不同形态钾肥对马铃薯产量及品质的影响

陈焕丽　郭竞　张晓静　王颖　郑军伟　吴焕章

摘    要：采用随机区组设计，研究了在施入等量钾肥的前提下，硫酸钾及氯化钾配施对马铃薯植株生育性状、氨基酸、钾含量等品质和产量及商品薯率的影响。结果表明，等量不同形态钾肥对植株株高和主茎数有一定的影响，对其他生育性状基本无影响;对块茎中蛋氨酸含量无显著影响，对其他类型氨基酸、总氨基酸、还原糖和钾含量有一定影响;对马铃薯产量、经济效益、商品薯率均有一定影响。其中，硫酸钾与氯化钾配施显著提高了株高和主茎数;二者配施提高了块茎中总氨基酸、还原糖和钾的含量;二者配施后冲施黄腐酸显著提高了马铃薯产量、经济效益、商品薯率。二者配施后冲施黄腐酸马铃薯产量和商品薯率均最高，平均667 m2产量达3 691.4 kg，且有效降低土壤碱性。单施氯化钾较单施硫酸钾处理更易促进马铃薯块茎中氨基酸合成;而单独施用硫酸钾更易促进钾的吸收，使马铃薯块茎表皮更光滑、有光泽，外观品质更好。

关键词：马铃薯;氯化钾;硫酸钾;配施;产量;品质

中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）04-079-04

Abstract： In this experiment， a randomized block design was used to study the effects of potassium sulfate and potassium chloride on the growth traits， amino acid， potassium content and other qualities of potato plants， as well as the yield and commercial potato yield under the premise of applying the same amount of potassium fertilizer. The results showed that the plant height and main stem number were affected by the same amount of different forms of potassium fertilizer， while other growth and development characters were not affected. The contents of total amino acids were increased by combined application， the sugars and potassium contents in the tubers were reduced， but the methionine content was not influenced. The yield and economic benefit and commodity rate of potato were promoted after combined application with blunt fulvic acid， the potato yield and commodity rate of potato were the highest， and average yield of 667 m2 was 3 691.4 kg which was significant different from other  treatments， the alkaline soil was reduced as well. Compared with potassium sulfate treatment， the synthesis of amino acids in potato tubers was promoted when potassium chloride was applied alone， potato tuber was found better absorption of potassium and smoother and lustrous skin，  better appearance quality when potassium sulfate was applied alone.

Key words： Potato; Potassium chloride; Potassium sulfate; Combined application; Yield; Quality

馬铃薯是粮、菜、饲兼用作物，也是重要的工业原料，在全国各地均有栽培。马铃薯既是喜钾作物还是富钾作物，充足的钾素有利于减少马铃薯发生病害，提高植株的抗逆能力，促进马铃薯生长，提高产量及改善品质[1-5]。市场上常见的含钾肥料主要有硫酸钾和氯化钾2种，氯化钾（K2O≥60%）的水溶性要好于硫酸钾（K2O≥50%），更利于作物吸收。氯化钾成本相对较低，但很多资料都认为马铃薯是忌氯作物，在马铃薯生产中不应该施用含氯化肥[6-8]。近年来，氯化钾和硫酸钾对马铃薯产量和品质的研究报道已有不少[9-12]，有研究表明，硫酸钾和氯化钾对提高马铃薯产量并无显著性差异[13]。也有研究表明，二者配施产量和效益均高于硫酸钾或氯化钾处理[14-15]，但关于含量相同钾源不同的钾素对马铃薯块茎中氨基酸及钾含量的影响尚未见报道。为降低马铃薯生产成本，寻求以氯化钾替代硫酸钾的方法和技术，笔者以氯化钾和硫酸钾为供试肥料，通过对比硫酸钾、氯化钾、二者配施及二者配施同时冲施黄腐酸对马铃薯生育性状、产量、块茎外观品质、块茎中氨基酸含量、还原糖含量、钾含量及经济效益的影响，探讨氯化钾替代硫酸钾的可行性，以期为马铃薯生产中品质提升、合理施肥、降低成本、增加产值等方面提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于通许县孙营乡南孙营村，地势平坦、地面平整、前茬作物为胡萝卜、肥力中等均匀一致、排灌方便;土壤为沙壤土，试验前取0～20 cm耕层土壤化验分析。随耕地每667 m2施入尿素（N 46%）20 kg，过磷酸钙50 kg，“谷乐丰”牌有机肥100 kg作为底肥，3%辛硫磷颗粒剂10 kg，钾肥分小区人工撒施。

