全 文 :植物营养与肥料学报 2015,21(4):979-986 doi牶1011674/zwyf.20150417
JournalofPlantNutritionandFertilizer htp://www.plantnutrifert.org
收稿日期:2014-03-28 接受日期:2014-08-25 网络出版日期:2015-05-11
基金项目:国家自然科学基金(31401333);作物生物学重点实验室开放课题基金(2013KF13);农业部国家甘薯现代产业体系建设(CARS-
11-07B)资助
作者简介:陈晓光(1983—),男,山东泰安人,博士,主要从事作物高产、优质、高效栽培的理论与技术研究。Email:chenxggw@163com
通信作者 Email:395829285@qq.com
氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响
陈晓光1,丁艳锋2,唐忠厚1,魏 猛1,
史新敏1,张爱君1,李洪民1
(1中国农业科学院甘薯研究所/农业部甘薯生物学与遗传育种重点实验室,江苏徐州 221131;
2南京农业大学农学院,南京 210095)
摘要:【目的】氮是影响作物产量和品质性状的重要因素,合理施氮是提高作物产量和改善品质的主要途径。研究
施氮量对甘薯块根产量形成、营养品质和淀粉糊化特性的影响,对于明确江苏徐淮地区甘薯种植的适宜施氮量具
有重要意义。【方法】本文选用淀粉型甘薯品种徐薯22和兼用型甘薯品种徐薯28为试验材料,设置5个施氮水平
0、60、120、180、240kg/hm2。调查了甘薯不同生育期的叶面积指数、光合势、干物质积累和产量构成要素,采用分
光光度法测定了块根主要营养品质指标,利用Techmaster型RVA快速测定淀粉谱粘滞特性,分析明确施氮量对块
根主要品质指标和淀粉糊化特征值的影响。【结果】施氮N60kg/hm2增加了各生育期甘薯的叶面积,提高了甘薯
的光合势,显著增加了块根产量(徐薯28增产1638%,徐薯22增产931%),过量施氮(N240kg/hm2)则产量降
低。施氮并未显著降低块根中的淀粉和直链淀粉含量,但明显增加了可溶性糖和蔗糖含量。施氮显著提高最高粘
度、最低粘度、最终粘度和消减值。相关分析显示,直链淀粉含量与最高粘度值和崩解值呈极显著或显著负相关
(相关系数分别为-090和-071);直链淀粉含量与消减值呈显著正相关(相关系数为073)。【结论】综合
考虑甘薯的产量和品质,在本实验条件下甘薯较为适宜的氮肥用量约为60kg/hm2。
关键词:甘薯;氮肥;产量;营养品质;糊化特性
中图分类号:S531062 文献标识码:A 文章编号:1008-505X(2015)04-0979-08
Suitablenitrogenrateforstoragerootyieldandqualityofsweetpotato
CHENXiaoguang1,DINGYanfeng2,TANGZhonghou1,WEIMeng1,SHIXinmin1,ZHANGAijun1,LIHongmin1
(1SweetpotatoResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/XuzhouSweetpotatoResearchCenter,
Xuzhou,Jiangsu221131,China;2ColegeofAgronomy,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
Abstract:【Objectives】Reasonablenitrogensupplygreatlyboostscropyieldandquality.Theoptimumamountof
nitrogenwasdeterminedtoinvestigatetheefectofnitrogenfertilizeronyieldformationofstorageroot,nutritional
qualityandstarchpastingproperties.【Methods】Afieldexperimentwascariedoutusingtwosweetpotato
cultivars,Xushu28andXushu22FiveNapplicationratesweredesigned:0,60,120,180and240kg/hm2,
respectively.Thesweetpotatoleafareaindex,photosyntheticpotential,drymateraccumulationindexandyield
componentswereinvestigatedindiferentgrowthstages.Thenutrientqualityindicatorsofstoragerootwere
determinedusingspectrophotometricmethod.TechmastertypeRVAwasusedfortherapidlydeterminationofthe
viscositycharacteristicsofstarch.【Results】Theleafareaofsweetpotato,thephotosyntheticpotential,and
storagerootyieldwereincreasedbytheNapplication,thehighestyieldincreaseof1638% forXushu28and
931% forXushu22wereobtainedunderthetreatmentofN60kg/hm2,butwhentheNratewasashighas240
kg/hm2,thestoragerootyieldwasreduced.Nratewouldnotremarkablyreducethecontentofthestarchand
amylose,butincreasethecontentofsolublesugarandsucrosesignificantly.Nitrogenapplicationsignificantly
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
increasedthepeakviscosity,hotpasteviscosity,coolpasteviscosityandsetbackvalues.Corelationanalysis
indicatedthatamylosecontentwasnegativelycorelatedwithpeakviscosity(r=-090)andbreakdownvalue
(r=-071).Amylosecontentwaspositivelycorelatedwithsetbackvalue(r=073).【Conclusions】
Comprehensiveconsideringtheyieldandqualityofsweetpotato,Napplicationrateof60kg/hm2isareasonable
selection.
