Impact of Nitrogen and Sulfur Supply on the Potential of Acrylamide Formation in Organically and Conventionally Grown Winter Wheat

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Impact de l'apport en azote et en soufre sur le potentiel de formation d'acrylamide dans le blé d'hiver de culture biologique et conventionnelle
Titre anglais
Impact of Nitrogen and Sulfur Supply on the Potential of Acrylamide Formation in Organically and Conventionally Grown Winter Wheat
Auteur(s)
  • STOCKMANN Falko
  • WEBER Ernst Albrecht
  • SCHREITER Pat
  • MERKT Nikolaus
  • CLAUPEIN Wilhelm
  • GRAEFF-HÖNNINGER Simone
Editeur(s)
Autre(s)
Id
SZYM3U2S
Version
2403
Date ajout
28 octobre 2020 12:23
Date modification
30 octobre 2020 18:33
Résumé français
Dans un essai sur le terrain de deux ans, l'effet de la fertilisation azotée (N) et soufrée (S) a été étudié sur le rendement du grain, les paramètres de qualité du grain, la formation d'acrylamide (AA) et l'asparagine sans précurseur (Asn) dans les produits biologiques et conventionnels. produit des cultivars de blé d'hiver. Dans les deux systèmes de production, différents types, quantités et distributions temporelles de N ont été testés. L'effet des types et quantités d'engrais S sur l'Asn libre n'a été testé que dans le système agricole conventionnel. Dans les deux systèmes de culture, le rendement en grain et la qualité boulangère étaient significativement influencés par le traitement à l'azote tandis que l'effet sur l'Asn libre n'était que mineur. Surtout dans le système d'agriculture biologique, l'augmentation des niveaux de fertilisation azotée n'a pas augmenté de manière significative l'Asn libre. Une légère tendance à l'augmentation des niveaux d'Asn libre avec un apport de N intensifié a été observée, en particulier en présence de teneurs en protéines brutes de 14% ou plus. Cependant, seules des quantités de N de 180 kg N ha − 1 ou plus augmentaient considérablement la probabilité de teneurs élevées en Asn libre, tandis qu'un apport en N inférieur à cette quantité conduisait à des valeurs d'Asn libres similaires aux témoins non fertilisés. Les résultats indiquent qu'une bonne qualité de cuisson peut être obtenue sans augmenter significativement les niveaux d'Asn libre. En outre, les cultivars ont affecté de manière significative les niveaux d'Asn libre. Par rapport à cv. Bussard et Naturastar, cv. Capo a présenté le potentiel de formation d'AA le plus faible à un apport de N de 180 kg N ha − 1 tout en atteignant simultanément une teneur en protéines brutes> 15% (conventionnelle) et> 12% (organique). Ainsi, il semble que les cultivars diffèrent dans leur capacité à stocker et à incorporer l'Asn libre dans les protéines. Dans tous les essais, une relation entre l'Asn libre et l'AA a été montrée par R2 = 0,77, tandis qu'une relation entre l'Asn libre et la protéine n'était que de R2 = 0,36. Ainsi, abaisser l'Asn libre en ajustant les traitements N ne devrait pas nécessairement affecter la qualité de la cuisson. La fertilisation au S dans l'agriculture conventionnelle n'a pas changé la quantité d'Asn libre ou la protéine brute de manière significative, probablement en raison du fait que le sol n'était pas déficient en sulfate. En résumé, il était évident que les quantités d'Asn libre dans le blé variaient considérablement à la fois au sein des cultivars et entre les systèmes de culture. Afin de démêler clairement les différences génotypiques et leur interaction avec les facteurs environnementaux et en particulier la fertilisation azotée, des recherches supplémentaires sont nécessaires.
Résumé anglais
In a two-year field trial, the effect of nitrogen (N) and sulfur (S) fertilization was investigated on grain yield, grain quality parameters, formation of acrylamide (AA), and the precursor free asparagine (Asn) in organically and conventionally produced winter wheat cultivars. In both production systems, different types, amounts, and temporal distributions of N were tested. The the effect of S fertilizer types and amounts on free Asn was only tested in the conventional farming system. Within both cropping systems, grain yield and baking quality were significantly influenced by N treatment while the effect on free Asn was only minor. Especially within the organic farming system, increasing N fertilization levels did not increase free Asn significantly. A slight trend of increasing free Asn levels with an intensified N supply was observed, especially in the presence of crude protein contents of 14% or higher. However, only N amounts of 180 kg N ha−1 or higher increased the probability of high free Asn contents considerably, while N supply below that amount led to free Asn values similar to the unfertilized controls. The results indicated that good baking quality can be achieved without significantly increasing free Asn levels. In addition, cultivars affected the levels of free Asn significantly. Compared to cv. Bussard and Naturastar, cv. Capo exhibited the lowest AA formation potential at an N supply of 180 kg N ha−1 while simultaneously reaching a crude protein content > 15% (conventional) and > 12% (organic). Thus, it seems that cultivars differ in their ability to store and incorporate free Asn into proteins. Over all trials, a relation of free Asn and AA was shown by R2 = 0.77, while a relation of free Asn and protein was only R2 = 0.36. Thus, lowering free Asn by adjusting N treatments should not necessarily affect baking quality. S fertilization within conventional farming did not change the free Asn amount or crude protein significantly, probably due to the fact that soil was not sulfate-deficient. In summary, it was evident that free Asn amounts in wheat varied widely both within cultivars and between cropping systems. In order to clearly unravel genotypic differences and their interaction with environmental factors and especially N fertilization, further research is needed.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Modalité bio
  • FREDO fertilisation
  • FREDO qualité des produits
  • FREDO étude des variétés
  • GEO Allemagne
  • PRODUIT céréales
  • SPECIES blé
  • azote
WEB tags
  • acrylamide
  • agriculture
  • asparagine
  • cereals
  • cropping system
  • fertilization
  • nitrogen
  • sulfur
Titre de la publication
Agronomy
Volume
8
Pages
284
Date caractères
2018/12
Date publication
24 décembre 2018
Doi
10.3390/agronomy8120284 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique