施氮水平對(duì)小麥百農(nóng)矮抗５８子粒淀粉積累的影響

摘要：研究了施氮水平對(duì)子粒淀粉積累的影響。結(jié)果表明，直鏈淀粉積累速率在花后10～15 d達(dá)到最大值，支鏈淀粉和總淀粉積累速率則在花后20 d以后達(dá)到最大值；花后35 d直鏈淀粉含量以N₁₂₀處理(施純氮120 kg·hm^-2)最低，N₄₈₀處理(施純氮480 kg·hm^-2)次之，二者與N₀(施純氮0 kg·hm^-2)處理的差異均達(dá)極顯著水平。支鏈淀粉和總淀粉含量均以N₄₈₀處理最高，分別為66.59%，84.46%與N₀處理的差異達(dá)極顯著水平。

關(guān)鍵詞：施氮水平；百農(nóng)矮抗58；淀粉積累；淀粉組分

中圖分類(lèi)號(hào)：S512.1+1.062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114(2008)05-0518-03

Effects of Nitrogen Levels on Accumulation of Grain Starch of Bainong AK 58

HAN Zhan-jiang，WU Yu-e，GAO Qing-lu，XIE Xiang，XIAO Tong-jian，YANG Xiu-xia

(Life Science and Technology college，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang 453003，Henan，China)

Abstract：Effects of N application levels on starch accumulation was studied. The results indicated that the fastest accumulating rate for amylose appeared during 10~15 d after anthesis，the fastest accumulating rate for amylopectin and total starch appeared in 20 d after anthesis，the amylose content in grains reached the lowest in 35d after anthesis under treatment N₁₂₀(pure N applied 120 kg·hm^-2). The amylopectin and total starch contents in grains of treatment N₄₈₀(pure N applied 480kg·km-2)reached the highest(66.59%，84.46%)，also was most significantly different level with treatment N₀(no N fertilizer applied). The ideal amount of N fertilizer application to the wheat was treatment N₄₈₀(pure N applied 480 kg·hm^-2).

Key words：nitrogen application level；Bainong AK 58；starch accumulation；starch component

小麥品質(zhì)包括兩個(gè)方面，一是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，二是加工品質(zhì)。大量研究表明小麥品質(zhì)性狀受其基因型和環(huán)境條件共同影響，前人研究多集中于遺傳基因改良及栽培措施對(duì)蛋白質(zhì)、氨基酸的影響等方面。至于氮肥施用對(duì)小麥子粒主要成分淀粉形成的影響研究報(bào)道較少[1]。淀粉是小麥子粒的主要成分，約占子粒干重的65%，面粉重量的70%～80%[2]，在子粒發(fā)育過(guò)程中積累的快慢和多少顯著影響產(chǎn)量和品質(zhì)。小麥胚乳的淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其成分的差異影響面粉的出粉率、白度、淀粉酶的活性(降落值)和灰分含量；淀粉含量高適于加工餅干與糕點(diǎn)制品，而淀粉的直/支比，凝沉性及黏度等決定著加工產(chǎn)品的外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)[3-6]，直鏈淀粉含量低的面粉在面條軟度、光滑性、口感、膨脹勢(shì)和綜合評(píng)分等品質(zhì)參數(shù)上有較好的表現(xiàn)，相反，直鏈淀粉含量過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致饅頭體積小、韌性差，制成的面條易斷，食用品質(zhì)降低。以上這些研究多偏重于品種(基因型)或環(huán)境條件方面，而圍繞農(nóng)藝措施的研究相對(duì)較為薄弱[7]。

在環(huán)境因子中，各種礦質(zhì)元素具有不同的功能，對(duì)品質(zhì)的形成起著重要作用。關(guān)于氮、磷、鉀對(duì)小麥品質(zhì)的影響及其生理機(jī)制國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，但大多數(shù)研究多集中在蛋白質(zhì)對(duì)小麥品質(zhì)的作用上。在氮肥方面，目前大量研究主要集中在氮肥對(duì)小麥營(yíng)養(yǎng)、加工品質(zhì)的影響上[8-10]。淀粉特性研究目前也多集中在淀粉、直鏈淀粉和面粉糊化特性與面條品質(zhì)間的關(guān)系以及品種比較和篩選方面[11，12]，而把氮肥對(duì)小麥品質(zhì)及淀粉特性的影響結(jié)合起來(lái)研究較少。本研究以中筋型小麥百農(nóng)矮抗58(國(guó)審麥2005008號(hào))為材料，研究施氮水平條件下，小麥子粒淀粉及其組分積累的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，探討施氮水平對(duì)小麥子粒淀粉形成的調(diào)節(jié)效應(yīng)，旨在為百農(nóng)矮抗58的優(yōu)質(zhì)栽培提供參考。

1 材料與方法

試驗(yàn)在河南科技學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行，前茬為玉米，玉米秸稈全部機(jī)械粉碎還田。土壤耕層有機(jī)質(zhì)16.04 g·kg^-1，水解氮87.52 mg·kg^-1，有效磷9.01 mg·kg^-1，有效鉀144.99 mg·kg^-1。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)施氮水平，即N₀(純氮0 kg·hm^-2)、N₁₂₀(純氮120 kg·hm^-2)、N₂₄₀(純氮240 kg·hm^-2)、N₃₆₀(純氮360 kg·hm^-2)、N₄₈₀(純氮480 kg·hm^-2)，3次重復(fù)，小區(qū)面積30 m²。

