马铃薯钾素营养研究进展赵跃锋陈昆45

孙朋朋 蔡东林 吴建浩

摘 要：该文从当前国内外有关钾素对马铃薯生理生化特性、产量、品质影响的研究状况入手，综述了马铃薯钾素营养研究进展，以期为钾肥在马铃薯生产及研究提供理论参考。

关键词：马铃薯；钾素；生理生化特性；产量；品质

中图分类号 S532 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）14-0045-02

马铃薯，学名Solanum tuberosum L.，又名地蛋、土豆、地豆等，为茄科茄属中能形成地下块茎的栽培种，被称为“地下面包、地下苹果”[1]。马铃薯生育期内对各种矿质养分的需求量较大，尤其是对钾肥需求量大，氮磷钾施用比例为N∶P2O5：∶K2O=1∶0.175∶2.142[2]。我国耕地钾素缺乏现象十分普遍，其中中度以上缺乏钾素的土地面积超过耕地总面积的1/5[3]，另外由于复种指数的提高以及粗放的生产经营模式，使原来相对肥沃的耕地土壤钾素显著降低，进一步加剧了土壤缺钾状况[4]。因此，生产上必须施用足够的钾肥，才能保证马铃薯作物的高产和稳产，但也不能盲目大量施用钾肥，否则会使马铃薯对钾素奢侈吸收，既增加了成本、浪费了资源，又降低了薯块品质[5]，这就需要正确认识和把握马铃薯的钾素营养特点。本文综述了钾素用量对马铃薯生理生化特性、产量及品质影响，旨在为马铃薯生产提供参考借鉴。

1 钾肥对马铃薯生理生化特性的影响

K+是植物细胞中含量最高的离子，施钾能提高作物的抗旱性，使作物生长健壮。若钾肥不足，植物茎秆柔弱，易倒伏、抗旱抗寒能力差，叶片黄化并逐渐枯死[6]。K+是丙酮酸激酶、果糖激酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA合成酶等60多种酶的活化剂[7-8]，能促进光合作用、碳水化合物代谢及蛋白质代谢，进而提高作物对低温冷害的逆境胁迫[9]。吴巧玉等在研究不同氮钾水平对马铃薯干物质积累和产量的影响时指出，马铃薯植株的农艺性状受氮、钾水平影响较大，氮、钾水高的处理植株长势强于其他处理[10]。李玉影通过盆栽试验得出，马铃薯团棵期和盛花期施钾处理株高、经粗均高于空白[11]。周春军等研究认为，不同钾肥和磷肥施用量对马铃薯株高、茎粗地上部干质量及根系干质量的影响差异不显著[12]。卢红霞和张万芝等研究一致认为，马铃薯生育期施用适量氯化钾能促进马铃薯生长[13，14]。

2 钾肥对马铃薯质量的影响

马铃薯生育期需钾量较高，所以增施钾肥不仅能够增强植株长势，还可以显著提高马铃薯产量[15]。殷义[16]等通过钾肥不同用量对马铃薯产量及品质的效应试验指出，施用钾肥增加了单株马铃薯块茎个数并提高了大块茎比例，进而提高产量。魏红[17]等通过不同钾素用量试验研究得出，在钾肥用量280kg/hm2基础上，增加硫酸钾或氯化钾肥料能够不同程度地增加马铃薯的结薯总数、提高商品薯率及产量。大崎亥佐雄[18]研究认为马铃薯块茎质量与钾肥（K2O计）用量的比值为108∶1。

钾与糖类的合成有关，钾缺乏时，淀粉和蔗糖合成较慢；而钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高[19]。李强[20]等研究认为施用钾素有利于马铃薯块茎产量和淀粉含量的增加；而史振声等在玉米上的研究结论与之相反，认为钾素不利于玉米籽粒淀粉的积累[21-22]。Mohr和Tomasiewicz[23]研究发现，施用氯化钾作基肥能较大幅度地提高马铃薯单产和商品薯率，而在块茎膨大期追施氯化钾能提高大薯比例，但降低了块茎的比重，并增加土壤氯离子含量。Perrenoud研究发现，马铃薯块茎中钾含量超过一定比例时，其含水量增加，含水量过高不利于块茎淀粉的积累[24]。Khan[25]等研究认为，K2O用量为225kg/hm2时马铃薯产量最高，较150kg/hm2时产量差异不显著，但是马铃薯块茎淀粉含量、干物量、比重、Vc含量随施钾量的增加而增加，薯片色泽得到明显改善，且硫酸钾较氯化钾更利于提高马铃薯块茎干物含量和比重。Lakshmi[26]等研究指出，马铃薯生长需要较高水平的K和N，且在K用量为180kg/hm2时产量最高。

3 钾素营养对马铃薯品质的影响

研究表明，钾素有利于维生素C、蛋白质等的积累，能明显改善蔬菜品质[27-28]。毕诗婷[29]等研究认为，含有钾肥的基肥和追肥共施比单施更利于马铃薯品质的改善。郑若良[30]研究认为，氮、钾比例增加，使块茎中蛋白质、还原性糖、Vc、淀粉等物质含量升高。钾离子通过活化生物体内的60多种酶的活化剂，促进脂肪的合成、氮的吸收及蛋白质的合成，从而提高了作物的抗逆性[31]。阎献芳[32]等研究表明，施钾能明显增加马铃薯的耐贮时间。黄继川[33]等在不同钾肥用量对冬种马铃薯产量、品质和钾肥利用率的影响试验时发现，在一定钾肥用量范围内，粗蛋白和可溶性糖的含量都随着钾肥用量的增加呈增加趋势，较对照分别提高7.16%～26.02%和6.15%～29.23%，而维生素C含量较对照增加不明显。

4 结语

施用钾肥能改善马铃薯块茎品质、提高块茎产量，改善块茎品质，增强植株抗逆性，在大蒜、甘蔗、番茄、烟草等[34-37]作物上的研究也得出了类似结论。当前，有关钾素营养对马铃薯产量、品质及形态指标等方面的研究较多，但对其深层次的研究不足，如新型专用肥对马铃薯生理生化特性的影响，以及钾素对马铃薯遗传特性及抗病性的影响等，这些问题有待今后进一步深入探究。

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（责编：张宏民）