薯片加工型马铃薯不同栽培处理对块茎产量、氮化合物积累及自然贮藏损耗的影响

《Agriculture》：Effects of Different Cultivation Treatments on Tuber Yield, Nitrogen Compound Accumulation, and Natural Storage Losses in Chip Potatoes

　　

马铃薯块茎的产量、消费者安全性与贮藏稳定性取决于品种基因型特征、用途、所采用栽培技术及贮藏条件之间的交互作用。本研究旨在综合评价杀菌剂与生物刺激素单独或组合进行种薯包衣对总产量与淀粉产量、不良氮化合物含量及块茎贮藏稳定性的影响。田间试验于2021—2023年连续三季在瓦尔米亚-马祖里大学Olsztyn农业试验站进行，采用随机裂区设计、三重复。供试材料为三个薯片加工型马铃薯品种，贮藏与室内分析在比得哥什科技大学完成。分析于收获后即刻及8℃、相对湿度95%可控条件下贮藏6个月后分别进行。创新点在于综合评估杀菌剂与生物刺激素种薯处理对产量、淀粉生产、硝酸盐（NO3?）与亚硝酸盐（NO2?）积累及贮藏损耗的效应。马铃薯基因型对块茎总产量及商品块茎比例有显著影响，最长生育期品种获最高总产与商品产。栽培技术对总产无显著影响，但杀菌剂与生物刺激素组合数值上总产最高（35.81 t ha?1），杀菌剂单用商品产最高（23.40 t ha?1）。薯片型品种硝酸盐（49.56 mg kg?1 FM）与亚硝酸盐（0.49 mg kg?1 FM）含量低，未超过儿童食品200 mg kg?1限值。贮藏6个月后两类氮化合物平均降8%，自然贮藏损耗低（均约3%）。生长期栽培因子对贮藏后氮化合物含量的影响趋势与收获后一致。结果表明所评栽培技术可推荐用于薯片加工马铃薯生产，但需扩大品种数（含炸条与鲜食型）进一步验证。

研究背景方面，马铃薯在全球粮食系统中具战略地位，薯片加工型原料要求高商品产、适宜干物质与淀粉、低还原糖、耐贮及低不良氮化合物。产量由基因型、环境、栽培管理、病害防控共同决定。现代栽培除增产外还需兼顾工艺质量、食品安全与贮性。已有研究多关注单一处理或氮肥与贮温影响，杀菌剂Moncut 460 SC（含flutolanil 460 g L^?1）与氨基酸类生物刺激素Supporter?组合对薯片型马铃薯产量、淀粉、NO₃^?/NO₂^?及贮后品质的协同效应尚不清楚，构成研究缺口。研究人员据此假设二者组合显著影响产量、化学组成与工艺质量且效应依贮况而异。

作者于2021—2023年在波兰Tomaszkowo试验站（53°42′N, 20°26′E）设两因素随机亚区试验（三重复）：因素一为三个薯片型品种‘Beo’早熟、‘Pirol’中早、‘Picus’中晚；因素二为四种种薯包衣处理——对照、Supporter?（0.3 dm³ ha^?1）、Moncut 460 SC（0.2 dm³ t^?1种薯）、两者组合。田间统一施氮120 kg N ha^?1（分基施与出苗前两次）、磷钾底施，无灌溉，按病虫警讯喷药。每小区收后取20 kg块茎，10 kg即析，10 kg于8℃、95% RH贮6个月。样本队列来源于三季田间三重复小区，实验室分析在Bydgoszcz科技大学完成。关键技术方法包括：随机裂区田间设计、气候室可控贮藏、冻干制样、离子选择电位法测NO₃^?（电极经KNO₃标定，Nernst方程换算）及H₂O₂氧化间接测NO₂^?、以干物质系数折算鲜重基准、三因素（评估期×品种×处理）ANOVA与Tukey HSD、Pearson相关。

研究结果部分，3.1总产、商品产及占比：年产量间差异显著，2022年水热分布最优总产最高；品种效应显著，‘Picus’三年均总产38.8 t ha^?1、商品产24.7 t ha^?1居首，‘Beo’商品率最高（75.3%）。处理无统计显著，但组合数值总产最高、单用杀菌剂商品产最高。3.2淀粉产量：与总产极显著正相关（r=0.791），‘Picus’淀粉产7.07 t ha^?1最高，2022年最高（6.99），2021年虽淀粉浓度高但因总产低淀粉产反最低（5.99），证淀粉产主要由产量潜力驱动。3.3硝酸盐与亚硝酸盐：三年收获即测均值NO₃^? 50.5 mg kg^?1 FM、NO₂^? 0.49 mg kg^?1 FM；2023年高温低雨含量最高；品种间‘Beo’最早熟含量最高（52.6/0.51），‘Picus’最低（43.03/0.42），印证早熟累积高。处理均降本，组合降幅最大（NO₃^??21.2%，NO₂^??32.1%）。贮6个月后NO₃^?再降7.2%、NO₂^?降8.2%，所有值远低于欧盟200 mg kg^?1儿童食品限。3.4自然贮藏损耗：六年均值2.5%—3.7%，2023低雨年最高，‘Pirol’品种3.3%略高于‘Picus’3.0%；Supporter?降0.30百分点，组合降0.43百分点。损耗与NO₃^?/NO₂^?呈正相关（r≈0.74）但非因果，反映生育期胁迫生理状态。

讨论部分指出，产量与贮性非直接因果，由基因型×气象×栽培共同塑造；NO₃^?累积受成熟期调控（早期还原窗口短）；生物刺激素与杀菌剂组合通过改善皮层木栓化、干物质分配与根系健康间接降氮累积与呼吸失重；贮温8℃、95% RH有效抑制萌发与蒸腾，使损耗维持在加工型推荐水平。作者强调三年单点结论外推受限。

结论部分翻译：最长生育期‘Picus’获最高总产、商品产与淀粉产，‘Beo’商品率最高；组合处理数值总产最高、单用Moncut商品产最高但均无统计显著；所有品种NO₃^?低于200 mg kg^?1限，贮后再降约8%；自然损耗均约3%，受生长季气象与栽培技术共同影响；所评技术在降低NO₃^?/NO₂^?与损耗上具潜力，但未显著增效产量与淀粉，故不足以作为薯片型通用方案，须多品种多地点多年验证。论文发表于《Agriculture》。