氮-磷-钾肥施用量对燕麦品质影响

氮\磷\钾肥施用量对燕麦品质影响
摘要:研究了氮､磷､钾肥施用量对燕麦蛋白质､β-葡聚糖､脂肪含量的影响｡结果表明,燕麦子粒蛋白质含量随着氮素的增加而增加,但差异不显著;不同氮素处理间β-葡聚糖含量差异显著;磷素､钾素互作对脂肪含量影响差异显著｡通过回归分析得出子粒β-葡聚糖含量与氮､磷､钾用量之间的回归方程,子粒产量与蛋白质含量､脂肪含量､β-葡聚糖含量间的回归方程｡相关分析表明,蛋白质含量与产量呈极显著正相关,品质指标间､其他品质指标与产量间均为正相关,但相关不显著｡
关键词:燕麦;氮､磷､钾;蛋白质;脂肪;β-葡聚糖
Effect of NPK Fertilizers Application on the Quality of Oats
Abstract: The effect of NPK fertilizers on the content of protein, Beta-glucosan and fat in oats were studied. The results indicated that the content of grain protein in oats increased along with the increase of N fertilizer application, but there was no obvious difference among different N applications. There was significant difference in the content of Beta-the glucosan among different N treatments. N and P interaction had obvious influence on the content of fat. There was significant positive correlation between the content of protein and yield. Although there was positive correlation among the quality indexes, and among the quality indexes and the yield, these correlations were not remarkable.
Key words: oats; nitrogen phosphorus kalium; protein; fat; beta-glucosan
燕麦是一种营养价值较高的作物｡燕麦的品质不仅决定于遗传基础[1-5],同时也受环境条件和栽培措施的影响[2-9]｡氮素对大麦､燕麦蛋白质含量影响的报道较多[6,8,9];而氮素､磷素､钾素配施对燕麦品质影响的报道较少｡因此,试验以燕麦坝莜1号为材料,研究氮､磷､钾肥施用量对燕麦蛋白质含量､脂肪含量､β-葡聚糖含量等品质性状的影响,旨在为燕麦优质栽培提供理论依据和技术支撑｡
1材料与方法
1.1材料
试验于2007年在沈阳农业大学冬麦北移试验基地进行｡试验区土壤理化性质指标分别为(2007年测定):全氮1.06 g/kg,全磷2.35 g/kg,全钾26.1 g/kg,碱解氮111.0 mg/kg,有效磷59.8 mg/kg,速效钾104.0 mg/kg,有机质19.5 g/kg｡试验以燕麦坝莜1号为材料｡
1.2方法
1.2.1试验设计试验设氮素､磷素､钾素3因素,其中,N素(纯氮)3个水平为N1(67.0 kg/hm2)､N2 (144.0 kg/hm2)､N3(221.0 kg/hm2),P素(P2O5)2个水平为P1(36.0 kg/hm2)､P2(144.0 kg/hm2),K素(K2O)2个水平为K1(103.5 kg/hm2)､K2(155.5 kg/hm2),裂区设计(氮素为主处理,磷素为副处理,钾素为副副处理),随机区组排列,3次重复,共36个小区,占地面积216 m2｡2007年4月3日播种,播种量为150 kg/hm2,7月9日收获｡N素的1/3和全部的P2O5､K2O做种肥,其余2/3 N 素作追肥分蘖前施用,其他田间管理与小麦生产田相同｡
1.2.2测定项目与方法供分析用的燕麦子粒自然风干后测定蛋白质含量;燕麦子粒于85℃烘箱干燥24 h,用磨粉机磨碎,过0.5 mm孔径筛的燕麦粉用于测定脂肪含量､β-葡聚糖含量｡
蛋白质含量:采用Infratec1241近红外谷物分析仪,测定自然风干燕麦子粒蛋白质含量｡
脂肪含量:脂肪含量采用索氏提取法提取,剩余法测定｡
β-葡聚糖含量:β-葡聚糖含量采用McClery等介绍的酶学方法[10],用Megazyme 公司生产的β-葡聚糖(混联)检测试剂盒参照其提供的方法测定｡
1.2.3数据处理采用DPS､Excel数据处理系统统计分析试验数据｡
2结果与分析
2.1氮､磷､钾肥施用量对蛋白质和水分含量的影响
