不同鉀肥品種對馬鈴薯農藝性狀、產量和品質的影響

王小英，方玉川,2，高青青,2，張艷艷，陳麗娟，張媛媛，李增偉

(1.榆林市農業科學研究院，陜西 榆林 719000；2.陜西省馬鈴薯工程技術研究中心，陜西 榆林 719000)

馬鈴薯是我國第四大糧食作物，分布廣、適應性強、產量高、營養豐富，糧菜飼兼用，加工用途多，經濟效益好，對保障國家糧食安全、貧困地區脫貧增收、振興地區經濟意義重大[1]。目前，我國馬鈴薯種植面積逾551.83萬hm2[2～3]，是世界第一大馬鈴薯生產國。陜西省是馬鈴薯主產省份之一，2015年生產規模居全國第六位[3]。馬鈴薯是喜鉀作物，很多研究已表明鉀肥可以促進馬鈴薯生長發育進程及產量、品質的形成[4～7]。不同鉀肥品種對馬鈴薯產量和品質研究的報道已有很多[8～14]，但大多都是氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀品種。

目前陜北地區馬鈴薯施鉀不足的農戶比例高達96.9%[15]，而該地區馬鈴薯施鉀以及不同鉀肥品種施用對馬鈴薯產量和品質的報道甚少。筆者試驗比較了氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥5種鉀肥品種對該地區馬鈴薯農藝性狀、產量和品質的影響，以期為該地區通過合理施用鉀肥及鉀肥品種達到馬鈴薯的高產優質目標提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區自然概況

試驗區位于榆林北部風沙草灘區，屬于溫帶干旱半干旱大陸性季風氣候，年降雨量400 mm、年蒸發量1 211 mm、年均溫度8.3℃、≥10℃有效積溫3 217.6℃。試驗于2017年在榆林市農業科學研究院現代農業科技示范園(109°45′9.6″ E，38°22′38″ N)進行。試驗地土壤為風沙土，試驗前取0～20 cm耕層土壤化驗分析，結果如表1。地勢平坦，肥力水平中等，前茬作物為玉米。

1.2 試驗材料

選用冀張薯8號作為供試馬鈴薯品種，種薯級別為脫毒原種。供試肥料為牛糞、鉀肥由不同的鉀肥品種提供，剩余的氮肥和磷肥分別由尿素(含N 46%)和過磷酸鈣(含P2O512%)提供。

1.3 試驗設計

試驗設置6個處理：1空白(CK不施鉀肥)、2氯化鉀、3硫酸鉀、4硝酸鉀、5六國專用肥、6莊稼漢復合肥，采用完全隨機區組設計，3次重復。小區行長10 m，寬5 m，每小區50 m2。有機肥于種植前施入并與耕層土壤混勻。氮肥總量的1/2作基肥，1/2作追肥，開花后不能追施氮肥；磷肥和鉀肥全部基肥。試驗種植方式為機械起壟，壟寬90 cm，株距21 cm，密度為3 500株·667m-2，具體試驗設計見表2。

除上述處理外，小區管理措施要求一致，如灌溉(滴灌)、間苗、病蟲害防治等同期進行，統一管理，采取當地農民習慣。于5月4日播種，6月28日第一次追施氮肥(總量的1/4)，7月15日第二次追施氮肥(總量的1/4)。于10月6日收獲，全區實收測產。

表1 試驗田土壤基本理化性質

表2 馬鈴薯施用不同鉀肥品種試驗處理方案

1.4 測定項目與方法

(1)土壤養分有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀和pH的測定采用常規分析方法[16]。

(2)田間性狀和塊莖調查在開花期每小區隨機抽取5株測量株高；收獲時每小區隨機抽取5株調查單株塊莖重、單株塊莖數和商品薯率。

(3)品質收獲時各處理取一定量馬鈴薯塊莖混合樣，測定鮮重，105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重，并稱重，計算干物質含量。粉碎的干樣用H2SO4—H2O2消化，常規方法測定全氮，蛋白質用全氮含量乘以換算系數 6.25得出結果[17]。維生素C采用 2,6-二氯靛酚滴定法，用3,5-二硝基水楊酸法測定還原糖含量，用蒽酮法測定淀粉含量。

(4)數據處理所有數據采用Excel和SAS軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同鉀肥品種對馬鈴薯主要農藝性狀的影響

