菊芋在热带与亚热带生长特性的比较研究(2)

2.3.5 不同生长期不同气候带下N1和Q2蔗果四糖含量的比较 9 2.3.6 不同生长期不同气候带下N1和Q2蔗果五糖含量的比较 11 3 讨论 11 3.1 形态学特征 11 3.


2.3.5 不同生长期不同气候带下N1和Q2蔗果四糖含量的比较 9

2.3.6 不同生长期不同气候带下N1和Q2蔗果五糖含量的比较 11

3 讨论 11

3.1 形态学特征 11

3.1.1 不同气候带下N1与Q2的块茎产量 11

3.1.2 不同气候带下N1与Q2的形态学比较 11

3.2 糖含量 11

3.3 糖组分含量 12

4 结论 12

致谢 12

参考文献 12

菊芋在热带与亚热带生长特性的比较研究

菊芋,菊科向日葵属多年生植物,在我国各地均有少量种植,具有较高的经济价值和应用前景[1-3]。菊芋是果聚糖含量较高的少数植物之一,利用菊芋块茎生产的低聚果糖广泛应用于食品和医药行业,也可用于发酵生产燃料乙醇、生物柴油等新兴生物质能源[4-6],菊芋的茎叶可作为动物饲料,也可晒干制干草或者青贮,其茎秆可用作薪柴和纸浆生产原料[7-9]。

菊芋的非结构性碳水化合物主要是葡萄糖、果糖、蔗糖和果聚糖,在菊芋的叶、茎和块茎中基本上都有果聚糖[10-14]。块茎中果聚糖占干物质的50%以上;茎作为果聚糖的临时储存器官,果聚糖含量变化较大;与茎相比,叶片中的果聚糖含量含量较少,储存的同化物主要是果糖、葡萄糖和蔗糖。菊芋糖分合成、运输与分配主要以果聚糖代谢为中心[14-18]。叶片是糖分的主要来源,蔗糖是光合同化产物的主要运输方式,果聚糖则主要在块茎中合成并贮存,蔗糖是果聚糖合成的原料,菊芋叶片和茎中的蔗糖主要向块茎中转运。茎在菊芋糖分的运输分配中起关键的调控作用。

气候要素,如气温、降水和光照,是影响植物生长、发育和功能的重要环境因子。温度作为一个重要的环境因素,通过影响菊芋的光合作用,进而对菊芋的生长、糖分的运输分配和产量成分产生影响[19]。20世纪以来全球气候变化日益明显,对植物的生长产生了不同程度的影响[19-22]。气候变暖可通过影响植物的新陈代谢、光合作用或分解作用来影响植物对矿物营养的吸收,从而影响生物量的生产。植物的光合作用是植物体对温度反应最敏感的生理现象之一,并且直接影响植物的生长发育,在增温情况下,不同的植物具有不同的光合生理效应[23-25]。

热带与亚热带的气候条件差别较大,本文通过比较不同气候带不同菊芋品种的生长特征、糖分在各个器官的积累与分配情况以及生物产量,阐明不同气候条件下菊芋糖代谢的生理机制,进而说明不同气候条件下影响菊芋块茎变化的内在原因,以期为菊芋在不同气候条件下的栽培利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验品种 菊芋品种“南芋一号”N1和“青芋二号”Q2,均由江苏大丰盐土大地农业科技有限公司提供。

1.1.2 试验基地 海南乐东尖峰岭南京农业大学海南滩涂农业研究所试验基地(N:18°40.173´ E:108°46.146´),年平均温度24 ℃年均降雨量1600 mm土壤类型为赤红壤,耕层含有机质6.94 g/kg;

江苏大丰南京农业大学试验基地(N:32°59’30~33°00’31 E:120°49’40~120°51’04),东距黄海约4 km,西临大丰麋鹿国家级自然保护区,土壤类型为盐渍土,由于受海潮和海水型地下水的双重影响,土壤具有盐分重、养分含量低、土壤盐分组成以氯化物为主的特点[31]。该区地处北亚热带季风气候区,四季分明,年均降水量1058 mm,主要集中在6~8月份的雨季[28]。

1.2 试验方法

1.2.1 种植管理

海南与大丰两个基地均于2015年3月22日深松整地,机械起垄,垄宽1 m。4月中旬坐水播种,此试验采用随机区组设计,小区面积4 m×8 m=32 m2,重复3次。供试品种代号依次为N1,Q2。均以株距45 cm、行距45 cm进行种植。两品种种植方法相同,为穴播种植,挖穴深40 cm,直径50 cm,每穴施入复合肥25 g,搅拌均匀,覆一层土,防止块茎直接和肥料接触,然后将80-150 g 大小的菊芋块茎1到2个播入穴中,覆土25 -30 cm即可。全生育期分别在6月8日、6月26日除草两次,铲后趟地;7 月中旬旺盛生长期灌透水一次;7月末拔大草一次;管理期间进行菊芋生长的植物学性状及物候期观察记载,每个品种随机取5株。10月26日采收,采用人工挖掘,及时测定所取样株的块茎数量及产量。