1.2 材料

供试品种为早熟鲜食马铃薯郑薯9号，由郑州市蔬菜研究所提供。供试肥料为农业用硫酸钾（K2O≥52%，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产），氯化钾（K2O≥60%，湖南省隆科农资有限公司经销）;尿素（总氮≥46.0%，河南晋开化工投资控股集团有限责任公司），过磷酸钙（有效P2O5≥12%，铜陵市九华山化工有限公司）。

1.3 试验设计

试验于2020年2月21日播种，6月18日收获。切块后用“甲基硫菌灵+中生菌素+滑石粉”拌种，起垄后种植覆膜，播种后1个月进行膜上覆土。

试验采用随机区组设计，设置4个处理（见表1），3次重复，小区面积30 m2，一垄双行，垄距1 m，株距28 cm，密度为667 m2播种4667株。整个生育期浇水6次，人工中耕除草3次。5月25日，每667 m2喷施代森锰锌、氯氟氰菊酯，防治病虫害。

1.4 调查内容与方法

1.4.1 土壤养分 马铃薯收获后，在小区的对角线及中间选取5个点，分别取20 cm左右土壤200 g左右混均后待测，测定水解性氮、有效磷、速效钾含量和pH值，测定依据为LY/T 1228—2015、NY/T 1121.7—2014、LY/T 1234—2015、NY/T 1121.2—2006。

1.4.2 田间性状和块茎调查 生育期调查出苗、现蕾、开花时间，在开花后期每小区随机抽取5株测量株高、主茎数和茎粗;收获时每小区随机抽取5株调查单株块茎质量、单株块茎数和商品薯率。小区产量整区收获调查。

1.4.3 品质检测 收获时，随机选取中等大小薯块2 kg，测定马铃薯薯块中水分、还原糖、钾和氨基酸含量，品质检测由农业农村部农产品质量监督检验测试中心（郑州）进行，检测依据分别为GB 5009.3—2016、GB 5009.7—2016、GB 5009.91—2017第一法、GB 5009.124—2016。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2007进行数据处理及图表制作，采用SPSS StatiStic软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同钾源处理对生育期和田间性状的影响

由表2可知，不同钾肥处理马铃薯出苗、现蕾、开花时间没有差异。其中，处理3株高和主茎数最高（多），且显著高（多）于其他处理，而其他3个处理间株高和茎粗差异均不显著;各处理间茎粗差异不显著。这表明在钾肥用量相同的情况下，不同钾源对马铃薯株高和主茎数有一定的影响，对其他生育性状影响不显著。

2.2 不同钾源处理对马铃薯产量构成因子的影响

由表3可知，处理3单株结薯数最多，为5.4个，且显著多于其他处理;处理1单株结薯数最少，为4.8个;处理2、4间单株结薯数无显著差异。处理4单株薯块总质量最高，为791.0 kg，其次为处理3和处理2，三者间单株薯块总质量差异不显著;处理1单株薯块总质量最低，为728.0 g，且与处理4相比单株薯块总质量差异显著。处理4商品薯率最高，为90.8%;处理2商品薯率最低，为87.8%，各处理间商品薯率差异不显著。马铃薯小区产量和667 m2产量均以处理4为最高，分别高达166.1 g和3 691.4 kg，均显著高于其他处理;其他处理小区产量和667 m2产量依次为处理3>处理2>处理1，且三者间两指标差异均不显著。这表明在相同钾肥用量的情况下，二者配施后冲施黄腐酸对提高马铃薯产量和商品薯率有显著效果。另外，单独施用氯化钾的马铃薯块茎表皮略粗糙，且产量较低。

2.3 不同钾源处理对马铃薯品质的影响

由表4～5可以看出，4个处理马铃薯薯块中蛋氨酸含量均相同;谷氨酸含量处理3>处理1>处理4>处理2;脯氨酸含量处理1>处理4>处理3>处理2;其他各类氨基酸含量均以处理4为最高。

总氨基酸含量（w，后同）以处理4为最高，达17.56 g·kg-1，其余依次为处理3>处理1>处理2。每100 g鲜薯中，处理4干物质含量最高，为17.4 g，其余依次为处理2>处理1、处理3;还原糖含量处理3略大于处理4，处理1和处理2相同;钾含量以处理3最高，为4.11×103 mg·kg-1，处理4最低，为3.89×103 mg·kg-1。这表明，不同钾肥处理对蛋氨酸的合成没有影响，氯化钾处理较硫酸钾处理更易促进马铃薯块茎中氨基酸合成和钾的吸收，氯化钾和硫酸钾配施有利于马铃薯块茎中还原糖和钾的吸收，二者配施后冲施黄腐酸有利于马铃薯中氨基酸的合成和干物质积累而不利于还原糖和钾的吸收。

