鉀肥施用量對馬鈴薯產量和品質的影響

盧茗

摘要：【目的】為研究鉀肥用量對馬鈴薯產量和品質的影響，為馬鈴薯合理施肥及高產栽培提供理論參考。【方法】以不施鉀肥為對照，設置4個鉀肥施用量，研究馬鈴薯形態指標、產量及品質的變化特征。【結果】鉀肥對馬鈴薯植株形態指標有顯著的影響，隨鉀肥施用量的增加，株高、莖粗和主莖數呈先升高后降低的變化趨勢;施用鉀肥顯著提高商品薯產量、商品薯率和總產量;施用鉀肥還能顯著提高馬鈴薯總蛋白、可溶性糖、維生素C和游離氨基酸含量，顯著降低硝酸鹽含量。【結論】綜合比較，鉀肥顯著提高馬鈴薯形態指標、產量及品質，在鉀肥施用量為200kg/hm2時，馬鈴薯長勢較好、產量最高，品質較好，是較為合理的鉀肥施用量。

關鍵詞：馬鈴薯;鉀肥;產量;品質

馬鈴薯是茄科多年生草本植物，是世界第四大糧食作物，也是我國主要的糧食和蔬菜作物，對保障我國糧食安全和農民持續增收起著重要的作用[1]。近年來，國家對糧食安全問題的重視程度增加，也使馬鈴薯產業的發展速度逐步加快，馬鈴薯育種、高效栽培技術等的發展，給馬鈴薯生產發展提供了新的機會[2]。然而，盡管馬鈴薯栽培技術得到提升，但是由于農業種植戶對馬鈴薯養分需求的認識不足，在生產中出現了施肥不合理的現象，常常是偏施氮肥，并不注重鉀肥的配施，而鉀肥在馬鈴薯生長過程中起著至關重要的作用[3]。

研究表明，鉀肥影響馬鈴薯生長、代謝、酶活性調節和滲透調節等生理活動，一般來說，鉀肥是馬鈴薯需求量最大的肥料[4]。鉀肥與氮磷最大的區別在于它是以離子態或可溶性鹽類吸附在原生質表面，植物通過根部吸收K+，再運輸到其他組織中。施用鉀肥能夠促進根系生長、增強根系活力，還可促進碳水化合物的合成和運輸[5]。鉀也是維持細胞正常含水量、減少水分蒸騰損失的重要物質，因此能夠增強馬鈴薯的抗寒能力[6]。研究表明，馬鈴薯產量的形成與鉀元素有密切關系，主要是通過影響結薯個數和大中薯率比例提高來實現的，提高土壤速效鉀含量可有效提高馬鈴薯產量[7]。周芳等[8]研究表明，增施鉀肥可以延遲花期，促進植株早熟，降低主莖數及單株塊莖數，增加單株塊莖重，平均塊莖重和商品薯率。李東明等[9]研究表明，隨著施鉀量的增加，莖葉和塊莖內鉀素含量也隨之而增加，馬鈴薯產量顯著提高。趙亮等[10]研究表明，隨著施鉀量增大，馬鈴薯葉面積、株高、莖粗、地上部干重、塊莖產量、單株塊莖重出現了由低到高的變化趨勢，過量施鉀肥會抑制馬鈴薯植株生長和產量的形成。陳煥麗等[11]研究表明，等量不同形態鉀肥對植株株高和主莖數有一定的影響。單施氯化鉀較單施硫酸鉀處理更易促進馬鈴薯塊莖中氨基酸合成，單獨施用硫酸鉀更易促進鉀的吸收，使馬鈴薯塊莖表皮更光滑、有光澤，外觀品質更好。二者配施后沖施黃腐酸顯著提高了馬鈴薯產量、經濟效益、商品薯率。因此，本試驗研究不同鉀肥用量對馬鈴薯生長、產量及品質的影響，為馬鈴薯合理施肥和高效栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2020年于甘肅省甘南州進行，該地屬于大陸季風氣候，地勢西北部高，東南部低，氣候嚴寒，高寒潤濕，大部分地區海拔在3000m以上。無霜期少于140d。年降水量419-597mm。試驗品種為中薯19，由中國農業科學院蔬菜花卉研究所選育，從出苗到收獲99天。株型直立，生長勢強，葉深綠色，莖綠色帶褐色，花冠紫色，天然結實中等，匍匐莖短，淡黃皮淡黃肉，薯塊橢圓形，芽眼淺。試驗用氮磷鉀肥為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）和氯化鉀（K2O 60%）。有機肥為商品肥（含N 2.9%，含P2O5 1.1%，含KO2 2.0%），由甘南州達哇央宗商品有機肥廠提供。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，以不施鉀肥為對照（CK），設置4個鉀肥施用量，分別為100kg/hm2（T1），150kg/hm2（T2），200kg/hm2（T3），200kg/hm2（T4），氮肥和磷肥施用量均相同，氮肥施用量為150kg/hm2，磷肥施用量為300kg/hm2，各處理在播種前施入有機肥15 000kg/hm2，氮肥1/2作為基肥和所有磷肥鉀肥一次施入，其他1/2氮肥在塊莖形成期追施。種植密度為52 500株/hm2，每處理設置3次重復，小區面積約48m2，其他田間管理均相同。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 馬鈴薯形態指標的測定

