【正文】 大豆生產(chǎn)上，同時兼顧高產(chǎn)、蛋白質(zhì)和油分含量高、氨基酸和脂。大豆蛋白質(zhì)和油分含量，種間和品種間變化較大。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究確定了IH0C8O、UH023和依阿華為高油群體，其中IHO系含油最高者達(dá)8．4％，已育成的高油1—8號，平均含油量為8％—10％。美國目前推廣的高油雜交種R806B73含油6．7％，比主栽品種B73MO17含油量高50％以上，而籽粒產(chǎn)量相近。玉米脂肪酸組成中，亞油酸占50％，油酸占30％以上，易引起油變質(zhì)的亞麻酸僅占1％，因此，玉米油營養(yǎng)價值高、食味好、耐貯藏。近年來育成的高蛋白、高賴氨酸品種，如魯玉1新玉7號、中單940中單9410等，其產(chǎn)量潛力在13500kg/hm2左右。到1980年，美國、哥倫比亞、巴西等國已有一定數(shù)量的02雜交玉米在市場上出售。自美國普杜大學(xué)Mertz等(1964)重新發(fā)現(xiàn)控制蛋白質(zhì)組成的基因奧帕克—2(02)之后，玉米蛋白質(zhì)育種和品質(zhì)遺傳改良取得了顯著成果。一般黏米(非糯米)的直鏈淀粉含量為15％—25％，支鏈淀粉為75％—85％；糯米的直鏈 淀粉含量在2％以下，支鏈淀粉占98％—100％。日本水稻品種農(nóng)林8號的輻射突變系，含蛋白質(zhì)高達(dá)16．3％。向遠(yuǎn)鴻(1990)經(jīng)研究認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量對食味有正向作用。 稻米的食用品質(zhì)很注重米飯的色、香、昧，包括口感，如黏彈性、硬度、滋味等。小麥的烘烤品質(zhì)很重要，與蛋白質(zhì)和面筋含量及質(zhì)量有關(guān)。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析的572個生產(chǎn)品種的賴氨酸含量變化在0．28％—0．55％之間，春小麥高于冬小麥，地方品種高于育成品種。Vogel等(1973)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)籽粒中蛋白質(zhì)含量超過15％時，蛋白質(zhì)含量與其中賴氨酸百分含量的負(fù)相關(guān)關(guān)系消失。對小麥蛋白質(zhì)含量的遺傳研究表明，小麥品質(zhì)蛋白質(zhì)含量具有相對穩(wěn)定性，即高蛋白含量的品種在相同環(huán)境條件下，大都能保持比一般品種高的蛋白質(zhì)含量。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部對世界各地12613份普通小麥進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)含量變化在6．91％—22．0％之間，其中含量超過17％的有500個材料。通過遺傳改良，已選育出多種多樣的、品質(zhì)各異的品種為生產(chǎn)所用。所以，改良作物品質(zhì)的改良必須從兩個方面入手，即通過育種手段改善品質(zhì)形成的遺傳因素，培育高品質(zhì)的新品種；同時，要根據(jù)環(huán)境因子對品質(zhì)形成的影響，采取相應(yīng)的調(diào)控措施，為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的形成創(chuàng)造有利條件。 作物品質(zhì)的形成是由遺傳因素和非遺傳因素兩個方面決定的。由于作物的性狀受基因控制并得以遺傳，使作物保持了其經(jīng)濟性狀和產(chǎn)品質(zhì)量的相對穩(wěn)定性，所以作物之間本身就存在著產(chǎn)品品質(zhì)的差異。