朱镇 张亚东 朱峰峰 陈涛 赵庆勇 姚姝 周丽慧 赵凌 赵春芳 梁文化 路凯 王才林

摘要：以江苏省农业科学院粮食作物研究所选育的优良食味中熟中粳南粳505为材料，2017年在泗洪石集稻米产业园、东海平明综合展示基地和江苏瑞华农业科技有限公司宿迁基地开展氮肥运筹试验，设置6个不同施氮量处理和6个不同氮肥施用比例处理，测定稻米胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值，研究施氮量和氮肥施用比例对南粳505稻米蒸煮食用品质相关理化指标的影响。结果表明，稻米胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值在各处理间存在差异，其中RVA谱特征值中的峰值时间在地点间和不同施氮量处理间的差异达显著水平，回复值在地点间和不同施氮比例处理间的差异达显著水平。对不同氮肥运筹处理南粳505稻米胶稠度、直链淀粉含量和RVA谱特征值的变异系数进行分析，施氮量处理和氮肥施用比例处理中变异系数最大的均是最低黏度，变异系数分别为6.270%和3.760%，变异系数最小的是糊化温度。不同施氮量处理间胶稠度、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大，各性状指标的变异系数从大到小依次为最低黏度、最终黏度、回复值、胶稠度、峰值黏度、消减值、崩解值、峰值时间、直链淀粉含量、糊化温度。不同氮肥施用比例处理间，直链淀粉含量、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大，各性状指标的变异系数从大到小依次为最低黏度、回复值、最终黏度、直链淀粉含量、胶稠度、峰值黏度、崩解值、消减值、峰值时间、糊化温度。相关分析表明，胶稠度与RVA谱各特征值相关性未达显著水平;直链淀粉含量与RVA谱特征值的最终黏度、回复值和峰值时间显著正相关;RVA谱3个一级指标间均表现极显著正相关;峰值黏度与崩解值、回复值显著或极显著正相关、与消减值极显著负相关，最低黏度与峰值时间、回复值显著或极显著正相关，最终黏度与回复值、峰值时间极显著正相关;在二级指标之间，糊化温度与崩解值和回复值显著负相关，与峰值时间极显著正相关，崩解值与消减值和峰值时间显著或极显著负相关，消减值与峰值时间极显著正相关。

关键词：南粳505;氮肥运筹;胶稠度;直链淀粉含量;RVA谱特征值

中图分类号：S511.06文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）08-0084-05

收稿日期：2020-07-29

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金（编号：CARS-01-62）;江苏省重点研发计划（编号：BE2019343）。

作者简介：朱 镇（1977—），男，江苏靖江人，研究员，主要从事水稻遗传育种研究。E-mail：jsnkyzz@126.com。

通信作者：王才林，研究员，博士生导师，主要从事水稻遗传育种研究。E-mail：clwang@jaas.ac.cn。

高产、优质、多抗一直是水稻育种的目标[1-3]，随着育种水平的提高和精确定量栽培技术的广泛应用，水稻产量水平得到较大提升，水稻总量出现结构性过剩[4-5]。同时人们的生活水平提高，逐步由吃饱转向吃好，对稻米品质，尤其是食用品质提出了更高的要求。江苏省农业科学院粮食作物研究所针对江苏省及周边消费群体的口感习惯，培育出了南粳46、南粳5055、南粳9108、南粳3908、南粳晶谷、南粳5718等一系列适宜在江苏省各生态区种植的优良食味粳稻品种[6-9]，得到了广泛的推广应用。研究表明，稻米食味品质的好坏不仅受水稻品种本身遗传因素的影响，环境、栽培、加工等因素均对稻米品质有较大影响[10-11]。关于食味品质评价，由于人工品尝工作量太大，而且结果差异较大[12]。经过大量研究表明，通过测定胶稠度、直链淀粉含量等稻米理化指标和淀粉黏滞性（RVA）谱特征值等，能较好地反映稻米的食味品质[13-14]。

南粳505是江苏省农业科学院粮食作物研究所与山东省水稻研究所联合育成的优良食味中熟中粳稻新品种，2017年通过山东省审定（审定编号：鲁审稻20170045），2018年通过江苏省引种备案[备案号：（苏）引种（2018）第053号]，适合江苏省淮北地区和鲁南、鲁西南麦茬稻区及东营稻区种植。2015年申报国家植物新品种保护（申请号：20150420.1），2019年获得新品种权（品种权号：CNA20150420.1）。本试验通过设置不同氮肥运筹处理，测定各处理稻米胶稠度、直链淀粉含量以及RVA谱特征值并进行分析，研究肥料运筹对南粳505稻米品质的影响，以期完善该品种配套保优栽培技术，为品种的推广应用提供技术支持。

