鉀肥對(duì)甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)及淀粉RVA特性的影響

朱紅++鈕福祥++徐飛

摘要：在沙壤質(zhì)潮土上通過(guò)2年的田間試驗(yàn)，研究了不同鉀肥品種及用量對(duì)甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)及淀粉RVA特性的影響。結(jié)果表明，在試驗(yàn)鉀肥用量水平下，甘薯產(chǎn)量隨氯化鉀和硫酸鉀用量的增加而提高，且高劑量的氯化鉀增產(chǎn)效果最好，而硫酸鉀處理的商品薯率比氯化鉀高。施用氯化鉀可以提高紫心甘薯的花青素含量，硫酸鉀處理可提高甘薯蛋白質(zhì)含量。氯化鉀低量（K75）與硫酸鉀中量（K150）水平下，甘薯薯塊含糖量高，蒸煮后的食用風(fēng)味好。施用硫酸鉀對(duì)改善甘薯鮮食品質(zhì)以及淀粉RVA特性的效果較好。因此，在生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)甘薯不同的種植用途，采取相應(yīng)的施肥技術(shù)。

關(guān)鍵詞：甘薯；鉀肥；產(chǎn)量；品質(zhì)；RVA特性

中圖分類號(hào)： S531.062文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）05-0138-02

鉀對(duì)植物正常生長(zhǎng)、產(chǎn)量形成及品質(zhì)等都有重大影響，是影響作物品質(zhì)的“品質(zhì)因子”，能促進(jìn)光合作用、碳水化合物的代謝及運(yùn)輸、蛋白質(zhì)的合成[1]。 增施鉀肥可以增加干物質(zhì)向塊根中的分配比例，使干物質(zhì)在地上部的分配率降低，抑制地上部莖葉徒長(zhǎng)，提高塊根產(chǎn)量[2] 。近年來(lái)隨著人們營(yíng)養(yǎng)保健意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)甘薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。在提高甘薯單產(chǎn)的同時(shí)注重品質(zhì)改良已成為我國(guó)甘薯發(fā)展的必然趨勢(shì)。甘薯品質(zhì)受栽培措施、遺傳、環(huán)境和病蟲(chóng)害等多因素影響，而栽培措施中肥料對(duì)甘薯品質(zhì)的影響很大。甘薯是一種典型的喜鉀作物，鉀肥能提高甘薯薯塊鮮產(chǎn)[3-8]。研究表明，施用鉀肥可調(diào)節(jié)甘薯植株?duì)I養(yǎng)平衡，促進(jìn)塊根膨大，提高產(chǎn)量。合理、適量施用鉀肥既可節(jié)省鉀肥資源，減少鉀肥用量，又可降低成本，增加農(nóng)民收入，在甘薯生產(chǎn)中鉀肥的施用越來(lái)越受到重視。

2007 年9 月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》明確指出，將重點(diǎn)發(fā)展以木薯、甘薯、甜高粱等為原料的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，甘薯作為新能源作物倍受關(guān)注。有關(guān)施肥對(duì)甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)影響，以及品質(zhì)指標(biāo)對(duì)淀粉RVA 特性影響的研究報(bào)道較多[9-13]。甘薯一直被認(rèn)為是忌氯作物，導(dǎo)致薯農(nóng)在生產(chǎn)中不敢施用價(jià)格較為便宜、國(guó)產(chǎn)的氯化鉀，而有關(guān)氯化鉀對(duì)甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)影響的研究報(bào)道也不多見(jiàn)。本研究通過(guò)田間試驗(yàn)和室內(nèi)分析，對(duì)氯化鉀和硫酸鉀2種鉀肥不同用量下甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)的變化進(jìn)行了分析與探討，以期為鉀肥在甘薯生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009—2010年在江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所第5耕作區(qū)進(jìn)行，供試土壤為沙壤質(zhì)潮土，主要養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì)12.8 g/kg、全氮0.86 g/kg、有效磷14.5 mg/kg、有效鉀86.9 mg/kg。試驗(yàn)所用氮肥為尿素，磷肥為磷酸一銨，鉀肥為氯化鉀和硫酸鉀。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)7個(gè)處理：①NP；②NPK75 （KCl）；③NPK150 （KCl）；④NPK300（KCl）；⑤NPK75 （K2SO4）；⑥NPK150 （K2SO4）；⑦NPK300 （K2SO4）（字母下標(biāo)數(shù)字分別表示1 hm2 K2O 的用量）。各處理N、P2O5 的用量相同，分別為120 kg/hm2和90 kg/hm2。小區(qū)面積為19.18 m2（3.76 m×5.1 m），3次重復(fù)，處理間設(shè)有隔離保護(hù)行。前茬作物為小麥，供試甘薯品種為徐紫薯0602。起壟前在試驗(yàn)地劃好小區(qū)，肥料混合后作底肥一次施入，并精確起壟；壟距0.85 m，株距0.23 m，每小區(qū)96株。田間管理同一般大田。6月上旬水平扦插，種植密度為49 500 株/hm2，收獲時(shí)按小區(qū)計(jì)產(chǎn)，每小區(qū)隨機(jī)抽取無(wú)病蟲(chóng)害的健康薯塊作為分析測(cè)試材料。

