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第三节 马铃薯的产量形成与品质
一、马铃薯的产量形成
(一)马铃薯的产量形成特点
1.产品器官是无性器官
马铃薯的产品器官是块茎,是无性器官,因此在马铃薯生长过程中对外界条件的需求,前、后期较一致,人为控制环境条件较容易,较易获得稳产高产。
2.产量形成时间长
马铃薯出苗后7~10d匍匐茎伸长,再经10~15d顶端开始膨大形成块茎,直到成熟,经历60~100d的时间。产量形成时间长,因而产量高而稳定。
3.马铃薯的库容潜力大
马铃薯块茎的可塑性大,一是因为茎具有无限生长的特点,块茎是茎的变态仍具有这一特点,二是因为块茎在整个膨大过程中不断进行细胞分裂和增大,同时块茎的周皮细胞也作相应的分裂增殖,这就在理论上提供了块茎具备无限膨大的生理基础。马铃薯的单株结薯层数可因种薯处理、播深、培土等不同而变化,从而使单株结薯数发生变化。马铃薯对外界环境条件反应敏感,受到土壤、肥料、水分、温度或田问管理等方面的影响,其产量变化大。
4.经济系数高
马铃薯地上茎叶通过光合作用所同化的碳水化合物,能够在生育早期就直接输送到块茎这一贮藏器官中去,其“代谢源”与“贮藏库”之间的关系,不像谷类作物那样要经过生殖器官分化、开花、授粉、受精、结实等一系列复杂的过程,这就在形成产品的过程中,可以节约大量的能量。同时,马铃薯块茎干物质的83%左右是碳水化合物。因此,马铃薯的经济系数高,丰产性强。
(二)马铃薯的淀粉积累与分配
1.马铃薯块茎淀粉积累规律
块茎淀粉含量的高低是马铃薯食用和工业利用价值的重要依据。一般栽培品种,块茎淀粉含量为12%~22%(湿重),占块茎干物质的72%~80%,由72%~82%的支链淀粉和18%~28%的直链淀粉组成。 块茎淀粉含量自块茎形成之日起就逐渐增加,直到茎叶全部枯死之前达到最大值。单株淀粉积累速度在块茎形成期缓慢,块茎增长至淀粉积累期逐渐加快,淀粉积累期呈直线增加,平均每株每日增加2.5~3g。各时期块茎淀粉含量始终高于叶片和茎秆淀粉含量,并与块茎增长期前叶片淀粉含量、全生育期茎秆淀粉含量呈正相关,即块茎淀粉含量决定于叶子制造有机物的能力,更决定于茎秆的运输能力和块茎的贮积能力。全生育期块茎淀粉粒直径呈上升趋势,且与块茎淀粉含量呈显著或极显著正相关。
块茎淀粉含量因品种特性、气候条件、土壤类型及栽培条件而异。晚熟品种淀粉含量高于早熟品种,长日照条件和降雨量少时,块茎淀粉含量提高。壤土上栽培较黏土上栽培的淀粉含量高。氮肥多则块茎淀粉含量低,但可提高块茎产量。钾肥多能促进叶子中的淀粉形成,并促进淀粉从叶片流向块茎。
2.干物质积累分配与淀粉积累
马铃薯一生全株干物质积累呈“S”形曲线变化。出苗至块茎形成期干物质积累量小,且主要用于叶部自身建设和维持代谢活动。这一时期干物质积累量占干物质总量的24%以上。块茎形成期至淀粉积累期干物质积累量大,并随着块茎形成和增长,干物质分配中心转向块茎,干物质积累量占干物质总量的55%以上。淀粉积累后期至成熟期,由于部分叶片死亡脱落,单株干重略有下降,而且原来贮存在茎叶中的干物质有20%以上也转移到块茎中去,到成熟期,块茎干物质重量占干物质总量的75%~82%。干物质积累量在各器官分配,前期以茎叶为主,后期以块茎为主,全株干物质积累总量大,产量和淀粉含量高。
二、马铃薯的品质
马铃薯按用途可分为食用型、食品加工型、淀粉加工型、种用型几类。不同用途的马铃薯其品质要求也不同。
1.食用马铃薯
鲜薯食用的块茎,要求薯形整齐、表皮光滑、芽眼少而浅,块茎大小适中、无变绿;出口鲜薯要求黄皮黄肉或红皮黄肉,薯形长圆或椭圆形,食味品质好、不麻口,蛋白质含量高,淀粉含量适中等。块茎食用品质的高低通常用食用价来表示。食用价=蛋白质含量/淀粉含量×100,食用价高的,营养价值也高。
2.食品加工用马铃薯
目前我国马铃薯加工食品有炸薯条、炸薯片、脱水制品等,但最主要的加工产品仍为炸薯条和炸薯片。二者对块茎的品质要求有:
(1)块茎外观 表皮薄而光滑,芽眼少而浅,皮色为乳黄色或黄棕色,薯形整齐。炸薯片要求块茎圆球形,大小40~60mm为宜。炸薯条要求薯形长而厚,薯块大而宽肩者(两头平),大小在50mm以上或200g以上。
(2)块茎内部结构 薯肉为白色或乳白色,炸薯条也可用淡黄色或黄色的块茎。块茎髓部长而窄,无空心、黑心等。
(3)干物质含量 干物质含量高可降低炸片和炸条的含油量,缩短油炸时间,减少耗油量同时可提高成品产量和质量。一般油炸食品要求22%~25%的干物质含量。干物质含量过高,生产出来的食品比较硬(薯片要求酥脆,薯条要求外酥内软),质量变差。由于比重与干物质含量有绝对的相关关系,故在实际当中,一般用测定比重来间接测定干物质含量。炸片要求比重高于1.08,炸条要求比重高于1.085。
(4)还原糖含量 还原糖含量的高低是油炸食品加工中对块茎品质要求最为严格的指标。还原糖含量高,在加工过程中,还原糖和氨基酸进行所谓的“美拉反应”(Maillard Reaction),使薯片、薯条表面颜色加深为不受消费者欢迎的棕褐色,并使成品变味,质量严重下降。理想的还原糖含量应约为鲜重的0.10%,上限不超过0.30%(炸片)或0.50%(炸薯条)。块茎还原糖含量的高低,与品种、收获时的成熟度、贮存温度和时间等有关。尤其是低温贮藏会明显升高块茎还原糖含量。
3.淀粉加工用马铃薯
淀粉含量的高低是淀粉加工时首要考虑的品质指标。因为淀粉含量每相差1%,生产同样多的淀粉,其原料相差6%。作为淀粉加工用品种其淀粉含量应在16%或以上。块茎大小以50~100g为宜,大块茎(100~150g以上者)和小块茎(50g以下者)淀粉含量均较低。为了提高淀粉的白度,应选用皮肉色浅的品种。
4.种用块茎的质量要求
(1)种薯健康 种薯要不含有块茎传播的各种病毒病害和真细菌病害。纯度要高。
(2)种薯小型化 块茎大小以25~50g为宜,小块茎既可以保持块茎无病和较强的生活力,又可以实行整播,还可以减轻运输压力和费用,节省用种量,降低生产成本。

