摘要為探究葉面肥與不同鈣肥配施對馬鈴薯空心、產量、品質調控作用和影響，為馬鈴薯生產中鈣肥合理施用提供理論和實踐參考。以中晚熟品種“黔芋7號”為試驗材料，設置CK1（復合肥）、T1（復合肥+普鈣）、T2（復合肥±噴鈣）、T3（復合肥+普鈣+噴鈣）、CK2（復合肥+葉面肥）、T4（復合肥+葉面肥+普鈣）、T5（復合肥+噴鈣+葉面肥）、T6（復合肥+普鈣+噴鈣+葉面肥）共8個處理。結果表明，T1促進產量形成表現(xiàn)最佳，其次是T4和T5，T5塊莖品質改善最為明顯，抑制空心發(fā)生率效果突出的有T2、T3和T5。若以產量為主要目標，建議參照T1施肥方案。若以降低馬鈴薯空心缺陷為主要目標，建議參照T2施肥方案，結合經(jīng)濟產出效益和塊莖品質，建議參照T5施肥方案。

關鍵詞馬鈴薯；鈣肥；產量；品質；空心

中圖分類號S532"文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2025）02-0141-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.029

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

EffectsofCalciumFertilizersonPotatoYield，QualityandHollowing

ZHOU"Shuai，CHEN"En-fa，YE"Xi-miaoetal

（GuizhouInstituteofBiotechnology/MinistryofAgricultureandRuralAffairsKeyLaboratoryofCropCeneticResourcesandGermplasmInnovationinKarstRegion，Guiyang，Guizhou"550006）

AbstractToinvestigatetheregulatoryeffectsandimpactsoffoliarfertilizersincombinationwithdifferentcalciumfertilizersonpotatohollowing，yield，andquality，providingtheoreticalandpracticalreferencesfortherationalapplicationofcalciumfertilizersinpotatoproduction，thisexperimentutilizedthemid-to-latematuringvariety\"QianyuNo.7\"astheexperimentalmaterial.Eighttreatmentgroupswereestablished，includingCK1（compoundfertilizer），T1（compoundfertilizer+gypsum），T2（compoundfertilizer±calciumspray），T3（compoundfertilizer+gypsum+calciumspray），CK2（compoundfertilizer+foliarfertilizer），T4（compoundfertilizer+foliarfertilizer+gypsum），T5（compoundfertilizer+calciumspray+foliarfertilizer），andT6（compoundfertilizer+gypsum+calciumspray+foliarfertilizer）.Amongthesetreatments，T1demonstratedthebestperformanceinpromotingyieldformation，followedbyT4andT5.T5showedthemostsignificantimprovementintuberquality，whileT2，TandT5wereparticularlyeffectiveininhibitingtheoccurrenceofhollowing.Iftheprimaryobjectiveistomaximizeyield，itisrecommendedtofollowthefertilizationschemeofT1.Toprimarilyreducetheincidenceofpotatohollowingdefects，thefertilizationschemeofT2issuggested.Consideringbotheconomicoutputbenefitsandtuberquality，thefertilizationschemeofT5isadvisedforreference.

KeywordsPotato;Calciumfertilizer;Yield;Quality;Hollowing

馬鈴薯是全國第四大糧食作物，也是貴州省最重要的非谷類糧食作物，平均種植面積為80萬hm2，2020年貴州省馬鈴薯種植面積占全國的17.76%，位居全國第一位，馬鈴薯產量和品質對貴州省乃至全國的馬鈴薯產業(yè)發(fā)展至關重要?！扒?號”是貴州省科研單位自主選育的第一個國審馬鈴薯新品種，在黔西北地區(qū)及周邊相似氣候條件區(qū)域廣泛種植。

馬鈴薯是喜酸作物，種植過程中的鈣肥施用長期受到忽視。但鈣作為植物必需的營養(yǎng)元素，活躍參與植物生理活動的調節(jié)，能通過促進碳水化合物的分配提高塊莖產量^［1］，可以控制多種酶的活性增加有機物質的合成效率，提高塊莖中淀粉、Vc和可溶性蛋白含量，并降低還原糖含量^［2］。鈣是果膠重要成分，能增加塊莖硬度，降低空心等生理缺陷的發(fā)生^［3-4］。筆者通過開展葉面肥與不同鈣肥配施試驗，篩選出馬鈴薯最佳鈣肥施用模式，對馬鈴薯新品種的選育和推廣具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗安排在貴州省威寧縣雪山鎮(zhèn)種薯繁育基地，海拔2340m，年平均高溫16.7℃，年平均低溫6.5℃，年降雨天數(shù)122d，年均降水量890mm，年均日照時數(shù)1800h，無霜期180d，試驗地以玉米輪作，茬口種植蔬菜或油菜。

