施钾对甘薯贮藏期腐烂率及碳水化合物变化的影响

2022-11-14 15:57陈匡稷宋建忠林力卓吕尊富陆国权
中国农业大学学报 2022年6期
关键词:块根淀粉酶果糖

陈匡稷 宋建忠 林力卓 崔 鹏 吕尊富 潘 牧 陆国权*

(1.浙江农林大学 现代农学院/浙江省农产品品质改良重点实验室,杭州 311300; 2.浙江农林大学 薯类作物研究所,杭州 311300; 3.浙江省衢江区莲花镇农技站,浙江 衢江 324000; 4.贵州省生物技术研究所,贵阳 550006)

甘薯(

Ipomoea

batatas

(L). Lam)又名红薯、山芋等,属旋花科植物,是一年生或多年生蔓生草本植物。甘薯具有适应性强、栽培简便、产量高、营养丰富、用途广泛等特点,甘薯是世界第7大作物,也是我国第4大粮食作物,同时也是重要的饲料、工业原料和新型的生物能源作物。甘薯一般以块根为收获物,薯块含水量高、组织柔嫩,较易在采收、运输、贮藏过程中产生机械损伤。据统计,中国甘薯种植面积约670万hm,产量1亿 t,约30%的甘薯因贮藏不当造成了巨大浪费,限制了甘薯产业的发。因此,要保证甘薯贮藏保鲜及其加工产业的发展,减少甘薯因贮藏所造成的损失就显得至关重要。

有关钾对甘薯品质等的影响研究大多集中于甘薯膨大过程及收获时期,但钾对甘薯贮藏品质的影响研究较少。张海燕等研究发现施钾肥显著提高了鲜薯和薯干产量,促进了甘薯块根的膨大和甘薯干物质的积累。洪克前等研究发现采前适量增施硫酸钾能提高果实采收时可溶性糖、可溶性蛋白、可滴定酸、维生素C的含量;延缓果实贮藏中后期可溶性固形物、维生素C和可滴定酸含量的下降,提高可溶性蛋白含量。许燕等研究发现施用钾肥可提高甘薯收获期块根中营养物质含量。黄艳霞等研究发现低密度适量钾肥有利于龙紫4号可溶性糖和蔗糖的积累,低密度低钾肥有利于淀粉的积累,高密度低钾肥有利于花色苷的积累。

植物组织中的糖包括可溶性糖和非可溶性糖,而甘薯在贮藏中发生变化的糖主要是可溶性糖和非可溶性糖中的淀粉。甘薯块根食味的决定因素为可溶性糖,新鲜薯块中的糖以蔗糖、葡萄糖和果糖为主,在加热过程中大部分淀粉会在淀粉酶的作用下转化为糊精和麦芽糖。甘薯是呼吸跃变型作物,淀粉是甘薯主要营养成分之一,是鉴定甘薯品质的重要指标,贮藏期间淀粉含量会因温度、品种等因素影响而呈现不同变化。在甘薯贮藏前期淀粉含量减少与α-淀粉酶活性变化有关,葡萄糖和蔗糖含量在贮藏期间有所增加。‘心香’、‘浙薯75’、‘农林54’3个品种在贮藏期干率呈上升趋势,淀粉含量呈下降趋势。植物体内的钾以离子形式参与植物的各种代谢活动,与植物的正常生长发育、产量、品质、抗逆性能等有着密切联系。有关钾肥的施用对甘薯贮藏期腐烂率及营养品质的影响研究较少,本试验通过分析不同施钾量对甘薯在贮藏期间腐烂率及碳水化合物变化的影响,明确甘薯最宜施钾浓度,以期为甘薯块根合理贮藏及品质保持提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验在浙江农林大学官塘基地进行。试验甘薯选取淀粉型‘商薯19’和鲜食型‘心香’;氮肥采用尿素(N含量46%)、磷肥采用过磷酸钙(PO含量16%)、钾肥采用硫酸钾(KO含量51%)。供试土壤类型为红壤土,0~20 cm土层土壤全氮含量为1.62 g/kg,全磷含量为1.08 g/kg,全钾含量为25.2 g/kg。

