3个花生品种营养品质的稳定性分析
2020-12-09陈志德谢吉先王晓军沈一刘永惠沈悦冯梦诗丁彬孙东雷卞能飞
陈志德 谢吉先 王晓军 沈一 刘永惠 沈悦 冯梦诗 丁彬 孙东雷 卞能飞
摘要:花生籽仁营养品质是评价食用花生品种的重要指标。本研究分析了3个专用型花生品种在3个试点主要农艺经济性状和营养品质的稳定性。结果表明,不同品种主要农艺经性状的稳定性不同,徐花18号受影响较小,7506改良系受影响较大。营养品质中粗脂肪含量、山嵛酸含量、软脂酸含量变异度较小,亚麻酸含量、花生酸含量和亚油酸含量变异度较高;花生生长期间,尤其是开花以后较高的温度有利于蛋白质、粗脂肪和油酸等含量的提高。苏花0537蛋白质含量达27%,在南京试点超过29%,粗脂肪含量适中,可作为鲜食品种推广;7506改良系粗脂肪含量较低,中小果型,适口性好,可作为食品加工用品种推广;徐花18号油酸含量试点间差异较大,作为高油酸品种推广要考虑区域性。
关键词:花生;专用品种;农艺经济性状;营养品质;稳定性
中图分类号: S565.203.7 文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2020)19-0097-04
收稿日期:2019-12-03
基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(18)2015]。
作者简介:陈志德(1965—),男,江苏宜兴人,博士,研究员,主要从事花生资源和品种选育研究。E-mail:chen701865@aliyun.com。
花生是我国食用植物油的重要来源之一,也是重要的食品工业加工原料,花生品质特性及其优劣直接影响产品质量和消费者喜好,历来受到育种者的关注[1-3]。花生品质性状受品种遗传特性、环境条件和栽培技术措施的综合影响,其中遗传因素起重要作用[2,4-5]。张翔等认为,施氮比不施氮花生籽仁蛋白质和氨基酸含量显著增加,且不同品种施氮处理间有差异[6]。赵玉坤等研究表明,秸秆和地膜覆盖可以不同程度地提高黑花生籽粒含油量、粗蛋白含量和油酸含量[7]。不同耕作方式对花生品质也有影响,花生间作和轮作玉米较连作显著提高了蛋白质含量和粗脂肪含量,其中,玉米花生间作有利于提高蛋白质含量,玉米花生轮作有利于提高粗脂肪含量[8]。花生脂肪含量及其组分、蛋白质含量等品质性状是复杂的数量性状,作为重要环境条件的气象因子对其也有重要影响[9-11]。本研究以鲜食用品种苏花0537、食品加工用品种7506改良系和高油酸品种徐花18号等为试验材料,在南京、泰州、徐州等3个试点开展主要农艺经济性状和营养品质的稳定性分析,旨在了解3个专用型品种在不同环境条件下农艺经济性状和营养品质的变化,以期为品种的区域化布局和合理利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试点
试验于2018年在江苏省农业科学院六合试验基地、泰州高港区光谱农场和江苏徐淮地区徐州农业科学研究所试验基地进行。试验品种有3个,分别是江苏省农业科学院经济作物研究所选育的鲜食用品种苏花0537、江苏省农业科学院泰州农科所选育的食品加工用品種7506改良系、江苏徐淮地区徐州农业科学研究所选育的高油酸品种徐花18号。
1.2 试验设计
露地垄作栽培,随机区组设计,3次重复,小区面积为11.56~13.33 m2,垄距为80~85 cm,穴距为18 cm。每垄2行,每穴播3粒,留2株苗。试验地四周设置保护行。
1.3 试验过程
试验地4月下旬旋耕,机械起垄,起垄前施45%高效复合肥40 kg/667 m2,其中,泰州试点增施商品有机肥3 t/667 m2。南京试点于2018年4月30日播种,徐州试点于2018年5月9日播种,泰州试点于2018年5月11日播种,播后用150 mL/667 m2 960 g/L精异丙甲草胺乳油防控杂草,中后期人工除草3~5次;生育后期防治叶斑病1~2次。其他管理措施按当地大面积生产要求进行。
1.4 品质分析
每个试点选取荚果样品,各个花生品种的农艺经济性状和营养品质的稳定性统一委托江苏省农业科学院经济作物研究所测定,测定仪器为FOSS公司生产的傅立叶变换红外光谱仪(JZ-14)。
2 结果与分析
2.1 不同花生品种农艺经济性状的变异
3个花生品种在徐州、泰州和南京等试点主要农艺经济性状见表1。结果表明,全生育期和出仁率的变异度较小,其变异系数小于6%;百仁质量的变异系数也不高,尤其是徐花18号,仅为0.33%。单株结果枝数、单株结果数和单株饱果数的变异度较高,其变异系数大多高于20%。可见,不同性状的稳定性存在差异,全生育期、出仁率和百仁质量等受影响较小,单株结果枝数、单株结果数和单株饱果数受影响较大。不同品种主要农艺经济性状的稳定性也不同,徐花18号受影响较小,7506改良系受影响较大。
