硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究

賈景麗，張振洲，周 芳，趙 娜，劉兆才，黃瑞冬

（1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110161；2.遼寧省本溪市馬鈴薯研究所，遼寧 本溪 117000）

合理施用微肥不僅可提高產(chǎn)量，而且對(duì)提升農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)效果非常明顯。近幾年來，隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的要求逐漸從數(shù)量向品質(zhì)轉(zhuǎn)化，合理施用微肥越來越重要。鋅作為植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素，是葉綠體的組成成分之一，參與作物生長(zhǎng)素的代謝，影響生長(zhǎng)素的合成，決定并影響著數(shù)十種酶的活性，對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量具有重要的影響[1-3]。目前，有關(guān)鋅在馬鈴薯上的栽培效果只注重對(duì)產(chǎn)量的影響，忽略了對(duì)品質(zhì)的影響以及產(chǎn)量和品質(zhì)間的關(guān)系[4-6]。本研究通過田間試驗(yàn)，探討不同濃度硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以及產(chǎn)量和品質(zhì)間的關(guān)系，確定適宜的施用量，為馬鈴薯科學(xué)施用鋅肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為脫毒馬鈴薯早熟品種“早大白”，微量元素鋅選用化學(xué)試劑硫酸鋅。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)在本溪市馬鈴薯研究所試驗(yàn)基地，土壤為棕壤土，肥力中等，土壤有機(jī)質(zhì)含量2.24%，每千克速效N含量118.60 mg，速效P含量32.45 mg，速效K含量166.00 mg，土壤pH值為6.06。經(jīng)過預(yù)備試驗(yàn)和相關(guān)研究結(jié)果確定3個(gè)對(duì)馬鈴薯有增產(chǎn)作用的鋅元素濃度進(jìn)行浸種處理，濃度分別為Z1：0.05%；Z2：0.10%；Z3：0.15%，浸種時(shí)間為30 min，以Z0清水作對(duì)照，分析微量元素鋅對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。本試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)方法，3次重復(fù)。4月29日播種，8月9日進(jìn)行收獲，按株行距25 cm×60 cm種植，小區(qū)面積為18 m2。馬鈴薯種薯選用大小均勻的整薯，生育期間兩鏟兩趟，防治晚疫病和廿八星瓢蟲。

1.3 試驗(yàn)方法

生育期間進(jìn)行物候期的調(diào)查。出苗期的調(diào)查：開始出苗后隔天調(diào)查，小區(qū)出苗率達(dá)50%的日期；現(xiàn)蕾期的調(diào)查：開始現(xiàn)蕾后隔天調(diào)查，50%的植株現(xiàn)蕾的日期；開花期的調(diào)查：開始現(xiàn)蕾后隔天調(diào)查，50%的植株現(xiàn)蕾的日期；成熟期的調(diào)查：在生長(zhǎng)后期每周調(diào)查2次，小區(qū)50%的葉子變黃的日期；生育期的調(diào)查：播種期到成熟期的天數(shù)；在出全苗后隔7 d測(cè)定1次株高，每次測(cè)量12株；單株葉面積采用全株長(zhǎng)寬法和烘干稱重法結(jié)合，每次測(cè)量3株；收獲時(shí)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，分級(jí)調(diào)查和記載塊莖數(shù)量、重量、小區(qū)總產(chǎn)量；收獲后第1周測(cè)定淀粉含量，第2周進(jìn)行粗蛋白、還原糖、Vc含量測(cè)定。淀粉、粗蛋白、Vc、還原糖含量測(cè)定方法參照張永成和田豐[7]的《馬鈴薯試驗(yàn)研究方法》。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯物候期的影響

從表1可以看出，不同濃度硫酸鋅浸種后對(duì)馬鈴薯各生育時(shí)期影響不同，各濃度處理較對(duì)照出苗期提前，處理Z1、Z2出苗期較對(duì)照提前3 d，處理Z3較對(duì)照提前1 d；處理Z1現(xiàn)蕾期較對(duì)照提前3 d，處理Z2較對(duì)照提前1 d；處理Z3現(xiàn)蕾期和對(duì)照相同；處理Z1開花期較對(duì)照提前2 d，處理Z2較對(duì)照提前1 d，而處理Z3開花期和對(duì)照相同。