稻、麥、棉、油等作物的主要經(jīng)濟性狀，包括蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、維生素含量、味和蒸煮品質(zhì)等，都受遺傳基因的控制。強筋小麥蛋白質(zhì)和濕面筋含量比弱筋小麥高。2．同一作物不同品種的品質(zhì)不同。禾谷類作物以碳水化合物為主，油料作物以脂肪為主，豆類作物除大豆脂肪含量較高外，其他蛋白質(zhì)含量較高與油料作物相近，但脂肪含量卻較少。 三、影響作物品質(zhì)的的因素 影響作物產(chǎn)品品質(zhì)的因素是錯綜復(fù)雜，歸納起來主要受遺傳因素、氣候生態(tài)因素、栽培措施等三個方面的影響。 飼料作物生長前期蛋白質(zhì)合成較強，隨著生長發(fā)育進(jìn)程的推移，粗纖維合成加強，蛋白質(zhì)含量下降。煙葉中石油醚提取物，如脂肪、脂肪酸、精油、樹脂、蠟、磷脂、固醇等，隨煙葉的成熟而增加，達(dá)最大值后又有所下降。多酚含量隨株齡和煙葉成熟度增加而增加，煙葉達(dá)到生理成熟后多酚積累開始下降。煙葉成熟過程中黃色素(類胡蘿卜素)含量下降速度慢于綠色素(葉綠素)，這正是煙葉充分成熟，顏色好的重要原因。淀粉和糖是煙葉的重要內(nèi)容物，并與煙葉品質(zhì)密切相關(guān)。塊根在收獲后的貯藏過程中，水分含量減少，蔗糖部分分解為單糖，呼吸作用又消耗一些糖，因而使糖的含量減少，總損失量為1％—3％，同時，蛋白質(zhì)部分水解成非蛋白氮化合物，使糖用甜菜品質(zhì)變差。隨著塊根的膨大，蔗糖合成過程明顯加強，其絕對和相對含量提高。 糖料作物，如糖用甜菜，在同化器官充分發(fā)育之后，塊根開始膨大，進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的積累。開花后20—40天，纖維次生壁加厚和纖維素淀積增重最快?？偟内厔菔牵S成熟度增加，纖維素含量直線上升，而果膠、含氮物、蠟質(zhì)脂肪、糖類及灰分則相對減少。種子中脂肪成分隨脂肪總量的變化而變化，未成熟種子的脂肪中含有許多游離脂肪酸，酸值較高，成熟時，脂肪中游離脂肪酸減少，飽和脂肪酸的含量下降。種子中脂肪的生物合成和積累過程是從受精開始持續(xù)到種子完全成熟截止。籽粒成熟期間，不溶解氮的數(shù)量增加，可溶解氮減少，成熟時，賴氨酸和組氨酸含量達(dá)最大值。淀粉濃度隨籽粒體積增大而增高，葉片衰老期，糖的濃度升高，淀粉濃度下降。大豆結(jié)莢鼓粒期間，籽粒中非蛋白氮逐漸減少，而蛋白氮的百分含量逐漸增加，直到葉片衰老后，蛋白氮的百分含量仍在增加。維生素主要在葉片中合成，葉片衰老時轉(zhuǎn)運到籽粒中。隨著成熟，非蛋白氮、水溶及鹽溶蛋白質(zhì)含量急劇降低，而醇溶谷蛋白和谷蛋白合成加強。籽粒成熟時，氮化合物的數(shù)量和質(zhì)量都有變化。在正常成熟條件下，灌漿初期主要合成蛋白質(zhì)，淀粉合成弱一點；乳熟至蠟熟始期，碳水化合物向種子運輸加強，淀粉合成強度大大超過蛋白質(zhì)；籽粒發(fā)育后期，碳水化合物向籽粒運輸減弱或停止，而氮的輸入仍在繼續(xù)。禾谷類作物籽粒中的營養(yǎng)物質(zhì)積累進(jìn)行得并不平衡，籽粒灌漿初期，干物質(zhì)增加較少，到乳熟期，干物質(zhì)積累最快，蠟熟期，干物質(zhì)增加速度又變慢。一般豆科飼料作物在開花或現(xiàn)蕾前收割，禾本科飼料作物在抽穗期收割，莖葉鮮嫩，蛋白質(zhì)含量最高，粗纖維含量最低，營養(yǎng)價值高，適口性好。外觀質(zhì)量即是煙葉的商品等級質(zhì)量，如成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、顏色、光澤等外表性狀；內(nèi)在質(zhì)量是指煙葉的化學(xué)成分、燃吸時的香氣吃味、勁頭、刺激性等煙氣質(zhì)量以及作為卷煙原料的可用性。煙草煙葉品質(zhì)由外觀品質(zhì)、化學(xué)成分、香吃味和實用性決定。出糖率是糖料作物的加工品質(zhì)評價指標(biāo)。