1 材料与方法

以江苏省农业科学院粮食作物研究所选育的中熟中粳稻品种南粳505为试验材料，2017年在泗洪石集稻米产业园和东海平明综合展示基地开展施氮量试验，在泗洪石集稻米产业园和江苏瑞华农业科技有限公司宿迁基地开展氮肥施用比例试验，施氮量试验设6个处理（A1、A2、A3、A4、A5、A6），分别施用纯氮0、150、225、300、375、450 kg/hm2;氮肥施用比例试验设6个处理（B1、B2、B3、B4、B5、B6），其中B1不施肥，其余處理总施氮量为 300 kg/hm2，B2至B6处理基蘖肥与穗肥比例分别为10 ∶0、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4、5 ∶5，每组试验均采用2次重复。施肥方式为第1次分蘖肥在栽后4 d施用、第2次分蘖肥在栽后12 d施用、穗肥在叶龄余数2.5～3.0时一次性施用。小区均采用塑盘育秧、小苗手工移栽，每个小区种植250株，株行距13 cm×27 cm，按照统一要求进行田间管理。

成熟后收获小区种子，种子风干后在常温下贮藏3个月。采用国家标准GB/T 15683—2008《大米 直链淀粉含量的测定》规定的方法进行直链淀粉含量测定，采用国家标准GB/T 22294—2008《粮油检验 大米胶稠度的测定》规定的方法进行胶稠度测定。采用瑞典波通仪器公司的RVA快速黏度分析仪Techmaster，配套软件TCW（Thermal Cycle for Windows）进行数据分析，测定按美国国际谷物化学家协会（AACC）规定（1995 61-02）要求，含水量为14.0%，样品质量3.00 g，蒸馏水25.0 mL。测定过程中罐内温度变化如下：50 ℃保持1 min，以 12 ℃/min 的速度上升到95 ℃（3.75 min），95 ℃保持2.5 min，以12 ℃/min的速度下降到50 ℃（3.75 min），50 ℃保持1.4 min。搅拌器在起始10 s内转速为 960 r/min，以后转速维持在160 r/min。RVA谱特征值主要有3个一级指标（峰值黏度、最低黏度、最终黏度）、3个二级指标[崩解值（峰值黏度-最低黏度）、消减值（最终黏度-峰值黏度）、回复值（最终黏度-最低黏度）]、峰值时间（峰值黏度出现所需时间）和糊化温度（黏度开始增加时的温度，是熟化给定试样所需要的最低温度）等，黏滞性值单位用Pa·s 表示。

采用Excel和SPSS 22.0数据处理系统进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 方差分析

对2个地点施氮量处理和氮肥比例处理的食味品质相关性状进行方差分析，可以看出，不同施氮量和地点处理中，南粳505稻米的胶稠度、直链淀粉含量在各处理间有差异，但均未达显著水平，RVA谱特征值中仅峰值时间在地点间和不同施氮量处理间的差异达显著水平，其余RVA谱特征值在各处理中的差异均未达显著水平（表1）。不同氮肥施用比例和地点处理中，南粳505稻米的胶稠度、直链淀粉含量在各处理间有差异，但均未达显著水平，RVA谱特征值中仅回复值在地点间和不同施氮比例处理间的差异达显著水平，其余RVA谱特征值在各处理中的差异均未达显著水平（表2）。

2.2 肥料处理对南粳505稻米品质的影响

对各肥料处理南粳505稻米的胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值（表3）进行分析，可以看出，不同施氮量处理间胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值均存在差异，胶稠度、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大，糊化温度的变异系数最小。

6个处理间的胶稠度为86.750～94.000 mm，变异系数为3.212%;直链淀粉含量为8.252%～8504%，变异系数为1.025%;RVA谱特征值中3个一级指标在各处理间均有较大差异，峰值黏度为2620～2.862 Pa·s;变异系数为2.952%;最低黏度为1.045～1.249 Pa·s，变异系数为6.270%;最终黏度为1.512～1.739 Pa·s，变异系数为4.769%。二级指标中变异系数较大的是回复值，数值为0467～0.529 Pa·s，变异系数为4.233%;其次是消减值，数值为-1.151～-1.098 Pa·s，变异系数为1.580%。各性状指标的变异系数依次为最低黏度>最终黏度>回复值>胶稠度>峰值黏度>消减值>崩解值>峰值时间>直链淀粉含量>糊化温度。

6个氮肥施用比例处理的品质性状指标（表4）显示，不同氮肥施用比例处理间直链淀粉含量、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大，糊化温度的变异系数最小。6个处理间的胶稠度为88250～94.875 mm，变异系数为2.702%;直链淀粉含量为7.671%～8.399%，变异系数为3.162%。RVA谱特征值的3个一级指标在各处理间的均有较大差异，峰值黏度为2764～2.941 Pa·s，变异系数为2.540%;最低黏度为1.097～1.216 Pa·s，变异系数为3760%;最终黏度为1.561～1.708 Pa·s，变异系数为3.286%。二级指标中变异系数较大的是回复值，数值为0.446～0.492 Pa·s，变异系数为3.444%;其次是崩解值，变异幅度为1.639～1.726 Pa·s，变异系数为2.064%;消减值为 -1.242～-1.193 Pa·s，变异系数为1861%。各性状指标的变异系数依次为最低黏度>回复值>最终黏度>直链淀粉含量>胶稠度>峰值黏度>崩解值>消减值>峰值时间>糊化温度。