1.2試驗材料"以貴州省主栽品種“黔芋7號”（自主選育）為供試材料。

1.3試驗設計

田間試驗采用隨機區(qū)組排列，每個小區(qū)3次重復，小區(qū)面積16.25m2，小區(qū)長5.00m，寬3.25m。單壟單行種植，區(qū)組內小區(qū)間不留走道。試驗地周邊設2行以上保護行。播種50g左右的切塊種薯，各處理施肥方案見表1。復合肥和普鈣作為基肥施用。復合肥為普通復合肥（N-P2O5-K2O：12-18-15），按600kg/hm2施用，普通鈣肥為過磷酸鈣［Ca（H2PO4）2，CaSO4·2H2O，12%］，按300kg/hm2施用。葉面肥和噴鈣在塊莖生長期施用。葉面肥為硝酸鉀復合肥，按1600g/hm2配清水225kg施用。葉面噴施鈣肥為硝酸鈣［Ca（NO3）2］，按1600g/hm2配清水225kg施用。苗期進行覆土固苗（10～15cm覆土深度），其余栽培和田間管理措施均按統(tǒng)一方法進行，各地塊保持一致。2022年3月23日播種，10月15日收獲。

1.4測定項目與方法

塊莖采樣方法：在收獲時選擇各處理3個正常塊莖，帶回實驗室備測。塊莖總鈣：原子分光吸收法測定；蛋白質含量：蛋白質羰基含量檢測試劑盒（品牌：索萊寶，貨號：BC1275）測定；淀粉含量：淀粉含量檢測試劑盒（品牌：索萊寶，貨號：BC0705）測定；還原糖含量：還原糖含量檢測試劑盒（品牌：索萊寶，貨號：BC0235）測定；塊莖空心發(fā)生率：隨機挑選20個薯重200g以上大薯，豎切后調查空心情況。

2結果與分析

2.1不同處理對馬鈴薯塊莖產量和經(jīng)濟性狀的影響

由表2可知，鈣肥單獨處理中，CK1單株結薯個數(shù)為7.33個，T1處理單株結薯個數(shù)為9.00個，最高的為處理T2，達11.33個。單株重量最高的為處理T為1.68kg，其次是處理T為1.31kg。CK1因結薯個數(shù)和商品薯率均低，單株薯重低于各處理，僅為0.73kg。商品薯率最高的為處理T處理T3與其僅相差0.51百分點，最低的為對照，未達80%。產量方面，CK1為51.74t/hm2，T1、T2、T3分別提高14.51%、6.86%、11.31%。相較于CK施用不同鈣肥能提高商品薯率、促進結薯個數(shù)，從而影響馬鈴薯產量，但若僅促進個數(shù)，對產量的影響也不大。

葉面肥與不同鈣肥配施處理中，各處理單株結薯個數(shù)為T6gt;CK2gt;T5gt;T4，T6單株結薯個數(shù)最高，為16.00個，較CK2增長33.33%，T4結薯個數(shù)為8.00個，略低于T5。單株薯重為T6gt;CK2gt;T5gt;T4，T6平均單株薯重為2.27kg，較CK2增長23.37%，T4、T5差異很小，分別為1.43、1.50kg。商品薯率方面，T5商品薯率為90.95%，表現(xiàn)最優(yōu)，其次是T6，為88.13%。產量為T4gt;T5gt;CK2gt;T6，T4、T5分別較CK2提高2.66%和0.66%，T6較CK2降低4.78%。

由此可知，產量方面除T6外，不同鈣肥單獨施用或與葉面肥配施較CK1、CK2有明顯促進作用。在促進單株結薯個數(shù)、單株產量方面配施比僅施鈣肥表現(xiàn)更優(yōu)，如T6。

