栽培技术对马铃薯花青素含量的影响

许 婷，吴秋云，李 倩，刘明月，宋 勇，何长征，熊兴耀，黄 科

（湖南农业大学园艺园林学院，湖南 长沙 410128）

栽培技术对马铃薯花青素含量的影响

许 婷，吴秋云，李 倩，刘明月，宋 勇，何长征，熊兴耀，黄 科

（湖南农业大学园艺园林学院，湖南 长沙 410128）

采用正交试验设计，研究了不同栽培技术措施对马铃薯匍匐茎和块茎的花青素积累的影响。结果表明，最有利于花青素在马铃薯匍匐茎和块茎中积累的组合为：品种选用紫洋，施肥水平180 k g/667m2，密度为5 555株/667m2，采取不覆盖方式，成熟期匍匐茎和块茎中花青素含量分别达19.203和33.127mg/k g。

马铃薯；花青素；匍匐茎；块茎

马铃薯（Solanum tuberosum L.）别名山芋、土豆、洋芋等，是茄科、茄属的一年生草本植物。紫色马铃薯是20世纪80年代中期我国从美洲引进的马铃薯新品种，该品种富含花青素（Anthocyan），其是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物，也是植物花瓣中的主要呈色物质，水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色大部分与之有关[1-4]。花青素具有极强的抗氧化活性[5]，能延缓衰老，对致癌物质有抑制作用[6]，还可以增强人体免疫力，预防心血管疾病[7]，提高视力等。紫色马铃薯植株矮壮，易于管理，可春秋两季种植，与幼林、果园套种表现良好，总产量高。试验研究了栽培技术（肥料水平、密度水平、覆盖方式等）对马铃薯块茎花青素含量的影响，有助于了解影响紫色马铃薯花青素含量的各种因素，为培育新品种、改善和提高紫色马铃薯中花青素含量提供重要的参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

3个马铃薯品种（大西洋、红云、紫洋）由湖南省马铃薯工程技术研究中心提供。试验地位于湖南农业大学蔬菜教学科研基地，该地区土质为酸性红壤，pH值6.3，有机质17.87g/kg，全N、P、K含量分别为1.12，0.509，6.503 g/kg。试验所用肥料为浩博平衡性复合肥，N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15。小区面积为12m2。

1.2 试验设计

试验于2012～2013年开展。试验采用四因素三水平正交设计。四因素分别为肥料（F1，100 kg/667m2；F2，140 kg/667m2；F3，180 kg/667m2），密度（D1，5 050株/667m2；D2，5 555株/667m2；D3，6 173株/667m2），覆盖方式（C1，不覆盖；C2，地膜覆盖；C3，双层覆盖），品种（V1，大西洋；V2，红云；V3紫洋）。每个处理重复3次，试验具体实施方案详见表1。

表1 正交设计实施方案表

1.3 试验方法及数据处理

分别于马铃薯块茎形成期和块茎收获期随机选各处理马铃薯匍匐茎和块茎样品，研磨，用2%盐酸甲醇溶解，定容，在540 nm波长下测定吸光度值（OD），计算出花青素含量[8]。

试验结果采用DPS[9]和Excel软件统计分析。

2 结果与分析

2.1 匍匐茎花青素含量变化情况

从图1中可知，块茎形成期各处理对匍匐茎花青素的含量影响显著，其中以处理8含量最高，达到16.800mg/kg，其次为处理4和处理3，处理9、5、1花青素含量较低，均小于1，其中处理1花青素含量最低，仅为0.517mg/kg，且处理之间存在极显著性差异。块茎成熟期以处理8含量最高，达到19.203mg/kg，其次为处理4和处理3，并与前者存在极显著差异，处理9花青素含量最低，仅为0.030mg/kg，其次为处理1，大部分处理之间存在极显著差异。

图1 马铃薯匍匐茎不同时期花青素含量注：图上小写字母表示5%水平上的差异，大写字母表示1%水平上的差异，下同。

2.2 块茎花青素含量变化情况

从图2中可知，块茎形成期，各处理对花青素的含量有不同的影响，其中以处理8含量最高，达到3.317mg/kg，其次为处理4和处理6，三者之间无显著性差异。处理5花青素含量最低，仅为1.620mg/kg，其次为处理1、处理7，各处理差异明显。随着马铃薯的成熟，花青素发生转移，由匍匐茎逐渐转移到块茎中，导致其中花青素含量大于任何一个时期，也是块茎中花青素含量普遍较高的重要原因。其中处理8含量最高，达到33.127mg/kg，处理6次之，处理1、9、5花青素含量明显低于其他处理，三者之间差异不显著，其中处理5含量最低，仅1.853mg/kg。