Keywords牶sweetpotato牷nitrogenfertilizer牷yield牷nutritionalquality牷pastingproperty
氮是甘薯生长发育所必需的大量营养元素,氮
素营养状况与甘薯产量形成,光合特性,磷、钾元素
的吸收等密切相关[1]。在甘薯生产中,适当的氮肥
投入是甘薯增产的有力措施之一[2],过高的氮肥施
用量使甘薯的光合产物向地下部分输送减少,降低
干物质收获指数[3-4]。在一定施氮量范围内,甘薯
产量随施氮量增加而增产,受气候、土壤质地、氮肥
水平和甘薯品种的影响氮肥增产效率差异很
大[5-8]。氮素供应还影响作物的淀粉含量及其性
质。如随着氮素营养的增加,稻米胶稠度变短,最高
粘度和最终粘度值变小,蒸煮食味变劣[9],氮肥降
低玉米籽粒淀粉含量[10-12]。合理调整氮肥用量,使
其最大限度地提高产量、降低氮肥的负效应,已成为
甘薯生产中亟待解决的问题。为此,我们以淀粉型
品种徐薯22和兼用型品种徐薯28为材料,在江苏
省徐淮地区开展了施氮量对甘薯块根产量、主要营
养品质及淀粉RVA谱特性的影响研究,旨在为优质
专用甘薯的大面积生产提供科学施肥依据。
1 材料与方法
11 试验设计
试验于2012 2013年在江苏省徐州市农科院
试验站大田进行。试验田土壤质地为砂壤土,0—20
cm土层土壤有机质含量分别为 1795%、173%,
全氮为 0654、062g/kg,碱解氮为 5235、576
mg/kg,速效磷为 1544、1303mg/kg,速效钾含量
为8614、8101mg/kg。供试品种为徐薯22和徐薯
28。
试验共设 5个氮水平:0、60(N60)、120
(N120)、180(N180)和240(N240)kg/hm2,采用完
全随机区组设计。小区面积为20m2,3次重复。试
验于6月26日栽种,10月25日收获,采用大垄双
行种植模式,种植密度为5×104plant/hm2,株距25
cm。各小区在起垄前施 P2O590kg/hm
2、K2O240
kg/hm2,氮肥用尿素、磷肥用磷酸一铵、钾肥用硫酸
钾,所有肥料全部一次性基施。其他管理措施统一
按常规栽培要求实施。
12 测定项目与方法
121叶面积系数和光合势 参照张宾等[15]的方
法。于发根分枝结薯期(栽秧后50d)、薯蔓并长期
(栽秧后85d)和收获期(栽秧后120d)分别取代表
性植株5株,收集所有的绿叶片,并随机从其中选
100片绿叶片打孔,然后将所有叶片和打孔小叶在
60℃下烘干、称重,计算单株叶面积。
叶面积指数(LAI)=叶片总面积/土地面积
光合势(LAD)=1/2(LA2+LA1)×(t2-t1)
其中:LA1和LA2分别表示前后两次取样时的叶面
积;t2-t1表示两次取样时间间隔。
122干物质积累 分别于发根分枝结薯期(栽秧
后50d)、薯蔓并长期(栽秧后85d)和收获期(栽秧
后120d)取样。具体方法:在每个处理的取样区内
随机选择取样点,每个取样点选取生长正常一致的
5株,并挖出块根;然后将植株分为块根、叶片、叶柄
和茎蔓4部分,在60℃下烘干各时期样品至恒重,
测定干物重。
各生育阶段干物质积累量=阶段末干物质积累
量-阶段初干物质积累量
123产量 收获时将测产区内的块根全部挖出,
数出每个小区的块根总数,然后以小区为单位称块
根鲜重,记录并计算平均单株结薯数、单薯重和鲜薯
产量。
124营养成分 可溶性总糖含量采用蒽酮分光光
度法[16];淀粉含量用双波长分光光度法[17];采用碘
蓝分光光度法测定直链淀粉含量。采用半微量凯氏
定氮法测定块根中氮含量,以含氮量乘以57计算
块根蛋白质含量。
125淀粉糊化特性 采用 PERTEN Newport
Scientific仪器公司生产的Techmaster型RVA(rapid
viscosityanalyzer)快速测定淀粉谱粘滞特性,用
TWC(thermalcycleforwindows)配套软件分析。参
照唐忠厚等[18]的方法,样品量为300g,蒸馏水为
