朱紅++鈕福祥++徐飛
摘要:在沙壤質(zhì)潮土上通過2年的田間試驗,研究了不同鉀肥品種及用量對甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)及淀粉RVA特性的影響。結(jié)果表明,在試驗鉀肥用量水平下,甘薯產(chǎn)量隨氯化鉀和硫酸鉀用量的增加而提高,且高劑量的氯化鉀增產(chǎn)效果最好,而硫酸鉀處理的商品薯率比氯化鉀高。施用氯化鉀可以提高紫心甘薯的花青素含量,硫酸鉀處理可提高甘薯蛋白質(zhì)含量。氯化鉀低量(K75)與硫酸鉀中量(K150)水平下,甘薯薯塊含糖量高,蒸煮后的食用風(fēng)味好。施用硫酸鉀對改善甘薯鮮食品質(zhì)以及淀粉RVA特性的效果較好。因此,在生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)甘薯不同的種植用途,采取相應(yīng)的施肥技術(shù)。
關(guān)鍵詞:甘薯;鉀肥;產(chǎn)量;品質(zhì);RVA特性
中圖分類號: S531.062文獻標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2016)05-0138-02
鉀對植物正常生長、產(chǎn)量形成及品質(zhì)等都有重大影響,是影響作物品質(zhì)的“品質(zhì)因子”,能促進光合作用、碳水化合物的代謝及運輸、蛋白質(zhì)的合成[1]。 增施鉀肥可以增加干物質(zhì)向塊根中的分配比例,使干物質(zhì)在地上部的分配率降低,抑制地上部莖葉徒長,提高塊根產(chǎn)量[2] 。近年來隨著人們營養(yǎng)保健意識的增強,對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的要求也越來越高。在提高甘薯單產(chǎn)的同時注重品質(zhì)改良已成為我國甘薯發(fā)展的必然趨勢。甘薯品質(zhì)受栽培措施、遺傳、環(huán)境和病蟲害等多因素影響,而栽培措施中肥料對甘薯品質(zhì)的影響很大。甘薯是一種典型的喜鉀作物,鉀肥能提高甘薯薯塊鮮產(chǎn)[3-8]。研究表明,施用鉀肥可調(diào)節(jié)甘薯植株營養(yǎng)平衡,促進塊根膨大,提高產(chǎn)量。合理、適量施用鉀肥既可節(jié)省鉀肥資源,減少鉀肥用量,又可降低成本,增加農(nóng)民收入,在甘薯生產(chǎn)中鉀肥的施用越來越受到重視。
2007 年9 月國家發(fā)改委發(fā)布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》明確指出,將重點發(fā)展以木薯、甘薯、甜高粱等為原料的燃料乙醇產(chǎn)業(yè),甘薯作為新能源作物倍受關(guān)注。有關(guān)施肥對甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)影響,以及品質(zhì)指標(biāo)對淀粉RVA 特性影響的研究報道較多[9-13]。甘薯一直被認為是忌氯作物,導(dǎo)致薯農(nóng)在生產(chǎn)中不敢施用價格較為便宜、國產(chǎn)的氯化鉀,而有關(guān)氯化鉀對甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)影響的研究報道也不多見。本研究通過田間試驗和室內(nèi)分析,對氯化鉀和硫酸鉀2種鉀肥不同用量下甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)的變化進行了分析與探討,以期為鉀肥在甘薯生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