设置0 kg/hm(K)、75 kg/hm(K)、150 kg/hm(K)、225 kg/hm(K)和300 kg/hm(K)5个钾肥(KO)梯度,各处理的氮肥(N)用量均为100 kg/hm,磷肥(PO)用量均为121.5 kg/hm。种植前先施一次基肥,在种植30 d后即薯苗分枝时期追施相同浓度氮钾肥,不施磷肥。小区面积24 m(6 m×4 m),行距100 cm,株距25 cm,起垄栽植,每小区4垄,重复3次,随机区组排列。生育期130 d,于2019年5月30日扦插薯苗,同年10月8日收获甘薯,并挑选大小一致、无破损、无病虫害、无明显破损的块根存放于温度为14 ℃,湿度为85%的保鲜库中,贮藏至0、15、30、60和90 d,分别取样,并测定其腐烂率、淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖及淀粉酶的活性。

1.2 试验方法

甘薯腐烂率的测定参照王雪姣等的方法,具体计算方式如下:

腐烂率=(腐烂甘薯个数/甘薯总个数)×100%,

淀粉含量测定采用酸解DNS法。可溶性糖测定参照李燕平试验方法。淀粉酶活性测定参照郑炳松试验方法。

1.3 统计分析

采用SPSS 20软件对试验数据进行统计分析,采用Tukey方法对数据进行多次检验以及Pearson相关性分析。

2 结果与分析

2.1 甘薯块根贮藏期间腐烂率变化

由表1可知,在0~60 d贮藏期内,‘商薯19’各处理没有出现腐烂现象,在90 d时出现腐烂现象。在贮藏90 d后,‘商薯19’K、K处理腐烂率较高,K处理最高,达28.57%,而K次之,为28.25%;‘商薯19’K、K处理腐烂率较低,K最低,为18.21%,K为18.93%。‘心香’K、K处理在60 d 时就开始出现腐烂,在90 d时腐烂率达到最高,均为35%,显著高于其他4个处理。‘心香’K、K、K处理在0~60 d贮藏期内没出现腐烂象,在贮藏90 d后出现不同程度的腐烂现象。其中‘心香’K、K腐烂率较低,K最低,为22.69%,K为25%。

表1 贮藏0~90 d甘薯块根腐烂率
Table 1 Rotting rate of sweetpotato roots from 0 to 90 days during the storage %

品种Variety处理Treatment腐烂率 Rotting rate贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏 30 d贮藏 60 d贮藏 90 dK00.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a25.24±2.02 bK10.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a28.57±2.86 a商薯19Shangshu 19K20.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a18.21±1.82 cK30.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a28.25±2.83 aK40.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a18.93±1.89 cK00.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 c30.41±2.74 bK10.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a16.67±0.17 b35.42±3.54 a心香XinxiangK20.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 c25.00±2.5 cK30.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 c22.69±2.27 cK40.00±0.00 a0.00±0.00 a0.00±0.00 a33.43±3.34 a34.68±0.35 a

注:表中K、K、K、K、K分别代表0、75、150、225、300 kg/hm钾肥施用量,用不同小写字母标识代表不同处理在同一贮藏时期差异显著,<0.05。下同。

Note: Potassium application rates are 0(K), 75(K), 150(K), 225(K) and 300(K) kg/hm, respectively. Different lowercase letters after each value indicate significant differences in the same storage period of different potassium fertilizers at <0.05. The same below.