2.2不同處理對馬鈴薯塊莖總鈣含量的影響由表3可知，單獨施用鈣肥對馬鈴薯塊莖各部分鈣含量有明顯提升作用，各處理薯皮、環(huán)髓區(qū)薯肉、髓部薯肉總鈣含量無顯著差異。薯皮鈣含量最高的是T為300.78μg/g，比CK1高31.22%，其次是T鈣含量為286.57μg/g，比CK1高25.03%。環(huán)髓區(qū)薯肉和髓部薯肉總鈣含量為T1gt;T3gt;T2gt;CK且T1和T3含量相當，T2環(huán)髓區(qū)薯肉為30.73μg/g，髓部薯肉為22.85μg/g，分別比各自CK1高38.61%、48.76%。

葉面肥配施對馬鈴薯塊莖鈣吸收影響不大。薯皮T6含量最高，為304.19μg/g，較CK2增長27.21%，其次是T4和T5，分別較CK2增長16.22%、6.93%，CK2與處理T6呈顯著差異，其他各處理間無顯著差異；各處理環(huán)髓區(qū)薯肉鈣含量為T4gt;T6gt;T5gt;CK2，T4最高，為39.30μg/g，較CK2增長41.06%，T6、T5分別較CK2增長39.55%、23.22%。各處理髓部薯肉鈣含量為T4gt;T6gt;CK2gt;T5，各處理與對照無顯著差異。

由此可知，鈣肥對馬鈴薯塊莖各部位鈣含量提升明顯，葉面肥與不同鈣肥配施效果類似。薯皮含量最高，其次是環(huán)髓區(qū)薯肉，最低是髓部薯肉，符合塊莖類作物鈣的吸收規(guī)律。

2.3不同處理對馬鈴薯主要品質性狀的影響由表4可知，鈣肥單獨處理中，CK1和處理蛋白質含量為1.66%～1.80%，平均含量為1.73%，為T3gt;T2gt;T1gt;CK分別較CK1增長0.14百分點、0.07百分點、0.05百分點。淀粉含量為11.78%～15.05%，平均含量為13.41%，T3最高，達15.05%，較CK1增長3.27百分點，其次是T2，較CK1增長3.09百分點，CK1和T1未達12.00%。還原糖含量為1.79～1.98mg/g，平均含量為1.89mg/g，為T1gt;T2gt;CK1gt;TT1、T2差異極小，T3略低于CK1。

葉面肥不同鈣肥配施后的蛋白質含量為1.69%～1.97%，最低的是CK2，最高的是T5，其次是T6和T4，分別為1.93%、1.90%，較CK2增長0.24百分點、0.21百分點，各處理無顯著差異。淀粉含量為13.99%～18.70%，平均含量為16.50%，T6最高，達18.70%，其次是T4和T5，為17.86%和16.06%。CK2和T4、T5、T6存在顯著差異（Plt;0.05），其余各處理間無顯著差異。還原糖含量為1.69～2.36mg/g，CK2的還原糖含量最高，與T5、T6存在顯著差異，T6為1.70mg/g，與T4也存在顯著差異（Plt;0.05）。

由此可知，施用鈣肥可以提高馬鈴薯塊莖中蛋白質和淀粉含量，并能有效降低還原糖含量，通過葉面肥配施后，改善作用更為明顯，如施用鈣肥中，各處理的蛋白質含量比對照平均提高0.08百分點，葉面肥與鈣肥混施后提升0.24百分點。

通過綜合對比，施用復合鈣肥、葉面肥、復合肥的方式進行馬鈴薯種植，可以在馬鈴薯保證較高產品水平前提下，品質得到改善。

2.4不同處理對馬鈴薯空心發(fā)生率的影響

由表5可知，鈣肥單獨處理中，空心發(fā)生率最高為CK達30.00%，T2、T3處理都不空心，T1處理的空心發(fā)生率為5.00%。CK1的空心最大長度為7.70cm，T1處理的空心最大長度明顯縮短，僅3.40cm。CK1與T1處理在空心表現(xiàn)類型上也有差異，CK1有一字型、工字型2種類型，T1的空心形狀類似X型（圖1）。