糖用甜菜塊根中含糖12％—25％，蔗糖占總糖的80％—90％。 3．糖料作物的品質(zhì)。油料作物種子的脂肪含量及組分(表3—8)決定其營養(yǎng)品質(zhì)、貯藏品質(zhì)和加工品質(zhì)。2．油料作物的品質(zhì)。一般陸地棉的纖維長度在21—33mm之間，海島棉在33—45mm之間。棉纖維品質(zhì)由纖維長度、細(xì)度和強度決定。 (二)經(jīng)濟作物的品質(zhì) 1．纖維作物的品質(zhì)。甘薯切絲曬干時，要求曬干率高，提取淀粉時，要求出粉率高、無異味等。小麥的磨粉品質(zhì)是指出粉率，一般籽粒近球形、腹溝淺、胚乳大、容重大，粒質(zhì)較硬的白皮小麥出粉率高。評價指標(biāo)隨作物產(chǎn)品不同而不同。面筋的質(zhì)量是根據(jù)其延伸性、彈性、可塑性和教結(jié)性進(jìn)行綜合評價的。小麥、黑麥、大麥等麥類作物的食品品質(zhì)主要是指烘烤品質(zhì)，烘烤品質(zhì)與面粉中面筋含量和質(zhì)量有關(guān)。一般認(rèn)為，直鏈淀粉含量低、膠稠度長、糊化溫度較低是食味較佳的標(biāo)志。作為食物，不僅要求營養(yǎng)品質(zhì)好，而且要食用品質(zhì)好。此外，塊莖中含有大量的維生素C(每100g含10—25mg)。 （3）薯芋類作物的利用價值主要在于其塊根或塊莖中含有大量的淀粉，甘薯塊根淀粉含量在20％左右，馬鈴薯塊莖含淀粉10％—20％之間，高者可達(dá)29％。大豆作為蛋白質(zhì)作物，籽粒的蛋白質(zhì)含量約占40％，其氨基酸組成接近“全價蛋白”，大豆蛋白質(zhì)的生物價值為64—80。如果把牛奶和雞蛋的蛋白質(zhì)作價為100的話，那么，禾谷類作物種子蛋白質(zhì)的生物價值為：小麥62—68，黑麥68—75，燕麥70—78，玉米52—58，水稻83—86。禾谷類作物蛋白質(zhì)的氨基酸成分是不平衡的，缺乏幾種不可替代的必需氨基酸，如賴氨酸、色氨酸和蘇氨酸。由于蛋白質(zhì)是生命的基本物質(zhì)，因此，蛋白質(zhì)含量及其氨基酸組分是評價禾谷類作物營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。1．營養(yǎng)品質(zhì)（1）禾谷類作物，如小麥、水稻、玉米、高粱、谷子等是人類獲取蛋白質(zhì)和淀粉的主要來源。每種作物都有一定的指標(biāo)體系。 1．生化指標(biāo) 生化指標(biāo)中包括作物產(chǎn)品所含的生化成分，如碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、微量元素、維生素等，還有有害物質(zhì)含量以及化學(xué)農(nóng)藥、有毒金屬元素等污染物質(zhì)的含量等。由此可見，農(nóng)產(chǎn)品中有害化學(xué)成分的高低，直接影響著人類的健康，但通過選用無毒品種或采用一些物理、化學(xué)、生物方面的脫毒技術(shù)，即可提高其品質(zhì)。農(nóng)產(chǎn)品中的植酸、單寧、芥酸、硫代葡萄糖甙、棉酚及胰島蛋白酶抑制素等，從營養(yǎng)學(xué)觀點看是一類有害的化學(xué)成分。 6．什么叫商業(yè)品質(zhì)？是指農(nóng)產(chǎn)品的外觀和包裝如形態(tài)、色澤、整齊度、容重、裝飾等，也包括是否有化學(xué)物質(zhì)的污染。 5．什么叫加工品質(zhì)？一方面指農(nóng)產(chǎn)品是否適合加工，另一方面指加工以后所表現(xiàn)出來品質(zhì)。4．什么叫食用品質(zhì)？主要指適口性即人食用時的感覺好壞，即通常說的好吃不好吃。營養(yǎng)品質(zhì)反映產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。3．什么叫營養(yǎng)品質(zhì)？