陳國清， 趙浚宇， 王 鑫， 陸大雷， 陸衛(wèi)平

(1.江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 南通226541;2.揚州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇 揚州225009)

糊化特性是評價食品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，在谷物品質(zhì)評價中具有重要地位［1-2］。在選定種植品種和既定栽培環(huán)境下，肥料處理是影響作物產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)的關(guān)鍵栽培因子，研究肥料處理對谷物籽粒品質(zhì)的影響可以為品質(zhì)調(diào)優(yōu)提供理論支撐。有研究結(jié)果表明，米粉糊化特性隨著施氮量的增加呈總體上變劣趨勢，且氮肥施用時期和基追肥比例對其有一定影響［3-6］，而面粉糊化特性在適宜施氮時較為理想，過量施氮則會使其變劣［7-8］。陸大雷等對糯玉米淀粉糊化特性的研究結(jié)果表明，氮、磷、鉀合理配施并在拔節(jié)期適量追氮時淀粉糊化特性較優(yōu)［9］。

糯玉米在中國主要作鮮食。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的快速提高，鮮食糯玉米已逐步發(fā)展成為中國種植面積最大的非設(shè)施“蔬菜”［10-13］。鮮食糯玉米籽粒品質(zhì)品種間有顯著差異，且受拔節(jié)期追氮影響［14］，但關(guān)于基肥配施(氮、磷、鉀單一或混合施用)和拔節(jié)期追氮量對鮮食糯玉米糊化特性的協(xié)同調(diào)控尚缺少研究。本研究以國家南方糯玉米區(qū)域試驗對照品種蘇玉糯5 號和渝糯7 號為材料，通過氮、磷、鉀單一或混合基施，結(jié)合拔節(jié)期不同追氮量處理，研究氮、磷、鉀基肥配施和拔節(jié)期追氮對鮮食糯玉米糊化特性的影響，以期為鮮食糯玉米糊化特性調(diào)優(yōu)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2012 年在揚州大學(xué)試驗農(nóng)牧場進(jìn)行，2012 年7 月10 日播種，7 月15 日移栽，土壤含全氮0.92 g/kg，速效氮45.3 mg/kg，速效磷17.9 mg/kg，速效鉀93.7 mg/kg。試驗玉米品種為蘇玉糯5 號(A1)和渝糯7 號(A2)，均為國家南方鮮食糯玉米區(qū)域試驗對照品種。試驗采用裂區(qū)設(shè)計，以不同基肥配施處理(B)為主區(qū)，設(shè)8 個水平，分別是空白(B1)、N 75 kg/hm2(B2)、P2O575 kg/hm2(B3)、K2O 75 kg/hm2(B4)、N 75 kg/hm2+P2O575 kg/hm2(B5)、N 75 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2(B6)、P2O575 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2(B7)、N 75 kg/hm2+P2O575 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2(B8)，在移栽前施用;以拔節(jié)期追施氮量(C)為副區(qū)，設(shè)純氮0 kg/hm2(C1)、150 kg/hm2(C2)和300 kg/hm2(C3)3 個水平。不同基肥配施和拔節(jié)期追氮處理組合，2 次重復(fù)，共96 個小區(qū)，小區(qū)面積24 m2，種植密度為1 hm25.25×104株。其他管理措施統(tǒng)一按常規(guī)要求實施。于開花期對植株人工套袋授粉，鮮食期(花后23 d)取樣，60 ℃烘干后粉碎過100 目篩，用于糊化特性測定。

1.2 淀粉糊化特性測定

采用澳大利亞Newport Scientific 公司生產(chǎn)的快速黏度分析儀(RVA，Model 3D)測定糊化特性，并用TCW(Thermal Cycle for Windows)配套軟件分析。稱取2.8 g 干樣品，加25.2 g 超純水，配制成總質(zhì)量為28.0 g、濃度為10% 的糯玉米糊。參照Chang等［15］的方法測定糯玉米粉糊化特性。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用DPS7.05 軟件進(jìn)行統(tǒng)計及相關(guān)分析，采用LSD 法測驗顯著性。