葉面肥不同鈣肥配施處理中，空心發(fā)生率最高的為T4，為26.67%，其次是CK2，有20.00%薯塊出現(xiàn)空心，T6處理的空心發(fā)生率為15.00%，最低為T5處理，僅為3.33%。T6空心最大長度為7.1cm，T4、T5空心最大長度接近。CK2和T5處理空心類型為星型，T4處理的空心類型為一字型，T6處理的空心類型出現(xiàn)了不規(guī)則和工字形（圖1）。

由此可知，施用鈣肥能明顯改善塊莖空心發(fā)生情況，T2、T3處理后未有空心情況發(fā)生。葉面肥配合施用的2個處理即T5、T6的塊莖空心發(fā)生率比對照低，T4處理比CK2高，葉面肥配施的空心發(fā)生率平均為15.00%，低于CK20.05百分點。隨機各抽選20個空心與非空心的薯塊，發(fā)現(xiàn)空心的薯塊平均單個薯重513.39g，非空心平均單個薯重368.48g，差異顯著，大薯塊出現(xiàn)空心的概率更大，合理施用鈣肥能有效改善塊莖發(fā)育條件，塊莖發(fā)育穩(wěn)定在正常水平，限制塊莖過大，從而降低空心發(fā)生率（圖2）。

3結論與討論

鈣在馬鈴薯塊莖產量形成和品質調控方面具有重要作用。研究表明，在大田種植中施用鈣肥可以引起馬鈴薯單株結薯數(shù)量減少，但能增加單個塊莖的重量和整體商品薯率，從而提高產量。以試管薯為試驗對象，單株結薯數(shù)隨試管薯營養(yǎng)液中鈣濃度的增加而增加^［5-6］。鈣含量過多會引起馬鈴薯產量降低。孫磊等^［7］在土壤水溶性鈣含量為105.33 mg/kg的試驗田中開展施鈣處理試驗，2年平均結果表明，當施 CaO 40 kg/hm2時產量最大，較對照增加13.91%，施CaO 80 kg/hm2已不增產。李文霞等^［8］在土壤水溶性鈣含量為 383.25 mg/ kg的試驗田中開展施鈣處理試驗，當施CaO 57 kg/hm2時，馬鈴薯塊莖產量最大，當施CaO 171 kg/hm2 時，產量低于對照。研究表明，Ca^2＋通過鈣依賴蛋白激酶（CD-PKs）發(fā)揮功能，傳遞信號，若轉入蔗糖磷酸合成酶，可增進呼吸作用和糖酵解，若轉入轉化酶，會導致塊莖數(shù)量減少，但使塊莖的體積增加^［9］。因此，塊莖的形成和發(fā)育可能受到鈣信號和糖信號協(xié)同調控。同時土壤中的Ca²⁺能夠平衡匍匐莖莖尖的激素情況，促使塊莖的形成^［2］。

鈣具有抑制細胞呼吸的功能，并通過控制多種酶活性增加有機物質的合成效率，提升果蔬品質^［10］。鈣素可以增強塊莖中淀粉合成酶的活性，促進塊莖中的淀粉積累^［11］。高建莉等^［12］研究硝酸鈣對冬作馬鈴薯產量和品質的影響發(fā)現(xiàn)，在硝酸鈣用量在0～300 kg/hm2時，馬鈴薯塊莖中可溶性蛋白、還原糖、Vc和淀粉含量均隨施鈣量的增加而增加。黃鵬翔等^［13］通過分析不同外源鈣肥處理對馬鈴薯貯藏品質的影響時發(fā)現(xiàn)，選用葉面噴施硝酸鈣或1 200～2 000 g/hm2 有機鈣時，能降低塊莖中還原糖含量，并顯著提高蛋白質、淀粉、Vc含量以及塊莖硬度?？招氖前殡S馬鈴薯塊莖膨大過程中的一種生理缺陷，多以星狀、不規(guī)則形狀的空洞發(fā)生，會嚴重影響馬鈴薯鮮食和加工品質。一般而言，馬鈴薯空心是由于髓部和髓周的細胞對物理應力、水分和養(yǎng)分波動的表現(xiàn)差異不同^［14-15］，但目前對影響空心分子機制還不明確。Palta^［16］ 研究表明通過提高塊莖鈣含量減少塊莖空心缺陷。