試驗(yàn)采用小麥新品種百農(nóng)矮抗58，密度為每公頃225萬(wàn)基本苗。施肥時(shí)期分為拔節(jié)期(70%)、孕穗期(30%)，其他管理同一般大田生產(chǎn)。于開(kāi)花后5、10、15、20、25、30、35 d取子粒，殺青，烘干后制粉，經(jīng)石油醚脫脂后，用于淀粉含量分析。淀粉含量測(cè)定采用何范照的雙波長(zhǎng)比色法[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮水平對(duì)直鏈淀粉積累的影響

施氮水平對(duì)直鏈淀粉積累的影響如圖1a。由圖1a可知，隨著開(kāi)花天數(shù)增加，施氮處理小麥子粒直鏈淀粉含量基本呈上升趨勢(shì)，均呈“S”形變化曲線。開(kāi)花后5～10 d緩慢增加，10～15 d含量均迅速上升，15 d后增幅較少，至成熟時(shí)達(dá)最大值。其中N₂₄₀處理在30 d后仍有升高，N₀處理在花后15 d至成熟時(shí)含量明顯高于其他各處理。N₁₂₀，N₂₄₀，N₄₈₀處理差異不大，基本趨向一致。表明施氮量增加對(duì)降低子粒中直鏈淀粉含量有一定的作用。

2.2 施氮水平對(duì)支鏈淀粉積累的影響

開(kāi)花后各處理子粒支鏈淀粉含量變化基本呈不斷上升的趨勢(shì)(圖1 b)。N₀處理在開(kāi)花后5～15 d支鏈淀粉含量變化不大，15～30 d增加較快，30 d以后增加緩慢，至成熟時(shí)達(dá)最大值；N₁₂₀、N₂₄₀和N₃₆₀ 處理支鏈淀粉含量變化基本一致，開(kāi)花后5～25 d變化緩慢，開(kāi)花后25～30 d含量增加較快，30 d以后增加緩慢，至成熟時(shí)達(dá)最大值；N₄₈₀處理開(kāi)花后5～20 d支鏈淀粉含量增加緩慢，開(kāi)花20 d后積累量迅速增加。由各處理趨勢(shì)圖可看出，開(kāi)花后35 d其他各處理均比N₀處理支鏈淀粉含量高，因此，適當(dāng)增加施氮量可以提高百農(nóng)矮抗58支鏈淀粉的含量。

2.3 施氮水平對(duì)總淀粉積累的影響

各處理總淀粉含量變化趨勢(shì)與支鏈淀粉變化趨勢(shì)基本一致，即隨著灌漿期的推移，子粒中總淀粉的含量逐漸增加。各處理開(kāi)花后5～10 d總淀粉含量變化不大，N₀處理開(kāi)花后10～30 d增加較快，30 d后增加緩慢，成熟時(shí)達(dá)最大值。N₄₈₀處理在開(kāi)花20 d以后總淀粉含量增加快速，亦在成熟時(shí)達(dá)最大值，其他3個(gè)處理總淀粉含量的變化趨勢(shì)基本一致(圖1c)。

2.4 施氮水平對(duì)子粒最終淀粉含量及組分的影響

隨著施氮量的增加直鏈淀粉基本呈下降趨勢(shì)(表1)，以N₁₂₀處理直鏈淀粉含量為最低，N₄₈₀處理次之，二者與N₀處理的差異均達(dá)極顯著水平；支鏈淀粉的含量表現(xiàn)為隨施氮量增加其含量呈上升趨勢(shì)，以N₄₈₀處理含量為最高，并與其他處理的差異均達(dá)極顯著水平；由于直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量在不同施氮處理間的差異，導(dǎo)致隨施氮量增加總淀粉含量基本呈上升趨勢(shì)，以N₄₈₀處理總淀粉含量最高，各處理均也與N₀處理的差異達(dá)極顯著水平。直/支比以N₀處理最高，N₄₈₀處理最低。

3 討論

氮肥用量可以明顯影響小麥子粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)和面條加工品質(zhì)，選擇適宜的氮肥用量對(duì)穩(wěn)定和提高優(yōu)質(zhì)小麥的品質(zhì)是至關(guān)重要的[14]。有研究表明，隨著施氮量的增加，總淀粉含量下降，總淀粉積累量也下降，施氮量對(duì)直鏈淀粉和支鏈淀粉積累量的變化規(guī)律與總淀粉積累量類(lèi)似。隨著施氮量的增加，直鏈淀粉、支鏈淀粉積累量均有所下降[15]。本研究結(jié)果表明，施氮量對(duì)小麥淀粉積累及組分影響很大。隨著施氮量的增加直鏈淀粉含量基本呈下降趨勢(shì)，而支鏈淀粉和總淀粉的含量則呈上升趨勢(shì)，這與前人研究有不同之處，可能與所選品種有關(guān)，有待于進(jìn)一步研究。本研究范圍內(nèi)，以N₁₂₀處理直鏈淀粉的含量最低，N₄₈₀處理次之。支鏈淀粉和總淀粉的含量均以N₄₈₀處理含量最高，直/支比最低。僅從淀粉對(duì)小麥品質(zhì)貢獻(xiàn)的角度考慮，施氮量為480 kg·hm^-2時(shí)，直鏈淀粉的含量、直/支比均較低，可作為百農(nóng)矮抗58較為理想的氮肥用量。本文僅就淀粉及其組分積累的動(dòng)態(tài)進(jìn)行了探討，關(guān)于施氮水平對(duì)小麥其他品質(zhì)指標(biāo)的影響，有待于進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯 鄭 威)