骨源氨基酸螯合钙水溶肥在武川县马铃薯种植中的应用效果

摘 要 以内蒙古呼和浩特市武川县主栽马铃薯品种“沃土3号”为试验材料，研究骨源氨基酸螯合钙水溶肥料对马铃薯生长发育、产量及品质的影响。结果表明：与对照钙肥相比，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥的马铃薯株高、茎粗、叶绿素、叶片厚分别提高36.5%、29.8%、0.53%、10.53%，且株高、茎粗差异显著；结薯数增加率为50%；产量提高2.53%；施用骨源氨基酸螯合钙的马铃薯淀粉含量提高3.3%，可增加马铃薯淀粉干物质积累，降低还原糖含量，以提高马铃薯品质。

关键词 马铃薯；骨源；氨基酸螯合钙；水溶肥料；内蒙古武川县

中图分类号：S147.5 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.01.007

内蒙古自治区是中国马铃薯生产的主要省份之一，其中呼和浩特市武川县地处马铃薯产业的黄金带。凭借当地气候冷凉、日照充足、昼夜温差大的特点，马铃薯种植成为武川的主导农业产业。但长期以来，由于生产中普遍施用大量元素肥料，忽略了中微量元素的适量施入，限制了马铃薯产量和品质的提升，因此，合理施用中微量元素就显得尤为重要[1]。钙作为马铃薯必需的中量营养元素之一，其需求量仅次于氮素和钾素，在提高作物的产量和品质方面发挥了重要作用[2]。王秀娟等的研究表明，施钙的马铃薯可以增产，其商品薯率比对照增加4%[3]。

在植物细胞中，Ca2+作为第二信使参与植物的生长发育、光合作用、电子传递、光合磷酸化、细胞的向性运动和激素调控等[4]。钙离子可缓解叶绿素分解，提高作物叶绿素含量，而叶绿素作为光合色素的重要组成，可参与光能的传递与转化，钙处于植物生长发育和应对环境胁迫的中心调控地位[5]。钙在植物体内的长距离运输主要以蒸腾拉力作为动力，在植物体内再分配的能力差，易导致植株的幼嫩部位及果实出现缺钙现象，而缺钙严重影响植物的外观及品质[6]。及时补充钙肥是缓解作物缺钙症状的主要方式。通过调研可知，目前补充植物钙素营养的传统钙源主要有：石膏、生石灰石膏、氯化钙、磷酸钙、硝酸钙。扈玉婷指出无机钙会在马铃薯体中形成难溶于水的沉淀物，而且施入的钙容易流失，可能造成土壤和马铃薯中的重金属积累，长时间施用就会对马铃薯和环境产生危害[7]。而氨基酸螯合钙是一种新型的水溶性有机钙肥，其主要成分是氨基酸有机螯合态固体或液体钙肥。相关文献表明，相比其他钙肥，螯合钙更加安全，其原因是螯合钙为有机水溶肥，不含重金属，可直接溶于水不会形成沉淀，也不会产生副作用，成本较低，可长期施用[8]。螯合钙能与土壤中难溶性的阳离子形成稳定的络合物，在土壤中很难被固定和流失，肥效持久稳定。

本次试验所用的氨基酸螯合钙水溶肥原料主要是利用动物骨骼提取明胶后的物质，利用稀盐酸将畜骨中无机盐（钙的磷酸盐）溶解，通过螯合剂与骨头里的Ca2+结合，形成较为稳定的络合物，由于钙元素来源于动物骨头所以称为骨源氨基酸螯合钙水溶肥；对照选用硝酸钙，硝酸钙是市面上常规的钙肥，是一种速效的水溶性钙肥，可通过土壤施用或叶面喷施两种方式施用，在马铃薯植株缺钙时使用硝酸钙可以起到较好的补钙效果。本研究主要通过在马铃薯上施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥和硝酸钙进行大田对照试验，探究骨源氨基酸螯合钙水溶肥料在马铃薯种植过程中产生的影响，以明确此类氨基酸螯合钙肥的施用效果，为其在农业生产中的推广应用提供科学依据。

1 "材料与方法

1.1 "试验时间、地点

本试验于2023年5—10月在内蒙古呼和浩特市武川县上秃亥乡东土城乡示范试验田中进行，属中温带大陆性季风气候，年平均气温3.0 ℃，无霜期124 d左右，平均降水量为354.1 mm左右。该地区海拔为1 500～2 200 m，主要的土壤类型属于栗钙土，供试土壤理化性质见表 1。

1.2 "试验材料

试验马铃薯品种为“沃土3号”，为当地主栽品种。

试验肥料：硝酸钙水溶肥[Ca（NO3）2·4H2O，分析纯]在当地农资市场购买；骨源氨基酸螯合钙型水溶肥（氨基酸含量≥100 g·L-1，Ca含量≥100 g·L-1）由内蒙古东宝大田生物科技有限公司提供；除钙肥外其他施肥均一致。

