品種和產地對旱作馬鈴薯營養品質的影響

朱永永，趙貴賓，熊春蓉，李 星，趙小文，邊彩燕，陳 超

（甘肅省農業技術推廣總站，甘肅 蘭州 730020）

甘肅省作為馬鈴薯主要產區之一[1]，2019年種植面積68.4萬hm2，總產鮮薯1 203萬t。馬鈴薯是保障甘肅省糧食安全的重要作物，也是脫貧增收的重要產業。近年來隨著人們生活水平的提高，對馬鈴薯的營養品質要求越來越高。探討品種和產地因素對馬鈴薯營養品質的影響至關重要。從馬鈴薯塊莖干物質、粗淀粉、維生素C、粗蛋白、全鉀、鈣、鋅和硒含量8個方面對馬鈴薯營養品質進行綜合分析評價，研究不同產地與不同品種對馬鈴薯營養品質的影響，為今后提升馬鈴薯營養品質提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

1.1.1 試驗材料

試驗馬鈴薯品種分別為‘新大坪’‘甘引1 號’‘青薯9 號’‘莊 薯3 號’‘隴 薯3 號’‘隴薯8 號’和‘定薯1 號’，種薯級別為原種。

1.1.2 試驗地點

試驗于2017年（5～10月）和2018年（5～10月）設在甘肅省中東部的5 個具有代表性的旱作農業縣（區），分別是古浪縣直灘鄉、安定區香泉鎮、渭源縣會川鎮、莊浪縣通化鄉、環縣甜水鎮。

1.1.3 試驗方法

試驗為兩因素隨機區組設計，因素分別為品種和地點。小區面積33 m2，3 次重復。前茬種植玉米，玉米收獲后對土地進行深松、旋耕，結合旋耕，施過磷酸鈣（P2O512%）25 kg/667m2，尿素（N 46%）10 kg/667m2，農家肥2 000 kg/667m2作為土壤基礎肥力補償。栽培方式為全膜壟作側播栽培技術。

1.2 測定方法

收獲后選擇健壯、無病害的馬鈴薯塊莖進行營養品質分析。

7 個馬鈴薯品種測定的營養品質指標分別為：干物質、粗淀粉、維生素C、粗蛋白、全鉀、鈣、鋅和硒含量。干物質含量采用烘干恒重法測定，粗淀粉含量采用酸水解-旋光法測定；維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定；粗蛋白含量采用凱氏法測定；全鉀、鈣、鋅含量采用酸溶-原子吸收分光光度法測定，硒含量采用原子熒光光譜法和電感耦合等離子體質譜法測定[2]。

1.3 數據分析

試驗數據取2017和2018年兩年測定相關指標的平均值，采用Excel 2007整理、運用SPSS 21.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 品種和產地對馬鈴薯塊莖干物質含量的影響

馬鈴薯塊莖中的干物質含量變幅是192.82～311.20 g/kg，其中干物質含量最高的是莊浪縣通化鄉種植的‘隴薯8號’，達到了311.20 g/kg，干物質含量最低的是環縣甜水鎮種植的‘定薯1 號’，為192.82 g/kg，品種間變異系數最大的是‘新大坪’（12.57%）、最小的是‘甘引1號’（5.42%），產地間變異系數最大的是環縣甜水鎮（12.84%），最小的是古浪縣直灘鄉（6.59%）。通過方差分析可以看出，品種因素和產地因素均極顯著影響馬鈴薯塊莖中干物質含量，品種×產地互作極顯著影響馬鈴薯塊莖中干物質的含量（表1）。

2.2 品種和產地對馬鈴薯塊莖粗蛋白含量的影響

馬鈴薯塊莖中的粗蛋白含量的變幅為8.23～21.22 g/kg，安定區香泉鎮種植的‘新大坪’粗蛋白含量高，達到21.22 g/kg，古浪縣直灘鄉種植的‘青薯9號’粗蛋白含量最低，為8.23 g/kg，其中變異系數最大的品種是‘青薯9號’，為23.96%，最小的是‘定薯1號’，為9.07%，古浪縣直灘鄉馬鈴薯粗蛋白含量變異系數最大，為19.05%，最小的是安定區香泉鎮，為8.57%。通過方差分析可以看出，品種因素和產地因素對馬鈴薯塊莖粗蛋白含量影響達到極顯著水平，品種×產地互作對馬鈴薯塊莖中粗蛋白含量的影響不顯著（表2）。