試驗于2009—2010年在江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所第5耕作區(qū)進行,供試土壤為沙壤質(zhì)潮土,主要養(yǎng)分含量:有機質(zhì)12.8 g/kg、全氮0.86 g/kg、有效磷14.5 mg/kg、有效鉀86.9 mg/kg。試驗所用氮肥為尿素,磷肥為磷酸一銨,鉀肥為氯化鉀和硫酸鉀。
1.2試驗設(shè)計
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,共設(shè)7個處理:①NP;②NPK75 (KCl);③NPK150 (KCl);④NPK300(KCl);⑤NPK75 (K2SO4);⑥NPK150 (K2SO4);⑦NPK300 (K2SO4)(字母下標(biāo)數(shù)字分別表示1 hm2 K2O 的用量)。各處理N、P2O5 的用量相同,分別為120 kg/hm2和90 kg/hm2。小區(qū)面積為19.18 m2(3.76 m×5.1 m),3次重復(fù),處理間設(shè)有隔離保護行。前茬作物為小麥,供試甘薯品種為徐紫薯0602。起壟前在試驗地劃好小區(qū),肥料混合后作底肥一次施入,并精確起壟;壟距0.85 m,株距0.23 m,每小區(qū)96株。田間管理同一般大田。6月上旬水平扦插,種植密度為49 500 株/hm2,收獲時按小區(qū)計產(chǎn),每小區(qū)隨機抽取無病蟲害的健康薯塊作為分析測試材料。
1.3試驗方法
收獲時測定甘薯產(chǎn)量,計算單株薯塊數(shù)、商品薯率;實驗室測定薯塊干率,淀粉、蛋白、可溶性糖含量和還原糖含量。選樣用烤箱進行烘烤,烘烤后品嘗,根據(jù)薯塊的綜合風(fēng)味(包括薯塊甜度、黏度、面度、香度和纖維感)進行評分。
1.3.1干率測定每品種取中等大小的鮮薯塊(取樣100 g,切成厚薄均勻的片,在烘箱中80 ℃烘至恒質(zhì)量,測定干物質(zhì)。干率=烘干最后干質(zhì)量/鮮質(zhì)量×100%。每個品種測3次,重復(fù)稱量3次恒質(zhì)量值,取3次的平均值。
1.3.2粗淀粉、粗蛋白、可溶性糖、還原糖含量測定采用近紅外光譜分析。
1.3.3淀粉RVA特性測定采用PERTEN Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Tech-master型黏度速測儀進行測定,用TCW配套軟件進行分析。樣品用量3.00 g,25.0 mL水溶解。所有樣品均重復(fù)測定3次。在攪拌過程中罐內(nèi)溫度變化如下:50 ℃下保持1min,以11.25 ℃/min的速度上升到95 ℃(4 min);95 ℃下保持4.5 min;以11.25 ℃/min下降到50 ℃(4 min);50 ℃下保持3.5 min。攪拌器在起始10 s內(nèi)轉(zhuǎn)動速度為960 r/min,之后保持在160 r/min。黏滯性值用cp(厘泊)表示。RVA譜特征除用最高黏度(PKV)、最低黏度(HPV)和最終黏度(CPV)描述外,還用崩解值(BDV=PKV-HPV)、回復(fù)值(CSV=CPV-HPV)、糊化溫度(PT)、峰值時間(達到最高黏度所需時間T)等表示。
2結(jié)果與分析
2.1不同鉀肥對甘薯產(chǎn)量的影響
由表1可以看出,施鉀對鮮食型甘薯品種徐紫薯0602的結(jié)薯習(xí)性影響不大,其平均單株結(jié)薯數(shù)為2~3個。與對照(不施鉀)相比,增施鉀肥可以提高鮮薯產(chǎn)量,其中硫酸鉀的K150、K300與氯化鉀的K300處理產(chǎn)量均達到顯著水平,在所有處理中又以氯化鉀的K300處理產(chǎn)量最高。從2種鉀肥不同用量水平的平均產(chǎn)量看,施用氯化鉀為14 148.8 kg/hm2,要稍高于硫酸鉀的13946.7 kg/hm2,硫酸鉀的K150與氯化鉀的K300處理甘薯干產(chǎn)產(chǎn)量均達到顯著水平,表明足量施用氯化鉀完全可以達到與硫酸鉀相同的增產(chǎn)效果。增施鉀肥同樣可以提高鮮薯商品率,由于鮮薯產(chǎn)量的提高,施鉀處理的商品薯率比對照相應(yīng)提高了25.6%~57.7%,其中施硫酸鉀的平均商品薯率為1.73%,要高于氯化鉀1.53%,這也說明施用硫酸鉀對提高甘薯商品薯率的效果更好。
