作物杂志,2020, 第5期: 140–147 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.05.021

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

裸燕麦营养品质的差异性及形成因子解析

刘文婷(), 张新军, 杨才, 白静, 杨晓虹, 周海涛()   

  1. 张家口市农业科学院河北省燕麦技术创新中心,075000,河北张家口
  • 收稿日期:2020-06-02 修回日期:2020-08-10 出版日期:2020-10-15 发布日期:2020-10-12
  • 通讯作者: 周海涛
  • 作者简介:刘文婷,主要从事杂粮加工品质与营养分析,E-mail: lwtingting1986@163.com
  • 基金资助:
    国家燕麦荞麦产业技术体系项目(CARS-08-B-04);中央引导地方科技发展资金项目“燕麦高效育种技术创新与应用”(206Z6302G);河北省现代农业产业技术体系杂粮杂豆产业创新团队项目(HBCT2018070204);河北省农业科技园区(基地)建设专项“张北县燕麦有机基地建设与示范”(20537501D);河北省科学技术研究与发展计划“燕麦四×六倍体种间杂交技术研究及资源创新”(14226303D-7)

Analysis of Nutritional Quality Differences and Formation Factors of Naked Oat

Liu Wenting(), Zhang Xinjun, Yang Cai, Bai Jing, Yang Xiaohong, Zhou Haitao()   

  1. Hebei Oat Technology Innovation Center, Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences, Zhangjiakou 075000, Hebei, China
  • Received:2020-06-02 Revised:2020-08-10 Online:2020-10-15 Published:2020-10-12
  • Contact: Zhou Haitao

摘要:

对我国11个省份9个裸燕麦主栽品种进行3年的营养品质分析,利用相关性分析和灰色关联度分析方法,揭示裸燕麦营养品质形成的决定因子。结果表明:不同营养品质的影响因素不同,裸燕麦粗蛋白含量变异主要因素为地点差异,占43.35%,远大于年份和品种的作用力;脂肪含量变异主要因素为品种差异,占32.60%,大于地点和年份的作用力;淀粉含量变异主要因素为环境差异,占61.29%,其中年份占39.09%,地点占22.20%。相关性及灰色关联度分析结果显示,裸燕麦粗蛋白含量与土壤中N含量、生育期平均气温呈显著正相关(P<0.05),而与经度呈极显著正相关(P<0.01);总淀粉含量与生育期平均气温呈显著负相关(P<0.05);脂肪与品种主要农艺性状灰色关联度分析结果显示,脂肪含量与株高关联度最大,其次为穗长、小穗数,与单株粒重的关联度最小。

关键词: 裸燕麦, 营养品质, 形成因素, 灰色关联

Abstract:

To clarify the determinants of nutritional quality formation of naked oat, nine varieties were cultivated in 11 different environments in the field trails for three consecutive years. The results showed that different effects on quality traits. Environment played a leading role in the variance of protein (43.35%), more than that of year and variety. To oil content, the effect of variety (32.60%) explained more than that of environment and year. But starch content was strongly affected by year (39.09%) and site (22.20%). Further correlation and grey correlation analysis showed that the content of crude protein was significantly positively correlated with the content of nitrogen in the soil and the average temperature in the growth period (P < 0.05), but extremely significantly positively correlated with the longitude (P < 0.01). The total starch content was significantly negatively correlated with the average temperature during the growth period (P < 0.05). The grey correlation analysis of fat content and main agronomic traits showed that the correlation between fat content and plant height was the largest, followed by panicle length and spikelet numbers, and the correlation degree with grain weight per plant was the smallest.

Key words: Naked oat, Nutritional quality, Formation factors, Grey correlation

表1

不同试验地点环境条件

序号Number 种植地Planting site 经度Longitude 纬度Latitude 海拔Altitude (m) 气温Temperature (℃) 降水量Precipitation (mm)
1 河北 114.73 41.13 1 450 16.1 289.6
2 内蒙古 112.13 41.06 1 489 17.4 416.2
3 山西 112.83 40.05 1 206 17.3 389.2
4 甘肃 104.37 35.57 1 903 14.6 423.5
5 吉林 122.26 45.86 220 17.9 341.3
6 宁夏 106.30 36.08 1 600 16.3 401.9
7 青海 101.37 36.47 2 620 13.1 314.9
8 云南 99.73 27.28 3 280 17.9 460.9
9 四川 101.51 27.42 2 050 16.7 789.1
10 西藏 95.76 29.20 3 740 15.1 394.0
11 新疆 85.94 45.29 622 18.8 115.3

表2

生育期及试验地土壤情况

序号
Number
种植地
Planting
site
播种期
Sowing
date
收获期
Harvest
date
土壤类型
Soil type
pH 速效氮
Available nitrogen
(mg/kg)
速效磷
Available phosphorus
(mg/kg)
速效钾
Available potassium
(mg/kg)
有机质
Organic matter
(g/kg)
1 河北 5/20 8/30 栗钙土 7.46 60.67 20.33 50.58 13.21
2 内蒙古 4/24 8/1 暗栗钙土 7.35 64.84 20.62 49.79 16.34
3 山西 5/23 8/31 沙壤/栗钙土 7.23 48.46 32.80 43.83 9.89
4 甘肃 4/4 8/15 川耕麻土 7.71 48.46 8.55 41.45 10.52
5 吉林 5/8 7/30 淡黑钙土 7.56 60.74 22.33 55.74 13.05
6 宁夏 4/10 8/4 黑垆土 7.43 51.87 20.09 41.45 9.01
7 青海 4/25 8/30 栗钙土 7.37 42.32 14.96 36.69 8.99
8 云南 3/28 9/20 亚高山草甸土 7.37 45.31 9.83 46.22 15.96
9 四川 5/5 9/14 黄壤土 7.45 23.89 9.40 55.10 8.28
10 西藏 4/10 8/25 耕种砾石洪积壤土 7.58 50.98 14.96 58.12 16.29
11 新疆 4/6 7/20 草甸黑壤土 7.71 45.35 16.83 59.90 17.71

表3

不同产地燕麦主要营养品质比较

种植地
Planting site
粗蛋白Crude protein 粗脂肪Crude fat 总淀粉Total starch
变异范围
Range (%)
均值
Mean
变异系数
Variation coefficient (%)
变异范围
Range(%)
均值
Mean
变异系数
Variation coefficient (%)
变异范围
Range (%)
均值
Mean
变异系数
Variation coefficient (%)
河北Hebei 15.93~17.03 16.02 3.87 4.74~7.53 6.75 15.57 53.72~62.33 58.48 7.48
内蒙古Inner Mongolia 15.52~16.86 16.07 3.68 4.66~6.98 6.16 12.98 55.11~62.35 59.37 6.38
山西Shanxi 15.28~16.79 16.05 3.08 4.78~7.31 6.43 15.36 56.03~61.82 59.56 5.34
甘肃Gansu 14.37~17.46 15.95 4.42 4.54~7.89 6.58 17.57 56.70~62.47 59.87 5.32
吉林Jilin 15.51~17.03 16.19 5.46 4.26~6.81 5.84 15.63 55.93~61.70 59.69 5.25
宁夏Ningxia 14.70~16.67 16.43 4.39 3.92~7.00 5.88 19.62 57.76~62.07 59.95 3.70
青海Qinghai 12.90~14.57 13.46 7.59 5.75~8.31 7.41 12.21 58.38~66.02 60.18 6.30
云南Yunnan 12.84~14.73 13.89 6.03 5.13~9.28 7.68 16.87 59.69~63.71 60.39 3.32
四川Sichuan 12.20~13.20 12.73 5.07 5.14~7.88 7.02 14.37 59.76~66.47 60.01 5.34
西藏Tibet 11.48~14.00 12.38 6.97 5.62~8.43 7.41 13.40 61.05~67.55 59.76 5.52
新疆Xinjiang 10.95~14.45 12.90 5.10 5.01~7.35 6.46 13.67 62.98~66.69 59.50 3.16

