氮磷钾肥对马铃薯新品种‘黑美人’产量、淀粉及花青素含量的影响

杜宇倩 于国康 王梦怡 张茜雯 黄丽秋 钟其岭 马津

摘    要：马铃薯新品种‘黑美人具有营养丰富、淀粉含量高等特点，为了开拓“黑美人”的市场，提高其商品附加值和经济效益，本文研究不同配比氮磷钾肥对马铃薯产量、淀粉含量及花青素含量的影响，并确定最佳配比，为‘黑美人合理施肥提供理论依据和实践指导。结果表明：‘黑美人产量受氮磷钾肥施肥比的影响较小，氮磷钾施肥比为2∶2∶3时淀粉含量最高，氮磷钾施肥比为2∶2∶1时花青素含量最高。

关键词：‘黑美人马铃薯;氮磷钾肥;淀粉;花青素

中图分类号：S532          文献标识码：A         DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.07.016

Abstract： The new potato variety 'black beauty' has the characteristics of rich nutrition and high starch content. In order to develop the market of 'black beauty' and improve its additional value and economic benefits， the effects of different ratio of nitrogen （N）， phosphorus （P） and potassium （K） fertilizers on potato yield， starch content and anthocyanin content were studied in this paper， providing theoretical basis and practical guidance for rational application of NPK fertilizer of ‘black beauty. Results showed that the yield of 'black beauty' potato was less affected by N/P/K ratio， the starch content was the highest when the N/P/K ratio was 2∶2∶3， and the anthocyanin content was the highest when the N/P/K ratio was 2∶2∶1.

Key words： 'black beauty' potato; NPK fertilizer; starch; anthocyanins

马铃薯新品种‘黑美人（Solanum tuberosum L.）由贵州省马铃薯研究所、贵州金农马铃薯科技开发有限公司和贵州金农食品科技有限公司引进，由甘肃省兰州陇神航天育种研究所与甘肃陇神现代农业公司采用航天育种技术选育而成。‘黑美人马铃薯表皮光滑，呈黑紫色，富有光泽，薯肉深紫色，果肉淀粉含量13%～15%，口感较好，品质佳，含有丰富的淀粉、蛋白质、有机酸，富含花青素、Vc、胡萝卜素等多种维生素，能增强人体免疫力、具有保健防病的独特功效，备受市场青睐。‘黑美人马铃薯对氮磷钾肥料的需求量不同，本研究重点在于探究‘黑美人马铃薯施用不同比例氮磷钾肥，对其产量、淀粉含量、花青素含量的影响，筛选出适宜‘黑美人马铃薯种植的氮磷钾施肥比例，以便于该品种马铃薯的推广，满足人们对高品质食品的需求。

1 材料和方法

1.1 试验材料

品种：马铃薯品种‘黑美人。肥料：尿素（N 46%）、普通过磷酸钙（P2O5 12%）、硫酸钾（K2O 50%），河北省廊坊闰沃生物科技有限公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 采用单因素随机区组设计，设7种施肥处理，每个处理3次重复，每个重复4株，在马铃薯种植初期以及块茎膨大期进行施肥处理（表1）。水分、温度、光照条件一致，马铃薯于大田条件下生长至成熟。

1.2.2 试验药剂 蒽酮-硫酸溶液、0.1 mol·L-1 HCl溶液、52%高氯酸溶液、800 mg·L-1淀粉溶液。

1.3 测定方法

待马铃薯成熟后收集马铃薯块茎，进行产量及块茎中淀粉含量、花青素含量的测定。

1.3.1 产量 对采收的不同处理的马铃薯分别进行称质量并记录。

1.3.2 淀粉含量的测定 参照牛洁[11]的方法，取淀粉标准溶液制备标准曲线。称取2.500 g待分析样品经过一系列处理后，用紫外可见分光光度计于620  nm波长下进行吸光度测定，用公式计算后得出淀粉含量。

1.3.3 花青素含量的测定 称取研磨后的马铃薯1.0 g，置具塞试管中，加入0.1 mol·L-1 HCl溶液20 mL，使样品完全浸于溶液中，加塞，置32 ℃温箱中浸提8 h（可摇动数次），取上清液装入比色皿，于530 nm下比色，记录OD值[12]。

