯品质和锌含量Table 3 Potato quality and zinc content in different treatments

2.4 拌种和叶面喷施锌肥对马铃薯产量的影响

施用锌肥可增强作物光合强度，增大光合面积，从而提高作物产量，改善产品品质[19-21]。从图1可知，与对照B0P0处理相比，施用锌肥增加了马铃薯产量，处理B1P4.5产量最高，达25 104 kg·hm-2，增产幅度在4.83%～19.2%之间，与其他处理差异显著，且拌种和不拌种处理对马铃薯产量的影响达显著差异。从喷施锌肥浓度水平看，喷施4.5 kg·hm-2处理的产量高于喷施9.0 kg·hm-2的处理，处理B1P4.5处理较B1P9处理产量显著增加2.9%(P<0.05)，仅叶面喷施B0P4.5处理较B0P9处理产量增加2.4%，但差异未达显著水平。在同一叶面喷施下，拌种B1P4.5 处理较不拌种B0P4.5处理，马铃薯产量显著增加5.2%，B1P9处理较不拌种B0P9处理马铃薯产量显著增加4.8%(P<0.05)。可见，拌种后叶面喷施锌肥4.5 kg·hm-2马铃薯产量增幅显著。

3 结论与讨论

已有研究表明，在适宜的浓度范围内，硫酸锌浸种处理可有效地促进马铃薯种薯萌发与幼芽伸长、增粗，增强芽势，保证苗齐和苗壮[22]，同时能有效提高根系活力和壮苗指数，改善幼苗质量[23]，可使马铃薯出苗期、现蕾期和开花期较对照提前[24]，能显著提高株高、叶面积以及根冠比，延长生育时期[3]。本研究发现，适量锌肥拌种有利于马铃薯的出苗，提高出苗率，同时马铃薯出苗期、现蕾期和开花期较对照提前，锌肥拌种和叶面喷施均延长了马铃薯的生育期，与前人研究结果基本一致。

注：不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示拌种(B1)和不拌种(B0)之间极差异显著(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.图1 拌种和叶面喷施锌肥对马铃薯产量的影响Fig.1 Effects of leaf surface spraying and seed dressing on potato yield

施用适量锌肥可改善其结薯量、薯块质量，能增加大中薯率，提高商品薯率，从而提高马铃薯的商品价值和种植的经济效益[6,13]。本研究结果表明，施用适量锌肥能增加马铃薯的大、中薯率，提高单株产量，且拌种+叶面喷施效果更好，其单株产量和亩产能显著增加，直接提升马铃薯种植的经济效益。本研究发现施用锌肥可显著提高马铃薯产量的结果，与前人研究结果一致[3,13,25-26]。拌种+叶面喷施后马铃薯产量增幅高于仅叶面喷施，叶面喷施低锌水平处理较高锌水平处理产量高，可见，锌肥超过一定浓度水平，反而会影响马铃薯产量的提高，锌肥对马铃薯产量影响的机理有待进一步研究。

前人研究表明，适量施锌肥能增加马铃薯薯块中干物质积累量，提高锌的含量，促进淀粉的合成和积累[12-13,22]。拌种锌肥及叶面喷施锌肥可以有效提高马铃薯的锌含量[27]，锌肥拌种处理马铃薯块茎锌含量比无锌肥处理的对照显著增加了12%[28]。本研究中适量施用锌肥可以提高薯块中干物质、淀粉、维生素C和锌的含量，与前人研究结果一致。试验中锌肥拌种+叶喷锌肥对提升马玲薯品质、提高马铃薯产量有显著效果，但叶面喷施锌肥浓度过高则不利于马铃薯品质的提升，同时会影响马铃薯植株生长，不利于产量的形成。

综上所述，1 g·kg-1(种薯)拌种、4.5 kg·hm-2叶面喷施是甘薯定西地区提高马铃薯产量和品质的最佳锌肥施用方法组合。