表4

不同品种燕麦主要营养品质比较

品种
Variety
粗蛋白Crude protein 粗脂肪Crude fat 总淀粉Total starch
变异范围
Range(%)
均值
Mean
变异系数
Variation coefficient (%)
变异范围
Range(%)
均值
Mean
变异系数
Variation coefficient (%)
变异范围
Range(%)
均值
Mean
变异系数
Variation coefficient (%)
白燕2号Baiyan No.2 12.97~16.99 15.24 9.72 6.06~8.43 6.06 9.11 53.15~66.85 59.06 5.61
白燕14号Baiyan No.14 13.30~16.57 15.22 8.86 6.25~8.41 6.25 8.71 53.25~67.02 59.26 5.66
花早2号Huazao No.2 11.44~16.25 14.46 11.18 3.92~6.85 3.92 15.04 53.36~70.24 61.76 7.22
坝莜1号Bayou No.1 11.97~17.67 15.01 14.27 5.40~8.13 5.40 14.57 53.50~68.90 59.43 6.14
内燕5号Neiyan No.5 12.32~16.03 14.39 10.84 4.36~6.30 4.36 14.31 53.64~68.67 60.77 6.25
燕科1号Yanke No.1 11.35~17.18 14.85 13.92 6.46~8.62 6.46 9.52 53.78~67.55 58.87 5.73
晋燕8号Jinyan No.8 11.51~16.88 14.61 11.71 6.00~7.78 6.00 8.92 53.69~69.07 58.95 6.22
晋燕13号Jinyan No.13 11.41~17.22 13.95 15.02 5.05~8.50 5.05 15.61 55.07~67.58 59.58 6.01
定莜1号Dingyou No.1 13.03~16.71 14.87 10.12 6.57~9.28 6.57 11.23 54.07~67.52 59.67 4.98

表5

不同年份燕麦主要营养品质比较

年份
Year
粗蛋白Crude protein 粗脂肪Crude fat 总淀粉Total starch
变异范围
Range(%)
均值
Mean
变异系数
Variation
coefficient (%)
变异范围
Range(%)
均值
Mean
变异系数
Variation
coefficient (%)
变异范围
Range
均值
Mean
变异系数
Variation
coefficient (%)
2012 11.48~16.67 14.35 12.67 3.8~7.23 6.08 20.13 60.66~67.55 63.25 3.97
2013 10.95~16.11 14.21 12.12 4.93~7.71 6.67 13.44 53.72~62.98 57.91 4.79
2014 12.94~17.45 15.49 10.80 4.53~8.10 6.64 19.48 59.41~66.47 62.43 2.86

图1

影响裸燕麦蛋白质含量作用力比较

图2

影响裸燕麦脂肪含量作用力分析比较

图3

影响裸燕麦淀粉含量作用力分析比较

表6

裸燕麦品质与环境因素之间的相关系数

项目
Item
pH 速效氮
Available
nitrogen
速效磷
Available
phosphorus
速效钾
Available
potassium
有机质
Organic
matter
经度
Longitude
纬度
Latitude
海拔
Altitude
气温
Temperature
降水量
Precipitation
蛋白质Protein -0.251 -0.654* 0.552 -0.415 -0.240 -0.800** -0.510 -0.540 -0.682* -0.406
淀粉Starch 0.138 -0.735** -0.484 0.105 -0.027 -0.667* -0.520 -0.534 -0.664* -0.359
pH -0.013 -0.480 0.451 -0.307 -0.403 -0.158 -0.145 -0.011 -0.056
速效氮
Available nitrogen
0.496 0.015 -0.444 -0.547 -0.607* -0.315 -0.296 -0.758**
速效磷
Available phosphorus
-0.035 -0.044 -0.530 -0.622* -0.531 -0.614* -0.439
速效钾
Available potassium
-0.605* -0.211 -0.129 -0.191 -0.504 -0.196
有机质Organic matter -0.301 -0.190 -0.056 -0.058 -0.314
经度Longitude -0.370 -0.424 -0.058 -0.213
纬度Latitude -0.863** -0.600 -0.547
海拔Altitude -0.566 -0.106
气温Temperature -0.121

