品种和产地对旱作马铃薯营养品质的影响

朱永永，赵贵宾，熊春蓉，李 星，赵小文，边彩燕，陈 超

（甘肃省农业技术推广总站，甘肃 兰州 730020）

甘肃省作为马铃薯主要产区之一[1]，2019年种植面积68.4万hm2，总产鲜薯1 203万t。马铃薯是保障甘肃省粮食安全的重要作物，也是脱贫增收的重要产业。近年来随着人们生活水平的提高，对马铃薯的营养品质要求越来越高。探讨品种和产地因素对马铃薯营养品质的影响至关重要。从马铃薯块茎干物质、粗淀粉、维生素C、粗蛋白、全钾、钙、锌和硒含量8个方面对马铃薯营养品质进行综合分析评价，研究不同产地与不同品种对马铃薯营养品质的影响，为今后提升马铃薯营养品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

1.1.1 试验材料

试验马铃薯品种分别为‘新大坪’‘甘引1 号’‘青薯9 号’‘庄 薯3 号’‘陇 薯3 号’‘陇薯8 号’和‘定薯1 号’，种薯级别为原种。

1.1.2 试验地点

试验于2017年（5～10月）和2018年（5～10月）设在甘肃省中东部的5 个具有代表性的旱作农业县（区），分别是古浪县直滩乡、安定区香泉镇、渭源县会川镇、庄浪县通化乡、环县甜水镇。

1.1.3 试验方法

试验为两因素随机区组设计，因素分别为品种和地点。小区面积33 m2，3 次重复。前茬种植玉米，玉米收获后对土地进行深松、旋耕，结合旋耕，施过磷酸钙（P2O512%）25 kg/667m2，尿素（N 46%）10 kg/667m2，农家肥2 000 kg/667m2作为土壤基础肥力补偿。栽培方式为全膜垄作侧播栽培技术。

1.2 测定方法

收获后选择健壮、无病害的马铃薯块茎进行营养品质分析。

7 个马铃薯品种测定的营养品质指标分别为：干物质、粗淀粉、维生素C、粗蛋白、全钾、钙、锌和硒含量。干物质含量采用烘干恒重法测定，粗淀粉含量采用酸水解-旋光法测定；维生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定；粗蛋白含量采用凯氏法测定；全钾、钙、锌含量采用酸溶-原子吸收分光光度法测定，硒含量采用原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定[2]。

1.3 数据分析

试验数据取2017和2018年两年测定相关指标的平均值，采用Excel 2007整理、运用SPSS 21.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 品种和产地对马铃薯块茎干物质含量的影响

马铃薯块茎中的干物质含量变幅是192.82～311.20 g/kg，其中干物质含量最高的是庄浪县通化乡种植的‘陇薯8号’，达到了311.20 g/kg，干物质含量最低的是环县甜水镇种植的‘定薯1 号’，为192.82 g/kg，品种间变异系数最大的是‘新大坪’（12.57%）、最小的是‘甘引1号’（5.42%），产地间变异系数最大的是环县甜水镇（12.84%），最小的是古浪县直滩乡（6.59%）。通过方差分析可以看出，品种因素和产地因素均极显著影响马铃薯块茎中干物质含量，品种×产地互作极显著影响马铃薯块茎中干物质的含量（表1）。

2.2 品种和产地对马铃薯块茎粗蛋白含量的影响

马铃薯块茎中的粗蛋白含量的变幅为8.23～21.22 g/kg，安定区香泉镇种植的‘新大坪’粗蛋白含量高，达到21.22 g/kg，古浪县直滩乡种植的‘青薯9号’粗蛋白含量最低，为8.23 g/kg，其中变异系数最大的品种是‘青薯9号’，为23.96%，最小的是‘定薯1号’，为9.07%，古浪县直滩乡马铃薯粗蛋白含量变异系数最大，为19.05%，最小的是安定区香泉镇，为8.57%。通过方差分析可以看出，品种因素和产地因素对马铃薯块茎粗蛋白含量影响达到极显著水平，品种×产地互作对马铃薯块茎中粗蛋白含量的影响不显著（表2）。