不同鉀肥品種對馬鈴薯株高和單株塊莖重的影響差異不顯著，對單株塊莖數和商品薯率達到了差異顯著的影響(表3)。從數值上看，各處理間株高的變幅為158.33～181.87 cm。其中，處理4(施用硝酸鉀)的株高最高，為181.87 cm，比對照處理1(不施鉀肥)提高10.76%；第二位是處理2(氯化鉀)，為175.80 cm，比對照處理1(不施鉀肥)提高7.06%；第三位是處理6(莊稼漢復合肥)，為170.87 cm,比對照處理1(不施鉀肥)提高4.06%；處理5(六國專用肥)最低，為158.33 cm，比對照處理1(不施鉀肥)降低3.57%。從數值上看，各處理間單株塊莖重變幅為1.87～2.47 kg。其中，處理4(施用硝酸鉀)的單株塊莖重最大，為2.47 kg；處理1(不施用鉀肥)的單株塊莖重最低，為1.87 kg。施用鉀肥較不施用鉀肥能提高馬鈴薯單株塊莖重3.29%～31.67%，其中硝酸鉀較對照提高單株塊莖重高達31.67%。處理4(施用硝酸鉀)的單株塊莖數最大，為10.67個；處理1(不施用鉀肥)的單株塊莖數最低，為8.03個。施用鉀肥較不施用鉀肥能提高馬鈴薯單株塊莖數9.54%～32.78%，其中硝酸鉀較對照提高單株塊莖數高達32.78%。處理1(不施用鉀肥)的商品薯率最大，為83.34%；處理6(莊稼漢復合肥)的商品薯率最低，為73.91%。

2.2 不同鉀肥品種對馬鈴薯產量的影響

由表4看出，不同鉀肥品種對馬鈴薯產量影響差異不顯著，各處理間產量變幅為54 720～62 595 kg·hm-2。從數值上看，處理5(施用六國專用肥)的產量最大，平均為62 595 kg·hm-2；處理1(不施鉀肥)和處理6(莊稼漢復合肥)的產量最低，均為54 720 kg·hm-2。除了莊稼漢復合肥之外，其他四種鉀肥均能提高馬鈴薯產量，氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和六國專用肥較對照分別增產0.34%、5.33%、14.26%和14.39%。因此，硝酸鉀和六國專用肥增產幅度較大，在生產實踐中可以推廣。

表3 不同鉀肥品種對馬鈴薯主要農藝性狀的影響

注：表中不同字母表示處理間達5%差異顯著水平。下同。

表4 不同鉀肥品種對馬鈴薯產量的影響 (kg·hm-2)

表5 不同鉀肥品種對馬鈴薯品質的影響

2.3 不同鉀肥品種對馬鈴薯品質的影響

不同鉀肥品種對馬鈴薯干物質、蛋白質、VC、淀粉和還原糖含量的影響均差異不顯著。各處理間干物質含量變幅為16.01%～18.67%。從數值上看，處理6(施用莊稼漢專用肥)的干物質含量最高，為18.67%；處理2(施用氯化鉀)的干物質含量最低，為16.01%g。除了氯化鉀之外，其他四種鉀肥均較對照能提高馬鈴薯干物質含量，硫酸鉀、硝酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥較對照分別增加6.89%、2.75%、10.61%和16.56%。因此，施用含鉀量較高的復合肥，如六國專用肥和莊稼漢復合肥，有增加馬鈴薯干物質含量的作用。

各處理間粗蛋白含量變幅為1.31%～1.59%。從數值上看，處理2(施用硫酸鉀)的蛋白質含量最高，為1.59%；處理3(施用氯化鉀)的蛋白質含量最低，為1.31%。除硫酸鉀外，其他四種鉀肥均較對照都不能提高馬鈴薯蛋白質含量。因此，施用鉀肥沒有增加馬鈴薯蛋白質含量。

各處理間VC含量變幅為15.17～20.34 mg·100 g-1。從數值上看，處理1(不施用鉀肥)的VC含量最高，為20.34 mg·100g-1；處理4(施用硝化鉀)的VC含量最低，為15.17 mg·100g-1。五種鉀肥較對照均不能提高馬鈴薯VC含量。因此，施用鉀肥不能增加馬鈴薯VC含量。各處理間淀粉含量變幅為9.61%～11.71%。從數值上看，處理6(施用莊稼漢復合肥)的淀粉含量最高，為11.71%；處理4(施用硝化鉀)的淀粉含量最低，為9.61%。除硝化鉀之外，其他四種鉀肥均較對照能提高馬鈴薯淀粉含量，氯酸鉀、硫酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥較對照分別增加了0.27%、0.20%、8.41%和17.69%。因此，施用含鉀量較高的復合肥，如六國專用肥和莊稼漢復合肥，有增加馬鈴薯淀粉含量的作用，對提升品質有促進作用。