1.3試驗(yàn)方法

收獲時(shí)測(cè)定甘薯產(chǎn)量，計(jì)算單株薯塊數(shù)、商品薯率；實(shí)驗(yàn)室測(cè)定薯塊干率，淀粉、蛋白、可溶性糖含量和還原糖含量。選樣用烤箱進(jìn)行烘烤，烘烤后品嘗，根據(jù)薯塊的綜合風(fēng)味（包括薯塊甜度、黏度、面度、香度和纖維感）進(jìn)行評(píng)分。

1.3.1干率測(cè)定每品種取中等大小的鮮薯塊（取樣100 g，切成厚薄均勻的片，在烘箱中80 ℃烘至恒質(zhì)量，測(cè)定干物質(zhì)。干率=烘干最后干質(zhì)量/鮮質(zhì)量×100%。每個(gè)品種測(cè)3次，重復(fù)稱量3次恒質(zhì)量值，取3次的平均值。

1.3.2粗淀粉、粗蛋白、可溶性糖、還原糖含量測(cè)定采用近紅外光譜分析。

1.3.3淀粉RVA特性測(cè)定采用PERTEN Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Tech-master型黏度速測(cè)儀進(jìn)行測(cè)定，用TCW配套軟件進(jìn)行分析。樣品用量3.00 g，25.0 mL水溶解。所有樣品均重復(fù)測(cè)定3次。在攪拌過(guò)程中罐內(nèi)溫度變化如下：50 ℃下保持1min，以11.25 ℃/min的速度上升到95 ℃（4 min）；95 ℃下保持4.5 min；以11.25 ℃/min下降到50 ℃（4 min）；50 ℃下保持3.5 min。攪拌器在起始10 s內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)速度為960 r/min，之后保持在160 r/min。黏滯性值用cp（厘泊）表示。RVA譜特征除用最高黏度（PKV）、最低黏度（HPV）和最終黏度（CPV）描述外，還用崩解值（BDV=PKV-HPV）、回復(fù)值（CSV=CPV-HPV）、糊化溫度（PT）、峰值時(shí)間（達(dá)到最高黏度所需時(shí)間T）等表示。

2結(jié)果與分析

2.1不同鉀肥對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響

由表1可以看出，施鉀對(duì)鮮食型甘薯品種徐紫薯0602的結(jié)薯習(xí)性影響不大，其平均單株結(jié)薯數(shù)為2～3個(gè)。與對(duì)照（不施鉀）相比，增施鉀肥可以提高鮮薯產(chǎn)量，其中硫酸鉀的K150、K300與氯化鉀的K300處理產(chǎn)量均達(dá)到顯著水平，在所有處理中又以氯化鉀的K300處理產(chǎn)量最高。從2種鉀肥不同用量水平的平均產(chǎn)量看，施用氯化鉀為14 148.8 kg/hm2，要稍高于硫酸鉀的13946.7 kg/hm2，硫酸鉀的K150與氯化鉀的K300處理甘薯干產(chǎn)產(chǎn)量均達(dá)到顯著水平，表明足量施用氯化鉀完全可以達(dá)到與硫酸鉀相同的增產(chǎn)效果。增施鉀肥同樣可以提高鮮薯商品率，由于鮮薯產(chǎn)量的提高，施鉀處理的商品薯率比對(duì)照相應(yīng)提高了25.6%～57.7%，其中施硫酸鉀的平均商品薯率為1.73%，要高于氯化鉀1.53%，這也說(shuō)明施用硫酸鉀對(duì)提高甘薯商品薯率的效果更好。

