微肥对马铃薯产量、品质、薯皮超微结构及块茎耐贮性的影响

刘 羽，刘富强，李文刚，郝文胜

（内蒙古自治区马铃薯繁育中心，内蒙古 呼和浩特 010031）

马铃薯（Solanum tuberosum L.），属茄科多年生草本植物[1]，块茎可供食用，是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、水稻和玉米。2015年农业部把马铃薯主粮化工作列入重要议程[2]，马铃薯成为中国第四大主粮。在马铃薯栽培过程中，微量元素的使用与大量元素同样重要[3]。研究表明，施用适宜浓度的微量元素可以提高马铃薯的产量和商品薯率[4]、增加块茎的淀粉[5]、维生素C[6]等的含量。然而，微量元素与钙、镁对马铃薯薯皮厚度及马铃薯耐贮性的关系研究还较少，为此2016年开展了微肥和钙镁肥对马铃薯应用效果的比较试验。通过采用拌种和叶面喷施微肥、滴灌钙镁肥等5种不同处理方法进行比较试验，筛选出供试微肥“大西北”的最适浓度和方法，使马铃薯种植者达到增产增收的目的，更好地为马铃薯生产提供技术服务。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验种薯采用‘克新1号’原种，切块大小50 g左右；试验地设在内蒙古呼和浩特市武川县上秃亥乡，土壤有机质18.7 g/kg，pH 8.05，碱解氮65 mg/kg，速效磷11.5 mg/kg，速效钾90 mg/kg。窖藏地点：内蒙古呼和浩特市武川县上秃亥乡。

1.2 试验设计

试验设5个处理（表1），处理方法详情如下。

湿拌：种薯+甲基托布津300 g/hm2+大西北微肥混合溶液（大西北微肥200 g兑水5～15 kg拌种150 kg）均匀喷雾进行种薯处理。

干拌：3 kg微肥+150 kg滑石粉混匀+甲基托布津300 g/hm2，拌切好的2 250 kg薯块。

喷施微肥：于苗期、现蕾期、盛花期各喷施1次，每667 m2每次200 g微肥兑水30 kg。

滴灌钙镁肥：从马铃薯膨大期开始滴灌钙镁肥，间隔15 d后滴灌第2次，每次用量60 kg/hm2。钙镁肥为包头大西北公司生产的多钙镁（CaO 22.52%，MgO 1.32%，N 22.62%，H3BO30.22%，元素总量46.68%，Ca∶Mg=17∶1）。

清水对照：切块种薯不拌微肥和甲基托布津，于苗期、现蕾期、盛花末期各喷施与微肥等量的清水。

每个处理行长30 m，行距90 cm，株距20 cm，2行区，每小区300株，小区面积54 m2，3次重复，随机区组设计，共15个小区。每个小区四周都有2行保护行。

1.3 试验方法

1.3.1播 种

播种全部采用机械开沟，人工点籽，机械覆土。5月18日播种。管理措施同其他大田管理。

1.3.2 田间管理

（1）基 肥

统一施入农家肥15 000 kg/hm2；“西夏金牛”专用复合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶18∶15）750 kg/hm2。

（2）中耕追肥

第1次中耕施“西夏金牛”专用复合肥225 kg/hm2，磷酸二铵（N 18%，P2O546%）150 kg/hm2，尿素（N 46%）75 kg/hm2；第2次中耕施“西夏金牛”专用复合肥150 kg/hm2，尿素75 kg/hm2。

（3）滴灌浇水追肥

全生育期共浇水8次，追肥6次（第1次浇水和最后1次浇水不追肥）。采用水肥一体化技术进行滴灌浇水追肥。追肥依次为尿素75 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2+硝酸钾（N 13.5%，K2O 44.5%）37.5 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2+硝酸钾37.5 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2+硝酸钾37.5 kg/hm2、硝酸钾75 kg/hm2、硝酸钾 75 kg/hm2。

表1 不同处理方法Table 1 Different treatment methods

（4）病虫害防治

5月17日施基肥时同时施入毒死蜱、辛硫磷3 kg/hm2预防金针虫；7月22日、8月6日、8月16日、8月25日分别喷施代森锰锌600 mL/hm2、苯醚甲环唑900 mL/hm2、福帅得600 mL/hm2、科佳600 mL/hm2预防早晚疫病。