指農(nóng)產(chǎn)品所含的營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)；脂肪、淀粉以及各種維生素、礦質(zhì)元素、微量元素等。作為食用的產(chǎn)品，其營養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)更重要，作為衣著原料的產(chǎn)品，其纖維品質(zhì)是人們所重視的。一、作物品質(zhì)的概念和評價指標(biāo)（一）品質(zhì)的概念1．什么叫品質(zhì)？作物產(chǎn)品的品質(zhì)是指產(chǎn)品的質(zhì)量，直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用價值和經(jīng)濟價值。如菜籽油經(jīng)過氧化處理后，將幾種脂肪酸不同的油脂調(diào)配成“調(diào)和油”，極大地改善了菜籽油的品質(zhì)；將稻谷加工成一種新型的超級精米，使80％的胚芽保留下來，其品質(zhì)較一般米優(yōu)良。(三)提高農(nóng)產(chǎn)品的加工技術(shù)農(nóng)產(chǎn)品加工是改進(jìn)和提高其品質(zhì)的重要措施之一。5．適時收獲 小麥要求在蠟熟期收獲，到了完熟期蛋白質(zhì)和淀粉含量均有下降；水稻收獲過早，糠層較厚；棉花收獲過早或過晚都會降低棉纖維的品質(zhì)。水分過多，會影響根系的發(fā)育，尤其對薯類作物的品質(zhì)極為不利，可使其食味差、不耐貯藏、肉色不佳，甚至?xí)a(chǎn)生腐爛現(xiàn)象。所以，要針對不同的作物，合理施用營養(yǎng)元素，提高其品質(zhì)。如棉花，適當(dāng)增施氮肥能增重棉鈴、增長纖維；施磷肥可增加衣分和子指；施鉀肥可提高纖維細(xì)度和強度；使用硼、鉬、錳等微量元素能促進(jìn)早熟，提高纖維品級等。如小麥群體過大，后期引起倒伏，子?？瞻T，蛋白質(zhì)和淀粉含量降低，產(chǎn)量和品質(zhì)下降，但是纖維類作物，適當(dāng)增加密度，能抑制分枝、分蘗的發(fā)生，使主莖伸長，對纖維品質(zhì)的提高有促進(jìn)作用。如棉花和大豆輪作，可使棉花產(chǎn)量增加，成熟提早，纖維品質(zhì)提高；馬鈴薯和玉米間作，可防止馬鈴薯病毒病，提高其品質(zhì)等。(二)改進(jìn)栽培技術(shù)研究和實踐表明，在作物生長發(fā)育過程中，采取各種栽培措施都可以影響產(chǎn)品的品質(zhì)，所以，優(yōu)良的栽培技術(shù)是提高產(chǎn)品品質(zhì)的一條途徑。四、提高作物產(chǎn)品品質(zhì)的途徑(一)選用優(yōu)質(zhì)品種 隨著育種手段的不斷改進(jìn)，品質(zhì)育種越來越受到重視，糧、棉、油等主要作物的優(yōu)質(zhì)品種，有很多得到了推廣。如甘薯增施鉀肥除能加強根部形成層的活動，增加塊根數(shù)和加速塊根的肥大外，還能減少塊根纖維，增加糖分和淀粉含量，從而增進(jìn)甘薯的品質(zhì)；又如通過調(diào)整播種期和調(diào)控棉花生育進(jìn)程，爭取在最佳的溫、光條件下多結(jié)伏桃和早秋桃，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。又如棉纖維在日光下暴曬940h，其纖維強度即可下降50％，這是由于在日光的作用下，纖維素可在空氣中逐漸氧化，生成氧化纖維素，使纖維變得脆弱。主要表現(xiàn)在：早稻米質(zhì)腹白較多，米質(zhì)疏松，加工時易產(chǎn)生碎米，特別是早秈品種的蒸煮品質(zhì)不佳；晚稻米質(zhì)則腹白少，米質(zhì)堅實，碎米少，米飯食味和蒸煮品質(zhì)也比早稻好。如小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量隨地理位置的南移，雨量和相對濕度的增加，而逐漸減少；大豆蛋白質(zhì)的含量為南高北低，大豆油分則相反，緯度越高，越有利于油分的積累；海拔高度對煙草尼古丁的含量影響比較大；2．