Effect of nitrogen fertilizer on nitrogen assimilation and seed quality of amaranth and quinoa

Abstract

Amarant und Reismelde sind proteinreiche Pseudocerealien und können als alternative Quelle für nicht-allergienherbeiführende Nahrungsmittel verwendet werden. Samenaufbau des Amarants (Amaranth spp.) und die Vielzahl der Reismelde (Chenopodium Quinoa Willd), die unter Norddeutschland Bedingungen 2001 und 2002 produziert wurde, wurde nachgeforscht. Amarant- und Reismeldesamen erwiesen sich als proteinreich, wobei deren Aminosäuregehalt den menschlichen Ernährungsanforderungen entsprach. Die Proteine waren besonders reich an Lysin. Die Balaststoffe im Samen bestanden zum größten Teil aus unlöslichen Fraktionen. Im Vergleich zum Weizenmehl zeigte Amarantmehl höhere Viskosität. Weiterhin die Effekte der Stickstoffdüngung auf Stickstoffassimilation und Samenaufbau der Amarant- und Reismelde wurden untersucht. Stickstoffdüngung positiv beeinflusste die Zunahme des Korngewichts, der Biomasse, des Kornertrag und des Ernteindexes. Stickstoffnutzungseffizienz, Stickstoffaufnahmeeffizienz, Stickstoffernteindex und Kornertrag pro Maßeinheit des Kornstickstoffes verringerten sich mit erhöhter Stickstoffdüngemittelrate. Stickstoffdüngung führte zu einer Zunahme des Samenproteins und des Linolsäuregehalts und gleichzeitig verringerte das Anteil an Albumin-1-Fraktion. Die Konzentrationen der essentieller Aminosäuren wurden nicht durch Stickstoffdüngung beeinflusst. Albumin-1-Fraktionen hatten hohen Lysingehalt, während Albumin-2-Fraktionen charakterisierten sich mit einem hohen Leucingehalt. Globulinfraktionen enthielten höhere Konzentrationen an essentieller Aminosäuren im Vergleich zu anderen Fraktionen, jedoch der Gehalt an Lysins war niedriger. Mit der Ausnahmen von Methionin zeigten sich die Glutelinfraktionen mit gut ausgewogenem Zusammensetzung von essentiellen Aminosäuren. Der Balaststoffegehalt blieb unbeeinflusst, während eine Zunahme an Verkleisterungstemperatur der Mehle sowohl von Amarant- als auch Reismeldesamen negativ durch höhere Stickstoffmengen beeinflusst wurde. Die erzielten Ergebnisse zeigen ein hohes Potential der Amarant- und Reismeldesamen für die menschliche Ernährung. Anwendung von Stickstoffdüngung kann zu einer Verbesserung der Nährqualität führen, indem sie den Proteingehalt erhöhte und die Konzentrationen an essentiellen Aminosäuren beibehielt.