1.4 测定项目

1.4.1 植株生长特性和块茎产量

生长期间（盛花末期：8月5日）每个小区取样10株，进行马铃薯植株株高、茎粗生长指标测量。株高（cm）指从茎基部到主茎生长最高点的距离，用米尺测量株高，取平均值；茎粗（cm）指主茎基部的直径，用游标卡尺测量垂直和平行垄方向的茎粗，再取平均值。

9月17日测产，每个小区取样10株考种，进行单株结薯数、单薯重量、单株产量、商品薯率测定，并进行小区测产。测定商品薯率时，薯块重量75 g以上为商品薯。

1.4.2 马铃薯块茎薯皮厚度的测定

从5个处理各随机选取6个薯块，每个薯块上选取5个点进行测量。于9月18日将样品送至内蒙古农业大学生命科学研究院（呼和浩特）进行马铃薯薯皮厚度测定。试验仪器为日立公司产S-530型扫描电子显微镜。

1.4.3 马铃薯块茎品质的测定

取5个处理样品各5 kg于9月19日送至农业部蔬菜品质监督检验测试中心（北京）进行马铃薯块茎维生素C、干物质、还原糖、淀粉以及蛋白质含量的测定。

1.4.4 马铃薯薯皮钙、粗纤维和可食部分不溶性膳食纤维的测定

取3个处理（处理2、处理4、处理5）样品各10 kg，于10月25日送至内蒙古农业大学生命科学研究院（呼和浩特）进行薯皮钙、粗纤维和可食部分不溶性膳食纤维的测定。

1.4.5 马铃薯窖藏腐烂率和损失率的测定

窖藏处理：试验样品入窖前，对贮窖用甲醛熏蒸进行消毒杀菌，同时地面撒生石灰，贮藏期间窖藏温度保持在2～6℃，相对湿度保持在85%～93%；于2016年9月24日入窖，2017年4月2日出窖。

按薯块重量百分比对薯块腐烂程度和损失进行调查，每个处理调查3袋薯块（入窖前每种处理每袋随机装入大、中、小薯块，每袋标准重量35 kg），5个处理共计调查15袋。

腐烂率（%）=腐烂薯块的重量/薯块标准重量（35 kg）×100

损失率（%）=（标准重量-当日重量）/标准重量×100

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2007对试验数据进行整理，采用SPSS 19对数据进行多重比较和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯植株生长特性和块茎产量的影响

由表2可见，马铃薯株高处理2最高，平均为85.3 cm，对照最低为74.1 cm，较对照高11.2 cm；茎粗处理2最粗为2.318 cm，对照最细为1.918 cm，较对照高0.400 cm；单株结薯数处理2最多为7.5个，对照最少为5.8个，较对照高1.7个；单薯重处理2最重为141.3 g，对照最轻为124.2 g，较对照高17.1 g；单株块茎重处理2最重为1 064.0 g，对照最轻为716.2 g；商品薯率处理2最高为89.28%，对照最低为74.69%，较对照高14.59个百分点；折合产量处理2最高为53 646 kg/hm2，对照最低为39 720 kg/hm2，其中处理1、2、3、4折合产量极显著高于处理5（对照）；增产量与增产率处理2最高，分别为13 926 kg/hm2和35.06%，处理4最低，分别为7 924 kg/hm2和19.95%。

2.2 不同处理对马铃薯块茎薯皮厚度的影响

通过扫描电子显微镜对5个处理下的马铃薯薯皮厚度进行测量与拍照，马铃薯薯皮超微结构如图1所示，测量数据如表3。

由表3可见，不同处理下的马铃薯块茎薯皮厚度均有差异，处理1、处理2、处理3和处理4的马铃薯块茎薯皮厚度极显著高于处理5（对照）。其中对照的马铃薯块茎薯皮厚度为120.726 μm；与对照的马铃薯薯皮厚度相比较，处理1增加40.29%；处理2增加50.501 μm、41.83%；处理3增加26.90%；处理4增加35.29%。结果表明不同处理均能够显著增加马铃薯薯皮的厚度，薯皮厚度从大到小依次为处理2＞处理1＞处理4＞处理3。

表2 不同处理对马铃薯植株生长特性和块茎产量的影响Table 2 Effects of different treatments on plant characteristics and tuber yields