2500g。在搅拌中,罐内温度变化如下:50℃保持1
min,以1125℃/min的速度上升到95℃(4min)并
保持45min;再以1125℃/min的速度下降到50℃
089
4期 陈晓光,等:氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响
(4min)并保持35min。搅拌器的转动速度在起始
10s内为960r/min,之后保持在160r/min。甘薯
RVA谱特性用最高粘度(peakviscosity,PKV)、热
浆粘度 (hotviscosity,HPV)、最终粘度 (cool
viscosity,CPV)、崩解值(breakdown,BDV)、消减值
(setbackvalue,SBV)等特征值来表示,单位为 cP
(centiPoise)。
13 数据分析与处理
用MicrosoftExcel2003软件对数据进行录入和
计算,运用DPS705软件分析数据,采用新复极差
法进行平均数显著性检验。本文主要对2012年的
数据进行分析。
2 结果与分析
21 施氮量对甘薯叶面积指数(LAI)和光合势
(LAD)的影响
作物产量主要来源于光合作用,叶片是进行光
合作用、制造光合产物的主要器官,合理的叶面积指
数及其发展动态是实现甘薯高产的重要保障。栽秧
后50天,随施氮量增加甘薯叶面积指数增大;栽秧
后85天,施氮处理的叶面积指数显著高于不施氮处
理,但并非施氮量越大叶面积指数越大,表现为施氮
量大于180kg/hm2时叶面积下降。栽秧后85天之
后,叶面积下降,但下降的速度有快有慢,表现为不
施氮或高施氮量的甘薯叶面积指数下降快(表1)。
LAD是衡量群体绿色光合面积与光能截获时
间的指标,并与植株干物质积累量密切相关。不同
施氮量条件下由于叶面积指数的差异,各生育阶段
总的光合势明显不同(表1)。在栽秧后85天内,徐
薯28和徐薯22的光合势均表现为随施氮量的增加
而增加。在栽秧后85 120天内,各施氮处理的光
合势表现为不施氮最低,施氮240kg/hm2次之,适
量施氮时最大。
表1 施氮量对甘薯叶面积指数和光合势的影响
Table1 Efectofdiferentnitrogenratesonleafareaindexandphotosyntheticpotentialofsweetptato
品种
Cultivar
处理
Treatment
叶面积指数Leafareaindex
50d 85d 120d
光合势 Photosyntheticpotential[×104(m2·d)/hm2]
0 50d 50 85d 85 120d
徐薯28
Xushu28
N0 236c 387c 209b 5900c 10903c 10431b
N60 238c 437b 236ab 5950c 11813b 11778ab
N120 242bc 455ab 233ab 6050c 12198b 12041a
N180 258b 489a 244a 6450b 13073a 12848a
N240 294a 455ab 225ab 7350a 13108a 11851ab
徐薯22
Xushu22
N0 253c 414c 224b 6313c 11666c 11161c
N60 269c 494b 243b 6724c 13349b 12896b
N120 266c 501b 252a 6655c 13418b 13167ab
N180 317b 553a 245a 7934b 15224a 13965a
N240 388a 555a 225b 9702a 16503a 13649a
注(Note):数据为3次重复平均值Thedataaretheaverageofthreereplicates;同列数值后不同小写字母表示在005水平上差异显著Values
folowedbydiferentlowercaseleterswithinacolumnaresignificantlydiferentat005probabilitylevel.