1.3 "试验设计

本试验共设2个处理，2个处理选取同一田块中地力相同的2个相邻轮灌区，每个处理面积均为6 670 m2（由于种植面积较大未设重复），供试面积共为13 340 m2；除钙肥外，基肥和其他追肥以当地施肥习惯为主。其中，T1（对照田）供试钙肥为硝酸钙；T2（试验田）供试钙肥为骨源氨基酸螯合钙水溶肥，分别在苗期随水根施及在结薯期进行叶面喷施，具体施肥情况见表2。

1.4 "调查项目

每个小区双行取样调查，每行2 m，重复3次。 盛花期：测定株高、茎粗（茎粗利用十字交叉法测定，取其平均值）、叶绿素含量、叶片厚及结薯数。试验田产量测定采用样方测产法。

1.5 "数据处理

采用Excel 2010进行数据处理，SPSS 22.0进行差异性显著分析。

2 "结果与分析

2.1 "对马铃薯生长发育的影响

在马铃薯现蕾期—盛花期期间对马铃薯生长情况进行调查。观察苗期施用不同的钙肥对株高、茎粗、叶绿素、叶片厚以及结薯数的影响。结果显示，与硝酸钙相比，施用氨基酸螯合“骨钙”水溶肥对马铃薯的生理指标均有不同程度的提高，详见表3。

由表3可知，与对照相比，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥后马铃薯株高平均增高9.2 cm，增高率为36.5%；茎粗平均增加2.32 mm，增高率为29.8%；叶绿素含量（SPAD值）、叶片厚均有不同程度的提高，分别提高0.22、0.06 mm，增长率分别为0.53%、10.53%；平均每株结薯数多2个，增加率达50%。其中，马铃薯的株高、茎粗和结薯数有显著性提高（p＜0.05）。

2.2 "对马铃薯产量及效益的影响

对试验田和对照田各取3个样方进行实收测产，样方面积分别为940.47、720.36、933.80 m2，测产结果见表4。

由表4可知，对照田（T1）马铃薯的折667 m2产量为3 693.8 kg，试验田（T2）的折667 m2产量3 798.3 kg；虽然差异没达到显著水平，但较对照组而言，T2处理折667 m2产量增加104.5 kg，增产率为2.83%。结果表明，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥可提高马铃薯产量。

根据马铃薯产投比计算马铃薯生产效益，具体效益见表5。由表5可知，施用硝酸钙肥料（T1）的马铃薯每667 m2大薯产值为5 023.57元，小薯产值为443.26元，总产值为5 466.83元；施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥料（T2）每667 m2大薯产值为5 165.69元，小薯产值为455.80元，总产值为5 621.49元；扣除肥料投入，在其他投入相等的条件下，施用硝酸钙肥的每667 m2效益为2 545.83元，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥料的每667 m2效益为2 620.49元，较对照每667 m2增收74.66元，增幅为2.93%。

2.3 "对马铃薯品质的影响

对施用硝酸钙和骨源氨基酸螯合钙水溶肥的马铃薯淀粉、干物质、蛋白质、还原糖含量进行品质检测，测定结果见表6。

由表6可知，与施用硝酸钙肥相比，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥的马铃薯淀粉含量增加0.4 g·（100 g）-1，提高率为3.3%；薯干物质提高了1.6%，提高率为8.8%，还原糖、蛋白质含量分别减少了0.15、0.06 g·（100 g）-1。

3 "讨论与结论

3.1 "讨论

骨源氨基酸螯合钙水溶肥料中的Ca2+是以螯合态的形式存在，具有较强的流动性，不仅容易被作物吸收利用，而且见效快、肥效高，有利于农业机械化作业；此外，大量元素肥料、有机肥、微肥及农药等可配合使用，有利于改善土壤结构以及土壤中无机盐的输导[9]。螯合钙电荷趋于中性，施入土壤中后，螯合钙在土壤中的稳定性高于游离钙离子，不容易被固定，可以给植物根系提供更多可以吸收利用的钙[10]。

本试验结果表明，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥对马铃薯株高、茎粗、叶绿素等均有不同程度的促进作用，此结论与王莹等研究结果一致[11]。分析其原因主要在于氨基酸作为肥料养分可提供氨态氮，氨态氮分子较小，施入土壤后可被作物直接吸收利用，大大提高了肥料利用率，氮可以促进作物生长发育；其次，氨基酸螯合钙肥被施用到作物后，可平衡根、茎、叶、花、果实之间的营养供给，使植物茁壮生长。

相关文献表明，产量是衡量作物生长的重要指标，一般来说，作物的长势越好，作物的产量越高[9]。本试验研究表明，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥无论是随水根施还是叶面喷施均可不同程度地提高马铃薯植株生长发育及增加产量，这一结论与张海艳等研究结果一致[12]，其原因是马铃薯等作物通过离子交换的形式来吸收氨基酸螯合钙肥中的有效养分，螯合剂具有对金属离子的吞或捕捉及吐或释放的能力，让作物吸收营养更容易。另外，螯合钙中的钙元素被作物吸收后，可进一步促进植株对营养元素氮、磷、钾的吸收，从而促进叶绿素的形成，增强了光合作用及植物代谢功能[13-14]，促进了植株和果实的生长发育，最终提升作物的产量。

