氣象因子對馬鈴薯品質的影響

氣象因子對馬鈴薯品質的影響

甘薯是世界上五大谷物之一。它是谷物、蔬菜、飼料和工業(yè)材料的資源。這是世界上除小麥和玉米以外的第三個重要谷物。在世界上最重要的糧食是小麥、玉米和水稻。它排名第四，具有高產量、早熟、廣泛用途、分布廣泛、既是蔬菜，也是糧食。寧夏中南部土壤疏松、土層深厚,氣候涼爽、晝夜溫差大,雨量熱量分布與馬鈴薯塊莖生長膨大期同步,非常適宜馬鈴薯生長,其生產的馬鈴薯質量在國內檔次最高,近年來馬鈴薯產業(yè)作為該區(qū)域特色產業(yè)之一得到迅速發(fā)展,除了保證馬鈴薯的穩(wěn)產、高產外,如何提高馬鈴薯的品質也是當地政府和農民關注的重點。作物的品質除了受品種特性和栽培方法影響外,也在很大程度上受氣象條件的影響。馬鈴薯的生長發(fā)育對氣象條件的依賴性強,對氣候變化的反應既敏感又脆弱,氣象條件對其生長發(fā)育影響大。氣象條件對馬鈴薯品質影響方面的研究較少,因此,于2008年在寧夏南部的西吉縣開展了不同品種的馬鈴薯分期播種試驗研究,并對生長和品質參數進行觀察測定,通過研究馬鈴薯的生長發(fā)育、品質等與氣象條件之間的關系,了解和掌握氣象條件對馬鈴薯的生長及品質等的影響,為西吉縣合理利用氣候資源、發(fā)展馬鈴薯產業(yè)提供科學依據。1材料和方法1.1西吉馬鈴薯產業(yè)的區(qū)域特色優(yōu)勢試驗在西吉縣進行,西吉縣近3年的馬鈴薯種植面積均超過農作物種植面積的35%,是我國最大的馬鈴薯種植縣。據統(tǒng)計資料顯示,2007年西吉的馬鈴薯加工企業(yè)和重點加工戶發(fā)展到2070家,年加工鮮薯能力達80萬以上,生產精淀粉12萬t,全粉5000t,粗淀粉4萬t,有效促進了馬鈴薯加工業(yè)的快速發(fā)展。使西吉的馬鈴薯加工業(yè)步入了系列化、規(guī)?；?、效益化的發(fā)展階段。近年來,西吉縣農民人均馬鈴薯產業(yè)收入不斷增長,2001年為110元,2007年提高到650元,占農民人均純收入的30%。隨著馬鈴薯種植面積的不斷擴大,加工銷售能力不斷提高,西吉馬鈴薯產業(yè)的區(qū)域特色優(yōu)勢地位與塊狀經濟雛形基本形成。該縣年平均氣溫5.4℃,7~9月降水量243.4mm,非常適合馬鈴薯在種植上要求的氣候溫涼、需水關鍵期降水偏多等氣候條件。另外,西吉縣土層深厚,土壤通透性好,富含鉀素,速效鉀平均含量達113.9mg/kg,非常適合馬鈴薯對鉀肥需求高的生物學特點。因此從整體上看,西吉縣的地理環(huán)境非常適宜馬鈴薯的生長發(fā)育,并以晚熟品種為主。1.2隴薯1.5%供試品種為西吉縣主栽的馬鈴薯寧薯4號和隴薯3號。寧薯4號株高一般為80~90cm,莖紅褐色,葉深綠色,生長勢強。結薯集中,塊莖大而整齊,耐貯藏。食用品質較好,植株抗花葉、卷葉病毒,抗晚疫病,輕感環(huán)腐病,抗旱,耐瘠薄。一般每667m2產量在1600kg以上,高產可達2500kg;隴薯3號株型半直立、較緊湊,株高60~70cm,莖綠色,葉片深綠色。薯塊呈扁圓或橢圓形,大而整齊。芽眼較淺并呈淡紫紅色。食用口感好,有香味?？共⌒詮?高抗晚疫病,對花葉、卷葉病毒具有田間抗性,產量高。這兩個品種是西吉縣的主栽品種,因而本研究選用這兩個品種進行試驗。1.3測定項目及樣本馬鈴薯試驗品種為寧薯4號和隴薯3號。試驗從2008年4月6日開始,每7d播1期,即分別于4月6日、4月13日、4月20日、4月27日、5月4日、5月11日、5月18日、5月25日、6月1日、6月8日(共10期)播種寧薯4號,每期試驗地為200m2;分別于4月13日、4月20日和4月27日播種隴薯3號(共3期),每期試驗地面積為200m2。每期試驗從播種到收獲均采用相同的種植和管理方式。在寧薯4號、隴薯3號的生長期間,對播種、出苗、分枝、花序及開花的日期進行觀測記錄,同期氣象數據由西吉氣象站提供。積溫、累積降水量、日照時數是指馬鈴薯整個生育期的數據。將各試驗點收獲的檢測樣本送到寧夏農林科學院農產品質量監(jiān)測中心進行品質分析。檢測項目為淀粉、還原糖、Vc等。淀粉、還原糖分別按GB5009.9-2003《食品中淀粉的測定》以及GB5009.7-2003《食品中還原糖的測定》方法測定,Vc采用2,6-二氯靛酚滴定法測定。2結果與分析2.14號的質量參數與環(huán)境因素的相關性2.1.1淀粉與累計降水量的關系寧薯4號淀粉含量與氣象因子之間的相關關系如圖1~圖3所示。