各處理間還原糖含量變幅為0.69%～0.91%。從數值上看，處理3(施用硫酸鉀)的還原糖含量最低，為0.69%；處理1(不施用鉀肥)的還原糖含量最高，為0.91%。五種鉀肥均較對照均降低了馬鈴薯還原糖含量，氯酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥較對照分別降低了9.23%、24.62%、10.55%、5.24%和18.39%。因此，施用鉀肥，有降低馬鈴薯還原糖含量的作用。

3 結論與討論

龔成文等[8]研究指出同一鉀水平下施用硫酸鉀馬鈴薯植株分枝數以及爛薯率明顯低于施用氯化鉀,單株結薯個數、大中薯鮮重、大中薯率及產量明顯高于氯化鉀, 同時薯塊干物質、粗淀粉、VC、粗蛋白含量高于氯化鉀, 還原糖含量低于氯化鉀, 而株高差異不明顯。周芳等[9]研究指出氯化鉀和硫酸鉀均提高了馬鈴薯的產量，降低了還原糖含量。與施用硫酸鉀相比，施用氯化鉀后，單薯重提高，產量增加幅度較大。畢詩婷等[12]研究表明與不施鉀肥處理相比，施用氯化鉀和硫酸鉀都能夠增加馬鈴薯塊莖產量。段玉等[13]研究表明氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀三個鉀肥品種對馬鈴薯的產量影響沒有顯著差異；施用鉀肥馬鈴薯的還原糖含量有所降低，還原糖含量下降的順序依次為硫酸鉀>氯化鉀>硝酸鉀；施用鉀肥馬鈴薯的淀粉含量有所提高，鉀肥品種對馬鈴薯淀粉含量無影響。馬越雁[14]和秦魚生等[18]研究指出氯化鉀和硫酸鉀對提高馬鈴薯產量的作用并無顯著差異，而在馬鈴薯產量構成因素上差異明顯，硫酸鉀處理的商品薯率顯著高于氯化鉀肥處理，而單株塊莖數顯著低于氯化鉀肥處理。劉效瑞等[19]研究了6種不同鉀肥品種在半干旱區馬鈴薯上的應用效果，結果是不同鉀肥品種均有一定的增產作用。其中施硝酸鉀增產幅度最大，較無鉀對照區增產了36.3%。鄧蘭生等[20]通過盆栽試驗研究表明與不施鉀肥相比，不同鉀肥處理均能顯著促進馬鈴薯的生長、增加產量；氯化鉀和硝酸鉀處理的馬鈴薯塊莖產量差異不顯著，但低于硫酸鉀處理；而氯化鉀和硫酸鉀處理的馬鈴薯塊莖中淀粉含量差異不顯著。與前人研究結果有相似之處，也有不同之處，筆者研究結果表明，不同鉀肥品種對馬鈴薯株高和單株塊莖重的影響差異不顯著，對單株塊莖數和商品薯率達到了差異顯著的影響。從數值上看，施鉀較不施鉀均增加了馬鈴薯株高、單株塊莖重和單株塊莖數，但降低了商品薯率。不同鉀肥品種對馬鈴薯產量的影響差異不顯著，各處理間產量變幅為54 720～62 595 kg·hm-2。除了莊稼漢復合肥之外，其他四種鉀肥均能提高馬鈴薯產量，氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和六國專用肥較對照分別增產0.34%、5.33%、14.26%和14.39%。另外，不同鉀肥品種對馬鈴薯干物質、蛋白質、VC、淀粉和還原糖含量的影響均差異不顯著。各處理間干物質、蛋白質、VC、淀粉和還原糖含量變幅分別為16.01%～18.67%、1.31%～1.59%、15.17～20.34 mg·100g-1、9.61%～11.71%和0.69%～0.91%。除了氯化鉀之外，其他四種鉀肥均較對照能提高馬鈴薯干物質含量，硫酸鉀、硝酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥較對照分別增加6.89%、2.75%、10.61%和16.56%。除硫酸鉀外，其他四種鉀肥均較對照都不能提高馬鈴薯蛋白質含量。五種鉀肥較對照均不能提高馬鈴薯VC含量。除硝化鉀之外，其他四種鉀肥均較對照能提高馬鈴薯淀粉含量，氯酸鉀、硫酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥較對照分別增加了0.27%、0.20%、8.41%和17.69%。五種鉀肥較對照均降低了馬鈴薯還原糖含量，氯酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、六國專用肥和莊稼漢復合肥較對照分別降低了9.23%、24.62%、10.55%、5.24%和18.39%。

因此，硝酸鉀和六國專用肥增產幅度較大；施用含鉀量較高的復合肥，如六國專用肥和莊稼漢復合肥，有增加馬鈴薯干物質和淀粉含量的作用；施用鉀肥不能增加馬鈴薯蛋白質、VC和還原糖含量。