2.2 施钾对甘薯贮藏期间淀粉含量的影响

如表2所示,‘商薯19’和‘心香’各处理在贮藏期间淀粉含量总体呈先下降后上升趋势。‘商薯19’各处理淀粉含量均在贮藏15 d时达到最小值,其中‘商薯19’K、K处理的淀粉含量显著高于其他处理,分别为68.35%和67.46%;‘商薯19’淀粉含量在贮藏90 d后达到最大值,其中‘商薯19’K处理的淀粉含量显著高于其他处理,为82.05%。‘心香’K、K、K处理的淀粉含量在贮藏15 d时达到最小值,分别为63.65%、64.34%和66.53%,且K处理与K、K处理差异显著;‘心香’ K处理在贮藏30 d时达到最小值,为61.59%;在贮藏90 d时,‘心香’K处理的淀粉含量达到最小值,为64.4%,显著低于其他处理,且下降幅度最大,达到17.32%。

2.3 施钾对甘薯贮藏期间果糖含量的影响

如表3所示,‘商薯19’和‘心香’各处理组贮藏期间果糖含量呈先上升后下降趋势。‘商薯19’K、K、K各处理在贮藏15 d时达到最大值,分别为2.42、3.12和2.77 mg/g,K处理果糖含量高于K处理高于K处理,差异显著;‘商薯19’K处理在贮藏30 d时达到最大值,为3.36 mg/g;‘商薯19’K处理在贮藏60 d时达到最大值,为2.99 mg/g;在贮藏90 d后,‘商薯19’K、K处理的果糖含量显著高于其他处理,分别为1.85 mg/g和1.79 mg/g,但两者间差异不显著。‘心香’K、K、K、K处理在贮藏15 d时达到最大值,分别为1.93、3.89、1.63和1.57 mg/g,K处理果糖含量高于K处理高于K处理高于K处理;‘心香’K处理在贮藏30 d时达到最大值,为2.57 mg/g;在贮藏90 d后,‘心香’K处理的果糖含量显著高于其他处理,为1.43 mg/g。

表2 贮藏0~90 d甘薯块根淀粉含量
Table 2 Starch content of sweetpotato roots from 0 to 90 days during storage %

品种Variety处理Treatment淀粉含量 Starch content贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏 30 d贮藏 60 d贮藏 90 dK072.69±0.53 bc65.59±0.22 b71.72±0.21 b73.79±0.16 b80.47±0.90 bK173.30±0.31 b65.87±0.47 b65.97±0.24 e75.93±0.21 a80.75±0.40 b商薯19Shangshu 19K275.24±0.96 a68.35±0.06 a70.85±0.67 c72.48±0.25 c82.05±0.39 aK373.79±1.28 ab67.46±0.58 a72.92±0.08 a72.03±0.10 c79.01±0.20 cK472.47±0.73 bc61.72±0.81 c70.16±0.48 d74.06±0.39 b78.96±0.34 cK073.99±0.19 c63.65±0.57 c70.78±0.25 a70.71±0.51 c73.91±0.26 cK174.73±0.66 c64.34±0.37 c66.95±0.41 c74.65±0.06 a75.94±0.29 a心香XinxiangK274.74±0.24 c66.53±0.44 b69.02±0.43 b72.87±0.32 b74.97±0.10 bK377.89±0.21 a68.41±0.31 a69.52±0.67 b69.70±0.28 d64.40±0.11 dK476.38±0.52 b66.26±0.40 b61.59±0.06 d68.78±0.44 e75.76±0.14 a

表3 贮藏0~90 d甘薯块根果糖含量
Table 3 Fructose content of sweetpotato roots from 0 to 90 days during storage mg/g

品种Variety处理Treatment果糖含量 Fructose content贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏 30 d贮藏 60 d贮藏 90 dK01.56±0.32 a2.42±0.83 d1.59±0.12 d0.82±0.22 e0.71±0.26 cK10.83±0.09 d2.65±0.11 c3.36±0.12 a1.62±0.26 d1.10±0.08 b商薯19Shangshu 19K20.79±0.08 e2.32±0.92 e2.55±0.10 b2.99±0.12 a1.85±0.06 aK31.22±0.11 c3.12±0.40 a2.42±0.13 c2.83±0.37 b1.79±0.13 aK41.28±0.17 b2.77±0.14 b0.53±0.06 e2.02±0.13 c1.31±0.46 bK01.30±0.26 c1.93±0.12 c0.95±0.06 e0.89±0.33 d0.86±0.12 cK11.77±0.12 a3.89±0.20 a2.37±0.25 b1.37±0.12 b0.74±0.20 e心香XinxiangK21.35±0.27 b1.63±0.08 d1.39±0.14 d0.73±0.11 e0.85±0.16 dK30.59±0.16 e1.57±0.11 e1.44±0.10 c1.21±0.22 c1.43±0.23 aK40.96±0.32 d2.21±0.61 b2.57±0.12 a1.46±0.21 a1.18±0.09 b