对于品质而言，在植物体内，氨基酸螯合钙不仅溶解度较大，而且具有明显的移动优势，克服了钙离子难以在韧皮部中运输的弊端[15]；因此，氨基酸螯合钙肥对作物都能起到较好的补钙效果，可以有效提高作物的品质 。本试验结果表明，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥可以增加马铃薯干物质的积累，降低还原糖含量，马铃薯干物质含量高，表明脱去水分后的马铃薯中的淀粉、蛋白质、还原糖、维生素、矿质元素等营养成分高[16]；其中，还原糖对于食品加工的马铃薯特别是煎炸食品，要求含量低于 0.4%，本试验施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥的马铃薯还原糖含量为0.24%，还原糖低贮藏期间的变化幅度较小，可进一步提高马铃薯的耐储存性[17]，从另一个角度提高马铃薯品质。此外，骨源氨基酸螯合钙水溶肥作为水溶性钙肥效果好，无论随水根施还是叶面喷施都可以为马铃薯补充钙素，促进作物对营养元素氮、磷、钾的吸收，提高马铃薯的生长发育和产量，改善马铃薯品质。因此，骨源氨基酸螯合钙肥对于提高马铃薯生长发育、产量及质量具有重要意义。

3.2 "结论

试验结果显示，与对照钙肥相比，施用骨源氨基酸螯合钙水溶肥料后马铃薯株高、茎粗、叶绿素含量、叶片厚均分别提高36.5%、29.8%、0.53%、10.53%，且株高、茎粗具有显著性差异；结薯数提高率为50%；马铃薯产量提高2.53%；对于马铃薯品质而言，其淀粉含量提高3.3%，干物质含量提高1.6%，还原糖含量降低，提高了马铃薯品质。本试验结果仅有 1 年的试验数据，需进一步开展重复试验验证。

参考文献：

[1] 吕慧峰， 王小晶， 陈怡， 等. 中微量元素肥料对马铃薯产量、品质和土壤肥力的影响 [J]. 陕西农业科学， 2010， 56（5）： 21-24.

[2] 王芳， 姚彬， 黄成东， 等. 马铃薯养分需求及营养调控研究进展 [J]. 中国马铃薯， 2023， 37（4）： 353-359.

[3] 王秀娟， 娄春荣， 董环， 等. 中微量元素对马铃薯产量和养分吸收的影响 [J]. 江苏农业科学， 2013， 41（1）： 93-94.

[4] 周卫， 林葆. 土壤中钙的化学行为与生物有效性研究进展 [J]. 土壤肥料， 1996（5）： 20-23，45.

[5] HEPLER P K. Calcium： a central regulator of plant growth and development [J]. The Plant Cell， 2005， 17（8）： 2142-2155.

[6] 陆景陵. 植物营养学-上册 [M]. 2版. 北京： 中国农业大学出版社， 2003.

[7] 扈玉婷. 马铃薯生产中钙肥施用技术研究 [J]. 种子科技， 2023， 41（24）： 142-144.

[8] 李玉鹏， 杨光， 李飞， 等. 糖醇螯合钙肥对马铃薯产量、品质及养分吸收的影响 [J]. 土壤， 2020， 52（4）： 773-780.

[9] 邓芳. 不同钙肥对几种蔬菜生长和品质效应的影响 [D]. 武汉： 华中农业大学， 2015.

[10] SAWAN Z M， HAFEZ S A， BASYONY A E. Effect of phosphorus fertilization and foliar application of chelated zinc and calcium on seed， protein and oil yields and oil properties of cotton [J]. The Journal of Agricultural Science， 2001， 136（2）： 191-198.

[11] 王莹， 史振声， 王志斌， 等. 植物对氨基酸的吸收利用及氨基酸在农业中的应用 [J]. 中国土壤与肥料， 2008（1）： 6-11.

[12] 张海艳， 刘金梅， 范继锋， 等. 新型肥料微量元素螯合肥的研究与应用进展 [J]. 蔬菜， 2024（4）： 13-22.

[13] 周卫， 林葆. 植物钙素营养机理研究进展 [J]. 土壤学进展， 1995， 23（2）： 12-17， 25.

[14] 王学奎， 李合生， 刘武定， 等. 钙螯合剂对小麦幼苗氮代谢和干物重的影响 [J]. 植物营养与肥料学报， 2000， 6（1）： 42-47.

[15] 吴文强， 刘瑜， 李萍， 等. 糖醇螯合钙对茄子生长、产量和品质的影响 [J]. 中国蔬菜， 2013（24）： 46-48.

[16] GUNTER C， OZGEN S， KARLSSON B， et al. 589 Calcium application at preemergence and during bulking may improve tuber quality and grade [J]. Hort Science， 2000， 35（3）： 497-498.

[17] 吕文河， 陈伊里， 李景华. 马铃薯块茎中干物质与蛋白质、维生素C及还原糖的关系 [J]. 中国马铃薯， 1993， 7（4）： 193-197.

（责任编辑：易 "婧）