2.2不同鉀肥對(duì)于甘薯品質(zhì)的影響

不同類型鉀肥對(duì)紫薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響存在差異（表2）。與對(duì)照相比，施氯化鉀薯塊的花青素含量均有不同程度提高，平均含量提高1.6 mg/kg，其中以K150處理含量最高；而蛋白質(zhì)含量均有所降低。施用硫酸鉀的效果恰好相反。表明增施氯化鉀有利于薯塊花青素積累，施用硫酸鉀則有利于蛋白質(zhì)的形成。從鉀肥的用量與花青素、蛋白質(zhì)含量的變化看，施用量高而含量則相對(duì)較低，主要是薯塊產(chǎn)量的“稀釋效應(yīng)”所致，其單位面積產(chǎn)量高。在2種鉀肥不同用量的處理中，以氯化鉀的K75、硫酸鉀的K150處理的薯塊可溶性糖和還原糖含量最高，分別比對(duì)照提高了5.39%、3.29%和1.96%、1046%，它們的食用品質(zhì)也最好，綜合評(píng)分分別達(dá)到了較好（4分）和好（5分）級(jí)別?？梢?jiàn)紫色甘薯用作鮮食品種，通過(guò)栽培措施提高薯塊的可溶性糖含量，可以掩蓋花青素的苦味，大大改善蒸煮后的食用風(fēng)味。

2.3不同鉀肥對(duì)甘薯淀粉RVA特性的影響

淀粉是甘薯最主要的組成成分，淀粉糊化特性是反應(yīng)淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)甘薯淀粉物理品質(zhì)的重要參數(shù)，尤其是淀粉質(zhì)地與消化性方面，因此對(duì)薯塊食味和加工品質(zhì)有著重要的影響。經(jīng)RVA儀對(duì)甘薯淀粉勻漿在加熱、持續(xù)高溫和冷卻過(guò)程中黏滯力的測(cè)定結(jié)果（表3）可以看出，與不施鉀肥（對(duì)照）相比，施鉀可以提高淀粉的黏滯力，氯化鉀處理的平均最高黏度值、最低黏度值和最終黏度值分別提高了4%、6%、8%，施硫酸鉀處理則分別提高了8%、18%、21%，由其換算出的崩解值和回復(fù)值也均有不同程度的提高。2種鉀肥對(duì)淀粉黏滯力的影響也表明，施用硫酸鉀對(duì)改善甘薯淀粉RVA特性的效果更好。而同品種鉀肥不同用量間的淀粉黏滯力值以及峰值時(shí)間、糊化溫度差異不大。

3結(jié)論與討論

在沙壤質(zhì)潮土上，氯化鉀與硫酸鉀的不同用量水平對(duì)改善甘薯結(jié)薯習(xí)性的作用差異不大。隨著施肥量的增加，甘薯產(chǎn)量相繼增加。在低鉀水平下，2種鉀肥品種的甘薯產(chǎn)量都沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的差異；在高鉀水平下，氯化鉀處理的產(chǎn)量明顯比硫酸鉀處理高。但硫酸鉀處理的商品薯率都比氯化鉀處理高。施用氯化鉀可以提高紫色甘薯的花青素含量，對(duì)加工提取色素有利；硫酸鉀肥處理蛋白質(zhì)含量高。氯化鉀低量（K75）與硫酸鉀中量（K150）水平下，薯塊含糖量高，蒸煮后的食用風(fēng)味好。而施用硫酸鉀對(duì)改善甘薯鮮食品質(zhì)以及淀粉RVA特性的效果較好。因此，甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)之間的關(guān)系較為復(fù)雜，不僅與品種有關(guān)，且因肥料種類及運(yùn)籌方式而異，在生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)甘薯種植用途，采取相應(yīng)的施肥技術(shù)。

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