不同钾肥品种对马铃薯农艺性状、产量和品质的影响

王小英，方玉川,2，高青青,2，张艳艳，陈丽娟，张媛媛，李增伟

(1.榆林市农业科学研究院，陕西 榆林 719000；2.陕西省马铃薯工程技术研究中心，陕西 榆林 719000)

马铃薯是我国第四大粮食作物，分布广、适应性强、产量高、营养丰富，粮菜饲兼用，加工用途多，经济效益好，对保障国家粮食安全、贫困地区脱贫增收、振兴地区经济意义重大[1]。目前，我国马铃薯种植面积逾551.83万hm2[2～3]，是世界第一大马铃薯生产国。陕西省是马铃薯主产省份之一，2015年生产规模居全国第六位[3]。马铃薯是喜钾作物，很多研究已表明钾肥可以促进马铃薯生长发育进程及产量、品质的形成[4～7]。不同钾肥品种对马铃薯产量和品质研究的报道已有很多[8～14]，但大多都是氯化钾、硫酸钾和硝酸钾品种。

目前陕北地区马铃薯施钾不足的农户比例高达96.9%[15]，而该地区马铃薯施钾以及不同钾肥品种施用对马铃薯产量和品质的报道甚少。笔者试验比较了氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥5种钾肥品种对该地区马铃薯农艺性状、产量和品质的影响，以期为该地区通过合理施用钾肥及钾肥品种达到马铃薯的高产优质目标提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验区自然概况

试验区位于榆林北部风沙草滩区，属于温带干旱半干旱大陆性季风气候，年降雨量400 mm、年蒸发量1 211 mm、年均温度8.3℃、≥10℃有效积温3 217.6℃。试验于2017年在榆林市农业科学研究院现代农业科技示范园(109°45′9.6″ E，38°22′38″ N)进行。试验地土壤为风沙土，试验前取0～20 cm耕层土壤化验分析，结果如表1。地势平坦，肥力水平中等，前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

选用冀张薯8号作为供试马铃薯品种，种薯级别为脱毒原种。供试肥料为牛粪、钾肥由不同的钾肥品种提供，剩余的氮肥和磷肥分别由尿素(含N 46%)和过磷酸钙(含P2O512%)提供。

1.3 试验设计

试验设置6个处理：1空白(CK不施钾肥)、2氯化钾、3硫酸钾、4硝酸钾、5六国专用肥、6庄稼汉复合肥，采用完全随机区组设计，3次重复。小区行长10 m，宽5 m，每小区50 m2。有机肥于种植前施入并与耕层土壤混匀。氮肥总量的1/2作基肥，1/2作追肥，开花后不能追施氮肥；磷肥和钾肥全部基肥。试验种植方式为机械起垄，垄宽90 cm，株距21 cm，密度为3 500株·667m-2，具体试验设计见表2。

除上述处理外，小区管理措施要求一致，如灌溉(滴灌)、间苗、病虫害防治等同期进行，统一管理，采取当地农民习惯。于5月4日播种，6月28日第一次追施氮肥(总量的1/4)，7月15日第二次追施氮肥(总量的1/4)。于10月6日收获，全区实收测产。

表1 试验田土壤基本理化性质

表2 马铃薯施用不同钾肥品种试验处理方案

1.4 测定项目与方法

(1)土壤养分有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和pH的测定采用常规分析方法[16]。

(2)田间性状和块茎调查在开花期每小区随机抽取5株测量株高；收获时每小区随机抽取5株调查单株块茎重、单株块茎数和商品薯率。

(3)品质收获时各处理取一定量马铃薯块茎混合样，测定鲜重，105℃杀青30 min，75℃烘干至恒重，并称重，计算干物质含量。粉碎的干样用H2SO4—H2O2消化，常规方法测定全氮，蛋白质用全氮含量乘以换算系数 6.25得出结果[17]。维生素C采用 2,6-二氯靛酚滴定法，用3,5-二硝基水杨酸法测定还原糖含量，用蒽酮法测定淀粉含量。

(4)数据处理所有数据采用Excel和SAS软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥品种对马铃薯主要农艺性状的影响

