養(yǎng)分管理對馬鈴薯安全貯藏的影響

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養(yǎng)分管理對馬鈴薯安全貯藏的影響

石曉華1，楊海鷹1*，云庭2，張智芳1，曹亞利2，張海勃3

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯繁育中心，內(nèi)蒙古呼和浩特010031；2.內(nèi)蒙古正豐馬鈴薯種業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特010031；3.內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古通遼028000 )

摘要：馬鈴薯貯藏造成的經(jīng)濟損失數(shù)額巨大，如何控制貯藏損失已成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。為探明田間養(yǎng)分管理與馬鈴薯安全貯藏的關(guān)系，試驗設(shè)置不同氮、磷、鉀施肥梯度，研究其對馬鈴薯塊莖養(yǎng)分含量的影響，以及不同處理塊莖養(yǎng)分含量與馬鈴薯貯藏期干腐病的發(fā)病情況的關(guān)系。研究結(jié)果顯示，在一定范圍內(nèi)，塊莖氮、鉀營養(yǎng)狀況對馬鈴薯貯藏安全存在影響；從馬鈴薯貯藏安全的角度給出臨界塊莖氮含量應(yīng)小于12.66 g/kg，臨界塊莖鉀含量應(yīng)大于20.43 g/kg。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；養(yǎng)分管理；安全貯藏；干腐病

中國每年馬鈴薯貯藏損失率在15%左右，嚴重時甚至達到50%[1]，安全貯藏已成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)鏈中亟待解決的難題之一[2]，這其中因干腐病造成的貯藏損失約占80%以上[3,4]，目前針對馬鈴薯干腐病的研究主要集中在病原菌鑒定、化學(xué)藥劑篩選、貯藏環(huán)境控制[5-9]，然而礦質(zhì)營養(yǎng)對作物的感病及抗病性也存在直接或間接影響[10]，但到目前為止針對馬鈴薯養(yǎng)分綜合管理對其產(chǎn)后耐貯期病害特別是干腐病發(fā)病情況的研究卻鮮有報道。課題組結(jié)合2012年在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市察右中旗進行的馬鈴薯“3414”田間試驗，以馬鈴薯貯藏過程中最具代表性的干腐病發(fā)病情況作為研究對象，研究養(yǎng)分綜合管理對馬鈴薯產(chǎn)后安全貯藏的影響。

1　材料與方法

1.1試驗地區(qū)概況

試驗于2012年5~9月在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市察右中旗內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯繁育中心基地進行。試驗地位于東經(jīng)112°64′，北緯41°30′，海拔1 780 m，處中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，歷年平均氣溫1.3℃，平均降雨量為304 mm，蒸發(fā)量210~ 420 mm，無霜期100 d左右。2012年全生育期最低氣溫-0.4℃，最高氣溫28.1℃，6~8月份平均氣溫為16.6℃，全生育期降雨21次，降雨24 d，總降雨量為232.27 mm。供試土壤為栗鈣土，pH為8.4，有機質(zhì)12.2 g/kg，全氮1.12 g/kg，有效磷10.1 mg/ kg，速效鉀87 mg/kg。

田間試驗于2012年5月13日進行播種，6月23日出苗，試驗田各處理出苗情況良好，9月11日收獲。馬鈴薯貯藏條件為全地下混凝土結(jié)構(gòu)恒溫窖，入窖時間2012年9月20日，出窖時間2013年5月1日，貯藏歷時223 d，貯藏溫度為2~4℃。

1.2試驗設(shè)計與方法

試驗供試品種為脫毒馬鈴薯‘克新1號’原種（G2），由內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯種薯繁育中心提供。試驗是在“3414”試驗的基礎(chǔ)上，挑選各氮磷鉀施肥梯度進行研究。試驗采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，株距18 cm，行距90 cm，試驗小區(qū)面積為40 m2，每個處理設(shè)3次重復(fù)，為消除小區(qū)間相互干擾，小區(qū)間設(shè)2 m隔離行。每個小區(qū)配備一個施肥罐和一塊水表，以保證每個小區(qū)單獨施肥、灌水的要求。試驗采用滴灌灌溉方式，滴灌帶參數(shù)為：內(nèi)徑Φ16 mm，滴頭間距為30 cm，滴頭流量1.38 L/h。肥料用量如表1所示。