2.3 胶稠度、直链淀粉含量与RVA谱特征值相关分析

对2个地点、12个氮肥运筹处理南粳505稻米胶稠度、直链淀粉含量与RVA谱特征值（表5）进行相关分析。结果显示，胶稠度与直链淀粉含量、消减值、回复值、峰值时间呈负相关关系，与糊化温度、峰值黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度呈正相关关系，但相关性均不显著。直链淀粉含量与RVA谱特征值的崩解值呈不显著负相关关系，与其余特征值呈正相关关系，其中与最终黏度（0.350）、回复值（0.470）、峰值时间（0.371）的相关性达显著水平。

RVA谱各特征值间的相关分析显示，峰值黏度、最低黏度和最终黏度3个一级指标间均呈极显著正相关关系，峰值黏度与最低黏度、最终黏度间的相关系数分别为0.817、0.803，最低黏度和最终黏度之间的相关系数为0.968。一级指标与二级指标的相关分析显示，峰值黏度与崩解值极显著正相关（0.805），与消减值极显著负相关（-0.685），与回复值显著正相关（0.373），与峰值时间和糊化温度的相关性不显著;最低黏度与峰值时间（0.556）和回复值（0.387）显著或极显著正相关，与糊化温度、崩解值、消减值相关不显著;最终黏度与回复值（0.601）和峰值时间（0478）极显著正相关，与糊化温度、崩解值、消减值的相关性不显著。二级指标间的相关分析显示，糊化温度与崩解值（-0.394）、回复值（-0.404）显著负相关，与峰值时间（0.496）极显著正相关，崩解值与消减值（-0.937）、峰值时间（-0.470）显著或极显著负相关，消减值与峰值时间（0.472）极显著正相关。其余二级指标间相关性不显著。

3 結论与讨论

3.1 氮肥运筹对南粳505稻米胶稠度、直链淀粉含量以及RVA特征谱的影响

氮肥是水稻生长最关键的营养物质，关于氮肥对稻米食味品质的影响已有大量的研究，但未形成一致的研究结果。有研究表明，增施氮肥会降低直链淀粉含量、胶稠度和食味值，显著提高稻米蛋白质含量[15-18]。金军等研究发现，直链淀粉含量、糊化温度对氮素反应不敏感，稻米RVA 淀粉谱参数受供氮水平显著影响，品种间表现不尽相同，与试验品种、栽培环境以及试验条件有关[19]。柳金来等的研究表明，氮肥用量在一定范围内，稻米品质随氮肥增加而提高，氮肥用量过多则相反[20-21]。每个品种都有其适宜的需氮量，品质特性对氮肥的反应敏感程度在品种间有差异[22]。氮肥运筹不仅要考虑施氮量，还要考虑基蘖肥与穗肥的比例。胡群等以优良食味粳稻南粳9108和南粳5055为试验材料进行氮肥施用比例研究，结果表明，食味品质中除了完整性随着基蘖肥所占比例的降低而增加外，香气、光泽、味道、口感以及食味值均呈现递减趋势。稻米峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度均随基蘖肥比例的降低而逐渐减小，消减值的变化呈现相反的趋势[23]。杨泽敏等研究发现，前后施肥比例还因品种而异，施氮时期及施氮量调控优质稻米的形成与适应不同类型品种的生长发育特点有关[24]。本试验结果显示，南粳505稻米的胶稠度、直链淀粉含量在不同氮肥运筹处理间有差异，但均未达显著水平，RVA谱特征值中，施氮量对峰值时间的影响达显著水平，施氮比例对回复值的影响达显著水平，其余均未达到显著差异。从变异系数来看，不同施氮量处理间胶稠度、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大，糊化温度的变异系数最小。不同氮肥施用比例处理间直链淀粉含量、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大，糊化温度的变异系数最小。

3.2 南粳505稻米胶稠度、直链淀粉含量以及RVA特征谱相关性

李敏等研究表明，胶稠度和食味值与峰值黏度、最低黏度相关性均不显著，与最终黏度、崩解值、回复值、消减值、糊化温度相关性达显著或极显著水平[25]。隋炯明等研究表明，RVA谱特征值与直链淀粉含量和胶稠度相关性极显著，与糊化温度的相关性不显著[26]。贾良等研究表明，RVA谱6个特征值之间，峰值黏度与最终黏度、回复值的相关性不显著，最低黏度与崩解值显著相关，其余均极显著相关;直链淀粉含量、胶稠度与RVA谱6个特征值均极显著相关，而消减值与RVA谱6个特征值相关性均不显著[27]。本试验表明，不同氮肥运筹处理的南粳505稻米，胶稠度与直链淀粉含量、RVA谱特征值的相关性未达显著水平;直链淀粉含量与最终黏度、回复值、峰值时间显著相关;峰值黏度、最低黏度和最终黏度3个一级指标间均呈极显著正相关关系;峰值黏度与回复值、崩解值显著或极显著正相关，与消减值极显著负相关;最低黏度、最终黏度与峰值时间、回复值显著或极显著正相关;糊化温度与崩解值、回复值显著负相关，与峰值时间极显著正相关，崩解值与消减值、峰值时间显著或极显著负相关，消减值与峰值时间极显著正相关。

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