22 施氮量对甘薯地上部和块根干物质积累的
影响
由表2可以看出两年施氮对甘薯产量的影响。
甘薯整个生育期内,两品种地上部干物质积累量均
表现为随施氮量的增加而增加;而块根中干物质的
积累量以施氮 N60 120kg/hm2的干物质积累量
为最高,施氮量大于180kg/hm2时块根干物质积累
量不变或下降。说明适量或少施氮肥能够增加块根
干物质积累,而过量施氮则不利于块根干物质的
积累。
189
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
表2 不同施氮量甘薯不同生长时期的干物质积累量 (g/plant)
Table2 DrymaterweightofsweetpotatoindiferentgrowingperiodsunderdiferentNrates
品种
Cultivar
处理
Treatment
地上部分 Aboveground
50d 85d 120d
块根 Storageroot
50d 85d 120d
徐薯28
Xushu28
N0 22.33c 49.41c 47.22b 30.41a 121.02b 203.13bc
N60 33.55b 52.67bc 53.27b 28.41ab 132.27a 219.73ab
N120 34.41b 55.12b 56.29a 26.25b 131.71ab 224.73a
N180 41.19a 58.34a 54.47ab 23.63c 125.36ab 196.69bc
N240 43.87a 57.41ab 49.96b 18.74d 122.33b 191.52c
徐薯22
Xushu22
N0 60.37b 88.89c 91.35b 11.62b 117.11b 173.37b
N60 62.96b 98.07b 108.37a 17.62a 128.16a 183.01a
N120 71.65a 106.71b 109.24a 7.18c 109.46bc 181.17ab
N180 72.09a 123.74a 98.79b 6.95c 108.37bc 160.33bc
N240 73.27a 118.35ab 102.7ab 6.55c 102.73c 143.39d
注(Note):数据为3次重复平均值Thedataaretheaverageofthreereplicates;同列数值后不同小写字母表示在005水平上差异显著Values
folowedbydiferentlowercaseleterswithinacolumnaresignificantlydiferentat005probabilitylevel.
23 施氮量对甘薯块根产量及其构成的影响
由表3可见,不同施氮处理的甘薯产量及其构
成参数存在差异,且这些差异在两年间的表现一致。
按照施氮因素的独立效应分析,施氮 N60 120
kg/hm2范围内,各品种的单株结薯数、单薯重和块
根产量均表现为增加,但差异未达到显著水平。当
施氮量增加到 N180kg/hm2时各品种块根单薯重
和单株结薯数下降,产量减少。表明适量施用氮肥
能有效增加甘薯单株结薯数、单薯重,提高块根产
量;施N60kg/hm2是优化各产量构成因素的最适
施氮量;施氮过量则不利于各产量因素的提高,还会
造成减产和环境污染。
表3 不同施氮量甘薯块根产量及其构成要素
Table3 YieldanditscomponentsofsweetpotatounderdiferentNrates
品种
Cultivar
处理
Treatment
2012
单株结薯数
Rootsperplant
(No.)
单薯重 (g)
Singleroot
freshweight
产量
Yield
(t/hm2)
2013
单株结薯数
Rootsperplant
(No.)