1.3試驗觀測項目及測定方法

1.3.1塊莖養(yǎng)分含量的測定

塊莖樣品粉碎過篩后用濃H2SO4-H2O2消煮法消化，全N含量用半微量凱氏定氮法測定，P含量用釩鉬酸銨比色法測定，K含量由火焰光度法測定[11]。

表1　試驗中施肥量的設(shè)定Table 1 Fertilization regime in experiment

1.3.2干腐病發(fā)病率

每個處理隨機選取90個馬鈴薯塊莖，以30個為一組進行測定。

干腐病發(fā)病率（%）=出現(xiàn)腐爛的塊莖總數(shù)/調(diào)查的塊莖總數(shù)×100

1.3.3干腐病病情指數(shù)

每個處理隨機選取90個馬鈴薯塊莖，以30個為一組進行測定。不發(fā)生干腐病的病級為0，輕度為1（病斑面積占薯塊表面積的10%以下），中度為2（病斑面積占薯塊表面積的10%~50%），重度為3（病斑面積占薯塊表面積的50%以上）[12]。根據(jù)如下公式進行測定[13]。

干腐病病情指數(shù)=∑（各病級馬鈴薯個數(shù)×發(fā)病級數(shù)）/（總馬鈴薯個數(shù)×最高發(fā)病級數(shù)）

1.3.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并計算標準誤差（±SE）；采用SPSS Statistics 19軟件進行差異顯著性測驗及相關(guān)性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同處理對塊莖養(yǎng)分含量的影響

2.1.1施氮量對塊莖養(yǎng)分含量的影響

如圖1所示，隨著施氮量的增加，塊莖氮含量相應(yīng)增加，其中N2到N4處理的塊莖氮含量均顯著高于N1處理（P<0.05）。在N1處理下，馬鈴薯塊莖氮含量為11.16 g/kg，在施氮量為289.9 kg/hm2的N4處理下，馬鈴薯塊莖氮含量最高，達到12.66 g/kg。

圖1　不同施氮量對馬鈴薯塊莖氮含量的影響Figure 1 Effect of different nitrogen applications on nitrogen content in potato tubers

2.1.2施磷量對塊莖養(yǎng)分含量的影響

馬鈴薯塊莖磷含量受到施磷量的影響如圖2所示，隨著施磷量的增加，塊莖磷含量相應(yīng)增加，其中P4處理的塊莖磷含量顯著高于P1、P2處理（P< 0.05）。P1處理為不施磷肥處理，馬鈴薯塊莖磷含量為5.08 g/kg，馬鈴薯塊莖磷含量以P4處理最高，達到5.37 g/kg。

2.1.3施鉀量對塊莖養(yǎng)分含量的影響

從圖3可以看出，施鉀量的大小直接影響馬鈴薯塊莖鉀含量的高低，隨著施鉀量的增加，塊莖鉀含量相應(yīng)增加，其中K3和K4處理的塊莖鉀含量均顯著高于K1和K2處理（P<0.05）。在K1處理下，馬鈴薯塊莖鉀含量為13.82 g/kg，在施鉀量為362.3 kg/hm2的K4處理下，馬鈴薯塊莖鉀含量最高，達到20.43 g/kg。

圖2　不同施磷量對馬鈴薯塊莖磷含量的影響Figure 2 Effect of different phosphorus fertilizer applications on phosphorus content in potato tubers

圖3　不同施鉀量對馬鈴薯塊莖鉀含量的影響Figure 3 Effect of different potassium applications on potassium content in potato tubers

2.2不同處理對塊莖干腐病發(fā)病率及發(fā)病指數(shù)的影響

由表2可見，不同處理對馬鈴薯塊莖發(fā)病率及病情指數(shù)的影響不同。在各氮肥處理中，發(fā)病率及病情指數(shù)隨施氮量的增加整體呈現(xiàn)增長的趨勢，在N4處理下，平均發(fā)病率及病情指數(shù)分別達到1.44%和0.021，為各處理最高值；在不同施磷量處理中，發(fā)病率及病情指數(shù)的平均值有先升高后降低的變化，但在分析其各次重復(fù)時變異較大，無法判斷其變化規(guī)律；線性變化最明顯的是鉀肥處理，在該處理中隨著施鉀量的增加，發(fā)病率及病情指數(shù)的均值表現(xiàn)出逐步遞減的趨勢，在施鉀量為362.3 kg/hm2的K4處理中，發(fā)病率和病情指數(shù)的平均值分別為0.25%和0.002，為該處理最低值。

