氮营养对秋马铃薯块茎发育中淀粉积累的影响

以高、低两类淀粉型品种为试验材料,研究在秋季栽植条件下不同氮营养水平对块茎淀粉积累特性的影响,为秋马铃薯的优质栽培提供依据。结果表明：①块茎发育中各施氮量下块茎总淀粉、支链淀粉和直链淀粉的含量呈“S”曲线变化,符合 Logistic方程 Y=K/（1＋ae-bT）,但不同施氮量对各淀粉积累强度,达到最大积累强度出现的时间存在差异,品种之间的影响也不完全一致。②高淀粉品种 XS-1,直链淀粉的最大积累强度在中等施肥水平较低,低、高施肥水平较高,支链淀粉、总淀粉随着施氮量的增加呈先升后降的变化趋势,低淀粉品种 XS-2,随着施氮量的增加,直链淀粉的最大积累强度呈下降,支链淀粉呈不断上升趋势,总淀粉呈先上升后又下降的变化趋势,达到最大积累强度的时间直链淀粉、总淀粉呈先升高后下降,支链淀粉一直下降的的变化趋势。     

青稞籽粒灌浆期淀粉质量分数的动态变化

为了研究青稞籽粒灌浆期直链淀粉与支链淀粉质量分数的动态变化。采用双波长分光光度法对3个青稞品种‘甘垦5号’、‘北青6号’和‘昆仑12号’的淀粉质量分数进行测定,并借助logistic对测定结果进行拟合,以求得总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的合成速率。结果表明,3个品种在籽粒灌浆期支链淀粉、总淀粉的质量分数是随生育期的延长而逐渐增加,‘北青6号’和‘昆仑12号’的直链淀粉也是随生育期的延长而逐渐增加的。其中‘北青6号’和‘昆仑12号’的支链淀粉/直链淀粉的比例呈现下降趋势,到花后15d之后,这一比例已接近相同。总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的合成速率均呈单峰曲线变化,即先增加后降低。并且均在花后21d左右达到最大积累速率,直链淀粉与支链淀粉的最终积累量主要取决于最大积累速率和平均积累速率的大小。研究初步揭示了青稞籽粒灌浆期直链淀粉、支链淀粉和总淀粉质量分数的积累规律。     

施氮水平对水地覆膜马铃薯农艺性状和产量的影响

针对马铃薯生产中氮肥施用过量问题,以陇薯10号为指示品种,在水地覆膜栽培条件下研究了施氮水平对马铃薯田间农艺性状及块茎产量的影响。结果表明:氮水平对马铃薯田间农艺性状有着明显影响,随着施氮量的增加,马铃薯叶面积指数、叶绿素含量、株高、茎粗和主茎数明显增加;而块茎折合产量、单株结薯重和平均单薯重随着施氮量的增加呈先增加后减小的单峰趋势变化。以施N 225 kg/hm~2的处理块茎折合产量最高,为39 961 kg/hm~2,较对照不施氮增产81.65%;单株结薯重最高,为570.45 g,较对照不施氮增加169.34 g;平均单薯重最高,为115.85 g,较对照不施氮增加38.71 g。说明水地覆膜栽培条件下,陇薯10号栽培的最佳施氮量为N 225 kg/hm~2。     

