施氮水平對4個日本粳稻品種系產(chǎn)量及蒸煮食味品質(zhì)的影響

丁震乾+周興根+孫克新

摘要：以4個從日本引進的優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種（系）為供試材料，設(shè)置0、150、225、300 kg/hm2等4個施氮水平，分析不同施氮水平對產(chǎn)量和蒸煮食味品質(zhì)的影響，并對產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系進行分析。結(jié)果表明：（1）產(chǎn)量隨施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢，最大值出現(xiàn)在225 kg/hm2施氮水平。（2）米飯外觀、黏度、平衡度、食味值隨施氮量的增加均呈不同程度的下降趨勢，在高氮時下降比較明顯，而硬度隨施氮量的增加呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢；相較其他3個品種（系），EH3蒸煮食味品質(zhì)對施氮水平表現(xiàn)遲鈍。（3）產(chǎn)量與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈顯著負(fù)相關(guān)，但與硬度存在顯著正相關(guān)關(guān)系。（4）在高產(chǎn)所需的氮肥條件（225 kg/hm2）下，AP2、EH3、越光等3個品種（系）也能獲得較高的食味值，達到高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)食味的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，可在徐淮地區(qū)推廣種植。

關(guān)鍵詞：日本粳稻；施氮水平；產(chǎn)量；蒸煮食味品質(zhì)

中圖分類號： S511.2+20.6 文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0085-03

改革開放30多年來，我國粳稻生產(chǎn)規(guī)模一直呈擴大趨勢。僅1980—2001年這20多年間，種植面積就由372.7萬hm2擴大到666.4萬hm2，所占水稻比例也由11.0%提高到 23.1%[1]。據(jù)國家糧油信息中心統(tǒng)計，2012年粳稻種植面積已將近856萬hm2，粳稻總產(chǎn)量為6 444萬t，占當(dāng)年水稻稻谷總產(chǎn)量的31.54%。隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對粳米尤其是優(yōu)質(zhì)食味粳米的需求日益增長。稻谷產(chǎn)量及稻米蒸煮食味品質(zhì)受基因型、環(huán)境以及栽培措施等多重因素影響，其中氮肥施用量對產(chǎn)量和蒸煮食味品質(zhì)的影響極為重要 [2-6]。張洪程等研究表明，粳稻的加工品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)顯著優(yōu)于秈稻，而外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)稍遜于秈稻[7]；高群山等研究認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨著氮肥用量增加而增加，但過量施用氮肥，產(chǎn)量反而有所下降[6]；高輝等認(rèn)為，直鏈淀粉含量、食味值隨施氮量的增加而下降[8]；陳瑩瑩等研究表明，隨著施氮水平的提高，米飯的食味值逐漸降低[9]；張俊國等研究認(rèn)為，多數(shù)品種隨著施氮量的增加，米飯的硬度逐漸增加，米飯的黏性、外觀、平衡度、食味值逐漸下降，米飯硬度與黏性、外觀及食味值均呈極顯著負(fù)相關(guān)，米飯黏性、外觀均與食味值極顯著正相關(guān)[10]。王成璦等研究證實，產(chǎn)量與稻米品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，雖然提高產(chǎn)量能提高稻米的加工品質(zhì)，但外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及食味值下降[11]。本試驗以4個從日本引進的優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種（系）為研究對象，研究不同的施氮水平對水稻產(chǎn)量及蒸煮食味品質(zhì)的影響，從而找出盡可能獲得高產(chǎn)量的同時，蒸煮食味品質(zhì)仍保持在較高水平上的最佳施氮水平，達到高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)食味兼顧，為徐淮地區(qū)引進外來優(yōu)質(zhì)食味品種提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為4個優(yōu)質(zhì)食味常規(guī)粳稻品種（系），名稱分別為KC1、AP2、EH3、越光，從日本本田水稻研究所引進。試驗于2015年在江蘇省徐州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進行，土質(zhì)為沙壤土，地力中等，前茬小麥。土壤全氮含量為1.4 g/kg、堿解氮含量為112.6 mg/kg、速效磷含量為30.4 mg/kg、速效鉀含量為 85.7 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用2因素裂區(qū)設(shè)計，以品種（系）為主區(qū)，以施氮（純氮）水平為裂區(qū)，設(shè)N0（0 kg/hm2）、N150（150 kg/hm2）、N225（225 kg/hm2）、N300（300 kg/hm2）等4個施氮水平，裂區(qū)面積為8 m2，重復(fù)3 次。主區(qū)間作大埂隔離，裂區(qū)內(nèi)設(shè)小田埂，用塑料薄膜覆蓋所有埂體，保證各區(qū)間單獨排灌。試驗于2015年5月30日播種、6月30日移栽，栽插密度為 28.1萬穴/ hm2，栽插規(guī)格：行距×株距 = 26.7 cm×13.3 cm，三本栽插。氮肥（尿素）施用比例為基肥 ∶蘗肥 ∶穗肥=3 ∶3 ∶4，其中穗肥分別于倒4葉和倒2葉葉齡期等量施入，磷、鉀肥施P2O5和K2O 各150 kg/hm2，全部作為基肥一次性施用。其他管理措施按常規(guī)高產(chǎn)栽培要求實施。