表2 不同品种、不同产地马铃薯块茎粗蛋白含量方差分析Table 2 Analysis of variance of crude protein content in tubers of different varieties and different locations

2.3 品种和产地对马铃薯块茎粗淀粉含量的影响

马铃薯块茎中的粗淀粉含量的变幅为134.20～198.50 g/kg，7个品种中粗淀粉含量最高的是庄浪县通化乡种植的‘甘引1号’，达到198.50 g/kg，安定区香泉镇种植的‘新大坪’粗淀粉含量最低，为134.20 g/kg，变异系数最大的品种是‘新大坪’达到4.77%，变异系数最小的品种是‘青薯9号’，为1.66%，环县甜水镇马铃薯粗淀粉含量变异系数最大（13.16%），渭源县会川镇马铃薯粗淀粉含量变异系数最小（9.71%）。通过方差分析可以看出，品种因素对马铃薯块茎粗淀粉含量影响显著，产地因素对马铃薯块茎粗淀粉含量的影响不显著，品种×产地互作对马铃薯块茎粗淀粉含量无显著影响（表3）。

表3 不同品种、不同产地马铃薯块茎粗淀粉含量方差分析Table 3 Analysis of variance of crude starch content in tubers of different varieties and different locations

2.4 品种和产地对马铃薯块茎维生素C含量的影响

马铃薯块茎中维生素C 含量的变幅是86.07～190.08 mg/kg，品种间变异系数最大的品种是‘新大坪’，最小的是‘陇薯3号’，产地间变异系数最大的是古浪县直滩乡，最小的是庄浪县通化乡。方差分析结果显示，品种因素对马铃薯块茎中维生素C含量有显著影响，产地因素对马铃薯块茎中维生素C含量影响不显著，品种×产地互作对马铃薯块茎维生素C含量影响不显著（表4）。

表4 不同品种、不同产地马铃薯块茎维生素C含量方差分析Table 4 Analysis of variance of vitamin C content in tubers of different varieties and different locations

2.5 品种和产地对马铃薯块茎K含量的影响

马铃薯块茎K 含量的变幅是7.48～ 20.30 g/kg。在5个不同产地的马铃薯样品中，庄浪县通化乡马铃薯块茎K含量平均值最低，为7.48 g/kg，环县甜水镇的马铃薯块茎K含量平均值最高，为20.30 g/kg，品种间变异系数最大的是‘青薯9 号’达到35.94%，‘定薯1号’最小，为23.20%，古浪县直滩乡马铃薯K含量变异系数最大，为15.57%，最小的是渭源县会川镇为4.37%。方差分析结果表明，产地因素对马铃薯块茎中K含量影响显著，品种因素对马铃薯块茎中K含量影响不显著，品种×产地互作对马铃薯块茎中K含量影响不显著（表5）。

表5 不同品种、不同产地马铃薯块茎K含量方差分析Table 5 Analysis of variance of K content in tubers of different varieties and different locations

2.6 品种和产地对马铃薯块茎Ca含量的影响

马铃薯块茎Ca含量的变幅是0.10～0.55 g/kg，品种间变异系数最大的品种是‘青薯9号’，最小的是‘陇薯8号’，产地间变异系数最大的是渭源县会川镇，最小的是安定区香泉镇；经过方差分析发现，产地因素对马铃薯块茎中Ca含量的影响极显著，品种因素、品种×产地互作对马铃薯块茎中Ca含量的影响不显著（表6）。

表6 不同品种、不同产地马铃薯块茎Ca含量方差分析Table 6 Analysis of variance of Ca content in tubers of different varieties and different locations