2.3各處理塊莖養(yǎng)分含量與塊莖發(fā)病率的相關(guān)性分析

由表3可知，隨施塊莖養(yǎng)分含量的變化干腐病發(fā)病率也隨之發(fā)生變化，在對其進行線性相關(guān)分析時發(fā)現(xiàn)，塊莖氮含量與干腐病發(fā)病率之間相關(guān)系數(shù)為0.702，存在顯著正相關(guān)性；隨塊莖磷含量的增加干腐病發(fā)病率變化趨勢不明顯，經(jīng)相關(guān)性分析與干腐病發(fā)病率之間相關(guān)關(guān)系極弱，相關(guān)系數(shù)僅為0.095；隨施鉀量的增加干腐病發(fā)病率有下降趨勢，對其進行相關(guān)分析時得到的相關(guān)系數(shù)為-0.914，極顯著，說明施鉀量與干腐病發(fā)病率間存在極顯著負相關(guān)關(guān)系。

表2　各處理對塊莖干腐病發(fā)病率及發(fā)病指數(shù)的影響Table 2 Effect of different treatments on incidence and disease index

表3　各處理塊莖養(yǎng)分含量與干腐病發(fā)病率線性方程及相關(guān)系數(shù)Table 3 Linear equation and correlation coefficient between tuber nutrient content and dry rot disease incidence

3　討論

施肥量直接影響作物養(yǎng)分狀況，而養(yǎng)分狀況的優(yōu)劣又關(guān)系到作物自身抗病性的強弱[14]，目前已有馬鈴薯貯藏期病害發(fā)生情況與施肥量關(guān)系的研究報道，同時該研究還給出安全貯藏的推薦施肥量，但施肥量因受農(nóng)田基礎(chǔ)肥力等因素影響，其參考價值較為有限[15]。試驗則是通過設(shè)置不同施肥量分析馬鈴薯塊莖養(yǎng)分含量的變化，并進一步將塊莖養(yǎng)分含量與貯藏期干腐病發(fā)病情況建立關(guān)系。

從馬鈴薯安全貯藏的角度出發(fā)，對其進行分析最終發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯塊莖氮含量在超過12.48 g/kg達到12.66 g/kg后，馬鈴薯干腐病發(fā)病率從0.61%增加到1.44%；馬鈴薯塊莖磷含量在5.08 g/kg到5.37 g/kg區(qū)間內(nèi)其干腐病發(fā)病率變化無明顯規(guī)律；馬鈴薯塊莖鉀含量為13.82 g/kg時干腐病發(fā)病率為0.96%，隨著塊莖鉀含量的增加馬鈴薯干腐病的發(fā)病率隨之降低，當(dāng)馬鈴薯塊莖鉀含量達到20.43 g/ kg時，其干腐病發(fā)病率僅為0.25%。因此，從馬鈴薯安全貯藏的角度給出馬鈴薯塊莖安全氮含量應(yīng)低于12.66 g/kg，馬鈴薯塊莖安全鉀含量應(yīng)大于20.43 g/kg。

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Effects of Potato Nutrient Management on Safe Storage

SHI Xiaohua1, YANG Haiying1*, YUN Ting2, ZHANG Zhifang1, CAO Yali2, ZHANG Haibo3

( 1. Inner Mongolia Potato Breeding Center, Hohhot, Inner Mongolia 010031, China; 2. Inner Mongolia Zheng Feng Seed Potato Company, Hohhot, Inner Mongolia 010031, China; 3. Horqin District Agriculture Technical Extension Center, Tongliao, Inner Mongolia 028000, China )

Abstract:Potato storage can cause great economical loss. How to control the storage loss has become an urgent problem of potato industry to be solved. To analyze the relationship between nutrient management and safe storage of potato, different treatments of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) were established in this experiment. The effects of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) on nutrient content of potato tubers and the relationship between nutrient content of potato tubers and the incidence of dry rot disease of potato were studied during the storage period. The results showed that nitrogen (N) and potassium (K) content of potato tuber had an effect on potato storage within a given range. From the point of potato safe storage, nitrogen (N) critical content of potato tuber should be less than 12.66 g/kg and potassium (K) critical content of potato tuber should be greater than 20.43 g/kg.

Key Words:potato; integrated nutrient management; safety storage; dry rot

*通信作者（

Corresponding author）：楊海鷹，研究員，主要從事馬鈴薯栽培研究工作，E-mail: nmzfyhy@163.com。

作者簡介：石曉華（1986-），男，碩士，主要從事馬鈴薯栽培研究工作。

基金項目：內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項和公益性行業(yè)科研專項（201203012-4-2）。

收稿日期：2014-11-17

文章編號：1672－3635（2015）02-0092-05

文獻標識碼：B

中圖分類號：S532