2.4 施钾对甘薯贮藏期间葡萄糖含量的影响

如表4所示,‘商薯19’和‘心香’各处理在贮藏期间葡萄糖含量总体呈现上升后下降趋势。‘商薯19’K、K、K处理在贮藏15 d后达到最大值,分别为1.48、2.21和2.01 mg/g,其中K处理葡萄糖含量显著高于K处理高于K处理;‘商薯19’K处理在贮藏30 d时达到最大值,为2.26 mg/g;‘商薯19’K处理在贮藏60 d时达到最大值,为1.53 mg/g;贮藏90 d后,‘商薯19’K处理的葡萄糖含量显著高于其他处理,为1.05 mg/g。‘心香’各处理均在贮藏15 d时达到最大值,分别为1.57、3.13、1.46、1.39和1.85 mg/g,其中K处理葡萄糖含量显著高于K处理,其次K处理,再其次K处理,最后K处理;在贮藏90 d后,‘心香’ K、K处理的葡萄糖含量显著高于其他处理,分别为1.30和1.32 mg/g,但两者之间差异不显著。

表4 贮藏0~90 d甘薯块根葡萄糖含量
Table 4 Glucose content of sweetpotato roots from 0 to 90 days during storage mg/g

品种Variety处理Treatment葡萄糖含量 Glucose content 贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏 30 d贮藏 60 d贮藏 90 dK01.39±0.24 a1.48±0.32 d0.78±0.10 d0.72±0.06 e0.37±0.21 eK10.80±0.25 d1.82±0.07 c2.26±0.17 a0.79±0.05 d0.58±0.11 d商薯19Shangshu 19K20.66±0.21 e1.28±0.11 e1.37±0.26 c1.53±0.27 b1.05±0.12 aK30.95±0.10 c2.21±0.04 a1.54±0.09 b1.58±0.09 a0.95±0.21 bK40.98±0.18 b2.01±0.13 b0.55±0.03 e1.11±0.32 c0.61±0.04 cK01.16±0.32 b1.57±0.08 c0.83±0.28 e0.94±0.27 d0.73±0.04 bK11.22±0.07 a3.13±0.21 a1.74±0.08 a1.16±0.16 b0.74±0.15 b心香XinxiangK21.16±0.11 c1.46±0.21 d1.13±0.15 d0.68±0.35 e0.71±0.04 bK30.63±0.04 e1.39±0.16 e1.31±0.06 c1.11±0.29 c1.30±0.08 aK40.77±0.13 d1.85±0.22 b1.73±0.10 b1.37±0.19 a1.32±0.07 a

2.5 施钾对甘薯贮藏期间蔗糖含量的影响

如表5所示,‘商薯19’和‘心香’各处理在贮藏期间蔗糖含量总体呈先上升后下降趋势。‘商薯19’K、K、K处理在贮藏30 d时达到最大值,分别为7.86、9.76和7.04 mg/g,其中K处理蔗糖含量显著高于K和K处理;‘商薯19’K、K处理在贮藏15 d时达到最大值,分别为6.74和8.99 mg/g,且K处理蔗糖含量显著高于K处理;在贮藏90 d后,‘商薯19’ K、K处理的蔗糖含量显著高于其他处理,分别为5.62和5.48 mg/g,但两者之间差异不显著。‘心香’K、K、K处理在贮藏30 d时达到最大值,分别为14.09、13.37和16.17 mg/g,其中K处理蔗糖含量显著高于K和K处理;‘心香’K处理在贮藏15 d时达到最大值,为20.17 mg/g;在贮藏90 d后,‘心香’K处理的蔗糖含量达到最大值,为17.60 mg/g,显著高于其他处理。