不同濃度硫酸鋅浸種后馬鈴薯生育期延長(zhǎng)，高濃度處理有不利影響。處理Z1對(duì)生育期影響最大，比對(duì)照Z(yǔ)0延長(zhǎng)2 d，處理Z2生育期比對(duì)照Z(yǔ)0延長(zhǎng)1 d，處理Z3生育期比對(duì)照Z(yǔ)0縮短1 d（表1）。

2.1.2 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯株高的影響

通過對(duì)圖1的分析可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，馬鈴薯的株高不斷增加，到生育后期又有所降低。在生育后期馬鈴薯株高降低，主要原因是后期雨水較多，植株浸水所致。在6月5日和6月12日，處理Z1、Z3較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異不顯著，處理Z2較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異達(dá)極顯著水平；在6月19日，處理Z1較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異達(dá)顯著水平，處理Z2、Z3較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異達(dá)極顯著水平；在6月26日，處理Z1較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異不顯著，處理Z2、Z3較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異達(dá)極顯著水平；在7月3日，處理Z1較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異不顯著，處理Z2較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異達(dá)顯著水平，處理Z3較對(duì)照Z(yǔ)0株高降低，差異達(dá)極顯著水平（顯著性比較見表2）。

圖1 微量元素鋅對(duì)馬鈴薯株高的影響Figure1 Effects on plant height of potatoes with microelement zinc application

表1 不同濃度硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯物候期的影響 (日/月)Table1 Effects of seed soaking with zinc sulfate on the phenological period of potatoes(Date/Month)

表2 不同濃度硫酸鋅浸種馬鈴薯株高顯著性比較Table2 Significace analysis on potato plant height under seed soaking with zinc sulfate

2.1.3 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯單株葉面積的影響

通過對(duì)圖2的分析可以看出，馬鈴薯單株葉面積的變化隨時(shí)間的變化，先迅速增長(zhǎng)，開花后達(dá)到一個(gè)最高點(diǎn)，生育后期由于葉片的衰老和脫落又逐漸下降。用硫酸鋅浸種后馬鈴薯單株葉面積增加，不同濃度處理又有所不同，低濃度微量元素鋅處理Z1、Z2單株葉面積在各個(gè)生育時(shí)期較對(duì)照Z(yǔ)0增加幅度較大。從表3可以看出，處理Z1、Z2單株葉面積較對(duì)照Z(yǔ)0增加明顯，在各個(gè)時(shí)期差異都達(dá)到極顯著水平；處理Z3單株葉面積在6月27日較對(duì)照Z(yǔ)0增加差異達(dá)顯著水平外，在其他生育時(shí)期單株葉面積較對(duì)照Z(yǔ)0增加差異達(dá)極顯著水平。

2.2 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

圖2 微量元素鋅對(duì)馬鈴薯單株葉面積的影響Figure2 Effects on the leaf areas per plant of potato with microelement zinc application

表3 不同濃度硫酸鋅浸種馬鈴薯單株葉面積顯著性比較Table3 Significace analysis on the potato leaf areas per plant under seed soaking with zinc sulfate

從表4可以看出，用硫酸鋅浸種，馬鈴薯每667 m2產(chǎn)量增加，濃度過高，每667 m2產(chǎn)量又逐漸降低。每667 m2產(chǎn)量的排列順序?yàn)閆1＞Z2＞Z0＞Z3。處理Z1和Z2較對(duì)照處理增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，處理Z3較對(duì)照減產(chǎn)差異不顯著；單株薯數(shù)由高到低的排列順序?yàn)椋篫0=Z3＞Z2＞Z1，各處理單株薯數(shù)比對(duì)照處理Z0降低的幅度為4.65%～6.98%；單株薯重由高到低的排列順序?yàn)椋篫1＞Z2＞Z0＞Z3，除高濃度處理Z3較對(duì)照Z(yǔ)0有所降低外，其余處理單株薯重較對(duì)照Z(yǔ)0增加5.80%～11.87%；單薯重由高到低的排列順序和單株薯重相似，增加幅度有所不同，低濃度處理較對(duì)照Z(yǔ)0增加10.99%～20.27%。

表4 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響Table4 Effects of seed tuber soaking with zinc sulfate on economic character and yield of potatoes