不同施钾量对淀粉型甘薯光合特性、淀粉含量及产量的影响

为明确不同施钾量对淀粉型甘薯淀粉含量的调控效应及其与光合特性的关系,选取徐薯18和商薯19这2个淀粉型甘薯代表品种布设2年田间试验,设CK(不施肥)、K_0(不施钾肥)、K_(75)(施K_2O 75 kg/hm~2)、K_(150)(施K_2O 150 kg/hm~2)和K_(225)(施K_2O 225 kg/hm~2)5个处理,研究施钾量对甘薯淀粉产量和淀粉含量等的影响,利用逐步回归分析等方法探究淀粉合成与光合指标的相互关系。结果表明,徐薯18的3个施钾处理淀粉产量分别提高了16.5%、25.7%和28.8%;商薯19的3个施钾处理淀粉产量分别提高了5.9%、11.9%和34.9%。2个甘薯品种的总淀粉含量随着施钾量的升高而呈显著升高趋势(P0.05),其中徐薯18各施钾处理分别较K_0处理提高0.4、1.2、2.4百分点,商薯19各施钾处理分别较K_0处理提高0.4、0.8、2.1百分点。增加钾肥施用量能显著提高甘薯直链淀粉含量,进而提高甘薯直链淀粉含量/支链淀粉含量。随着施钾量的增加,甘薯的SPAD值、净光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(q_P)和电子传递速率(ETR)整体上呈上升趋势,甘薯淀粉含量与SPAD值、P_n、F_v/F_m、q_p、ETR呈显著正相关,与钾积累量呈极显著正相关(r=0.96,P0.01)。综合甘薯产量和淀粉含量因素,推荐徐薯18的钾肥用量为150 kg/hm~2,商薯19的钾肥用量为225 kg/hm~2。研究结果可为淀粉型甘薯的钾肥高效利用提供理论基础。     

糜子籽粒形成过程中蛋白质、淀粉积累与相关合成酶特性

为探究糜子灌浆过程中籽粒蛋白质及淀粉积累规律,选用糯性和粳性糜子品种各2个,分别为‘龙黍21号’、‘晋黍5号’和‘榆糜2号’、‘陇糜8号’,分析淀粉合成相关酶活性的动态特性。结果表明:糜子开花后,粳糯品种籽粒脂肪含量先增加后减少,而粗蛋白含量不断减少,其中谷蛋白含量最高。各氨基酸中,谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸含量最高。淀粉含量变化呈S型增加,积累速率先增加后减小。4种淀粉合成相关酶(ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合性淀粉合成酶(GBSS)以及淀粉分支酶(Q酶))活性显示出单峰曲线变化。粳性品种中SSS酶主要调控直链、支链及总淀粉积累,Q酶主要调控总淀粉和直链淀粉,AGPP酶参与直链淀粉的积累;而糯性品种直链、支链及总淀粉积累主要受到SSS和Q酶的调控。     

不同施氮水平对高粱子粒淀粉积累规律的影响

本试验以我院选育品种"赤杂28"为试验材料,设立5个不同施氮处理,研究了不同施氮水平对高粱子粒淀粉积累的影响。研究表明,适当的氮肥量即N-9.3(纯氮9.3 kg/667 m2)处理和N-13.9(纯氮13.9 kg/667m2)处理能分别提高子粒灌浆初期(7~21 d)和末期(35~49 d)总淀粉和支链淀粉的含量及积累速率。高施氮量和低施氮都不利于子粒总淀粉和支链淀粉的积累。中等施肥水平即N-9.3(纯氮9.3 kg/667m2)处理对子粒直链淀粉的积累最有利。随灌浆过程的推进,高粱子粒中总淀粉、支链淀粉、直链淀粉的积累速率均呈单峰曲线变化,其中总淀粉、支链淀粉积累速率的峰值出现在子粒灌浆后第28天前后。支/直链淀粉的比值随二者积累的差异,呈双峰曲线变化。     

施钾对宁南旱区马铃薯块茎淀粉含量及淀粉合成相关酶活性的影响

【目的】研究施钾水平对宁南旱区马铃薯块茎淀粉含量和淀粉合成关键酶活性的影响。【方法】以青薯9号为试验材料，设置8个钾肥处理(CK为对照不施N、P、K肥，K₀:0 kg/hm²,K₁:30 kg/hm²,K₂:60 kg/hm²,K₃:90 kg/hm²,K₄:120 kg/hm²,K₅:150 kg/hm²,K₆:180 kg/hm²)，在各关键生育时期分别测定马铃薯块茎的总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量和淀粉合成关键酶活性，探讨不同施钾量对旱作马铃薯淀粉形成的影响。【结果】随着施钾量增加，马铃薯块茎中的总淀粉、直链淀粉与支链淀粉含量均呈现先升后降的单峰曲线变化趋势，并在K₃处理下达到最大值。K₃施钾水平较CK和K₀     

