施氮水平對4個日本粳稻品種系產量及蒸煮食味品質的影響

丁震乾+周興根+孫克新

摘要：以4個從日本引進的優質食味粳稻品種（系）為供試材料，設置0、150、225、300 kg/hm2等4個施氮水平，分析不同施氮水平對產量和蒸煮食味品質的影響，并對產量與蒸煮食味品質指標間的關系進行分析。結果表明：（1）產量隨施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢，最大值出現在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蒸煮食味品質對施氮水平表現遲鈍。（3）產量與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈顯著負相關，但與硬度存在顯著正相關關系。（4）在高產所需的氮肥條件（225 kg/hm2）下，AP2、EH3、越光等3個品種（系）也能獲得較高的食味值，達到高產與優質食味的協調統一，可在徐淮地區推廣種植。

關鍵詞：日本粳稻；施氮水平；產量；蒸煮食味品質

中圖分類號： S511.2+20.6 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0085-03

改革開放30多年來，我國粳稻生產規模一直呈擴大趨勢。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]。據國家糧油信息中心統計，2012年粳稻種植面積已將近856萬hm2，粳稻總產量為6 444萬t，占當年水稻稻谷總產量的31.54%。隨著經濟發展和人民生活水平的提高，人們對粳米尤其是優質食味粳米的需求日益增長。稻谷產量及稻米蒸煮食味品質受基因型、環境以及栽培措施等多重因素影響，其中氮肥施用量對產量和蒸煮食味品質的影響極為重要 [2-6]。張洪程等研究表明，粳稻的加工品質和蒸煮食味品質顯著優于秈稻，而外觀品質和營養品質稍遜于秈稻[7]；高群山等研究認為，在一定范圍內，產量隨著氮肥用量增加而增加，但過量施用氮肥，產量反而有所下降[6]；高輝等認為，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]；張俊國等研究認為，多數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相關，米飯黏性、外觀均與食味值極顯著正相關[10]。王成璦等研究證實，產量與稻米品質呈負相關，雖然提高產量能提高稻米的加工品質，但外觀品質、營養品質及食味值下降[11]。本試驗以4個從日本引進的優質食味粳稻品種（系）為研究對象，研究不同的施氮水平對水稻產量及蒸煮食味品質的影響，從而找出盡可能獲得高產量的同時，蒸煮食味品質仍保持在較高水平上的最佳施氮水平，達到高產與優質食味兼顧，為徐淮地區引進外來優質食味品種提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為4個優質食味常規粳稻品種（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業科學院試驗基地進行，土質為沙壤土，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 試驗設計

試驗采用2因素裂區設計，以品種（系）為主區，以施氮（純氮）水平為裂區，設N0（0 kg/hm2）、N150（150 kg/hm2）、N225（225 kg/hm2）、N300（300 kg/hm2）等4個施氮水平，裂區面積為8 m2，重復3 次。主區間作大埂隔離，裂區內設小田埂，用塑料薄膜覆蓋所有埂體，保證各區間單獨排灌。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高產栽培要求實施。

1.3 測定內容與方法

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

1.3.2 米飯食味值測定 將實產后的稻谷用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）測定樣品食味值（共48個基礎樣，每個樣測3個重復，取平均值）。

1.4 統計分析

以Microsoft Excel進行數據處理，采用DPS軟件進行統計及相關分析。

2 結果與分析

2.1 氮肥水平對日本粳稻品系產量及食味品質指標的影響

由表1可知，隨著氮肥施用量的增加，產量呈先增加后下降的趨勢，在N225處理下水稻產量最高。處理N300與N225相比產量下降不明顯，但與處理N150和N0相比，產量均極顯著增加，處理N150比處理N0產量極顯著增加，說明供試品種（系）產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，而硬度則呈現不同程度的上升趨勢。EH3食味品質各指標變異系數均低于其他3個品種（系），說明氮肥的變化對EH3食味品質影響最小，EH3蒸煮食味品質對施氮水平表現遲鈍。方差分析表明，食味品質各指標在施氮水平間、品種（系）間（除黏度表現差異顯著外）存在極顯著差異，在品種（系）與施氮水平互作條件下（除硬度表現差異顯著外）也達到極顯著差異。食味品質指標中施氮水平的F值遠高于品種（系），說明供試品種（系）食味品質受施氮水平的影響比品種（系）大。

在產量達最大值的N225處理下，各品種（系）蒸煮食味品質指標方差分析如表3所示。KC1與AP2、EH3、越光相比，除硬度極顯著升高外，其余食味品質指標均表現極顯著降低，因此，在產量峰值N225處理下可先淘汰KC1。在產量達最大值的N225處理下，AP2、EH3、越光之間蒸煮食味品質各指標沒有表現出極顯著性差異，而且各指標高于或接近越光平均水平（由表2可知），鑒于越光是公認的食味品質優秀的日本粳稻品種（系），因此，可選擇AP2、EH3、越光等3個品種（系），在N225處理下，既能獲得較高產量，又能使食味品質處在較高水平上，達到高產與優質食味的協調統一。

2.2 產量與蒸煮食味品質間的相關性分析

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

3 討論

3.1 施氮水平對產量和蒸煮食味品質的影響

本研究中，在施氮量0～300 kg/hm2范圍內，隨著施氮水平的增加，日本粳稻品種（系）產量呈先增加后下降的趨勢，在施氮水平為225 kg /hm2處理下，產量達到最大值。這種產量隨施氮量增加的變化趨勢與高群山等的研究結果[6]基本一致。關于不同稻米品種（系）蒸煮食味品質與施氮量之間的關系，前人也做了大量研究。劉艷陽等研究認為，峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度、回復值、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變劣的臨界施氮量[12]。趙可等認為，隨著施氮量的增加，硬度、黏聚型、咀嚼度、回復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個引進的優質食味日本粳稻品種（系）為研究對象，在施氮量0～300 kg/hm2范圍內設置4個施氮處理，結果表明：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，而硬度呈現不同程度的上升趨勢，這與張俊國等用其他常規粳稻研究的結果[10]基本一致。EH3蒸煮食味品質各指標隨施氮量的增加降低幅度不大，對施氮水平均表現遲鈍。高輝等根據食味值對氮肥響應的敏感程度，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比較穩定，變化不大[8]。因此，EH3適合較高氮肥條件下的保優栽培種植。在產量達最大值的N225處理下，AP2、EH3、越光之間蒸煮食味品質各指標沒有表現出極顯著性差異，而且各指標高于或接近越光平均水平，鑒于越光是公認的食味品質優秀的日本粳稻品種（系），因此，可選擇AP2、EH3、越光等3個品種（系），在N225處理下，既能獲得較高產量，又能使食味品質處在較高水平上，達到高產與優質食味的協調統一。

3.2 產量與蒸煮食味品質指標間的關系

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

4 結論

氮肥對于供試品種（系）的產量和蒸煮食味品質有著顯著影響。隨著施氮量的增加，產量呈先上升后下降的趨勢，最大值出現在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蒸煮食味品質對施氮水平表現遲鈍。產量與食味值、外觀、黏度、平衡度均呈顯著負相關，但與硬度存在顯著正相關關系。在高產所需的氮肥條件（225 kg/hm2）下，AP2、EH3、越光3個品種（系）也能獲得較高的食味值，達到高產與優質食味的協調統一。

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