表7

不同裸燕麦品种脂肪含量与形成因素的平均值

品种
Variety
小穗数
Spike
number
单株粒数
Grain number
per plant
单株粒重
Grain weight
per plant (g)
穗长
Ear length
(cm)
株高
Plant height
(cm)
千粒重
1000-grain
weight (g)
产量
Yield
(kg/hm2)
脂肪含量
Crude fat
(%)
白燕2号
Baiyan No.2
24.23±1.92a 88.24±16.64a 2.14±0.35a 17.56±1.10a 109.00±7.54a 27.82±1.11a 2 726.1±207.6a 6.11±0.42a
白燕14号
Baiyan No.14
24.74±1.98a 76.80±12.37a 1.96±0.32a 17.97±0.93ab 110.46±5.90a 29.52±1.35ab 2 670.2±222.5ab 6.72±0.31ab
花早2号
Huazao No.2
25.10±2.11ab 87.45±11.10a 2.01±0.24a 18.17±0.90ab 102.95±5.21a 24.45±0.76abc 2 914.5±219.2ab 5.46±0.69ab
坝莜1号
Bayou No.1
31.33±2.94ab 122.41±23.13a 2.53±0.45a 19.02±1.24ab 118.81±4.85a 24.14±1.05bc 2 851.2±226.8ab 6.53±0.44ab
内燕5号
Neiyan No.5
29.57±2.06ab 99.83±12.39a 2.31±0.31a 18.55±0.89ab 103.20±4.79a 23.45±1.01c 2 582.6±268.1ab 5.26±0.52abc
燕科1号
Yanke No.1
32.14±3.00ab 101.75±14.74a 2.15±0.28a 21.25±0.93ab 119.96±6.85a 24.91±1.06c 2 369.1±206.6ab 7.01±0.36abc
晋燕8号
Jinyan No.8
29.44±4.41ab 97.42±18.67a 2.09±0.35a 20.95±1.66ab 118.85±8.57a 24.14±1.38c 2 751.0±203.6ab 6.73±0.39abc
晋燕13号
inyan No.13
28.43±2.95ab 117.20±23.71a 2.57±0.49a 20.30±0.72ab 115.86±5.91a 23.15±0.72c 2 643.3±205.2ab 6.07±0.21bc
定莜1号
Dingyou No.1
21.89±1.89b 87.01±14.81a 1.83±0.28a 20.85±1.12b 120.34±6.31a 26.45±1.20c 1 725.0±253.2b 6.85±0.40c

表8

不同裸燕麦品种脂肪含量与形成因素的均值化变换值

品种
Variety
小穗数
Spike number
(X1)
单株粒数
Grain number
per plant (X2)
单株粒重
Grain weight
per plant (X3)
穗长
Slike length
(X4)
株高
Plant height
(X5)
千粒重
1000-grain
weight (X6)
产量
Yield
(X7)
脂肪含量
Crude fat
(X0)
白燕2号Baiyan No.2 -0.903 -0.630 -0.123 -1.276 -0.607 1.152 0.408 -0.320
白燕14号Baiyan No.14 -0.759 -1.401 -0.875 -0.998 -0.398 1.942 0.172 0.655
花早2号Huazao No.2 -0.657 -0.682 -0.677 -0.859 -1.464 -0.408 1.202 -1.359
坝莜1号Bayou No.1 1.099 1.676 1.421 -0.267 0.785 -0.557 0.935 0.368
内燕5号Neiyan No.5 0.606 0.153 0.550 -0.594 -1.430 -0.873 -0.198 -1.679
燕科1号Yanke No.1 1.328 0.283 -0.084 1.285 0.950 -0.199 -1.097 1.135
晋燕8号Jinyan No.8 0.566 -0.010 -0.361 1.077 0.792 -0.557 0.513 0.687
晋燕13号inyan No.13 0.282 1.325 1.540 0.624 0.368 -1.021 0.059 -0.368
定莜1号Dingyou No.1 -1.562 -0.713 -1.390 1.007 1.002 0.521 -1.994 0.879

表9

脂肪含量与其他经济性状的关联序

排序Ranking 因子Factor 关联系数Correlation coefficient
1 株高 0.879
2 穗长 0.748
3 小穗数 0.691
4 千粒重 0.645
5 产量 0.640
6 单株粒数 0.609
7 单株粒重 0.590
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