单薯重 (g)
Singleroot
freshweight
产量
Yield
(t/hm2)
徐薯28
Xushu28
N0 289ab 21933b 3169c 198b 30048b 2974c
N60 305ab 24188a 3688ab 235a 32896a 3865a
N120 312a 24064a 3754a 233a 32246a 3756a
N180 285b 23152ab 3299bc 219ab 30546b 3344b
N240 281b 23012ab 3233c 218ab 30833b 3360b
徐薯22
Xushu22
N0 194b 31566ab 3062b 218ab 32001b 3495b
N60 215a 31141ab 3347a 228ab 33659ab 3844ab
N120 204ab 32414a 3306ab 231a 35013a 4349a
N180 195b 29876bc 2913b 215ab 31016b 3328b
N240 188b 28531c 2607c 211b 29777b 3126b
注(Note):数据为3次重复平均值Thedataaretheaverageofthreereplicates;同列数值后不同小写字母表示在005水平上差异显著Values
folowedbydiferentlowercaseleterswithinacolumnaresignificantlydiferentat005probabilitylevel.
289
4期 陈晓光,等:氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响
24 施氮量对甘薯块根营养成分及淀粉糊化特性
的影响
241营养品质 营养品质是甘薯块根品质的核心
内容,与蒸煮食味密切相关。在甘薯收获期对块根
碳水化合物含量的测定结果(表4)表明,两个甘薯
品种的干物质率、淀粉和直链淀粉含量均随施氮量
的增加而降低,当施氮量分别达到 180和 120
kg/hm2时,徐薯28和徐薯22的淀粉含量降幅均达
到显著水平。由此可见,少量或适量施氮对甘薯块
根的淀粉含量无显著影响,而过量施氮会显著降低
块根中的淀粉含量。随施氮量的增加徐薯28和徐
薯22的可溶性糖和蔗糖含量显著增加,徐薯22和
徐薯28块根中的可溶性糖和蔗糖含量分别在施氮
N60kg/hm2和N180kg/hm2达到最大值。表明少
量或适量施氮可以使块根中保持较高的可溶性糖和
蔗糖含量。并且,两品种块根中的蛋白质含量均随
施氮量增加显著提高。
表4 不同施氮量对甘薯块根营养品质指标的影响
Table4 EfectsofNrateonnutritionalqualityindexesinstoragerootofsweetpotato
品种
Cultivar
处理
Treatment
干物质率
Drymater
(%)
淀粉
Totalstarch
(%)
直链淀粉
Amylose
(%)
可溶性总糖
Solublesugar
(%)
蔗糖
Sucrose
(%)
蛋白质
Protein
(%)
徐薯28
Xushu28
N0 3205a 6472a 1386a 1042c 533d 477c
N60 2979ab 6407ab 1334ab 1081bc 585c 493bc
N120 2990ab 6387ab 1324b 1119b 622bc 512b
N180 2981ab 6338b 1341ab 1213a 743a 515b
N240 2962b 6373b 1348ab 1205a 672b 552a
徐薯22
Xushu22
N0 2831a 6426a 1348a 713c 395c 622c
N60 2734a 6279ab 1323a 784a 447a 661bc
N120 2740a 6174b 1307ab 745abc 429ab 693b
N180 2752a 6239b 1296b 761ab 412b 701ab
N240 2750a 6205b 1278b 736bc 408bc 728a
注(Note):数据为3次重复平均值Thedataaretheaverageofthreereplicates;同列数值后不同小写字母表示在005水平上差异显著Values
folowedbydiferentlowercaseleterswithinacolumnaresignificantlydiferentat005probabilitylevel.