表5 贮藏0~90 d甘薯块根蔗糖含量变化
Table 5 Sucrose content of sweetpotato roots from 0 to 90 days during storage mg/g

品种Variety处理Treatment蔗糖含量 Sucrose content贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏 30 d贮藏 60 d贮藏 90 dK03.61±0.25 b7.23±0.06 b7.86±0.11 b6.71±0.44 a5.62±0.81 aK12.55±0.31 d6.92±0.85 c9.76±0.42 a4.96±0.70 e5.48±1.07 ab商薯19Shangshu 19K23.55±0.35 b6.93±1.32 c7.04±1.03 c5.55±1.17 c4.18±1.13 cK33.08±0.12 c6.74±0.62 d5.50±1.08 d5.43±1.03 cd4.02±1.09 dK44.35±0.53 a8.99±0.65 a4.63±1.10 e6.00±0.12 b5.27±1.20 bK03.28±0.80 c11.30±1.21 b14.09±0.88 b13.58±0.91 b11.72±0.82 bK14.29±1.25 a20.17±1.20 a12.60±1.25 d12.34±2.67 d10.87±1.08 c心香XinxiangK23.96±0.52 b10.84±1.24 c13.37±1.02 c12.95±2.00 c11.81±2.15 bK33.11±1.23 c8.63±0.80 e12.51±2.06 d14.35±0.92 a17.60±1.94 aK42.98±0.09 d9.76±1.69 d16.17±1.38 a13.17±0.72 c12.13±1.08 b

2.6 施钾对甘薯贮藏期间α-淀粉酶活性的影响

如表6所示,‘商薯19’各处理在贮藏期间α-淀粉酶活性总体呈先上升后下降趋势。其中,‘商薯19’K、K、K处理在贮藏90 d时达到最小值,分别为7.02、8.81和7.05 mg/(g·min),但三者间差异不显著。‘商薯19’K、K处理在贮藏60 d时达到最小值,分别为7.22和9.5 mg/(g·min),且K处理α-淀粉酶活性显著高于K处理。贮藏期30~60 d为‘商薯19’各处理组的α-淀粉酶活性快速下降时期。贮藏期0~15 d 为‘心香’各处理组的α-淀粉酶活性快速下降时期,且均在15 d时达到最小值,各处理间无显著差异。但在贮藏90 d后,心香K、K处理的α-淀粉酶活性显著低于其他处理,分别为7.1和7.7 mg/(g·min)。

表6 贮藏0~90 d甘薯块根α-淀粉酶活性
Table 6 Alpha-amylase activity in sweetpotato roots from 0 to 90 days during storage mg/(g·min)

品种Variety处理Treatmentα-淀粉酶活性 Alpha-amylase activity 贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏 30 d贮藏 60 d贮藏 90 dK07.58±0.20 b10.83±0.76 b14.13±1.80 b10.25±0.39 a7.02±1.67 cK111.46±3.41 b11.10±1.07 b9.63±0.56 c7.22±1.19 b12.36±3.22 a商薯19Shangshu 19K218.84±2.15 a11.57±0.44 b19.98±3.25 a9.50±0.27 a11.23±1.05 abK318.33±2.39 a15.81±2.43 a21.01±0.31 a9.81±0.23 a8.81±1.13 bcK48.65±1.74 b10.98±2.71 b14.47±0.04 b9.90±0.54 a7.05±1.38 cK040.62±5.43 a8.93±0.11 a13.96±5.22 b20.33±1.99 a20.83±8.32 bK132.49±6.48 ab12.98±6.33 a10.80±0.20 b16.07±5.20 b31.55±1.95 a心香XinxiangK232.00±8.24 ab11.41±1.61 a24.37±1.00 a15.40±2.44 b7.10±0.83 cK333.08±1.90 ab11.70±2.07 a23.72±4.20 a8.46±1.04 c7.70±0.93 cK428.66±7.26 b13.61±4.41 a11.73±5.43 b10.26±1.31 c20.38±8.92 b