該研究結果表明，在基肥中僅施加一定量的過磷酸鈣（T1），可以明顯提升馬鈴薯塊莖產量和經(jīng)濟性狀，商品薯率提高8.51%、產量提升11.31%，200g以上大薯的空心發(fā)生率降低25%；若在追肥過程葉面噴施硝酸鈣（T3），蛋白質較對照增長0.14%，淀粉較對照增長3.72%，還原糖略低于對照，200g以上大薯的空心發(fā)生率降低至0。葉面肥與不同鈣肥配施表明，葉面肥對產量的貢獻不穩(wěn)定，僅部分處理對產量有提升作用，即CK2gt;CKT5gt;T2；對品質中淀粉和蛋白質含量改善效果突出，CK2gt;CKT4gt;TT5gt;T2，T6gt;T以T5效果最佳，其200g以上大薯的空心發(fā)生率也降至3.33%。該品種更適用于參照T5方式種植，可以促進馬鈴薯品種豐產，明顯改善其營養(yǎng)品質。該研究也為后期開展鈣素參與馬鈴薯代謝通路調控空心機理研究奠定堅實基礎。

參考文獻

［1］唐建昭，王靖，肖登攀，等.馬鈴薯生長模型的研究進展及發(fā)展前景［J］.中國農業(yè)科學，20254（5）：921-932.

［2］馬爽.鈣對馬鈴薯影響的研究進展［J］.黑龍江農業(yè)科學，2017（7）：102-104.

［3］杜強，李朝周，秦舒浩，等.鈣水平對馬鈴薯試管薯產量、質量和生理病害的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學報，20119（6）：1502-1509.

［4］丁紅瑾.鈣處理對貯藏期馬鈴薯主要成分及生理生化指標的影響［D］.銀川：寧夏大學，2013.

［5］GUNTERCC，PALTAPJ.Raisingseedtubercalciummayimpactitsqualityandperformance［C］//ProceedingsofWisconsinsannualpotatomeetings.［s.l.］：［s.n.］，1999：105-116.

［6］杜強.鈣對馬鈴薯植株生長及塊莖品質的影響［D］.蘭州：甘肅農業(yè)大學，2013：32.

［7］孫磊，湯金融，符強，等.外源鈣對馬鈴薯產量和貯藏品質的影響［J］.東北農業(yè)大學學報，20254（7）：1-140.

［8］李文霞，張昕，石瑛，等.外源鈣對馬鈴薯形態(tài)·生理·產量與品質性狀的影響［J］.東北農業(yè)大學學報，2015，46（7）：1-8.

［9］FANTINOE，SEGRETINME，SANTINF，etal.Analysisofthepotatocalcium-dependentproteinkinasefamilyandcharacterizationofStCDPK7，amemberinduceduponinfectionwithPhytophthorainfestans［J］.PlantCellRep，2017，36（7）：1137-1157.

［10］王利軍，李家承，劉允芬，等.高溫干旱脅迫下水楊酸和鈣對柑橘光合作用和葉綠素熒光的影響［J］.中國農學通報，20019（6）：185-189.

［11］賈立國，李利，秦永林，等.馬鈴薯鈣素營養(yǎng)研究進展［J］.北方農業(yè)學報，2018，46（1）：72-75.

［12］高建莉，邢開德，李罡.硝酸鈣對冬作馬鈴薯產量和品質的影響［C］//中國作物學會馬鈴薯專業(yè)委員會.馬鈴薯產業(yè)與脫貧攻堅（2018）.［出版地不詳］：［出版者不詳］，2018：391-394.

［13］黃鵬翔，劉玉匯，劉震，等.滴灌模式下苗期追施鈣肥對馬鈴薯產量及塊莖貯藏品質的影響［J］.西南農業(yè)學報，20234（11）：2404-2411.

［14］BUSSANAJ.Thecanonofpotatoscience：45.browncentreandhollowheart［J］.PotatoRes，2007，50（3/4）：395-398.

［15］REXBL，MAZZAG.Cause，controlanddetectionofhollowheartinpotatoes：Areview［J］.Americanofpotatojournal，1989，66（3）：165-183.

［16］PALTAJP.Improvingpotatotuberqualityandproductionbytargetedcalciumnutrition：Thediscoveryoftuberrootsleadingtoanewconceptinpotatonutrition［J］.PotatoRes，2010，53（4）：267-275.