在馬鈴薯盛花期，隨機每小區隨機選取10株，用刻度尺測定莖基部到植株頂部高度為株高，用游標卡尺測莖基部垂直方向的兩個值，取平均值為莖粗，并調查植株主莖數。

1.3.2 產量的測定

在成熟收獲期馬鈴薯收獲后，稱量各小區產量，于測產壟進行產量的測定和平均單薯重的測定。并統計單株結薯數，計算單株商品薯率。

1.3.3 馬鈴薯品質的測定

收獲后各處理隨機選擇3個馬鈴薯，用于測定馬鈴薯品質，總淀粉含量測定采用碘比色法，總蛋白質含量采用凱氏定氮法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，維生素C采用2，6-二氯靛酚滴定法測定，游離氨基酸采用茚三酮比色法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。

1.4 數據分析

測定數據采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版軟件進行處理和分析，多重比較釆用Tukey法。

2 結果與分析

2.1 鉀肥施用量對馬鈴薯植株形態的影響

馬鈴薯的形態指標反映植株生長狀況，也間接對產量的高低產生影響，由表1可知，鉀肥對馬鈴薯形態指標有顯著的影響，株高隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出9.19%、12.66%、13.65%和10.84%。莖粗隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出4.14%、11.72%、15.17%和8.97%。主莖數隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出29.58%、59.86%、94.37%和64.08%，T2和T4處理間沒有顯著差異。

2.2 鉀肥施用量對馬鈴薯產量的影響

產量是評價馬鈴薯栽培最重要的指標，由表2可知，鉀肥對馬鈴薯產量有顯著的影響，其中單株結薯數T3處理顯著高于CK，高出14.29%，其他處理均和CK沒有顯著差異。商品薯重隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出6.20%、13.89%、24.57%和16.67%。商品薯率隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出4.68%、15.72%、20.98%和14.41%，T2和T4處理間差異不顯著。產量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T2>T4>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出19.29%、30.36%、47.03%和41.03%，處理間差異均顯著。

2.3 鉀肥施用量對馬鈴薯品質的影響

馬鈴薯品質指標是衡量馬鈴薯營養、商品性的重要指標，由表3可知，鉀肥顯著影響馬鈴薯的品質，總淀粉含量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出7.67%、11.80%、14.29%和13.04%，T2和T4、T3和T4處理間差異不顯著。總蛋白含量隨鉀肥施用量的增加呈逐漸增加的趨勢，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出6.83%、11.18%、16.77%和19.25%。可溶性糖隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出4.13%、8.26%、14.05%和5.79%，T2和T4處理間沒有顯著差異。維生素C含量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出10.25%、17.75%、27.89%和21.41%。游離氨基酸含量隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在T3處理時達到最大值，各處理表現為T3>T4>T2>T1>CK，鉀肥處理均顯著高于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK高出18.18%、36.36%、54.55%和27.27%，T1、T2和T4處理間沒有顯著差異。硝酸鹽含量隨鉀肥施用量增加呈逐漸降低的趨勢，鉀肥處理均顯著低于CK，T1、T2、T3和T4處理分別比CK低10.03%、21.97%、33.63%和40.34%。