不同钾肥品种对马铃薯株高和单株块茎重的影响差异不显著，对单株块茎数和商品薯率达到了差异显著的影响(表3)。从数值上看，各处理间株高的变幅为158.33～181.87 cm。其中，处理4(施用硝酸钾)的株高最高，为181.87 cm，比对照处理1(不施钾肥)提高10.76%；第二位是处理2(氯化钾)，为175.80 cm，比对照处理1(不施钾肥)提高7.06%；第三位是处理6(庄稼汉复合肥)，为170.87 cm,比对照处理1(不施钾肥)提高4.06%；处理5(六国专用肥)最低，为158.33 cm，比对照处理1(不施钾肥)降低3.57%。从数值上看，各处理间单株块茎重变幅为1.87～2.47 kg。其中，处理4(施用硝酸钾)的单株块茎重最大，为2.47 kg；处理1(不施用钾肥)的单株块茎重最低，为1.87 kg。施用钾肥较不施用钾肥能提高马铃薯单株块茎重3.29%～31.67%，其中硝酸钾较对照提高单株块茎重高达31.67%。处理4(施用硝酸钾)的单株块茎数最大，为10.67个；处理1(不施用钾肥)的单株块茎数最低，为8.03个。施用钾肥较不施用钾肥能提高马铃薯单株块茎数9.54%～32.78%，其中硝酸钾较对照提高单株块茎数高达32.78%。处理1(不施用钾肥)的商品薯率最大，为83.34%；处理6(庄稼汉复合肥)的商品薯率最低，为73.91%。

2.2 不同钾肥品种对马铃薯产量的影响

由表4看出，不同钾肥品种对马铃薯产量影响差异不显著，各处理间产量变幅为54 720～62 595 kg·hm-2。从数值上看，处理5(施用六国专用肥)的产量最大，平均为62 595 kg·hm-2；处理1(不施钾肥)和处理6(庄稼汉复合肥)的产量最低，均为54 720 kg·hm-2。除了庄稼汉复合肥之外，其他四种钾肥均能提高马铃薯产量，氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和六国专用肥较对照分别增产0.34%、5.33%、14.26%和14.39%。因此，硝酸钾和六国专用肥增产幅度较大，在生产实践中可以推广。

表3 不同钾肥品种对马铃薯主要农艺性状的影响

注：表中不同字母表示处理间达5%差异显著水平。下同。

表4 不同钾肥品种对马铃薯产量的影响 (kg·hm-2)

表5 不同钾肥品种对马铃薯品质的影响

2.3 不同钾肥品种对马铃薯品质的影响

不同钾肥品种对马铃薯干物质、蛋白质、VC、淀粉和还原糖含量的影响均差异不显著。各处理间干物质含量变幅为16.01%～18.67%。从数值上看，处理6(施用庄稼汉专用肥)的干物质含量最高，为18.67%；处理2(施用氯化钾)的干物质含量最低，为16.01%g。除了氯化钾之外，其他四种钾肥均较对照能提高马铃薯干物质含量，硫酸钾、硝酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥较对照分别增加6.89%、2.75%、10.61%和16.56%。因此，施用含钾量较高的复合肥，如六国专用肥和庄稼汉复合肥，有增加马铃薯干物质含量的作用。

各处理间粗蛋白含量变幅为1.31%～1.59%。从数值上看，处理2(施用硫酸钾)的蛋白质含量最高，为1.59%；处理3(施用氯化钾)的蛋白质含量最低，为1.31%。除硫酸钾外，其他四种钾肥均较对照都不能提高马铃薯蛋白质含量。因此，施用钾肥没有增加马铃薯蛋白质含量。

各处理间VC含量变幅为15.17～20.34 mg·100 g-1。从数值上看，处理1(不施用钾肥)的VC含量最高，为20.34 mg·100g-1；处理4(施用硝化钾)的VC含量最低，为15.17 mg·100g-1。五种钾肥较对照均不能提高马铃薯VC含量。因此，施用钾肥不能增加马铃薯VC含量。各处理间淀粉含量变幅为9.61%～11.71%。从数值上看，处理6(施用庄稼汉复合肥)的淀粉含量最高，为11.71%；处理4(施用硝化钾)的淀粉含量最低，为9.61%。除硝化钾之外，其他四种钾肥均较对照能提高马铃薯淀粉含量，氯酸钾、硫酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥较对照分别增加了0.27%、0.20%、8.41%和17.69%。因此，施用含钾量较高的复合肥，如六国专用肥和庄稼汉复合肥，有增加马铃薯淀粉含量的作用，对提升品质有促进作用。