2.2不同鉀肥對于甘薯品質(zhì)的影響
不同類型鉀肥對紫薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響存在差異(表2)。與對照相比,施氯化鉀薯塊的花青素含量均有不同程度提高,平均含量提高1.6 mg/kg,其中以K150處理含量最高;而蛋白質(zhì)含量均有所降低。施用硫酸鉀的效果恰好相反。表明增施氯化鉀有利于薯塊花青素積累,施用硫酸鉀則有利于蛋白質(zhì)的形成。從鉀肥的用量與花青素、蛋白質(zhì)含量的變化看,施用量高而含量則相對較低,主要是薯塊產(chǎn)量的“稀釋效應(yīng)”所致,其單位面積產(chǎn)量高。在2種鉀肥不同用量的處理中,以氯化鉀的K75、硫酸鉀的K150處理的薯塊可溶性糖和還原糖含量最高,分別比對照提高了5.39%、3.29%和1.96%、1046%,它們的食用品質(zhì)也最好,綜合評分分別達到了較好(4分)和好(5分)級別。可見紫色甘薯用作鮮食品種,通過栽培措施提高薯塊的可溶性糖含量,可以掩蓋花青素的苦味,大大改善蒸煮后的食用風(fēng)味。
2.3不同鉀肥對甘薯淀粉RVA特性的影響
淀粉是甘薯最主要的組成成分,淀粉糊化特性是反應(yīng)淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo),也是評價甘薯淀粉物理品質(zhì)的重要參數(shù),尤其是淀粉質(zhì)地與消化性方面,因此對薯塊食味和加工品質(zhì)有著重要的影響。經(jīng)RVA儀對甘薯淀粉勻漿在加熱、持續(xù)高溫和冷卻過程中黏滯力的測定結(jié)果(表3)可以看出,與不施鉀肥(對照)相比,施鉀可以提高淀粉的黏滯力,氯化鉀處理的平均最高黏度值、最低黏度值和最終黏度值分別提高了4%、6%、8%,施硫酸鉀處理則分別提高了8%、18%、21%,由其換算出的崩解值和回復(fù)值也均有不同程度的提高。2種鉀肥對淀粉黏滯力的影響也表明,施用硫酸鉀對改善甘薯淀粉RVA特性的效果更好。而同品種鉀肥不同用量間的淀粉黏滯力值以及峰值時間、糊化溫度差異不大。
3結(jié)論與討論
在沙壤質(zhì)潮土上,氯化鉀與硫酸鉀的不同用量水平對改善甘薯結(jié)薯習(xí)性的作用差異不大。隨著施肥量的增加,甘薯產(chǎn)量相繼增加。在低鉀水平下,2種鉀肥品種的甘薯產(chǎn)量都沒有表現(xiàn)出明顯的差異;在高鉀水平下,氯化鉀處理的產(chǎn)量明顯比硫酸鉀處理高。但硫酸鉀處理的商品薯率都比氯化鉀處理高。施用氯化鉀可以提高紫色甘薯的花青素含量,對加工提取色素有利;硫酸鉀肥處理蛋白質(zhì)含量高。氯化鉀低量(K75)與硫酸鉀中量(K150)水平下,薯塊含糖量高,蒸煮后的食用風(fēng)味好。而施用硫酸鉀對改善甘薯鮮食品質(zhì)以及淀粉RVA特性的效果較好。因此,甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)之間的關(guān)系較為復(fù)雜,不僅與品種有關(guān),且因肥料種類及運籌方式而異,在生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)甘薯種植用途,采取相應(yīng)的施肥技術(shù)。
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