2.3 各处理花青素含量变化情况

图2 马铃薯块茎不同时期花青素含量

对比分析图1和图2可知：在块茎形成期，匍匐茎中花青素含量普遍比块茎中要高，处理8达到16.800mg/kg，而块茎仅为3.317mg/kg，随着马铃薯的生长，花青素含量不断增加，到成熟期，不仅匍匐茎中花青素含量略高于块茎形成期，块茎中也大量积累花青素，并逐渐达到最高值。此时，块茎中花青素含量要明显高于形成期，最高相差10倍以上，并且，其花青素含量要高于匍匐茎，说明花青素发生了转移，从匍匐茎向块茎中积累。另外：除处理1、9、5花青素含量普遍较低以外，其他各处理间相差不大，上述3个处理同为大西洋品种，说明品种差异对花青素含量有重要影响[10-11]。

3 小结与讨论

不同处理方式对马铃薯匍匐茎和块茎中花青素含量的结果表明，不同处理方式的马铃薯中花青素含量差异明显。其中都是以处理8（肥料水平为180 kg/667m2，密度水平为5 555株/667m2，采取不覆盖方式，品种为紫色马铃薯紫洋）花青素含量最高，其次是处理4（肥料水平为140 kg/667m2，密度水平为5 050株/667m2，采取地膜覆盖，品种为紫色马铃薯紫洋）；匍匐茎中以处理1（肥料水平为100 kg/667m2密度水平为5 050株/667m2，采取不覆膜方式，品种为大西洋）中花青素含量最低，其次是处理5（肥料水平为140 kg/667m2，密度水平为5 555株/667m2，采取双层覆膜方式，品种为大西洋）和处理9（肥料水平为180 kg/667m2，密度水平为6 173株/667m2，采取地膜覆盖，品种为大西洋）；块茎以处理5中花青素含量最低，其次是处理1和处理9。

张菡等[12]对万紫薯56花青素含量的影响研究表明：土壤中肥料的施用量对花青素的形成有极显著作用，在一定范围内，施肥量越大，马铃薯花青素的含量越高。氮肥用量越大马铃薯花青素的含量就越高，钾肥对花青素的积累也有促进作用。所以施肥量越高，花青素含量的积累情况就越好，且试验证明施肥量能促进花青素在马铃薯匍匐茎内的积累。本研究结果表明，肥料水平对花青素的积累有促进作用，这进一步证实了施肥量促进花青素的合成，说明肥料与花青素合成存在正相关关系。钟巍然等[13]对马铃薯紫云1号花青素含量的影响研究表明，适当的密度水平有助于花青素在马铃薯块茎中的积累，过低或过高的种植密度则会影响花青素的积累，本试验与上述研究结果相同。目前密度对花青素含量的影响机制尚不清楚，可能是影响植株的生长态势，从而影响花青素的积累与合成[12]。王庆美等[14]研究认为：遮阴处理可导致紫甘薯块根花青素含量显著降低。本研究结果表明，覆盖方式对花青素含量的积累随着覆膜而减少，不覆盖可能导致马铃薯匍匐茎吸收紫外线的强度增大，从而促进花青素在匍匐茎内的形成[15]。同时发现随着马铃薯的生长，花青素含量不断增加，到成熟期，不仅匍匐茎中花青素含量略高于块茎形成期，块茎中也大量积累花青素，并逐渐达到最高值。此时，块茎中花青素含量要明显高于形成期，最高相差10倍以上，并且，其花青素含量要高于匍匐茎，说明花青素发生了转移，从匍匐茎向块茎中积累。

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（责任编辑：卢红玲）

Influence of Cultivation Measures on Anthocyan Accumulation in Potato

XU Ting，WUQiu-yun，LIQian，LIUM ing-yue，SONG Yong，HEChang-zheng，XIONG Xing-yao，HUANG Ke
（College of Horticulture and Landscape,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,PRC）

Orthogonal experimentaldesign wasused to investigate theeffectof differentcultivationmeasures on anthocyan accumulation in stolonsand tubersofpotato.The resultsshowed thattheoptimal combination foranthocyan accumulation in potato stolon and tuberwas: a potato variety Ziyang,w ith the fertilization rateof 2 700 kg/hm2,the density of 83 325 plants/hm2,and no cover.

potato;anthocyan;stolon;tuber

S532

A

1006-060X（2015）01-0037-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.01.014

2014-12-01

国家科技支撑计划项目（2012B A D06B0403）；湖南省教育厅项目（14C0572）

许 婷（1992-），女，湖南湘潭县人，硕士研究生，主要从事蔬菜栽培生理与生态研究。

黄 科