不同绿豆品种籽粒形成过程中淀粉积累特性

为探究绿豆籽粒灌浆过程中淀粉积累的特性,选用‘绿丰2号’、‘安绿7号’、‘冀0816毛-3’和‘安康绿豆’4个绿豆品种为材料,对开花后绿豆籽粒形成过程中淀粉代谢相关酶活性及直链淀粉、支链淀粉和总淀粉的积累变化进行测定,用Logistic方程拟合淀粉积累过程,并进行相关分析。结果表明,绿豆籽粒形成过程中,直链淀粉、支链淀粉及总淀粉积累量均不断增加。随着籽粒灌浆,4个绿豆品种的淀粉合成相关酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、颗粒结合淀粉酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)均呈先上升后下降趋势。籽粒淀粉积累符合Logistic方程。曲线拟合分析显示,大粒型绿豆‘安绿7号’和‘冀0816毛-3’最大淀粉积累速率均出现在花后8~11 d,小粒型绿豆‘绿丰2号’和‘安康绿豆’最大灌浆速率均出现在花后15~18 d。相关分析表明,绿豆籽粒中AGPase酶活性与淀粉积累速率呈极显著正相关。AGPase是绿豆淀粉合成的关键酶,绿豆淀粉的合成与积累主要由AGPase控制。     

马铃薯块茎不同部位淀粉含量及淀粉合成关键酶活性差异比较

为探讨马铃薯块茎不同部位淀粉及相应酶活性差异,选用不同淀粉含量品种(高淀粉品种克新22号,低淀粉品种克新19号)为供试材料,分析块茎不同部位(顶部、右侧、脐部、左侧和髓部)干物质、淀粉含量(包括直、支链淀粉含量)和淀粉合成相关酶活性差异。结果表明,块茎淀粉品质(粗淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量),由基因型可知,克新22号均高于克新19号;由块茎不同部位可知,两品种均表现块茎两侧脐部顶部髓部。淀粉形成关键酶活性,由基因型可知,克新22号SSS、GBSS和SBE活性均高于克新19号,而两品种AGPase活性差异不大;由块茎不同部位可知,总体表现块茎两侧脐部顶部髓部。其中,块茎不同部位SSS、GBSS和SBE活性差异显著,而AGPase活性差异不显著。研究结果为马铃薯块茎淀粉品质测定和淀粉合成酶活性合理取样提供科学依据。     

施氮和施钾水平对冬播马铃薯生长及产量的影响

以‘费乌瑞它’为材料,在南方冬闲田设计5个施氮水平(N1、N2、N3、N4、N5,分别施0、75、150、225和300 kg/hm2纯N)和5个施钾水平(K1、K2、K3、K4、K5,分别施0、75、150、225、300 kg/hm2 K2O),研究不同施氮、施钾水平对马铃薯生长及产量的影响。结果表明：块茎形成期和膨大期叶片的叶绿素含量随施氮、施钾量的增加而增加;块茎膨大期叶片SPAD值与施氮量呈显著正相关,块茎形成期叶片SPAD值与施钾量相关性不显著;块茎形成期和膨大期马铃薯的株高与茎粗均随施氮量的增加而增加,与施氮量呈显著正相关,与施钾量相关性不显著;块茎成熟期马铃薯的地上部、地下部干质量及总干质量均随施氮量的增加而增加,与施氮量呈显著正相关,与施钾量相关性不显著;马铃薯产量随施氮量增加呈上升趋势,施氮量在225 kg/hm2时各处理平均产量最高,为28 707.25 kg/hm2;马铃薯产量、单株块茎质量、单株块茎数与施氮量呈显著正相关,干物质含量与施氮量呈显著负相关;马铃薯产量、商品薯率、单株块茎质量、单株块茎数、干物质含量与施钾量的相关性不显著。     