各处理间还原糖含量变幅为0.69%～0.91%。从数值上看，处理3(施用硫酸钾)的还原糖含量最低，为0.69%；处理1(不施用钾肥)的还原糖含量最高，为0.91%。五种钾肥均较对照均降低了马铃薯还原糖含量，氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥较对照分别降低了9.23%、24.62%、10.55%、5.24%和18.39%。因此，施用钾肥，有降低马铃薯还原糖含量的作用。

3 结论与讨论

龚成文等[8]研究指出同一钾水平下施用硫酸钾马铃薯植株分枝数以及烂薯率明显低于施用氯化钾,单株结薯个数、大中薯鲜重、大中薯率及产量明显高于氯化钾, 同时薯块干物质、粗淀粉、VC、粗蛋白含量高于氯化钾, 还原糖含量低于氯化钾, 而株高差异不明显。周芳等[9]研究指出氯化钾和硫酸钾均提高了马铃薯的产量，降低了还原糖含量。与施用硫酸钾相比，施用氯化钾后，单薯重提高，产量增加幅度较大。毕诗婷等[12]研究表明与不施钾肥处理相比，施用氯化钾和硫酸钾都能够增加马铃薯块茎产量。段玉等[13]研究表明氯化钾、硫酸钾和硝酸钾三个钾肥品种对马铃薯的产量影响没有显著差异；施用钾肥马铃薯的还原糖含量有所降低，还原糖含量下降的顺序依次为硫酸钾>氯化钾>硝酸钾；施用钾肥马铃薯的淀粉含量有所提高，钾肥品种对马铃薯淀粉含量无影响。马越雁[14]和秦鱼生等[18]研究指出氯化钾和硫酸钾对提高马铃薯产量的作用并无显著差异，而在马铃薯产量构成因素上差异明显，硫酸钾处理的商品薯率显著高于氯化钾肥处理，而单株块茎数显著低于氯化钾肥处理。刘效瑞等[19]研究了6种不同钾肥品种在半干旱区马铃薯上的应用效果，结果是不同钾肥品种均有一定的增产作用。其中施硝酸钾增产幅度最大，较无钾对照区增产了36.3%。邓兰生等[20]通过盆栽试验研究表明与不施钾肥相比，不同钾肥处理均能显著促进马铃薯的生长、增加产量；氯化钾和硝酸钾处理的马铃薯块茎产量差异不显著，但低于硫酸钾处理；而氯化钾和硫酸钾处理的马铃薯块茎中淀粉含量差异不显著。与前人研究结果有相似之处，也有不同之处，笔者研究结果表明，不同钾肥品种对马铃薯株高和单株块茎重的影响差异不显著，对单株块茎数和商品薯率达到了差异显著的影响。从数值上看，施钾较不施钾均增加了马铃薯株高、单株块茎重和单株块茎数，但降低了商品薯率。不同钾肥品种对马铃薯产量的影响差异不显著，各处理间产量变幅为54 720～62 595 kg·hm-2。除了庄稼汉复合肥之外，其他四种钾肥均能提高马铃薯产量，氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和六国专用肥较对照分别增产0.34%、5.33%、14.26%和14.39%。另外，不同钾肥品种对马铃薯干物质、蛋白质、VC、淀粉和还原糖含量的影响均差异不显著。各处理间干物质、蛋白质、VC、淀粉和还原糖含量变幅分别为16.01%～18.67%、1.31%～1.59%、15.17～20.34 mg·100g-1、9.61%～11.71%和0.69%～0.91%。除了氯化钾之外，其他四种钾肥均较对照能提高马铃薯干物质含量，硫酸钾、硝酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥较对照分别增加6.89%、2.75%、10.61%和16.56%。除硫酸钾外，其他四种钾肥均较对照都不能提高马铃薯蛋白质含量。五种钾肥较对照均不能提高马铃薯VC含量。除硝化钾之外，其他四种钾肥均较对照能提高马铃薯淀粉含量，氯酸钾、硫酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥较对照分别增加了0.27%、0.20%、8.41%和17.69%。五种钾肥较对照均降低了马铃薯还原糖含量，氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾、六国专用肥和庄稼汉复合肥较对照分别降低了9.23%、24.62%、10.55%、5.24%和18.39%。

因此，硝酸钾和六国专用肥增产幅度较大；施用含钾量较高的复合肥，如六国专用肥和庄稼汉复合肥，有增加马铃薯干物质和淀粉含量的作用；施用钾肥不能增加马铃薯蛋白质、VC和还原糖含量。