2.7 品种和产地对马铃薯块茎Zn含量的影响

马铃薯块茎中Zn含量的变幅是6.20～13.37 mg/kg，环县甜水镇种植的‘青薯9号’块茎的Zn含量最高，达到13.37 mg/kg，渭源县会川镇种植的‘陇薯3号’块茎的Zn含量最低，为6.20 mg/kg，品种间变异系数最大的是‘陇薯3号’（31.85%）、最小的是‘新大坪’（14.15%），产地间变异系数最大的是古浪县直滩乡（23.41%），最小的是环县甜水镇（11.05%）。通过方差分析可以看出，产地对马铃薯块茎中Zn含量的影响极显著，品种对马铃薯块茎中Zn 含量的影响显著，品种×产地互作效应对马铃薯块茎中Zn含量的影响不显著（表7）。

表7 不同品种、不同产地马铃薯块茎Zn含量方差分析Table 7 Analysis of variance of Zn content in tubers of different varieties and different locations

2.8 品种和产地对马铃薯块茎Se含量的影响

马铃薯块茎中Se含量变幅是0.63～3.09 mg/kg，其中Se 含量最高的是古浪县直滩乡种植的‘甘引1号’，达到了3.09 mg/kg，Se 含量最低的是安定区香泉镇种植的‘庄薯3 号’，为0.63 mg/kg，变异系数最大的品种是‘甘引1号’，为44.72%，最小的是‘陇薯8 号’为27.26%，安定区香泉镇马铃薯Se 含量变异系数最大，为35.25%，最小的是环县甜水镇，为20.82%。方差分析结果显示，产地因素对马铃薯块茎中Se 含量影响极显著，品种因素、品种×产地互作效应对马铃薯块茎中Se 含量影响并不显著（表8）。

表8 不同品种、不同产地马铃薯块茎Se含量方差分析Table 8 Analysis of variance of Se content in tubers of different varieties and different locations

3 讨论

不同马铃薯品种的营养品质在组成上的差异除了本身的特性影响外，还受到种植地区的栽培技术、土壤环境和气候等因素的影响。刘喜平等[3]在宁夏4个不同生态条件下对4个马铃薯的干物质含量进行了分析，研究结果表明干物质含量主要受品种因素影响。本试验研究发现，品种因素和产地因素共同影响了马铃薯块茎干物质含量。白建明等[4]对6个马铃薯品种的研究表明，品种是马铃薯淀粉产量最重要的影响因素。门福义等[5]研究指出，马铃薯块茎淀粉含量可作为马铃薯高淀粉育种早期选择和品质鉴定的参考指标。刘梦芸和蒙美莲[6]研究指出，块茎淀粉含量与块茎皮层厚度呈显著正相关。本试验结果显示粗淀粉含量受品种因素影响大于受产地因素的影响。因此分析影响马铃薯淀粉含量的因素可以为马铃薯育种者提供决策。马铃薯块茎中含有大量的维生素C，影响马铃薯维生素C含量的因素很多[7]。品种不同维生素C含量也不同[8-10]。本试验结果表明，马铃薯块茎中的维生素C含量受品种因素影响显著，产地因素对其无影响，所以在研究如何提高马铃薯块茎维生素C 含量的时候应该更加注重不同品种之间的影响。马铃薯块茎中矿物质元素含量的测定可以为人们的合理饮食提供依据[11,12]。参考《中国食物成分表》中马铃薯矿质营养的含量标准[13]，本结果马铃薯块茎Ca、Zn 和Se 的含量偏高，可能是栽培环境条件不同造成的结果。Wang 等[14]、杜彩艳等[15]研究表明pH 升高增加土壤对锌的吸附。Kratzke和Palta[16]、李文霞等[17]的研究结果表明，通过施用钙肥，显著增加马铃薯薯块内钙含量。研究发现作物施硒可以显著提高作物体内有机硒含量[18-21]。本试验结果表明，马铃薯块茎中的Ca、Zn和Se的含量主要受不同产地的影响。通过对种植区域土壤营养元素分析的同时结合栽培技术的提升可以增加马铃薯块茎的矿质元素的含量。