多效唑对木薯产量和淀粉含量影响试验

在木薯不同生长期以不同浓度的多效唑溶液进行叶面喷施,观测多效唑对木薯农艺性状及产量和淀粉含量的影响。结果表明,木薯喷施多效唑能矮化植株,抑制地上茎秆生长,使植株叶色浓绿,增强光合作用,增加营养积累,促进薯块膨大,从而提高木薯的产量和淀粉含量,其中以苗期和薯块膨大期每公顷分别喷施900kg浓度为500mg/L和1000mg/L的15%多效唑溶液的处理效果最好,产量达41740kg/hm2,比对照增产26.72%,淀粉含量达38.3%,比对照增长22.4%,这种多效唑喷施方法可以在木薯生产中推广应用。     

不同取代度玉米辛烯基琥珀酸淀粉酯颗粒结构表征研究

利用红外光谱分析仪、X-射线衍射分析仪、偏光显微镜及扫描电子显微镜对不同取代度马铃薯淀粉辛烯基琥珀酸淀粉酯的物理、化学结构进行了表征比较.马铃薯淀粉经辛烯基琥珀酸酐(OSA)处理后,随着马铃薯淀粉取代度的增加:红外光谱图在1 724 am-1和1 565 cm-1处产生了吸收峰,并与608 cm-1的吸收峰逐渐加强;X射线衍射图中淀粉微晶结构略有增加,亚微晶结构相对减少,总结晶度下降,但淀粉的结晶类型未改变;偏光显微镜观察显示部分淀粉颗粒偏光十字开始消失或者变的模糊,脐点处随之发生爆裂,裂缝甚至沿脐点向外扩大;扫描电镜观察显示淀粉颗粒表面被腐蚀程度逐渐增强.     

小麦A型淀粉粒大小对淀粉特性及面包品质的影响

利用扫描电镜对10份小麦种质材料的淀粉粒大小和形态进行了观察,测定了供试样本的直链淀粉含量、面粉膨胀势和Zeleny沉淀值,分析了淀粉粒大小、形状与直链淀粉含量、面粉膨胀势、Zeleny沉淀值的关系。结果表明,不同小麦样本A型淀粉粒的大小有明显差别,淀粉粒的形状有圆形、椭圆型和长圆形。圆形和椭圆型淀粉粒比长圆形淀粉粒要大一些;直链淀粉含量低的小麦样本,A型淀粉粒的直径相对较大,膨胀势较高,Zeleny沉淀值也较高;淀粉粒直径与面粉膨胀势之间的正相关不显著,与直链淀粉含量的负相关达到极显著水平,与Zeleny沉淀值之间的正相关达到极显著水平。研究结果为小麦品质育种以及食品加工提供了理论依据和技术指导。     

木薯淀粉工业污泥复混肥对木薯生产的效应分析

[目的]研究施用木薯淀粉工业污泥复混肥对木薯生产的增产提质效果,为木薯淀粉工业污泥复混肥的推广应用提供科学依据.[方法]以木薯品种南植199和华南205为对象,分别探讨污泥复混肥不同用量(0、450.0、600.0、750.0、900.0 kg/ha)、不同肥料(常规施肥,常规施肥分别加污泥复混肥、复合肥、污泥、酒糟渣)和污泥复混肥不同施肥时期(前期;中期;后期;前、中、后期;前、中期;前、后期)对木薯农艺性状及产量和淀粉含量的影响.[结果]污泥复混肥单次施用量为600.0~750.0 kg/ha时对木薯的增产提质效果较好,以750.0 kg/ha最佳,该用量下两品种木薯的鲜薯产量和淀粉含量均最高,其中华南205平均产量为40126.00 kg/ha、南植199为34376.00 kg/ha,华南205平均淀粉含量为20.86%、南植199为26.77%.不同肥料的肥效排序为:污泥复混肥>复合肥>酒糟渣>污泥>常规施肥.在木薯生长前、中和后期各施污泥复混肥1次对木薯的增产提质效果最好,南植199产量达26196.23 kg/ha、淀粉含量达3032%,华南205产量达41126.06 kg/ha、淀粉含量达23.74%.[结论]木薯淀粉工业污泥经与酒糟渣、煤灰、化肥按一定比例混合堆肥后用于作物栽培,具有节约化肥成本、降低企业污泥处理成本、减少环境污染、提高作物种植效益等优点,可在农业生产中推广应用.     