242淀粉糊化特性 由表5可以看出,RVA谱的
各项特征值在氮肥处理间存在不同程度的差异。与
不施氮肥处理相比,施用氮肥总体上使两品种块根
的淀粉最高粘度、最低粘度、最终粘度和消减值等特
征值升高,而在糊化温度、崩解值和回复值等特征值
上两品种表现出不同的结果,其中施氮使徐薯28的
淀粉崩解值和回复值减低,糊化温度提高;从氮肥施
用量看,徐薯28在施氮60 120kg/hm2时显著提
高淀粉最高粘度、最低粘度、最终粘度、消减值和糊
化温度等特征值,而施氮240kg/hm2时各 RVA谱
特征值有下降趋势,其中最高粘度值下降达显著水
平;徐薯22的最高粘度、最低粘度和最终粘度随施
氮量的增加而提高,而糊化温度则随施氮量增加显
著下降。说明施氮量对淀粉 RVA谱特征值的影响
因品种的不同而有差异。
243甘薯主要品质性状与淀粉 RVA谱特征值的
相关分析 由表6可以看出,淀粉含量、直链淀粉含
量与RVA谱特征值存在明显的相关性。淀粉含量
与最高粘度值和崩解值呈极显著负相关(相关系数
分别为 -090和 -083),而与消减值和糊化
温度呈显著正相关(相关系数分别为 080和
062)。直链淀粉含量与最高粘度值和崩解值也
呈极显著或显著负相关(相关系数分别为 -090
和-071);与消减值呈显著正相关(相关系数为
073)。这说明直链淀粉含量是影响 RVA谱特征
值的重要生化指标。从表6还可以看出,淀粉和直
链淀粉含量与最低粘度、回复值均没有显著的相
关性。
389
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
表5 不同施氮量块根淀粉RVA谱特征值(cP)
Table5 RVAprofilecharacteristicvaluesofthestofragerootsunderdiferentNrates
品种
Cultivar
处理
Treatment
最高粘度
Peakviscosity
最低粘度
Hotviscosity
崩解值
Breakdown
最终粘度
Coolviscosity
消减值
Setbackvalue
回复值
Setback
糊化温度
Pasting
temperature
徐薯28
Xushu28
N0 448600c 185950c 262650a 293350b -155250b 107400a 7108b
N60 463150ab 202600ab 260550ab 295700b -167450a 93100b 7256ab
N120 464900a 210000a 254900b 304900a -160000ab 94900b 7340a
N180 458550b 202950ab 255600b 303500a -155050b 100550ab 7140b
N240 453050b 198750b 254300b 292250b -160800ab 93500b 7220ab
徐薯22
Xushu22
N0 439100c 142600b 296500c 222850c -216250b 80250c 7068a
N60 474500c 143050b 331450b 231650b -242850a 88600ab 7020ab
N120 485150b 143500b 341650a 238300b -246850a 94800a 7033ab
N180 485600b 157850a 327750b 243700ab -241900a 85850bc 7035ab
N240 497250a 161050a 336200ab 247600a -249650a 86550b 6955b
注(Note):数据为3次重复平均值Thedataaretheaverageofthreereplicates;同列数值后不同小写字母表示在005水平上差异显著Values
folowedbydiferentlowercaseleterswithinacolumnaresignificantlydiferentat005probabilitylevel.
表6 淀粉RVA谱特征值(cP)及淀粉和直链淀粉含量之间的关系
Table6 CorrelationbetweenRVAprofilecharacteristicsandstarchandamylase
项目
Item
最高粘度
Peakviscosity
最低粘度
Hotviscosity
崩解值
Breakdown
最终粘度
Coolviscosity
消减值
Setbackvalue
回复值
Setback
糊化温度
Pasting
tempearture
淀粉含量(%)
Starchcontent
-090 054 -083 054 080 034 062
直链淀粉含量 (%)
Amylasecontent
-090 038 -071 046 073 057 041
注(Note):—P<0.05;—P<0.01.