2 結(jié)果

2.1 不同處理下鮮食期采收糯玉米糊化特性的方差分析

由表1 可知，鮮食糯玉米糊化特征值在品種、基肥配施和拔節(jié)期追氮單因素處理下均有顯著差異。從F值來看，單因素中，峰值黏度主要受拔節(jié)期追氮影響，其次是基肥配施，最后是品種;谷值黏度和終值黏度主要受品種影響，其次是拔節(jié)期追氮，最后是基肥配施;崩解值和糊化溫度主要受品種影響，其次是基肥配施，最后是拔節(jié)期追氮;回復(fù)值主要受基肥配施影響，其次是拔節(jié)期追氮，最后是品種。拔節(jié)期追氮與品種、基肥配施互作時對糊化溫度無顯著影響;品種、基肥配施和拔節(jié)期追氮三者互作時對糊化溫度無顯著影響。不同處理中，蘇玉糯5 號基肥氮磷鉀均衡配施且拔節(jié)期適量追氮(150 kg/hm2)時峰值黏度最高，渝糯7 號鉀作基肥且拔節(jié)期不追氮時峰值黏度最高。

表1 不同施肥處理下鮮食期采收糯玉米RVA 特征值Table 1 RVA characteristics of flour of fresh waxy maize with different fertilization treatments

2.2 不同基肥配施處理下鮮食期采收糯玉米糊化特性

由表2 可知，鮮食糯玉米糊化溫度在不同基肥配施處理下雖有顯著差異，但總體上變異較小(69.23 ～70.77 ℃)，其他特征值變異相對較大，但回復(fù)值較低(＜85 cP)，呈現(xiàn)典型的糯性特征。不同基肥配施處理中，氮、磷、鉀均衡配施(N 75 kg/hm2+P2O575 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2)時，樣品具有較高的峰值黏度、谷值黏度、終值黏度。而不施基肥或僅施磷(P2O575 kg/hm2)作基肥時各特征值較低。

表2 不同基肥處理下鮮食期采收糯玉米RVA 特征值Table 2 RVA characteristics of flour of fresh waxy maize with different base fertilizer treatments

2.3 不同拔節(jié)期追施氮量處理下鮮食期采收糯玉米糊化特性

由表3 可知，總體上糊化溫度受拔節(jié)期追氮量影響較小。隨著拔節(jié)期追氮量的增加，峰值黏度、谷值黏度、終值黏度、回復(fù)值、糊化溫度呈先升后降趨勢，而崩解值呈逐漸降低趨勢。

表3 不同拔節(jié)期追施氮處理鮮食期采收糯玉米RVA 特征值Table 3 RVA characteristics of fresh waxy maize flour with different nitrogen topdressing rates

2.4 不同品種鮮食期采收糯玉米糊化特性

由表4 可知，鮮食糯玉米淀粉糊化特征參數(shù)兩品種間有顯著差異。蘇玉糯5 號的峰值黏度、谷值黏度、終值黏度、回復(fù)值和糊化溫度較高，渝糯7 號的崩解值較高。

表4 不同品種鮮食期采收糯玉米RVA 特征值Table 4 RVA characteristics of flour of Suyunuo 5 and Yunuo 7

2.5 鮮食期采收糯玉米糊化特征值間的相關(guān)分析

由表5 可知，峰值黏度、谷值黏度、終值黏度和回復(fù)值兩兩極顯著正相關(guān)，崩解值與峰值黏度和回復(fù)值極顯著正相關(guān)，糊化溫度與谷值黏度和終值黏度極顯著正相關(guān)。

表5 RVA 特征值之間的相關(guān)性Table 5 Correlation coefficients between RVA characteristics

3 討論

從方差分析結(jié)果來看，谷值黏度、崩解值、終值黏度和糊化溫度在不同品種處理下的F值遠(yuǎn)高于基肥配施和拔節(jié)期追氮處理，說明選擇適宜品種是保證品質(zhì)的關(guān)鍵。兩品種中蘇玉糯5 號的峰值黏度較高，糊化特性較優(yōu)?；逝涫卣髦抵斜澜庵档挠绊懘笥诎喂?jié)期追氮處理，拔節(jié)期追氮對糊化特征值中峰值黏度、谷值黏度、終值黏度的影響大于基肥配施。說明在既定環(huán)境及選定品種前提下，生產(chǎn)中應(yīng)注意基肥合理配施并在拔節(jié)期適量追氮，以調(diào)優(yōu)鮮食糯玉米籽粒品質(zhì)。