图1 不同处理下的马铃薯块茎薯皮厚度Figure 1 Potato skin thickness under different treatments

表3 不同处理对马铃薯薯皮厚度的影响Table 3 Effect of different treatments on potato skin thickness

2.3 不同处理对马铃薯块茎品质的影响

如表4可见，马铃薯块茎品质中维生素C含量对照最高为38.1 mg/100g，处理2最低为32.9 mg/100g；干物质含量以处理2最高为20.3%，处理3最低为18.1%；还原糖含量处理3含量最高为0.27%，处理2的含量最低为0.20%；淀粉含量处理2最高为12.8%，其他处理均为12.0%；蛋白质含量处理1最高为2.76%，对照最低为2.09%。这些数据表明，不同处理在一定程度上可以增加马铃薯薯块中干物质、还原糖和蛋白质含量，降低了维生素C的含量，对淀粉含量影响不大。

2.4 不同处理对马铃薯薯皮钙、粗纤维和不溶性膳食纤维的影响

如表5所见，马铃薯薯皮钙含量处理4最高为1.092 0%，对照最低为0.677 6%；薯皮粗纤维处理2最高为37.24%，较对照高2.25个百分点，处理4最低为33.76%；块茎可食部分不溶性膳食纤维处理2最高为1.46%，对照最低为1.05%，较对照高0.41个百分点（处理1和处理3生产推广上应用少，没取样进行这3种测定）。

2.5 不同处理对马铃薯窖藏腐烂和损失的影响

在马铃薯出窖后对其进行腐烂率和损失率的调查（表6）。薯块的腐烂率处理2的最低为2.31%，处理5（对照）最高为2.42%，但5个处理间薯块腐烂率差异并不显著；在薯块损失率方面，处理2的损失率最低为5.71%，处理5的损失率最高为7.64%，较对照低1.93个百分点，薯块损失率从小到大为处理2＜处理1＜处理4＜处理3＜处理5，4个微肥处理后的薯块损失率均显著低于空白对照，表明不同处理可以降低马铃薯窖藏的薯块损失率。

表4 不同处理对马铃薯块茎品质的影响Table 4 Effects of different treatments on potato tuber quality

表5 不同处理对马铃薯薯皮钙、粗纤维和块茎不溶性膳食纤维的影响（%）Table 5 Effects of different treatments on potato skin calcium content,crude fiber and edible part insoluble dietary fiber

表6 不同处理对马铃薯窖藏腐烂和损失的影响Table 6 Effects of different treatments on potato storage rot percentage and loss percentage

3 讨 论

试验表明微肥处理可以提高马铃薯植株的高度、增加茎粗，这与孟赐福和傅庆林[7]研究结果一致。施用微量元素可以明显提高马铃薯的产量和商品薯率，这与宋东升等[8]、崔珍等[9]、杨海鹰等[10]研究结果一致。本试验研究数据结果表明，大西北微肥不同处理后的薯皮厚度均较对照明显增加，说明使用大西北微肥后可以增加马铃薯薯皮的厚度，同时对薯皮中钙含量、粗纤维含量、可食部分不溶性膳食纤维含量均有不同程度的提高。马铃薯薯皮厚度的增加可以减少在运输过程中对薯皮造成的机械损伤，降低在贮藏过程中晚疫病、干腐病等真细菌病害的侵染，从而提高马铃薯的贮藏能力，减少种植户贮藏过程中的损失。在马铃薯块茎品质方面，之前有研究报道施用微量元素，可以增加块茎淀粉含量、降低蛋白质含量、增加维生素C含量、增加还原糖含量[11]。从本试验表4数据结果表明，不同大西北微肥处理后，块茎淀粉含量变化不明显；4个不同处理蛋白质含量均高于对照，维生素C含量均低于对照，本试验结果与之前研究结果的差异需后续试验进一步验证。

综上所述，大西北微肥不同处理下对马铃薯的植株性状、产量、块茎品质性状、薯皮的厚度以及物质含量进行分析，得出结论，干拌+叶面喷3次微肥+滴灌钙镁肥2次（处理2）效果最佳，能够显著提高产量并在一定程度上增加马铃薯块茎薯皮厚度，降低马铃薯在窖藏过程中的薯块损失率。