生物炭用量对鲜食糯玉米产量及品质的影响.pdf
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1、蒋志慧,王文慧,张有利,等生物炭用量对鲜食糯玉米产量及品质的影响 江苏农业科学,():生物炭用量对鲜食糯玉米产量及品质的影响蒋志慧,王文慧,张有利,邓杰,靳亚忠,徐常健,郭永霞,张凯迪,武雅楠(黑龙江八一农垦大学农学院 黑龙江省作物有害生物互作生物学及生态防控重点实验室,黑龙江大庆 ;黑龙江八一农垦大学园艺园林学院,黑龙江大庆 )摘要:为探究生物炭不同用量对糯玉米品质、产量及其构成要素的影响,为玉米高效、优质的生产提供理论依据,通过在糯玉米(金糯 )种植过程中加入不同用量的生物炭(、)进行基施处理,以未施用生物炭处理为对照,来探究生物炭不同用量对糯玉米外观品质、蒸煮品质、营养品质、产量及其构成
2、要素的影响。结果表明,施用生物炭可以有效改善鲜食糯玉米外观品质和蒸煮品质,其中生物炭 处理效果最佳,其次为 。鲜食糯玉米籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量、葡萄糖含量随生物炭施用量增加呈先降低后升高的趋势,其中生物炭 处理含量最高,分别比对照提高 、和 。籽粒果糖含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量和籽粒含水量随生物炭施用量增加呈先升高后降低的趋势,以生物炭 处理效果最好,分别比对照提高 、和 。施炭处理还可以有效降低籽粒粗淀粉含量,延缓籽粒淀粉合成时间,相比于对照降低 。同时,施用生物炭可以增加玉米穗行数、行粒数、鲜百粒质量,减少秃尖现象,提高玉米果穗鲜质量,其中 处理效果最好,玉米果穗鲜质量比对照提高 。
3、综上,施加生物炭可以有效改善糯玉米品质,提高玉米产量,但从玉米产量和籽粒品质等方面综合考虑,推荐生物炭施用量为 。关键词:鲜食糯玉米;生物炭;籽粒品质;产量中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:基金 项 目:黑 龙 江 省 农 垦 总 局 重 点 科 研 计 划 项 目(编 号:);黑龙江省应用技术研究与开发计划专项(编号:);黑龙江八一农垦大学大学生创新创业训练计划项目(编号:)。作者简介:蒋志慧(),女,黑龙江拜泉人,硕士研究生,主要从事植物营养与肥料研发研究。:。通信作者:张有利,硕士研究生,副教授,主要从事有机农业的教学与科研工作。:。玉米是我国大面积种植的一种粮食作物,鲜食
4、糯玉米是指乳熟期的玉米果,其营养丰富、口感黏糯 ,被营养学家称作“新型的营养保健食品”。近年来,因人们生活水平的不断提高,消费者对玉米营养品质的需求逐渐提升,对色、型、味等感官品质也有较高的要求,鲜食糯玉米越来越受到消费者的青睐。随着我国鲜食糯玉米种植面积的不断扩大,为了提高玉米产量以获得更高的经济效益,便将大量的化学肥料应用到农业生产中,导致土壤环境遭到破环、肥料利用率降低、养分元素缺失,致使农作物产量和品质大幅下降 。生物炭作为一种新型的土壤调理剂 ,具有较大的比表面积、较高的孔隙度和自身具备的矿质养分,将其施入土壤不仅可以改善土壤理化性质、增加土壤养分含量,还可以促进土壤酶活性,改善土壤
5、微环境 。同时生物炭还可以通过自身的吸附性能将土壤中的营养元素吸附至其表面,促进作物生长,满足作物在不同生育时期对养分的需求 。卢广远等研究表明,施用炭基肥比单施用化学肥料更有助于促进玉米的生长发育和产量提升 。目前,生物炭除了能够改善土壤环境、促进作物生长和提高产量外,在改善作物品质方面也具有积极效应 。陈德秀等将生物炭作用于猕猴桃果实上,研究发现,生物炭配施有机肥可以提高果实糖酸比、还原糖、可溶性糖和可溶性蛋白含量,从而改善果实品质 。张瑞花等研究表明,施加生物炭能显著提高樱桃番茄果实番茄红素、维生素 、可溶性固形物、可溶性蛋白、可溶性糖含量 。刘晓雨等在不结球白菜上的研究发现,生物炭浸提
6、液可以提高低肥力土壤白菜地上部维生素 含量,而水洗生物质炭对高肥力土壤中小白菜地上部维生素 含量有一定的促进作用 。生物炭对植株生长发育和改善作物品质的研究多集中在园艺作物,在玉米上的江苏农业科学 年第 卷第 期研究相对较少。因此,本试验将不同用量生物炭与化学肥料进行混配,以条施的耕作方式施用在玉米根际附近来探究其对乳熟期糯玉米品质和产量及其构成要素的影响,寻求生物炭的最佳施用量,为作物优质、高产提供科学依据。材料与方法 试验材料试验于 年在黑龙江省大庆市肇州县老街基玉米示范基地进行,试验区地处黑龙江省西南部,松嫩平原腹地,气候属中温带大陆性季风气候。试验地土壤类型为黑钙土,土壤 值为 ,有机
