硒、除草剂及不同生态因子对谷子品质的影响

发布时间：2018-10-24 17:14

【摘要】：谷子是医食同源的特色杂粮作物,现已成为国家现代农业产业技术体系建设的重要内容。谷田杂草的防除问题是限制谷子规模生产的主要因素,而且除草剂的不合理施用会严重影响谷子的产量和品质。谷子作为杂粮作物突出的作用在于其独有的营养保健功能,品质的优劣是决定谷子营养价值和市场价值的关键因素。因此,生产上不能单纯的把谷子作为粮食作物来对待而要更加注重谷子的品质。山西省独特的生态条件使得我省的谷子具有得天独厚的优良品质,本文采用多指标综合分析法初步探究了山西省高平、沁县、汾阳、榆次和繁峙(由南到北)5个谷子产地15个谷子品种品质性状的差异,并将其与各地多个生态因子进行逐层递进的多元统计分析,初步建立谷子品质与土壤因子、气候因子和地理因子之间的量化关系,寻求影响谷子品质的关键生态因子及其作用特征和规律；探究叶面施硒与谷子品质的量化关系,旨在为优质谷子的调优栽培管理和目标化种植提供理论依据。本论文的主要结果如下：(1)推荐剂量(22.5 g ai ha-1)下的苯磺隆对常规品种晋谷21号不安全,但对杂交品种张杂谷10号相对安全。在该剂量下,苯磺隆显著降低了晋谷21号的产量及产量相关指标、生物量、籽粒中蛋白质、Fe、Mn、Cu和Zn等品质指标的含量,但对张杂谷10号无显著影响。(2)①高平地区的谷子蛋白质含量显著高于其他种植区域。晋中21-31的蛋白质含量最高,其中蛋白质含量高于11%的品种有晋中21-31、晋品谷4号、长生11、长农35、相谷1号、晋品谷3号和长杂1201。②繁峙地区的谷子脂肪含量显著高于其他种植区域。脂肪含量最高的品种是相谷1号。③沁县、汾阳、繁峙、榆次和高平五个种植区域的谷子米胶平均长度变幅为80.49-112.49 mm,均表现为中等胶稠度。汾选13和K34-1表现为硬胶稠度；长农35表现为软胶稠度；其余品种均表现为中等胶稠度。④沁县和汾阳种植的谷子碱消值为4.0,表现为中糊化温度。汾选13的碱消值为2.7,属于高糊化温度谷子品种；长农35、太选16、晋中21-31和晋品谷3号的碱消值在4-5之间,属于中糊化温度谷子品种。⑤沁县种植的谷子直链淀粉含量最低(15.13%),表现为低直链淀粉型；榆次种植的谷子直链淀粉含量最高(18.23%),表现为非糯型。长生11、FZYZ008、长农35、晋品谷3号、晋中21-31的直链淀粉含量在13.21-14.86%之间,属于低直链淀粉型谷子品种；汾选13、K34-1、长谷468、长杂1201、吕黑谷、太选16、长农43、晋品谷4号、相谷1号的直链淀粉含量在17.18-19.79%之间,属于非糯型谷子品种。⑥汾阳和榆次种植的谷子Cu含量显著高于其他几个种植地区；晋中21-31的Cu含量最高,比Cu含量最低的长农43高出14.7%。繁峙种植的谷子Zn含量(9.19 mgkg-1)显著高于其他几个种植地区；长生11的Zn含量最高(9.22 mg kg-1),比锌含量最低的汾选13高出14.8%。汾阳和高平种植的谷子Fe含量显著高于其他几个种植地区；晋品谷3号的Fe含量最高,比Fe含量最低的K34-1高出4.13%。沁县种植的谷子Mn含量(12.68mg kg-1)显著高于其他几个种植地区；晋品谷3号的Mn含量最高,比Mn含量最低的长农43高出14.20%。高平种植的谷子Ca含量显著高于其他几个种植地区；汾选13的Ca含量最高,比Ca含量最低的长杂1201高出6.62%。汾阳种植的谷子Mg含量最高(1252.62 mg kg-1)；晋品谷4号的Mg含量最高,比Mg含量最低的长农43高出5.00%。双因素方差分析得出,谷子籽粒中水分含量主要受环境因素的影响；蛋白质、脂肪、胶稠度、碱消值、直链淀粉含量受环境因素和自身遗传特性的双重影响；谷子籽粒中(Cu、Zn、Fe、Mn、Ca和Mg元素的含量主要受环境因素的影响。为综合评定谷子品质性状的优劣,对供试谷子品种的主要品质指标和矿质营养指标进行聚类分析,将15个谷子品种分为四类,第一类为品质最优品种,主要包括长农35、晋品谷4号、晋中21-31和FZYZ008;第二类为品质较优品种,主要包括相谷1号、长生11、晋品谷3号、太选16、吕黑谷和K34-1;第三类谷子品质居中,主要包括长生12、长农43、长谷468和长杂1201；第四类谷子品质最差：汾选13。其中,综合排名最高的长农35不仅营养品质优、蒸煮食味品质优,而且也保证了四大基本营养元素的水平。若不考虑矿质营养的含量,相谷1号、长生11也表现出较高的优质潜力。通过灰色关联分析、逐步回归分析和通径分析筛选出对谷子品质性状影响显著的生态因子为：海拔、降雨量和有效磷,三个生态因子均表现为正效应,即海拔越高、降雨量越多、土壤中有效磷含量越高谷子的品质越好。(3)叶面施硒能够显著、有效地提高谷子籽粒中硒元素的含量,但是对谷子的产量和籽粒中Mn、Cu、Fe和Zn等营养元素的含量无显著影响。特别值得注意的是,施硒能显著提高谷子籽粒中黄色素的含量,由于谷子籽粒中黄色素的主要成分是叶黄素,属于类胡萝素的一种,因此该结果对于类胡萝卜素缺乏的地区、人群具有重要的意义。
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【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S515

【参考文献】