肥料是影响作物品质性状的一个重要因素,在试验中,氮素､磷素､钾素对燕麦子粒蛋白质含量､水分含量影响不大,燕麦子粒蛋白质含量随着氮素､磷素､钾素的增加而增加,氮素､磷素､钾素处理间差异不显著,且以处理N3(221.0 kg/hm2)P2(144.0 kg/hm2)K1(103.5 kg/hm2)最高(22.20%);水分含量以N1(67.0 kg/hm2)P1(36.0 kg/hm2)K2(155.5 kg/hm2)最低,为10.27%(表1､表2)｡在相同的氮素用量水平下,子粒蛋白质含量在不同的磷､钾处理间差异不显著,说明磷素和钾素对燕麦子粒蛋白质含量影响不大｡
2.2氮､磷､钾肥施用量对β-葡聚糖含量的影响
从表3可以看出,随着氮素用量的增加,子粒β-葡聚糖含量随着氮素的增加而逐渐增加,方差分析表明,β-葡聚糖含量在低氮水平､中氮水平､高氮水平间差异达显著水平(F=20.13*)｡多重比较表明,高氮处理β-葡聚糖含量显著高于中氮,说明在一定程度上,氮肥的使用量影响β-葡聚糖的积累｡不同磷素､钾素及肥料间的互作对β-葡聚糖含量影响不显著,β-葡聚糖含量随着磷素用量的增加而减少,随着钾素用
量的增加而增加｡说明适当调节磷素､钾素的用量有利于β-葡聚糖的积累,但作用有限｡而氮素､磷素､钾素对β-葡聚糖含量的影响没有显示出综合效应｡
子粒β-葡聚糖含量与氮､磷､钾用量之间的回归方程为:
y=1.918 00+0.003 43x1-0.000 80x2+0.001 47x3(x1为氮肥用量,x2为磷肥用量,x3为钾肥用量),回归方程显著(F=4.221,P=0.045 9);相关分析表明,燕麦子粒β-葡聚糖含量与施N量有极显著的相关性(P=0.004 4),燕麦子粒β-葡聚糖含量与施磷量呈负相关､与施钾量呈正相关,但相关性不显著｡
氮素对子粒β-葡聚糖含量的直接作用最大;其次是磷素对β-葡聚糖含量负的直接作用;钾素对其含量的直接作用为较小｡氮素､磷素､钾素对子粒β-葡聚糖含量影响的通径系数分别是0.756､
-0.152､0.135｡从β-葡聚糖含量来看,N3(221.0 kg/hm2)P1(36.0 kg/hm2)K2(155.5 kg/hm2)达最高值,为3.050%｡
2.3氮､磷､钾肥施用量对脂肪含量的影响
脂肪含量是燕麦品质的一个重要指标｡从表4可以看出,随着氮素､钾素用量的增加,子粒脂肪含量逐渐增加,随着磷素用量的增加而减少｡方差分析表明,磷素､钾素互作对脂肪含量影响差异显著(FP×K=8.887*)｡说明磷素和钾素显著影响燕麦子粒粗脂肪含量,氮素对燕麦子粒脂肪含量影响为正效应,但不显著｡从脂肪含量来看,N3(221.0 kg/hm2)P2(144.0 kg/hm2)K1(103.5 kg/hm2)达最高值,为7.891%｡说明要提高子粒粗脂肪含量首先要通过磷素､钾素合理搭配｡
2.4燕麦品质指标间及品质指标与产量的相关分析
相关分析(表5)表明,蛋白质含量与产量呈极显著正相关,而产量与脂肪含量､β-葡聚糖含量呈正相关,品质指标间呈正相关,但相关均不显著,说明燕麦的品质指标间､品质指标与产量间的矛盾较小,可以通过栽培管理技术措施达到品质和产量的综合提高｡
3讨论
增施氮肥有利于提高蛋白质的含量,在这一点上,基本得到公认,但是不同氮素处理间蛋白质含量有差异显著[9]､极显著和不显著[8]几种不同的结果,分析原因,可能是由于品种､地域和氮素水平的设置不同｡Eagles等[5]报道,随着氮肥用量的增加,大麦子粒蛋白质含量呈线性增加｡试验不同氮素处理间蛋白质含量差异不显著,但燕麦蛋白质含量与施氮量达显著相关｡
β-葡聚糖含量是燕麦品质研究的热点[5,6,8,9]｡陈锦新等[8]研究了同一施氮水
平下,氮肥处理对子粒β-葡聚糖含量的影响也表现为因品种不同有显著和不显著的差异;后期增施氮肥将显著提高子粒β-葡聚糖含量[6]｡研究认为,氮肥处理对子粒β-葡聚糖含量影响差异显著,说明增加N素的供应不仅促进了燕麦产量的增加,也促进了种子中β-葡聚糖的积累,增加氮肥的施用量是提高燕麦产量､β-葡聚糖含量的一个重要栽培措施｡
磷素､钾素对β-葡聚糖含量的影响研究较少｡研究认为,增施钾肥可以提高燕麦的β-葡聚糖含量,而增施磷肥减少了燕麦β-葡聚糖含量,说明钾素对燕麦的β-葡聚糖含量的影响是正效应,而磷素是一种负效应｡综合燕麦栽培中的经济效益分析,确定磷､钾素的合理施用量对燕麦生产有一定的实践意义｡
脂肪的含量随着磷素的增加而减少,随着氮素､钾素的增加而增加｡说明在一定程度上增施氮､钾肥有利于提高脂肪含量｡磷素､钾素互作对脂肪含量影响差异显著,因此在燕麦生产中应该充分重视磷､钾配合施用,发挥磷､钾养分增加脂肪含量的相互协调作用,达到培育高脂肪含量燕麦群体的作用｡氮肥､钾肥与燕麦子粒脂肪含量有正相关关系,而磷肥与脂肪呈负相关关系,但相关不显著｡
试验对产量和子粒各品质性状相关分析表明,蛋白质､脂肪含量､β-葡聚糖含量与子粒产量有一定的正相关关系,其中蛋白质与燕麦产量呈极显著正相关关系｡说明在一定产量范围内产量与品质指标的矛盾较小,燕麦的肥料管理可以根据生产上对品质指标要求的不同,采取不同的肥料施用量和配比,以达到燕麦优质高产的目的｡
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