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 田間考種及實產(chǎn) 成熟收獲后，記錄每小區(qū)（去掉四周邊行）實收產(chǎn)量。

1.3.2 米飯食味值測定 將實產(chǎn)后的稻谷用LTJM-2099型精米機加工成精米樣品，然后稱取30 g精米樣品→淘米 30 s→加入米 ∶水質(zhì)量比1 g ∶1.35 mL，浸泡30 min（浸泡時間從沖洗開始計算）→蒸煮米飯30 min→米飯冷卻90 min后測定食味值→校準(zhǔn)食味計→稱取8 g米飯制成米餅→采用STA1A型米飯食味計（日本佐竹公司生產(chǎn)）測定樣品食味值（共48個基礎(chǔ)樣，每個樣測3個重復(fù)，取平均值）。

1.4 統(tǒng)計分析

以Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)處理，采用DPS軟件進行統(tǒng)計及相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥水平對日本粳稻品系產(chǎn)量及食味品質(zhì)指標(biāo)的影響

由表1可知，隨著氮肥施用量的增加，產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢，在N225處理下水稻產(chǎn)量最高。處理N300與N225相比產(chǎn)量下降不明顯，但與處理N150和N0相比，產(chǎn)量均極顯著增加，處理N150比處理N0產(chǎn)量極顯著增加，說明供試品種（系）產(chǎn)量受氮肥水平影響較大。

由表2可知，隨著施氮量的增加，各品種（系）外觀、黏度、平衡度、食味值均呈不同程度的下降趨勢，在高氮時下降比較明顯，而硬度則呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢。EH3食味品質(zhì)各指標(biāo)變異系數(shù)均低于其他3個品種（系），說明氮肥的變化對EH3食味品質(zhì)影響最小，EH3蒸煮食味品質(zhì)對施氮水平表現(xiàn)遲鈍。方差分析表明，食味品質(zhì)各指標(biāo)在施氮水平間、品種（系）間（除黏度表現(xiàn)差異顯著外）存在極顯著差異，在品種（系）與施氮水平互作條件下（除硬度表現(xiàn)差異顯著外）也達到極顯著差異。食味品質(zhì)指標(biāo)中施氮水平的F值遠(yuǎn)高于品種（系），說明供試品種（系）食味品質(zhì)受施氮水平的影響比品種（系）大。

在產(chǎn)量達最大值的N225處理下，各品種（系）蒸煮食味品質(zhì)指標(biāo)方差分析如表3所示。KC1與AP2、EH3、越光相比，除硬度極顯著升高外，其余食味品質(zhì)指標(biāo)均表現(xiàn)極顯著降低，因此，在產(chǎn)量峰值N225處理下可先淘汰KC1。在產(chǎn)量達最大值的N225處理下，AP2、EH3、越光之間蒸煮食味品質(zhì)各指標(biāo)沒有表現(xiàn)出極顯著性差異，而且各指標(biāo)高于或接近越光平均水平（由表2可知），鑒于越光是公認(rèn)的食味品質(zhì)優(yōu)秀的日本粳稻品種（系），因此，可選擇AP2、EH3、越光等3個品種（系），在N225處理下，既能獲得較高產(chǎn)量，又能使食味品質(zhì)處在較高水平上，達到高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)食味的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.2 產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)間的相關(guān)性分析

由表4可知，引進日本粳稻品種（系）產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)各指標(biāo)之間均存在一定的相關(guān)關(guān)系。硬度與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈極顯著負(fù)相關(guān)，食味值、外觀、黏度、平衡度之間互為極顯著正相關(guān)。產(chǎn)量與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈顯著負(fù)相關(guān)，但與硬度存在顯著正相關(guān)關(guān)系。