以OD值为0.100时的花青素浓度为1个单位。

式中，C为花青素含量（g）;OD530为样液在530 nm下的吸光值;W为样品质量（g）。

2 结果与分析

2.1 不同施肥比对‘黑美人马铃薯产量的影响

由图1可知，处理5（N2P2K1）的产量最高，但各处理间不存在明显差异，即不同施肥比例对马铃薯产量影响不大。

2.2 不同施肥比对‘黑美人马铃薯淀粉含量的影响

由图2可见，除处理5（N2P2K1）与处理6（N2P2K2）以外，各处理间均有显著差异，证明氮磷钾肥施肥比例是影响‘黑美人马铃薯淀粉含量的重要因素。处理7（N2P2K3）淀粉含量最高，为157.18 μg·mL-1，證明当氮磷钾施肥比例在2∶2∶3时，更有利于其淀粉的形成。处理3（N2P0K2）淀粉含量最低，对比处理6（N2P2K2）可知当氮肥和钾肥施用量一致时，适当施用磷肥有利于其淀粉含量的提高。结果显示，除处理3（N2P0K2）外，施氮磷钾肥均能够提高马铃薯块茎中淀粉含量。

从处理4（N2P2K0）、处理5（N2P2K1）、处理6（N2P2K2）、处理7（N2P2K3）可以看出，随着施用钾肥的增多淀粉含量有较为明显的增加。

2.3 不同施肥比对‘黑美人马铃薯花青素含量的影响

由图3可见，各处理花青素含量均存在明显差异，证明不同比例氮磷钾肥施肥对‘黑美人花青素含量有重要影响。处理5（N2P2K1）花青素含量最高，表明当氮磷钾施肥比例在2∶2∶1时，更有利于花青素的形成。处理3（N2P0K2）花青素含量最低，对比处理6（N2P2K2）可知当氮肥和钾肥施用量一致时，适当施用磷肥有利于其花青素含量的提高。

从处理4（N2P2K0）、处理5（N2P2K1）、处理6（N2P2K2）、处理7（N2P2K3）可以看出钾肥的施用对于花青素的形成有着显著影响。处理5、6、7与处理4相比在氮磷肥的基础上加入了钾肥的施用，花青素含量有着显著的提高。

2.4 磷肥施用量对淀粉含量及花青素含量影响

由图1、图2、图3可知，处理3（N2P0K2）与处理6（N2P2K2）对比来看，不施用磷肥的淀粉含量、花青素含量均低于施用磷肥的处理。由此推断磷肥对‘黑美人马铃薯淀粉含量、花青素含量的提升有一定的促进作用。

2.5 钾肥施用量对淀粉含量及花青素含量影响

由图4可以看出随着施用钾肥的增多，马铃薯的淀粉含量也会逐渐增加，由此可知，钾肥对马铃薯淀粉的形成有促进作用。

由图5可以看出，施加钾肥与不施加钾肥相比花青素含量有显著提高，随着钾肥施用量的增多，花青素含量呈现出先增加后降低的趋势。

2.6 施肥总量对各指标影响

通过图6、7、8可观察到各处理的不同施肥总量对产量、淀粉含量、花青素含量的影响。下图中虚线为观察指标随各处理不同施肥量的变化趋势，三项指标在试验处理的施肥量中受施肥总量影响均无明显变化。

3 结 论

氮磷钾是作物生长过程中的三大主要元素，缺少任何一种元素，都会对作物的生长产生不良的影响，所以在栽培过程中，要有充足的氮磷钾供应，以确保作物能够正常生长。同时，平衡施肥是促进马铃薯生长发育，提高马铃薯产量及品质的重要手段[6]。本试验结果表明不同比例氮磷钾肥施肥对‘黑美人马铃薯淀粉含量有重要影响。当氮磷钾施肥比例在2∶2∶1时，更有利于花青素的形成。在张静等[13]的试验结果中，处理N2P2K2产量最高，其次为处理N2P2K1。当氮磷钾施肥比例在2∶2∶3时，更有利于其淀粉的形成。当氮肥和钾肥施用量一致时，适当施用磷肥有利于其花青素和淀粉含量的提高，适当施用磷肥有利于其的提高。经分析发现本试验中所采用的各处理施肥总量对‘黑美人马铃薯的产量、淀粉含量及花青素含量的影响均不显著，故不同元素配比对这些指标的影响起更为重要的作用。

通过本试验得知，‘黑美人马铃薯产量受氮磷钾肥施肥比的影响较小，淀粉含量最高的处理为氮磷钾施肥比为2∶2∶3，氮磷钾施肥比为2∶2∶1时花青素含量最高。当磷肥施用量增加时，会促进马铃薯块茎中淀粉的形成，同时磷肥对花青素的产生也有着较为明显的影响。总之，氮磷钾三种肥料的配合施用对‘黑美人马铃薯产量、淀粉含量、花青素含量影响较大。

由于试验设置的施肥处理有限，所得的结果也有一定的局限性，之后可设置更多的施肥处理，还可深度探究马铃薯的产量、淀粉含量、花青素含量这三种指标是否受3种肥料互作的影响。

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