淀粉糊化特征值中峰值黏度和崩解值是反映樣品黏度品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。與其他基肥配施組合相比，均衡施用氮、磷、鉀時峰值黏度、谷值黏度、終值黏度最高，說明氮、磷、鉀均衡基施有利于鮮食糯玉米籽粒品質(zhì)的調(diào)優(yōu)。隨著拔節(jié)期追氮量增加，峰值黏度、谷值黏度、終值黏度呈先升后降趨勢，這與陸大雷等對糯玉米粉和淀粉的研究結(jié)果相似［9，16-17］，驗證了拔節(jié)期適量追氮(150 kg/hm2)可調(diào)優(yōu)糯玉米粉黏度品質(zhì)這一規(guī)律。其原因可能是適量施氮水平下籽粒中可溶性淀粉合成酶和ADPG 焦磷酸化酶活性較高，淀粉積累速率較快，籽粒中淀粉含量較高所致［18-19］，亦可能與施氮改變了籽粒中蛋白質(zhì)的含量［20-21］和組成［22］有關(guān)。小麥上的一些研究結(jié)果［19，23-24］亦表明，適量施氮時面粉RVA 譜較為理想，氮過量或不足均不利于面粉糊化特性調(diào)優(yōu)。在稻米上的研究結(jié)果［3，20-21］表明，隨著施氮量的增加，米粉糊化特性呈變劣趨勢。但需指出的是，糊化特性各品種對施氮量的響應(yīng)有顯著差異［19-21，25-26］，因此生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)品種的吸肥特征調(diào)節(jié)施氮量以調(diào)優(yōu)作物品質(zhì)。

磷和鉀是除了氮以外生產(chǎn)中應(yīng)用最多的兩類肥料，對作物產(chǎn)量品質(zhì)亦有顯著影響。徐大勇等［27］的研究結(jié)果表明，基施磷肥使米粉峰值黏度和崩解值增加，但磷肥后期補施則較基施使峰值黏度下降。趙海波等［28］發(fā)現(xiàn)面粉峰值黏度隨著施磷量的增加而升高。陸大雷等［9］的研究結(jié)果亦表明，基施氮前提下增施磷肥使糯玉米淀粉糊化特性變優(yōu)，而本研究結(jié)果表明，增施磷肥、氮磷肥配施和磷鉀肥配施較對照使糊化特性變優(yōu)，這與前人研究結(jié)果相似。熊瑛等［29］發(fā)現(xiàn)施磷對弱筋小麥面粉黏度呈正效應(yīng)，而對強筋小麥面粉黏度除崩解值外呈負(fù)效應(yīng)。說明在生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)品種、地力和環(huán)境等栽培措施來調(diào)控磷肥運籌。徐大勇等［27］研究發(fā)現(xiàn)，增施鉀肥，米粉峰值黏度值和崩解值上升，回復(fù)值下降。戴雙等［18］的研究結(jié)果表明，在氮肥合理施用前提下增施鉀肥可以提高面粉峰值黏度。李友軍等［30］則發(fā)現(xiàn)施鉀以及氮鉀配施對面粉崩解值呈正向作用，而其他黏度指標(biāo)變化不一。本研究發(fā)現(xiàn)，單一施鉀作基肥時峰值黏度顯著高于對照，在不同基肥配施處理下，黏度品質(zhì)以氮磷鉀均衡配施時較優(yōu)，這與陸大雷等對糯玉米淀粉的研究結(jié)果［9］相似，其他處理下籽粒糊化特征值變化不一，說明生產(chǎn)中應(yīng)注重合理基施促進(jìn)養(yǎng)分的平衡吸收，以調(diào)優(yōu)品質(zhì)。

本研究結(jié)果表明，峰值黏度、谷值黏度、終值黏度和回復(fù)值兩兩極顯著正相關(guān)，崩解值與峰值黏度和回復(fù)值極顯著正相關(guān)。這與在水稻、普通玉米和糯玉米淀粉上的研究結(jié)果相似［9，16，31-34］。表明顆粒膨脹所能達(dá)到的黏度越高，顆粒越易破碎，熱漿和冷卻時的黏度亦越高。回復(fù)值與谷值黏度和終值黏度極顯著正相關(guān)，表明當(dāng)糯玉米粉為熱漿時和冷卻后的黏度越高，糊在冷卻過程中易重新凝結(jié)，樣品易發(fā)生回生，表現(xiàn)為回復(fù)值較高。但需指出的是，回復(fù)值主要是冷卻過程中直鏈淀粉聚合所致，糯玉米不含直鏈淀粉，其回復(fù)值均較低［35］。

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