2.2 不同花生品种营养品质的变异
由表2可知,营养品质中粗脂肪含量、山嵛酸含量和软脂酸含量的变异度较小,其变异系数大多低于3%;蛋白质含量、亚麻酸含量、花生酸含量和亚油酸含量的变异度较高,尤其是亚油酸含量。苏花0537亚油酸含量为21.75%,变异系数为19.81%;徐花18号的为14.63%,变异系数高达69.20%;7506改良系的亚油酸含量为26.57%,变异系数为35.72%。由此可知,不同营养品质的稳定性存在差异,对粗脂肪含量等的影响较小,对亚油酸含量的影响明显。鲜食用品种苏花0537具有较高的蛋白质含量,油酸含量较稳定;高油酸品种徐花18号具有较高的油酸含量和较低的亚油酸含量,但易受环境条件影响;7506改良系的蛋白质含量和油酸含量均较低,而亚油酸含量明显高于另2个品种。
2.3 不同试点花生营养品质的变异
徐州、泰州和南京试点3个品种主要营养品质列于表3。结果表明,徐州试点的平均蛋白质含量最低,仅为22.22%,南京试点的最高,达29.46%,相差7.24%。南京试点油酸含量最高,为62.17%,泰州试点的最低,为54.63%,相差7.54%。南京试点亚油酸含量最低,为14.60%,泰州试点的最高,为2484%,相差10.24%。从变异情况看,除了亚麻酸含量和山嵛酸含量以外,徐州试点其他营养品质性状的变异系数均是最高的。可见,徐州试点的营养品质性状具有较高的变异度,同时表现为较低的蛋白质含量和较高的油酸含量;泰州试点表现为较低的油酸含量和较高的亚油酸含量;南京试点表现为较高的蛋白质含量和油酸含量,以及较低的亚油酸含量。
2.4 温度和降水量与花生营养品质的关系
3个试点花生品种于2018年6月中旬进入开花期,9月中下旬收获,故本研究分析了6—9月的温度和降水情况(表4)。结果表明,6、9月不同试点的活动积温、平均气温、平均最高温度、平均最低温度差异较大,7、8月的差异较小。进一步分析表明,7月和8月活动积温、平均气温表现为南京>泰州>徐州,相对于营养品质,蛋白质含量和粗脂肪含量均表现为南京>泰州>徐州; 油酸含量表现为南京>徐州>泰州,这可能与泰州试点收获期较早(比另2個试点早13 d以上)、品种全生育期较短有关。泰州和徐州试点亚油酸含量差异较小,而南京试点含量明显偏低,这用温度和降水量差异难以解释,值得进一步探讨。徐州试点的蛋白质含量较低,这与徐州试点7—9月的活动积温和平均温度较低、降水量较多有关。由此可见,开花下针期以后较高的温度有利于籽仁蛋白质、粗脂肪和油酸的积累。
3 讨论与结论
3.1 花生农艺经济性状的稳定性
花生品种对温光反应相对迟钝,所以花生品种的适应性好于多数大田作物,如广东省澄海县白沙农场选育的白沙1016从华南种到东北产区,1983年以来累计推广超过600万hm2[12]。不同品种对环境因子的适应能力主要体现于农艺经济性状的相对稳定性。本研究表明,全生育期、出仁率和百仁质量等受影响较小,单株结果枝数、单株结果数和单株饱果数受影响较大。就品种而言,徐花18号受影响较小,7506改良系受影响较大。
3.2 花生营养品质性状的稳定性
花生品质性状存在显著的环境×基因型互作效应[13-14],环境因子对品质性状的影响各不相同,反映出品种对环境变化敏感性的差异[15-16]。花生营养品质包括油分和蛋白质含量、各种脂肪酸组分等[17]。施肥[18]、化控[19]、水分[20]、种植方式[21]、播种与收获时间[22]等均对营养品质产生不同程度的影响。本研究表明,粗脂肪含量、山嵛酸含量和软脂酸含量变异度较小,亚麻酸含量、花生酸含量和亚油酸含量变异度较高。7—9月温度的高低与品质形成关系密切,较高的温度有利于蛋白质、粗脂肪和油酸的积累,这一结果与甄志高等的研究结果[10-11,23]一致。温度、降雨和日照时数,尤其是从开花到成熟的总日照时数,是花生油分和脂肪酸积累的主要决定因素[24]。本研究中徐州试点的蛋白质含量最低,且营养品质变异系数明显高于南京和泰州试点,这可能与花生生长期间徐州试点降水量较多有关。
油用和食用是我国花生最主要的2种用途,食用包括鲜食用和食品加工用[25]。目前还没有明确和统一的食用型花生品质标准,但要求较高的蛋白质含量和可溶性糖含量高,较低的脂肪含量是明确的[26-27]。苏花0537蛋白质含量达27%,在南京试点超过29%,粗脂肪含量适中,可作为鲜食用品种推广;7506改良系粗脂肪含量较低,中小果型,适口性好,可作为食用品种推广;徐花18号油酸含量试点间差异较大,作为高油酸品种推广要注意区域性。此外,3个品种对环境条件的适应性差异也反映了3个品种在不同区域的利用特征。当然,本研究中仅是1年的试验结果,有待更科学的研究与分析。
参考文献:
[1]禹山林.中国花生品种及其系谱[M]. 上海:上海科学技术出版社,2008.