表2 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖粗蛋白含量方差分析Table 2 Analysis of variance of crude protein content in tubers of different varieties and different locations

2.3 品種和產地對馬鈴薯塊莖粗淀粉含量的影響

馬鈴薯塊莖中的粗淀粉含量的變幅為134.20～198.50 g/kg，7個品種中粗淀粉含量最高的是莊浪縣通化鄉種植的‘甘引1號’，達到198.50 g/kg，安定區香泉鎮種植的‘新大坪’粗淀粉含量最低，為134.20 g/kg，變異系數最大的品種是‘新大坪’達到4.77%，變異系數最小的品種是‘青薯9號’，為1.66%，環縣甜水鎮馬鈴薯粗淀粉含量變異系數最大（13.16%），渭源縣會川鎮馬鈴薯粗淀粉含量變異系數最小（9.71%）。通過方差分析可以看出，品種因素對馬鈴薯塊莖粗淀粉含量影響顯著，產地因素對馬鈴薯塊莖粗淀粉含量的影響不顯著，品種×產地互作對馬鈴薯塊莖粗淀粉含量無顯著影響（表3）。

表3 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖粗淀粉含量方差分析Table 3 Analysis of variance of crude starch content in tubers of different varieties and different locations

2.4 品種和產地對馬鈴薯塊莖維生素C含量的影響

馬鈴薯塊莖中維生素C 含量的變幅是86.07～190.08 mg/kg，品種間變異系數最大的品種是‘新大坪’，最小的是‘隴薯3號’，產地間變異系數最大的是古浪縣直灘鄉，最小的是莊浪縣通化鄉。方差分析結果顯示，品種因素對馬鈴薯塊莖中維生素C含量有顯著影響，產地因素對馬鈴薯塊莖中維生素C含量影響不顯著，品種×產地互作對馬鈴薯塊莖維生素C含量影響不顯著（表4）。

表4 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖維生素C含量方差分析Table 4 Analysis of variance of vitamin C content in tubers of different varieties and different locations

2.5 品種和產地對馬鈴薯塊莖K含量的影響

馬鈴薯塊莖K 含量的變幅是7.48～ 20.30 g/kg。在5個不同產地的馬鈴薯樣品中，莊浪縣通化鄉馬鈴薯塊莖K含量平均值最低，為7.48 g/kg，環縣甜水鎮的馬鈴薯塊莖K含量平均值最高，為20.30 g/kg，品種間變異系數最大的是‘青薯9 號’達到35.94%，‘定薯1號’最小，為23.20%，古浪縣直灘鄉馬鈴薯K含量變異系數最大，為15.57%，最小的是渭源縣會川鎮為4.37%。方差分析結果表明，產地因素對馬鈴薯塊莖中K含量影響顯著，品種因素對馬鈴薯塊莖中K含量影響不顯著，品種×產地互作對馬鈴薯塊莖中K含量影響不顯著（表5）。

表5 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖K含量方差分析Table 5 Analysis of variance of K content in tubers of different varieties and different locations

2.6 品種和產地對馬鈴薯塊莖Ca含量的影響

馬鈴薯塊莖Ca含量的變幅是0.10～0.55 g/kg，品種間變異系數最大的品種是‘青薯9號’，最小的是‘隴薯8號’，產地間變異系數最大的是渭源縣會川鎮，最小的是安定區香泉鎮；經過方差分析發現，產地因素對馬鈴薯塊莖中Ca含量的影響極顯著，品種因素、品種×產地互作對馬鈴薯塊莖中Ca含量的影響不顯著（表6）。

表6 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖Ca含量方差分析Table 6 Analysis of variance of Ca content in tubers of different varieties and different locations