3 討論

3.1 施氮水平對產(chǎn)量和蒸煮食味品質(zhì)的影響

本研究中，在施氮量0～300 kg/hm2范圍內(nèi)，隨著施氮水平的增加，日本粳稻品種（系）產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢，在施氮水平為225 kg /hm2處理下，產(chǎn)量達到最大值。這種產(chǎn)量隨施氮量增加的變化趨勢與高群山等的研究結(jié)果[6]基本一致。關(guān)于不同稻米品種（系）蒸煮食味品質(zhì)與施氮量之間的關(guān)系，前人也做了大量研究。劉艷陽等研究認(rèn)為，峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度、回復(fù)值、峰值黏度時間隨施氮量的增加呈顯著或極顯著下降，225 kg /hm2是稻米蒸煮食味品質(zhì)變劣的臨界施氮量[12]。趙可等認(rèn)為，隨著施氮量的增加，硬度、黏聚型、咀嚼度、回復(fù)性呈先增加后降低的趨勢，最大值在 225 kg /hm2 的施氮量處理，黏著性呈先降低后升高趨勢，最低值在225 kg /hm2施氮量處理，彈性不受施氮量的影響[13-14]。陳瑩瑩等認(rèn)為，稻米食味值隨施氮量的增加而逐漸降低[9]。本研究以4個引進的優(yōu)質(zhì)食味日本粳稻品種（系）為研究對象，在施氮量0～300 kg/hm2范圍內(nèi)設(shè)置4個施氮處理，結(jié)果表明：供試品種（系）外觀、黏度、平衡度、食味值隨著施氮量的增加均呈不同程度的下降趨勢，在高氮時下降比較明顯，而硬度呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢，這與張俊國等用其他常規(guī)粳稻研究的結(jié)果[10]基本一致。EH3蒸煮食味品質(zhì)各指標(biāo)隨施氮量的增加降低幅度不大，對施氮水平均表現(xiàn)遲鈍。高輝等根據(jù)食味值對氮肥響應(yīng)的敏感程度，把供試品種（系）分為遲鈍型、中間型和敏感型3種，遲鈍型品種（系）食味值在不同氮肥水平下表現(xiàn)比較穩(wěn)定，變化不大[8]。因此，EH3適合較高氮肥條件下的保優(yōu)栽培種植。在產(chǎn)量達最大值的N225處理下，AP2、EH3、越光之間蒸煮食味品質(zhì)各指標(biāo)沒有表現(xiàn)出極顯著性差異，而且各指標(biāo)高于或接近越光平均水平，鑒于越光是公認(rèn)的食味品質(zhì)優(yōu)秀的日本粳稻品種（系），因此，可選擇AP2、EH3、越光等3個品種（系），在N225處理下，既能獲得較高產(chǎn)量，又能使食味品質(zhì)處在較高水平上，達到高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)食味的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.2 產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系

關(guān)于產(chǎn)量與稻米蒸煮理化指標(biāo)、外觀加工品質(zhì)、蛋白質(zhì)含量等之間的關(guān)系以及蒸煮食味品質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系，前人研究較多[10-11，15-16]，但產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)各指標(biāo)間的關(guān)系卻鮮有報道。本研究結(jié)果表明：產(chǎn)量與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈顯著負(fù)相關(guān)，與硬度存在顯著正相關(guān)關(guān)系。但是產(chǎn)量與蒸煮食味品質(zhì)各指標(biāo)間的關(guān)系是水稻固有的，還是由于施氮水平引起的，抑或是改變一個環(huán)境因子，它們之間的相關(guān)關(guān)系也許會發(fā)生變化，這些都有待進一步研究。

4 結(jié)論

氮肥對于供試品種（系）的產(chǎn)量和蒸煮食味品質(zhì)有著顯著影響。隨著施氮量的增加，產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢，最大值出現(xiàn)在225 kg/hm2施氮處理水平，米飯外觀、黏度、平衡度、食味值均呈不同程度的下降趨勢，在高氮時下降比較明顯，而硬度呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢。相較其他3個品種（系），EH3蒸煮食味品質(zhì)對施氮水平表現(xiàn)遲鈍。產(chǎn)量與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈顯著負(fù)相關(guān)，但與硬度存在顯著正相關(guān)關(guān)系。在高產(chǎn)所需的氮肥條件（225 kg/hm2）下，AP2、EH3、越光3個品種（系）也能獲得較高的食味值，達到高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)食味的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

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