2.7 施钾对甘薯贮藏期间β-淀粉酶活性的影响

如表7所示,‘商薯19’和‘心香’各处理在贮藏期间β-淀粉酶活性总体呈先上升后下降趋势。‘商薯19’K、K、K处理β-淀粉酶活性在贮藏30 d时达到最大值,分别为112.27、139.65和141.25 mg/(g·min),其中K、K处理显著高于K处理。‘商薯19’K处理在贮藏0 d时达到最大值,为131.47 mg/(g·min);‘商薯19’K处理β-淀粉酶活性在贮藏15 d时达到最大值,为103.52 mg/(g·min);在贮藏90 d后,‘商薯19’ K、K处理的β-淀粉酶活性显著高于其他处理,分别为120.64 和98.12 mg/(g·min)。‘心香’K、K处理在贮藏0 d时达到最大值,分别为143.74和146.06 mg/(g·min),两者无显著差距。‘心香’K、K处理在贮藏30 d时达到最大值,分别为143.70和135.41 mg/(g·min),两者无显著差距。‘心香’K处理在贮藏90 d时达到最大值,为132.87 mg/(g·min)。‘商薯19’和‘心香’各处理组贮藏90 d后β-淀粉酶活性都低于贮藏0 d时β-淀粉酶活性,且β-淀粉酶活性在贮藏期间显著高于α-淀粉酶活性。

2.8 甘薯块根贮藏期间各营养成分及淀粉酶与腐烂率的相关性

营养成分及淀粉酶与腐烂率相关性分析结果见表8。可知:腐烂率与贮藏期间薯块的淀粉含量呈极显著正相关(

P

<0.01),与果糖、葡萄糖、β-淀粉酶含量呈极显著负相关。

3 讨 论

淀粉和游离糖是甘薯块根中重要的营养物质,是甘薯品质的决定性因素。本研究结果表明‘商薯19’和‘心香’各处理在贮藏期间淀粉含量总体先下降后上升,可溶性糖含量先上升后下降。这与林汝湘等的研究结果相似,这是由于甘薯在贮藏前期呼吸代谢较为旺盛,淀粉等大分子化合物被分解成糖等较简单的化合物,淀粉含量下降,可溶性糖含量上升。糖又是淀粉合成的基质,贮藏中后期当糖含量达到一定值后,其中一部分在磷酸化酶的作用下重新合成淀粉。此外,甘薯体内比淀粉更为复杂的化合物分解,重新合成淀粉,从而保持原有平衡的自我调节。Nabubuyaa等研究表明,蔗糖是甘薯块根中主要的可溶性糖,且高淀粉甘薯块根中己糖含量高于低淀粉甘薯品种。本研究中,甘薯贮藏期间蔗糖含量高于葡萄糖和果糖含量,并且‘商薯19’各处理的己糖含量整体高于‘心香’。本试验中,耐贮性最好的‘商薯19’K处理在贮藏90 d后蔗糖含量显著低于其他处理,但‘心香’耐贮性最好的K处理在贮藏90 d后蔗糖含量也较低。同时,贮藏性表现不好的‘商薯19’ 在贮藏90 d后K、K处理蔗糖含量较高。‘心香’、‘商薯19’各处理组在贮藏过程中果糖、葡萄糖都是先升高后降低的趋势,这是因为甘薯块根在贮藏前期的生理活动强度较高,大量淀粉不断转化为糖分,而贮藏后期的呼吸强度没有前期大,因此呈现这样的规律,这与朱红等人研究结果一致。曹玉军等究表明,施用钾肥对甜玉米子粒可溶性糖的形成与积累具有显著作用,不施钾肥或过量施钾都会降低子粒可溶性糖含量。

表7 贮藏0~90 d甘薯块根β-淀粉酶活性
Table 7 Beta-amylase activity in sweetpotato roots from 0 to 90 days during storage mg/(g·min)