季節(jié)因素 同一種作物，由于種植與成熟的季節(jié)不同，產(chǎn)品品質(zhì)差異很大。 第四節(jié) 作物品質(zhì)的形成及其影響因素三、影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的因素影響作物產(chǎn)品品質(zhì)的因素是錯綜復(fù)雜，歸納起來主要受遺傳控制、氣候生態(tài)因素、栽培措施等三個方面的影響。如利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和電子計算機等手段、建立作物生長模型，利用多指標(biāo)多手段調(diào)控作物生長發(fā)育向有利于人們需要的方向發(fā)展，還有作物模式化栽培，專家決策支持系統(tǒng)、地膜覆蓋技術(shù)、化控技術(shù)等的應(yīng)用，對挖掘作物增產(chǎn)潛力均起了很重要的作用。，提高光合效率。首先要因地制宜合理安排種植方式，調(diào)節(jié)群體內(nèi)的光分布，建立一個合理的群體結(jié)構(gòu)，最大限度地利用光能。采用間作、套種及復(fù)種等方式，增加復(fù)種指數(shù)，在溫度許可的范圍內(nèi)，一年內(nèi)在同一塊土地上延長作物生長時間，特別是在光合潛力最大的時期，使單位土地面積上有較大的綠葉面積，以求提高光能利用率。要求作物品種具有高光合能力，低呼吸消耗，光合作用能保持較長時間，葉片大小、著生角度適當(dāng)，株型、長相均有利于田間群體最大限度地利用光能。（三）提高光能利用率的途徑 在作物生產(chǎn)上應(yīng)從改良品種和改善環(huán)境兩方面考慮。二、提高產(chǎn)量潛力的途徑（一）限制光能的原因 ；；，每年有一段低溫時期，生長僅限于春夏兩季；；；。事實上，近年來已有一些高產(chǎn)紀(jì)錄出現(xiàn)，平均單產(chǎn)達(dá)15465kg/hm2；，單產(chǎn)為15195kg/hm2；貴州水稻單產(chǎn)超過15000kg/hm2等等。 通過上述光、溫、水資源與作物生產(chǎn)潛力分析，可以得出如下結(jié)論：①我國廣大地區(qū)光照條件較好，光合生產(chǎn)潛力高，作物產(chǎn)量水平較低的西部地區(qū)，光資源比東部好；②東部地區(qū)溫度、水分條件與光照條件配合協(xié)調(diào)，生產(chǎn)潛力高；③限制光合生產(chǎn)潛力的主要因子，西部地區(qū)是水分不足，青藏高原和東北地區(qū)是低溫；④氣候一生物生產(chǎn)潛力與實際生產(chǎn)力變化趨勢相一致，可作為確定產(chǎn)量目標(biāo)的依據(jù)。由于太陽輻射、溫度、水分均屬氣候因子，所以可以把光溫水生產(chǎn)潛力稱為氣候一生物生產(chǎn)潛力。T當(dāng)降水大于蒸發(fā)力與徑流深度之和時，W值應(yīng)小于l，表示過于濕潤。在降水大于蒸發(fā)力時，根據(jù)具體情況確定W值，主要依據(jù)徑流產(chǎn)生的數(shù)量。孫惠南(1985)在對光溫生產(chǎn)潛力進(jìn)行水分有效系數(shù)(W)訂正時，采用了降水與蒸發(fā)力的比值，蒸發(fā)力用彭曼法求得。水作為作物植株體內(nèi)的主要成分，約占鮮重的70％一90％，水又是光合作用的原料，是物質(zhì)運輸、根系吸收礦物質(zhì)以及所有生化過程的必要介質(zhì)。但是，西部干旱、半干旱地區(qū)的光溫生產(chǎn)力仍然比較高，與實際生產(chǎn)潛力尚有較大的脫節(jié)。將各地區(qū)的溫度有效系數(shù)乘上光合生產(chǎn)潛力，便得出各地區(qū)的光溫生產(chǎn)潛力(圖3—4)。一般年份，除海南島、云南省和臺灣省部分地區(qū)外，均有霜凍出現(xiàn)。 (1—n／36