7、质含量 ,碱解氮含量 ,有效磷含量 ,速效钾含量 。供试品种为糯玉米(金糯 ),试验所用的化学肥料为尿素()、磷酸二铵(、)和硫酸钾()。供试生物炭材料为玉米秸秆压缩颗粒在 低温热裂解下生产而来,由黑龙江地力农业发展有限公司提供。生物炭基本化学性质见表 。表 生物炭基本化学性质 值碳含量()全氮含量()全磷含量()全钾含量()试验设计试验采用随机区组设计,次重复,个处理,各处理如表所示。试验的每个小区面积 ,行长 ,行距 ,株距 ,每个小区设置 行,种植密度 万株 ,以条施的耕作方式将生物炭与 氮肥和全部的磷肥、钾肥作为基肥随播种一次性施入,剩余 的氮肥在玉米拔节期作为追肥施入土壤,其他田间管
8、理措施同当地种植管理一致。表 试验设计处理肥料施用量()生物炭尿素磷酸二铵硫酸钾 (对照)测定指标及方法外观品质:将采收的果穗,每个处理随机抽取 穗,去除苞叶和花丝,然后由 位专家对籽粒饱满情况、籽粒排列情况、籽粒色泽、虫咬、霉变、损伤、苞叶包裹情况、新鲜嫩绿度等外观品质进行鉴定并评分 。蒸煮品质:在采收果穗当天,将供品鉴的果穗在沸水中煮 ,冷却后,由位专家进行品鉴并评分 。营养品质:鲜食糯玉米籽粒可溶性糖含量采用 蒽酮比色法测定 ;蔗糖、葡萄糖、果糖含量采用比色法测定 ;粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉含量采用 近红外谷物品质分析仪 测定;籽粒含水量采用烘干法测定 。产量及其构成要素:在玉米乳熟期,每
9、个小区选取中间 行进行测产,随机选取 个果穗,测定其穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、鲜百粒质量。数据统计与分析采用 进行数据统计和图表绘制,利用 软件对数据进行单因素 方差分析和 多重比较。结果与分析 生物炭施用量对鲜食糯玉米外观品质的影响鲜食糯玉米外观品质的优良是玉米生产加工的基础条件。由表 可知,施加生物炭对鲜食糯玉米籽粒饱满度、色泽状况、苞叶包裹情况和新鲜嫩绿度都有一定的促进作用,说明生物炭可以提高玉米的外观品质;同时施用生物炭可以降低玉米虫咬、霉变、损伤等情况的发生,对玉米还可以起到一定的增产作用。从玉米外观品质评分结果来看,施炭处理分数相比对照高 分,其中 处理表现最佳,为 分,
10、其次为 处理,分数达到 分,且各处理与对照间均存在显著性差异,表明施加生物炭的各处理外观品质均优于仅施加化学肥料的处理。生物炭施用量对鲜食糯玉米蒸煮品质的影响鲜食糯玉米蒸煮品质是评定玉米口感和营养价值的标准。由表 可知,施加生物炭可以降低果皮厚度,提高鲜食糯玉米的风味、气味、糯性(甜味),改善玉米籽粒的柔嫩性,其中 处理评定分数最高,为 分,显著高于其他处理;其次是 处理,评定分数为 分,最低的是化学肥料 处理,其评定分数为 分,说明施加生物炭可以提高玉米的蒸煮品质,使鲜食糯玉米籽粒皮薄柔江苏农业科学 年第 卷第 期表 鲜食糯玉米外观品质评分结果处理外观品质得分籽粒饱满排列情况色泽虫咬、霉变、
11、损伤苞叶包裹情况、新鲜嫩绿度总分 表 鲜食糯玉米蒸煮品质评分结果处理蒸煮品质得分果皮厚度风味柔嫩性气味糯性(甜味)总分 嫩、黏软清香,有适度的甜味。生物炭施用量对鲜食糯玉米营养品质的影响由图 可知,鲜食糯玉米籽粒可溶性糖含量表现为 ,其中 和 分别比 显著增加,增幅达 和 ,但 处理相比 略有所降低且不存在显著性差异。籽 粒 蔗 糖 含 量 在 处 理 表 现 最 佳,为 ,与 之间存在显著性差异,比 提高 ,而 和 个施炭处理相对 处理籽粒蔗糖含量有所下降,其中 处理比 处理降低 ,且与 之间存在显著性差异。籽粒葡萄糖含量表现为 ,施加生物炭的各处理相对于对照处理籽粒葡萄糖含量都有所提高,与
12、对照相比分别提高 、和 ,处理达到最大值,且只有 和 这 个处理与对照间存在显著性差异。籽粒果江苏农业科学 年第 卷第 期糖含量随生物炭施用量的增加呈先升高后降低的趋势,表现为 ,其中 处理效果最佳,比 增加 ,但与 间差异不显著,而 和 这 个处理相比对照籽粒果糖 含 量 有 所 下 降,其 中 处 理 比 降 低 ,且与 之间存在显著性差异。其原因可能是土壤中施入适量的生物炭可以有效吸附根际附近的矿质元素,有助于糖含量的积累,而果糖作为蔗糖的分解产物,当籽粒中蔗糖含量较高时,说明分解的产物较少,进而导致果糖含量下降。由图 可知,鲜食糯玉米籽粒粗蛋白含量表现为施加生物炭的各处理均显著高于对照
13、处理,较 处理分别提高 、和 ,其中 处理效果最好。粗脂肪含量表现为施加生物炭的各处理与对照间均存在显著性差异,比对照提高 ,但施加生物炭的各处理间差异不显著。粗淀粉含量表现为 ,施加生物炭的各处理籽粒粗淀粉含量均低于对照,其中 和 这 个处理与对照相比分别降低 和 ,与对照差异显著。对于籽粒含水量,随施炭量的增加籽粒含水量呈先升高后降低的趋势,和 处理显著高于 处理,较 增加 和 ,较 处理也有所增加,但差异不显著。说明施加生物炭处理相比对照处理可以显著增加籽粒粗蛋白和粗脂肪含量,延缓糖类向淀粉转化时间,提高籽粒含水量。鲜食糯玉米营养品质之间相关性分析对鲜食糯玉米 种营养品质进行相关性分析,
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