2.7 品種和產地對馬鈴薯塊莖Zn含量的影響

馬鈴薯塊莖中Zn含量的變幅是6.20～13.37 mg/kg，環縣甜水鎮種植的‘青薯9號’塊莖的Zn含量最高，達到13.37 mg/kg，渭源縣會川鎮種植的‘隴薯3號’塊莖的Zn含量最低，為6.20 mg/kg，品種間變異系數最大的是‘隴薯3號’（31.85%）、最小的是‘新大坪’（14.15%），產地間變異系數最大的是古浪縣直灘鄉（23.41%），最小的是環縣甜水鎮（11.05%）。通過方差分析可以看出，產地對馬鈴薯塊莖中Zn含量的影響極顯著，品種對馬鈴薯塊莖中Zn 含量的影響顯著，品種×產地互作效應對馬鈴薯塊莖中Zn含量的影響不顯著（表7）。

表7 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖Zn含量方差分析Table 7 Analysis of variance of Zn content in tubers of different varieties and different locations

2.8 品種和產地對馬鈴薯塊莖Se含量的影響

馬鈴薯塊莖中Se含量變幅是0.63～3.09 mg/kg，其中Se 含量最高的是古浪縣直灘鄉種植的‘甘引1號’，達到了3.09 mg/kg，Se 含量最低的是安定區香泉鎮種植的‘莊薯3 號’，為0.63 mg/kg，變異系數最大的品種是‘甘引1號’，為44.72%，最小的是‘隴薯8 號’為27.26%，安定區香泉鎮馬鈴薯Se 含量變異系數最大，為35.25%，最小的是環縣甜水鎮，為20.82%。方差分析結果顯示，產地因素對馬鈴薯塊莖中Se 含量影響極顯著，品種因素、品種×產地互作效應對馬鈴薯塊莖中Se 含量影響并不顯著（表8）。

表8 不同品種、不同產地馬鈴薯塊莖Se含量方差分析Table 8 Analysis of variance of Se content in tubers of different varieties and different locations

3 討論

不同馬鈴薯品種的營養品質在組成上的差異除了本身的特性影響外，還受到種植地區的栽培技術、土壤環境和氣候等因素的影響。劉喜平等[3]在寧夏4個不同生態條件下對4個馬鈴薯的干物質含量進行了分析，研究結果表明干物質含量主要受品種因素影響。本試驗研究發現，品種因素和產地因素共同影響了馬鈴薯塊莖干物質含量。白建明等[4]對6個馬鈴薯品種的研究表明，品種是馬鈴薯淀粉產量最重要的影響因素。門福義等[5]研究指出，馬鈴薯塊莖淀粉含量可作為馬鈴薯高淀粉育種早期選擇和品質鑒定的參考指標。劉夢蕓和蒙美蓮[6]研究指出，塊莖淀粉含量與塊莖皮層厚度呈顯著正相關。本試驗結果顯示粗淀粉含量受品種因素影響大于受產地因素的影響。因此分析影響馬鈴薯淀粉含量的因素可以為馬鈴薯育種者提供決策。馬鈴薯塊莖中含有大量的維生素C，影響馬鈴薯維生素C含量的因素很多[7]。品種不同維生素C含量也不同[8-10]。本試驗結果表明，馬鈴薯塊莖中的維生素C含量受品種因素影響顯著，產地因素對其無影響，所以在研究如何提高馬鈴薯塊莖維生素C 含量的時候應該更加注重不同品種之間的影響。馬鈴薯塊莖中礦物質元素含量的測定可以為人們的合理飲食提供依據[11,12]。參考《中國食物成分表》中馬鈴薯礦質營養的含量標準[13]，本結果馬鈴薯塊莖Ca、Zn 和Se 的含量偏高，可能是栽培環境條件不同造成的結果。Wang 等[14]、杜彩艷等[15]研究表明pH 升高增加土壤對鋅的吸附。Kratzke和Palta[16]、李文霞等[17]的研究結果表明，通過施用鈣肥，顯著增加馬鈴薯薯塊內鈣含量。研究發現作物施硒可以顯著提高作物體內有機硒含量[18-21]。本試驗結果表明，馬鈴薯塊莖中的Ca、Zn和Se的含量主要受不同產地的影響。通過對種植區域土壤營養元素分析的同時結合栽培技術的提升可以增加馬鈴薯塊莖的礦質元素的含量。