施氮水平對(duì)稻茬晚播小麥籽粒淀粉含量與糊化特性的影響

王枟劉，閆素輝，王其飛，陶 勝，劉 頌

(安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100）

小麥籽粒儲(chǔ)藏物質(zhì)主要是淀粉和蛋白質(zhì)，其中淀粉是小麥籽粒的主要組成部分，占籽粒干重的65%左右[1]。淀粉特性主要包括直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、直/支比例以及糊化特性等，其中直、支鏈淀粉含量及直/支值是決定小麥籽粒品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素[2]。小麥淀粉糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo)[3]。氮素是小麥必需營(yíng)養(yǎng)元素，也是影響小麥產(chǎn)量高低與品質(zhì)優(yōu)劣的重要影響因素。氮素不僅能提高籽粒蛋白質(zhì)的含量，改善烤制面包的工藝指標(biāo)等加工品質(zhì)[4，5]。同時(shí)對(duì)小麥籽粒淀粉的直、支鏈組成和理化特性有較大影響[6]。本研究選用籽粒淀粉組分不同的3種小麥品種，分析施氮水平對(duì)小麥直、支鏈淀粉含量和糊化特性的影響，探討籽粒淀粉構(gòu)成與糊化特性之間的關(guān)系。研究結(jié)果將為改善淀粉品質(zhì)提供理論依據(jù)和技術(shù)途徑。

1 材料和方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2010年11月至2011年5月在安徽科技學(xué)院種植科技園進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為水稻。供試小麥品種為山農(nóng)1391(SN1391)、藁城8901(GC8901)、煙農(nóng)19(YN19)，種植密度為225萬(wàn)/hm2，小區(qū)面積為3m×3m=9m2。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)氮素水平:N0:0kg/hm2(對(duì)照);N1:120kg/hm2;N2:240 kg/hm2;N3:360kg/hm2，氮肥分兩次施用，底肥和追肥(起身期)各50%。于2010年11月20日播種，2011年5月31日收獲。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。田間管理同一般高產(chǎn)田。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

籽粒的直、支鏈淀粉含量的測(cè)定參照何照范[7]的雙波長(zhǎng)比色法。淀粉糊化參數(shù)采用瑞典Perten公司starchmaster2快速黏度儀(RVA)測(cè)定。籽粒蛋白質(zhì)和濕面筋含量采用瑞典Perten公司DA7200近紅外品質(zhì)分析儀測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 籽粒淀粉含量

由表1可知，不同氮素水平對(duì)3品種小麥籽粒中直、支鏈淀粉的組成有顯著影響，施氮處理籽粒直、支鏈淀粉含量和淀粉總量及直/支比值均小于對(duì)照，且隨著氮水平的增加各淀粉組分含量總體呈下降趨勢(shì)。表明施氮處理對(duì)小麥籽粒中直、支鏈淀粉含量和淀粉總量及直/支比值有明顯的調(diào)控效果。

表1 氮素水平對(duì)小麥籽粒淀粉及組分含量的影響Table 1 Effect of nitrogen rate on the starch and its component content in wheat grain

2.2 淀粉糊化特性

由表2可以看出，隨著施氮水平增加，3個(gè)小麥品種的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈值和反彈值總體呈先上升后下降的趨勢(shì)，N2處理最高。

表2 氮素水平對(duì)小麥淀粉糊化特性的影響Table 2 Effects of nitrogen rate on the pasting properties of wheat grain

2.3 蛋白質(zhì)和濕面筋含量

表3表明，不同氮素水平對(duì)小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量有顯著影響，施氮處理的小麥品種蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量均高于未施氮處理的，且隨著氮水平的增加蛋白質(zhì)和濕面筋含量總體呈上升趨勢(shì)。

表3 氮素水平對(duì)小麥蛋白質(zhì)和濕面筋含量的影響Table 3 Effect of nitrogen rate on the protein and wet glutein content in wheat grain

2.4 相關(guān)分析

相關(guān)分析(表4)表明，小麥淀粉總含量與淀粉糊化特性參數(shù)無(wú)顯著相關(guān)。淀粉糊化特性參數(shù)與直鏈淀粉含量、直/支比極顯著負(fù)相關(guān)，與支鏈淀粉含量呈極顯著正相關(guān)。說(shuō)明小麥淀粉組成含量的變化顯著影響淀粉糊化特性。

表4 小麥淀粉組分含量與糊化特性參數(shù)的相關(guān)分析Table 4 Correlations of starch component content and the pasting properties in wheat grain

3 討論

小麥籽粒直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量及直/支是影響籽粒加工品質(zhì)的重要因素之一，Toyokawa等[8]認(rèn)為直鏈淀粉含量是影響面條品質(zhì)的重要因素之一，直鏈淀粉含量偏低或中等，并且淀粉直/支值較低的小麥粉制成的面條品質(zhì)好。施用氮肥對(duì)小麥籽粒淀粉及其組分含量的影響，前人[9－12]研究較多，但結(jié)論不一。本研究認(rèn)為，在稻茬晚播種植條件下，增施氮肥降低籽粒直、支鏈淀粉含量與直/支比，原因可能是氮素有利于增加籽粒蛋白質(zhì)含量(表3)。與支鏈淀粉相比，氮素對(duì)晚播小麥直鏈淀粉合成影響更大，表明增施氮肥有利于改善晚播小麥籽粒淀粉組分構(gòu)成比例，即相對(duì)增加籽粒支鏈淀粉含量。

淀粉糊化特性對(duì)小麥籽粒加工品質(zhì)存在重要影響，峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈可以較好反映淀粉糊化特性，是決定面條品質(zhì)優(yōu)劣的有效參數(shù)[13]。本研究表明，施氮水平對(duì)稻茬晚播小麥淀粉糊化特性有顯著影響，小麥淀粉峰值黏度等黏度參數(shù)隨施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中以N2處理最高。以上表明適當(dāng)增加施氮水平可以增加淀粉的糊化黏度，過(guò)量的氮肥的施用使小麥淀粉糊化黏度下降不利于小麥淀粉品質(zhì)的提升。在本試驗(yàn)稻茬晚播條件下，小麥?zhǔn)┑吭贜2水平條件下籽粒有較好淀粉品質(zhì)。相關(guān)分析表明，淀粉糊化特性參數(shù)與直鏈淀粉含量、直/支比極顯著負(fù)相關(guān)，與支鏈淀粉含量呈極顯著正相關(guān)。說(shuō)明施氮通過(guò)對(duì)晚播小麥籽粒淀粉組成含量的變化進(jìn)而影響其淀粉糊化特性。

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