3 討論

鉀肥是作物生長的主要元素之一，參與植株體內一系列生理生化過程，在生長、代謝、酶活性調節和滲透調節中發揮著重要作用[13]。馬鈴薯株高、莖粗、主莖數等表征農作物生長發育狀況，是衡量其長勢的重要形態指標[14]，不僅和馬鈴薯植株生長有關，還直接影響馬鈴薯產量的高低[15]。董文等[16]研究表明，葉綠素含量隨施鉀量的增加而增加，施鉀顯著提高馬鈴薯的地上部、地下部干質量及總干質量。張茹艷等[17]研究表明，鉀肥對馬鈴薯組培苗生長相關指標、抗氧化酶活性、丙二醛和葉綠素含量、滲透調節物質和電導率以及植株鉀含量有顯著的影響，能夠提高馬鈴薯組培苗抗逆性，促進組培苗生長。本研究結果表明，鉀肥顯著提高馬鈴薯株高、莖粗和主莖數，主要是由于鉀肥施用能夠促進根系生長、增強根系活力，還可促進碳水化合物的合成和運輸，此外鉀肥提高葉片中葉綠素含量，增加光合作用強度，從而促進馬鈴薯的生長。在鉀肥施用量為200kg/hm2時，馬鈴薯株高、莖粗最大，主莖數最多。

鉀肥作為作物三大基肥之一[18]，馬鈴薯又是典型的喜鉀作物，所以其用量對馬鈴薯產量有著至關重要的作用[19]，且鉀對馬鈴薯產量的影響主要是通過結薯個數增多和大中薯率比例提高來實現的[20]。趙永萍等[21]研究表明，適量的增施鉀肥和鋅肥，可改善其結薯量、薯塊質量、大薯率等性狀，大幅度提高馬鈴薯的產量。王麗麗等[22]研究表明，隨著施鉀量增大，馬鈴薯塊莖產量、株高、莖粗、地上部干重、單株塊莖重、葉面積出現了由低到高的變化趨勢。但施鉀量過量則會限制產量的增加，本研究表明，鉀肥顯著提高商品薯產量、商品薯率和總產量，一方面是由于鉀能促進植物的光合作用，增加馬鈴薯在生育后期干物質積累量，促進產量的形成;另一方面，鉀肥促進根系生長、增強根系活力，可促進碳水化合物的合成和運輸，為產量的形成奠定基礎。在鉀肥施用量為200kg/hm2時，產量達到最大值，而施鉀量過多限制產量的增加，可能是鉀肥過多對根系生產產生脅迫。

鉀肥在生育前期可促進馬鈴薯礦質的吸收與代謝和有機物的合成[23]，在塊莖膨大期可促進莖葉光合產物轉運，有利于淀粉合成與塊莖膨大。郭岷江等[24]研究表明，鉀肥用量達240kg/hm2時，馬鈴薯干物質含量和淀粉含量均最高，和對照相比，淀粉、還原糖、維生素C和蛋白質含量顯著提高。張皓等[25]研究表明，鉀肥顯著提高馬鈴薯產量及淀粉、蛋白質、維生素C含量。本研究結果表明，鉀肥顯著提高馬鈴薯總蛋白、可溶性糖、維生素C和游離氨基酸含量，顯著降低硝酸鹽含量，主要是由于鉀在碳水化合物代謝、蛋白質代謝、呼吸作用以及滲透調節中起著重要的作用。有利于碳水化合物的合成和運輸，協調作物物質合成過程中源和庫的關系。在鉀肥施用量為200kg/hm2時，品質最好。

綜合比較，鉀肥顯著提高馬鈴薯形態指標、產量及品質，在鉀肥施用量為200kg/hm2時，馬鈴薯長勢較好、產量最高，品質較好，是較為合理的鉀肥施用量。

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