適量濃度鋅素營(yíng)養(yǎng)浸種可以使馬鈴薯的大、中薯率增加，小薯率降低，高濃度處理有反作用。處理Z1大、中薯率較對(duì)照Z(yǔ)0增加幅度為7.21%，處理Z2大、中薯率較對(duì)照Z(yǔ)0增加幅度為6.00%，處理Z3大、中薯率較對(duì)照Z(yǔ)0降低0.99%。

2.3 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

塊莖生物化學(xué)分析結(jié)果表明，不同濃度硫酸鋅浸種后，馬鈴薯的品質(zhì)也發(fā)生了變化（表5）。處理Z2馬鈴薯淀粉、粗蛋白、Vc、還原糖含量均高于對(duì)照，差異達(dá)到極顯著水平；處理Z1淀粉、粗蛋白、Vc、還原糖含量均高于對(duì)照，淀粉含量較對(duì)照差異達(dá)到顯著水平，粗蛋白含量和對(duì)照差異不顯著，Vc、還原糖含量較對(duì)照差異達(dá)到極顯著水平；處理Z3馬鈴薯淀粉、Vc、還原糖含量均高于對(duì)照處理Z0，差異不顯著，蛋白質(zhì)含量低于對(duì)照處理Z0，差異達(dá)顯著水平。

表5 硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響Table5 Effects of seed tuber soaking with zinc sulfate on the quality of potatoes

3 結(jié)論與討論

在本試驗(yàn)條件下，使用適量濃度硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育有明顯促進(jìn)作用，濃度過高，馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育速度減慢。適量濃度處理可使馬鈴薯出苗期、現(xiàn)蕾期和開花期較對(duì)照提前，生育期較對(duì)照延長(zhǎng)。馬鈴薯各生育時(shí)期提前，枯黃期延后，有利于后期光合產(chǎn)物向地下產(chǎn)品器官的轉(zhuǎn)移和積累，為產(chǎn)量的形成奠定了基礎(chǔ)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，微量元素鋅浸種后馬鈴薯株高降低，葉面積增加。用不同濃度的微量元素鋅浸種后馬鈴薯株高有不同程度降低，低濃度處理降低幅度較小，高濃度處理降低幅度較大。微量元素鋅可增加玉米等作物的株高，馬鈴薯單株葉面積增加，這與郭志平等[8]研究結(jié)果鋅可促進(jìn)葉片生長(zhǎng)一致。筆者認(rèn)為，用微量元素鋅浸種后，雖然馬鈴薯株高降低，但葉片生長(zhǎng)速度較快，并沒有影響單株葉面積的增加，這為產(chǎn)量的形成奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

在本試驗(yàn)條件下，硫酸鋅濃度為0.05%是馬鈴薯產(chǎn)量最高的濃度。在該濃度條件下，馬鈴薯的單株薯數(shù)降低，單薯重、單株產(chǎn)量得到提高，群體產(chǎn)量最高，高于該濃度，馬鈴薯產(chǎn)量開始下降。適量濃度鋅素營(yíng)養(yǎng)浸種可以使馬鈴薯的大、中薯率增加，小薯率降低，高濃度處理有反作用。大薯率的提高，有利于增加馬鈴薯商品品質(zhì)，能夠直接增加馬鈴薯的經(jīng)濟(jì)效益。

施用適宜濃度的鋅可以提升馬鈴薯的食用品質(zhì)，表現(xiàn)為淀粉、粗蛋白和Vc含量均有提高，但還原糖含量的增加又影響馬鈴薯的加工品質(zhì)。李華等[6]研究表明，適量的施鋅可使馬鈴薯淀粉和Vc含量提高，但對(duì)粗蛋白和還原糖含量的影響未見報(bào)道。本試驗(yàn)研究表明，使馬鈴薯增產(chǎn)幅度最大的硫酸鋅濃度并不是馬鈴薯食用品質(zhì)最好的濃度，說明使用硫酸鋅浸種對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響并不完全同步，這在他人研究中未見報(bào)道。在本試驗(yàn)的各處理中，0.05%濃度硫酸鋅浸種馬鈴薯產(chǎn)量最高，0.10%濃度硫酸鋅浸種塊莖食用品質(zhì)和商品品質(zhì)最佳。綜上所述，在本試驗(yàn)土壤條件下，用0.05%～0.10%濃度的硫酸鋅浸種能夠有效地提高馬鈴薯產(chǎn)量并改善食用品質(zhì)和商品品質(zhì)。

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