紫薯淀粉对小麦淀粉凝胶特性的影响

以小麦淀粉和紫薯淀粉为材料，利用质构仪、核磁共振、动态流变仪和扫描电镜等分析了紫薯淀粉添加量（0～15%）对小麦淀粉凝胶特性的影响。结果表明：紫薯淀粉添加量在0～15%范围内，随着紫薯淀粉添加量的增加，小麦淀粉凝胶的弹性和内聚性显著增加(P < 0.05)，添加量为10%时，变化最明显。混合淀粉凝胶的弹性模量（G′）和粘性模量（G″）随着紫薯淀粉增加而增加，而损耗角正切值（tanδ）呈下降趋势且小于1，表明混合淀粉凝胶的固体性质增强。在冻融循环过程中，与纯小麦淀粉相比, 混合淀粉凝胶的脱水缩合率呈下降趋势，表明紫薯淀粉的添加使小麦淀粉凝胶强度增大，凝胶网络结构变致密，所以水分难以从淀粉凝胶网络结构中析出。低场核磁中的结果显示，紫薯淀粉的添加，使小麦淀粉凝胶中的一部分自由水转化为弱结合水，提高了混合凝胶的持水性；凝胶网络结构扫描结果显示，紫薯淀粉的添加使混合淀粉凝胶的孔洞分布均匀且孔洞变小。综合结果表明，紫薯淀粉可增强小麦淀粉凝胶的网络结构，改善小麦淀粉的凝胶特性。     

Optimization of slow-release fertilizer application improves lotus rhizome quality by affecting the physicochemical properties of starch

To achieve the dual goals of high yield and good quality with low environmental costs, slow-release fertilizer (SRF) has been widely used in lotus cultivation as new type of fertilizer instead of traditional nitrogen fertilizer.  However, the optimal amount of SRF and how it would promote lotus rhizome quality remain unclear.  This study was designed to investigate the photosynthetic characteristics and the synthesis, accumulation, and physicochemical properties of lotus rhizome starches under six SRF levels (CK, S1, S2, S3, S4, and S5).  Compared with CK (0 kg ha^–1), the net photosynthetic rate (P_n) and SPAD values of leaves remained at higher levels under SRF treatment.  Further research showed that SRF increased the lotus rhizome yield, the contents of amylose, amylopectin, and total starch, and the number of starch granules.  Among the six SRF levels, S3 (1 035 kg ha^–1) showed the greatest difference from CK and produced the highest levels.  With the increasing SRF levels, the peak, hot and final viscosities decreased at first and then increased, but the setback viscosity and pasting temperature increased.  In order to interpret these changes at the molecular level, the activities of key enzymes and relative expression levels of starch accumulation related genes were analyzed.  Each of these parameters also increased under SRF treatment, especially under the S3 treatment.  The results of this study show that SRF, especially S3 (1 035 kg ha^–1), is a suitable fertilizer option for lotus planting which can improve lotus rhizome quality by affecting starch accumulations related enzymes and genes.  These results will be useful for SRF application to high-quality lotus rhizome production with low environmental costs.     