[2]万书波.花生品质学[M]. 北京:中国农业科学技术出版社,2005.
[3]李新平,徐志军,蔡 岩,等. 花生主要品质性状的QTL定位分析[J]. 中国油料作物学报,2016,38(4):415-422.
[4]梁克红,朱大洲,孙君茂,等. 不同品种与年份对花生营养品质的影响[J]. 食品工业,2017,38(1):149-151.
[5]禹山林.中国花生遗传育种学[M]. 上海:上海科学技术出版社,2011.
[6]张 翔,张新友,毛家伟,等. 施氮水平对不同花生品种产量与品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2011,17(6):1417-1423.
[7]赵玉坤,闫翠萍,杨利艳,等. 不同覆盖方式对黑花生叶片光合特性及品质性状的影响[J]. 华北农学报,2018,33(增刊1):117-121.
[8]杨坚群,甄晓宇,栗鑫鑫,等. 不同耕作方式对花生生理特性、产量及品质的影响[J]. 花生学报,2019,48(1):9-14.
[9]Dwivedi S L,Nigam S N,Rao R N. Photoperiod effects on seed quality traits in peanut[J]. Crop Science,2000,40(5):1223-1227.
[10]甄志高,王晓林,段 莹,等. 气象条件对花生蛋白质和脂肪含量的影响[J]. 花生学报,2004,33(3):22-24.
[11]李新华,郭洪海,杨丽萍,等. 气象因子对花生品质的影响[J]. 中国农学通报,2010,26(16):90-94.
[12]河南省农业科学院经济作物研究所花生研究团队/国家花生产业技术研发中心.国家花生数据中心[DB/OL].[2019-11-01].http://www.peanutdata.cn/variety/index.htm.
[13]赵 瑞,许瀚卿,樊冬丽,等. 气候变化对中国花生生产的影响研究进展[J]. 中国农学通报,2017,33(21):114-117.
[14]梁克红,朱大洲,孙君茂,等. 品种与产地因素对花生营养品质的影响[J]. 江苏农业科学,2017,45(17):73-76.
[15]郭 峰,阮 建,王莹莹,等. 利用变异系数分析花生品质性状应对环境变化的遗传稳定性研究[J]. 山东农业科学,2017,49(9):25-31.
[16]王才斌,刘云峰,吴正锋,等. 山东省不同生态区花生品质差异及稳定性研究[J]. 中国生态农业学报,2008,16(5):1138-1142.
[17]熊 路,卢 山,王 慜,等. 花生主要营养品质的农艺调控研究进展[J]. 中国农学通报,2012,28(18):7-14.
[18]周录英,李向东,汤 笑,等. 氮、磷、钾肥不同用量对花生生理特性及产量品质的影响[J]. 应用生态学报,2007,18(11):2468-2474.
[19]Kathmale D K,Ramteke J R,Kamble B M. Growth,yield and quality of winter groundnut under integrated input management and polythene mulch in the Konkan region of MS[J]. Advances in Plant Sciences,2009,22(2):495-501.
[20]刘吉利,王铭伦,吴 娜,等. 苗期水分胁迫对花生产量、品质和水分利用效率的影响[J]. 中国农业科技导报,2009,11(2):114-118.
[21]高 波,孙奇泽,刘 辰,等. 栽培方式对夏直播花生产量和品质的影响[J]. 花生学报,2015,44(2):7-11.
[22]Caliskan S,Caliskan M E,Arslan M,et al. Effects of sowing date and growth duration on growth and yield of groundnut in a mediterranean-type environment in Turkey[J]. Field Crops Research,2008,105(1/2):131-140.
[23]Mortley D G,Bonsi C K,Hill W A,et al. Temperature influences yield,reproductive growth,harvest index,and oil content of hydroponically grown ‘Georgia Red peanut plants[J]. HortScience,2004,39(5):975-978.
[24]Fayyazul H,Abdul M,Ejaz M. Determinants of oil and fatty acid accumulation in peanut[J]. International Journal of Agriculture and Biology,2005,7(6):895-899.
[25]房元瑾,孙子淇,苗利娟,等. 花生籽仁外观和营养品质特征及食用型花生育种利用分析[J]. 植物遗传资源学报,2018,19(5):875-886.
[26]王 麗,王 强,刘红芝,等. 花生加工特性与品质评价研究进展[J]. 中国粮油学报,2011,26(10):122-128.
[27]秦 利,韩锁义,刘 华. 我国食用花生研究现状[J]. 江苏农业科学,2015,43(11):4-7.