品种Variety处理Treatmentβ-淀粉酶活性 Beta-amylase activity贮藏 0 d贮藏 15 d贮藏3 0 d贮藏 60 d贮藏 90 dK086.06±4.34 b99.29±14.71 b112.27±11.46 b57.28±0.20 b46.68±1.85 bK1131.47±11.01 a77.06±9.34 c41.12±2.92 c46.79±13.87 b120.64±8.39 a商薯19Shangshu 19K2138.82±10.56 a95.25±6.25 bc139.65±5.63 a90.90±23.37 a98.12±6.25 aK3134.71±9.60 a120.32±22.44 a141.25±1.58 a90.26±15.41 a56.69±2.86 bK484.09±10.34 b103.52±6.49 ab95.65±1.44 b89.06±6.29 a47.42±0.70 bK0143.74±12.29 a50.05±2.77 b95.80±3.93 b131.97±9.93 a126.01±8.38 aK1146.06±17.54 a108.37±4.93 a84.13±2.74 b123.07±3.41 a135.00±12.06 a心香XinxiangK2139.29±15.51 ab102.62±10.43 a143.70±1.71 a116.07±2.44 a20.82±2.80 cK3134.64±16.38 ab98.34±9.01 a135.41±8.09 a52.63±4.86 b41.64±21.72 bK4118.98±1.33 b95.61±16.24 a67.79±3.00 b74.10±5.99 b132.87±4.11 a

表8 腐烂率与营养成分及淀粉酶相关性分析
Table 8 Results of correlation analysis of rot rate with nutrient composition and amylase

项目Item腐烂率Rotting rate淀粉Starch果糖Fructose葡萄糖Glucose蔗糖Sucroseα-淀粉酶Alpha-amylaseβ-淀粉酶Beta-amylase腐烂率Rotting rate1淀粉Starch0.437**1果糖Fructose-0.318**0.557**1葡萄糖Glucose-0.318**0.655**0.783**1蔗糖Sucrose0.1290.514**0.120.278**1α-淀粉酶Alpha-amylase-0.1190.169*-0.161*0.059-0.150*1β-淀粉酶Beta-amylase-0.204**0.075-0.0610.156*-0.173*0.757**1

注:*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关。

Note: * and ** indicate significant correlations at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

本研究中,在贮藏90 d后,‘商薯19’K处理和‘心香’K处理的果糖、葡萄糖含量显著高于其他处理,且耐贮性表现较好,而耐贮性表现不好的‘商薯19’K处理和‘心香’K处理,相应的果糖和葡萄糖的含量较低。Bolouri-Moghaddam等认为高浓度的蔗糖和一些果聚糖可能与酚类化合物结合,通过直接清除细胞膜附近产生的OHˉ和OOHˉ自由基,形成抗氧化机制,从而提高植物的抗逆性。

α-淀粉酶和β-淀粉酶是贮藏中引起淀粉分解的主要酶,其中β-淀粉酶在甘薯中含量丰富,20世纪50年代首次从甘薯中分离得到,约占块根可溶性蛋白的5%,且甘薯块根中β-淀粉酶基因表达受蔗糖、多聚半乳糖醛酸、机械损伤和ABA等的诱导。适宜的供钾处理能显著提高α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,从而促进淀粉水解。‘商薯19’K的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性贮藏后期都显著高于其他处理,而‘心香’K的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性贮藏后期显著低于其他处理,这可能是由于贮藏后期‘商薯19’K淀粉含量显著最高,蔗糖含量显著最低;而‘心香’K淀粉含量显著最低,但可溶性糖含量显著高于其他处理。

‘商薯19’和‘心香’贮藏过程中,淀粉含量总体呈先下降后上升趋势,可溶性糖含量总体呈先上升后下降趋势,其中蔗糖含量高于葡萄糖和果糖含量。‘商薯19’的己糖含量高于‘心香’。耐贮性好的‘商薯19’K处理和‘心香’K3处理的果糖、葡萄糖含量显著高于其他处理。耐贮性好的‘商薯19’K处理淀粉含量显著高于其他处理。

4 结 论

合理施用钾肥能有效提高甘薯贮藏期果糖、葡萄糖含量,增加甘薯耐贮性并保持良好的加工品质。本试验中,150 kg/hm的钾肥(KO)为最佳钾肥施用浓度。

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