2.4 不同钾源处理对土壤中肥料含量的影响

由表6 可以看出，与播种前相比，各处理土壤pH值均降低，碱解氮、有效磷、速效钾含量均升高。其中，处理4土壤pH值降低最多，处理1土壤pH值降低最少;处理4土壤中碱解氮含量最高，为205.0 mg·kg-1，其他处理碱解氮含量依次为处理3>处理2>处理1;处理2有效磷含量最高，为79 mg·kg-1，其他有效磷含量依次为处理1>处理3>处理4;速效钾含量为处理1>处理4>处理3>处理2。这表明，硫酸钾和氯化钾二者配施后冲施黄腐酸能有效降低土壤碱性。

2.5 不同钾源處理经济效益分析

根据试验期间的价格水平，以每50 kg（尿素 95元、过磷酸钙40元，硫酸钾190元、氯化钾165元）肥料投入，按照土豆批发价1.3元·kg-1，黄腐酸50元·667 m-2冲施计算，具体投入成本和产出价值计算见表7。肥料投入值以处理1为最低，达367.4元·667 m-2;土豆产出值以处理4最高，为4 798.82元·667 m-2。根据肥料投入值和土豆产出值综合考虑，处理4综合效益最高，为4 355.17元·667 m-2;其次是处理3，综合效益为4 129.57元·667 m-2;处理4、处理3每667 m2综合收益分别比硫酸钾处理增加257.31元和31.71元，且处理1与处理2、处理3之间综合收益差异不显著（表7）。

3 讨论与结论

刘效瑞等[16]研究了6种不同钾肥在半干旱区马铃薯上的应用效果，结论是不同钾肥品种对马铃薯均有一定的增产作用，硫酸钾处理后马铃薯产量略高于氯化钾处理。龚成文等[17]研究不同钾肥对甘肃中部地区马铃薯产量及品质的影响，指出同一钾水平下施用硫酸钾马铃薯单株结薯个数、大中薯鲜质量、大中薯率、产量、薯块干物质含量、粗淀粉含量、维生素C含量、粗蛋白含量均高于氯化钾处理，还原糖含量低于氯化钾，对株高的影响差异不明显。本研究表明，在钾素总量不变的情况下，单施氯化钾较单施硫酸钾处理更易促进马铃薯块茎中氨基酸的合成，但马铃薯块茎表皮略粗糙;单独施用硫酸钾更易促进钾的吸收，并使马铃薯块茎表皮更光滑、有光泽，外观品质优，这与前人施用硫酸钾的马铃薯商品薯率和品质优于氯化钾的研究结果一致[17-18]。氯化钾和硫酸钾二者配施提高了马铃薯株高和主茎数，提高了马铃薯块茎中还原糖和钾的含量，对品质有一定的影响[19]，对其他生育性状基本无影响;二者配施后冲施黄腐酸减少了马铃薯中钾的吸收和还原糖的合成，有利于马铃薯中总氨基酸的合成，但对蛋氨酸的合成没有影响，表明蛋氨酸的合成与钾源没有关系，这一结论未见有类似报道，有待进一步研究证实。二者配施后冲施黄腐酸，马铃薯667 m2产量为3 691.4 kg，商品薯率为90.8%，综合效益为4 355.17元·667 m-2，配施后冲施黄腐酸马铃薯产量、商品薯率和经济效益均高于单施氯化钾或硫酸钾，这与前人的研究结果一致[14-15];处理1产量较低，也可能与氯化钾施用量较高、超过一定值15 kg·667 m-2、降低产量的“忌氯”反应[20]有关，有待进一步研究证实。通过对马铃薯收获后土壤中养分含量的测定，结果显示硫酸钾和氯化钾二者配施后冲施黄腐酸能有效降低土壤碱性;施用硫酸钾土壤中有效钾含量最低。

综上所述，氯化钾和硫酸钾配施，有利于提高马铃薯产量，氯化钾可以部分替代硫酸钾，且有利于提高氨基酸含量和钾的吸收，提高品质;配施黄腐酸促进马铃薯块茎中氨基酸合成，有效改良土壤，降低土壤碱性。

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