從圖1~圖3可以看出,淀粉與≥10℃積溫、累計降水量、日照時數之間的決定系數(R2)分別為0.517、0.849、0.5308,且與累計降水量的相關性通過了置信度σ=0.01的檢驗,說明淀粉與累計降水量之間呈極顯著相關,擬合方程為y=0.4387x-57.259;與≥10℃積溫和日照時數的相關性通過了置信度σ=0.05的檢驗,擬合方程分別為y=0.0001x2-0.236x+160.34和y=0.0168x+38.412,均達到了顯著相關水平。說明在馬鈴薯生長期間,充分的降水對其淀粉的積累最為有利,且呈正相關。馬鈴薯中淀粉的積累受氣象因子影響水平的強弱為累計降水量>日照時數>積溫(≥10℃)。2.1.2寧薯4號生長和還原糖含量的關系寧薯4號還原糖含量與氣象因子之間的相關關系如圖4~圖6所示。從圖4~圖6可以看出,還原糖含量與≥10℃積溫、累計降水量、日照時數之間的決定系數(R2)分別為0.4098、0.5308、0.4643,相關性都沒有通過置信度σ=0.05的檢驗,相關性不明顯。說明在寧薯4號生長期間,還原糖含量受氣象因子的影響不明顯。從還原糖與累計降水量之間的關系(圖5)可以看出,隨著降水量的增多,還原糖含量增加的趨勢較明顯,可能是由于降水增多,土壤過濕或干濕交替,引起了馬鈴薯塊莖的次生生長,使臍部的淀粉水解成糖分來供應塊莖生長的需要,從而使糖分含量升高。2.1.3不同照時數的決定系數s1寧薯4號Vc含量與氣象因子之間的相關關系如圖7~圖9所示。從圖7~圖9可以看出,Vc含量與≥10℃積溫、累計降水量、日照時數之間的決定系數(R2)分別為0.4426、0.3215、0.6138,其中Vc含量與≥10℃積溫、累計降水量的相關性沒有通過置信度σ=0.05的檢驗,而與日照時數的相關性通過了置信度σ=0.01的檢驗。說明在寧薯4號生長期間,Vc含量主要受氣象因子中日照時數的影響,且呈現極顯著的正相關關系,即隨著日照時數的增加,寧薯4號的Vc含量逐漸提高。2.23號龍眼3號的品質參數與氣質因素之間的關系2.2.1品質指標的變幅范圍從表1可以看出,隴薯3號的淀粉、還原糖、含量因氣象因子的變化而受到了不同程度的影響。氣象因子的變幅范圍分別為:≥10℃積溫980.3~1092.6℃;累計降水量31.6~37.1mm;日照時數584.2~615.4h。相應的隴薯3號品質參數的變幅范圍分別為:1m2株(莖)重1340.74~1779.85g;每100g含淀粉49.48~53.88g、還原糖0.026~0.120g、Vc10.3~13.2mg。其中播期為4月20日的隴薯3號,其≥10℃積溫、累計降水量及日照時數均大于其他兩個播種期,同時其1m2株(莖)重、淀粉含量、還原糖含量及Vc含量也都略高于其他兩個播種期。說明氣象因子在某個范圍內,其≥10℃積溫、累計降水量及日照時數的增加會對馬鈴薯品質有正效應,但一旦超過這個范圍,可能對馬鈴薯的品質無利,還可能起到相反的效果。2.2.2量和維生素c含量從表2可以看出,1m2株(莖)重與≥10℃積溫呈正相關,與累計降水量、日照時數呈負相關;淀粉含量和維生素C含量與≥10℃積溫、累計降水量、日照時數均呈正相關;還原糖含量與≥10℃積溫呈負相關,與累計降水量、日照時數呈正相關。但相關性都沒有通過置信度σ=0.05的檢驗。本研究對隴薯3號只進行了3個播種期的試驗,所測得的數據不能很好地反應馬鈴薯的生長及品質受氣象因子的影響,但在一定程度上可大致反應整個趨勢。3容積、累計降水量、除雜劑含量與水氣壓正相關分析。據見表1,2本試驗結果表明,氣象因子不同,馬鈴薯的品質也不同,這與張小靜等的研究結果相似。通過分析寧薯4號的淀粉、還原糖、Vc含量與各氣象因子之間的關系,結果表明,淀粉受氣象因子的影響(≥10℃積溫、累計降水量、日照時數)較還原糖和Vc明顯,其中淀粉含量與累計降水量之間達到了極顯著相關水平,擬合方程為y=0.4387x-57.259;與≥10℃積溫呈顯著相關水平,擬合方程為y=0.0303x+25.261;與日照時數達到了顯著相關水平,擬合方程為y=0.0168x+38.412,這與李燦輝的結論相似。還原糖含量受氣象因子的影響不明顯,均沒有達到顯著相關。Vc含量與日照時數之間達到了極顯著相關水平,與≥10℃積溫、累計降水量之間的相關性不明顯。對隴薯3號的研究表明,在其生育期內,1m2株(莖)重變幅為1340.74~1779.85g;1m2株(莖)重與≥10℃積溫呈正相關,與累計降水量、日照時數呈負相關