3 讨论与结论
31 施氮对甘薯的干物质生产特征和产量的影响
甘薯光合生产是其产量形成的源泉,叶面积、光
合势、净同化率等都是表征群体光合生产能力的重
要指标。许多研究表明,植物群体叶面积指数是决
定光合产物的多少,衡量群体结构特点的重要指标,
且与产量密切相关,叶面积指数过大、过小或猛升、
陡降,均难于获得高产[1,19-20]。当叶面积指数不超
过4时,叶面积指数与光能利用率呈正比例变化;当
叶面积指数大于4时即为徒长趋势[1]。本研究结果
表明,在甘薯生长前期(栽秧后50d),叶面积指数
随施氮量的增加迅速提高,叶面积与施氮量表现出
明显的正相关性;而在甘薯生长中后期,叶面积指数
并非随施氮量的增加呈现逐渐增加的趋势。其原因
是施氮能够稳步促进甘薯茎叶生长发育,促使叶面
积指数迅速达到峰值;但施氮量过高使叶面积指数
上升过快(达到489 555),造成群体过大、通风
透光能力下降,导致后期叶面积指数迅速下降。光
合势的变化与叶面积指数变化趋势一致。表明强劲
的叶源生产能力(叶面积指数和光合势较大且衰减
速度慢)是甘薯物质生产能力提高的基础。
甘薯块根产量与光合生产和生物产量的相关性
非常复杂。本研究表明,施氮 N60kg/hm2有助于
单株干物质的积累,可有效提高甘薯产量,施氮达到
N240kg/hm2时不利于块根干物质的积累,降低甘
489
4期 陈晓光,等:氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响
薯产量。这与 Hartemink等研究得出的“过量施氮
使干物质向地下部的运转量减少,降低干物质收获
指数”结果一致[3]。其原因是适量施氮可促使甘薯
地上部分在生长前期快速生长,进而塑造高效的群
体结构,提高群体光合性能,保障干物质生产及其合
理分配,从而提高块根产量;而过量施氮使甘薯生长
前期的地上部茎叶生长过旺、群体过大,导致群体通
风透光差,无效干物质生产增多,干物质向地下部分
配比例降低,进而导致块根产量下降。施氮对甘薯
块根产量的影响主要决定于光合产物的积累与向块
根中的分配,而如何促进干物质向块根中的运转还
有待进一步深入研究。
32 施氮对甘薯营养品质及淀粉 RVA谱特征值
的影响
甘薯品质特性主要受遗传因素控制,不同品种间
甘薯营养品质、理化特性及淀粉RVA谱特征值存在
很大差异,同时受环境因素和栽培措施的影响也很
大[21-25]。本研究表明,施氮未明显降低淀粉含量,而
增加了可溶性糖含量,总体上改善了块根的食味。
甘薯淀粉的糊化特性直接影响其产品的质量及
加工的难易程度,直链淀粉含量是影响淀粉糊化特
性的主要因子之一[26]。Kitahara等[27]研究认为,甘
薯直链淀粉含量对糊化温度和淀粉糊的粘滞性没有
显著影响,而支链淀粉的链长分布对糊化温度、崩解
值和回冷恢复值有显著或极显著影响。黄华宏
等[21,25]的研究也表明,直链淀粉含量对甘薯糊化特
征谱没有显著影响。孙健等[28]的研究表明,直链淀
粉含量对甘薯淀粉糊化特性影响较小,干物率和淀
粉含量对糊化温度有显著影响。而 Colado等[26,29]
的研究表明,直链淀粉含量与PV、HV和FV间均存
在极显著负相关。可见,品种、环境和栽培条件都会
造成淀粉糊化特征谱的差异。在本研究中,施用氮
肥使两品种块根的淀粉最高粘度值、最低粘度值、最
终粘度和消减值等特征值升高,其原因可能是施氮
影响了淀粉合成酶活性,改变了淀粉成分组成,导致
淀粉分子合成途径与结构产生了变化,进而影响了
淀粉糊化特性谱特征值。但造成这种差异的具体原
因还需要进行深入的研究。
综上所述,施氮 N60kg/hm2增加了各生育期
甘薯的叶面积,提高了甘薯的光合势,显著增加了块
根产量。适量施氮导致块根中的淀粉含量略有下
降,但显著增加块根中的可溶性糖和蔗糖含量,改善
其食味。同时施氮可提高最高粘度、最低粘度、最终
粘度和消减值等特征值,改良淀粉的糊化特性。
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