模拟酸雨对小麦产量及籽粒蛋白质和淀粉含量及组分的影响

以宁麦13和徐麦31两种小麦(Triticum aestivum)品种为材料,通过盆栽试验研究了不同pH值酸雨对小麦产量和籽粒品质的影响。结果表明:模拟酸雨抑制了小麦的生长,减少了生物量的积累。pH值2.0酸雨处理后宁麦13的单穗粒数和单茎产量分别较对照下降了48.6%和56.7%,徐麦31则分别下降了31.2%和39.7%,差异显著。小麦籽粒主要营养成分对酸雨胁迫响应不同,酸雨处理提高了籽粒氨基酸、蛋白质含量,pH值2.0酸雨处理后,宁麦13和徐麦31小麦籽粒中氨基酸含量分别比对照高36.6%和30.9%,总蛋白含量分别比对照高20.6%和15.1%,均与对照差异显著。而小麦可溶性糖、淀粉和脂肪含量较对照降低,且总体表现为酸度增强变化幅度增大。不同蛋白组分也对酸雨胁迫反应不同,酸雨处理提高了籽粒中清蛋白和球蛋白含量,而降低了谷蛋白含量和谷/醇。pH值2.0的酸雨处理后,宁麦13和徐麦31的清蛋白含量较对照分别增加了13.1%和23.9%,但与对照差异不显著。酸雨胁迫降低了总淀粉和支链淀粉含量,宁麦13和徐麦31的pH值2.0酸雨处理总淀粉含量分别较对照下降了11.8%和20.2%,与对照差异显著,但对直链淀粉含量影响不明显。可见酸雨不仅影响小麦的产量,而且对品质也有明显影响。酸雨处理尽管提高了籽粒总蛋白含量,但降低了谷蛋白和谷/醇,降低了其加工品质。     

木薯淀粉厌氧发酵液对西瓜生长和产量及品质的影响

以‘黑美人’西瓜为研究对象,研究施用木薯淀粉厌氧发酵液(化学耗氧量1 200 mg/L,用量为150 t/hm2)对西瓜生长发育、产量和果实品质的影响。结果表明:施用木薯淀粉厌氧发酵液,西瓜的侧蔓长度、侧蔓粗度、侧蔓节间长度、叶片长度、叶片宽度与常规施肥处理的差异达极显著水平,分别比常规施肥处理提高了64.4%、51.6%、13.5%、20.9%、16.8%;施用木薯淀粉厌氧发酵液西瓜的单株结瓜数、单瓜质量、单位面积产量与常规施肥处理的差异达极显著水平,分别比常规施肥处理提高61.9%、72.7%、105.8%,但第一瓜着生节位与常规施肥无显著差异;施用木薯粉淀厌氧发酵液极显著提高了西瓜的纵径、横径、果形指数、纵周长和横周长,分别比常规施肥处理的高35.2%、20.9%、9.4%、26.4%、30.0%;施用木薯淀粉厌氧发酵液的西瓜的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、V-C和可滴定酸含量极显著高于常规施肥处理的,分别比常规施肥处理的高34.2%、58.8%、14.3%、26.8%、50.0%,但可食率的差异不明显。表明木薯淀粉厌氧发酵液可作为追肥在西瓜生产中应用。     

灌浆成熟期氮素营养对水稻增产及淀粉品质的影响

选用4个直链淀粉含量差异显著的粳稻品种,研究齐穗期施氮肥对水稻产量性状、籽粒蛋白质含量和淀粉RVA谱特性影响,以及米粉蛋白质水解处理对淀粉RVA谱特性影响。结果表明,齐穗期施氮肥可显著或极显著提高稻谷千粒重、成熟度和结实率及稻米蛋白质含量,降低直链淀粉含量,增减幅度因品种不同而异;齐穗期施氮肥可极显著降低高直链淀粉含量品种最高黏度、最低黏度、最终黏度及下降黏度值,而低直链淀粉含量品种为与之相反极显著增加,黏滞峰消减值既有极显著增加品种,也有极显著降低和无变化品种;蛋白质含量有极显著差异的米粉被碱水处理后蛋白质含量均降低到2.48%~2.64%,施粒肥与否水解处理后供试材料间米粉蛋白质含量均无显著差异;施粒肥与否去除稻米蛋白质可极显著增加米粉最高黏度和下降黏度值,并极显著降低粘滞峰消减值、最低黏度、最终黏度,其中下降黏度值增加幅度和粘滞峰消减值降低幅度较大,且低直链淀粉含量品种变化幅度比高直链淀粉含量品种大。