施氮量對優質粳稻品種南粳5758產量和品質的影響

摘要 以江蘇省農業科學院糧食作物研究所育成的南粳5758為材料，2021年在江蘇省農業科學院南京本部試驗基地開展不同施氮量處理試驗，設置4個不同施氮量處理，成熟期測定每個處理的產量、產量構成因素、稻米品質相關指標及RVA譜特征值等，研究施氮量對南粳5758產量及品質的影響。結果表明，隨著施氮量的增加，南粳5758稻米產量呈先增后減趨勢，300 kg/hm2施氮量產量最高，稻米食味品質呈下降趨勢；不同施氮量間，南粳5758稻米的直鏈淀粉含量、蛋白質含量、黏度、外觀和食味值等品質性狀有顯著差異，膠稠度和硬度差異不顯著。不同施氮量間，RVA譜特征值各參數均有顯著差異；直鏈淀粉含量和蛋白質含量隨著施氮量的增加明顯增加，外觀、黏度和食味值隨著施氮量的增加明顯降低；隨著施氮量的增加，RVA譜特征值中熱漿黏度、崩解值、峰值時間、最終黏度、消減值和峰值黏度明顯降低，成糊溫度上升，回復值先降后升。

關鍵詞 南粳5758；施氮量；產量；稻米品質；RVA譜特征值

中圖分類號 S511.2+2

文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2025）06-0161-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.037

Effect of Nitrogen Application Rates on Yield and Quality of High-quality Japonica Rice Nanjing 5758

ZHU Zhen，ZHAO Ling， ZHAO Qing-yong et al

（Food Crop Research Institute， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu High Quality Rice Research and Development Center/Nanjing Branch of China National Center for Rice Improvement， Nanjing， Jiangsu 210014）

Abstract By using the high-quality， high-yield， and late maturing japonica rice variety Nanjing 5758 selected by the Food Crop Research Institute of Jiangsu Academy of Agricultural Sciences as the material， a nitrogen fertilizer experiment was conducted at the Nanjing Experimental Base of the Food Crop Research Institute of Jiangsu Academy of Agricultural Sciences in 2021. Four different nitrogen application treatments were set up， and the yield， yield composition factors， rice quality related indicators， and RVA spectrum characteristic values of each treatment were measured during the maturity period to study the effect of nitrogen application on the yield and quality of Nanjing 5758. The results showed that with the increase of nitrogen application rate， the yield of Nanjing 5758 rice showed a trend of increasing and then decreasing. The highest yield was achieved with a nitrogen application rate of 300 kg/hm2， and the taste quality of rice showed a downward trend. There were significant differences in the taste value， appearance， viscosity， amylose content， and protein content of Nanjing 5758 rice among different nitrogen application rates， but no significant differences in gel consistency and hardness. There were significant differences in the characteristic values of RVA spectra among different nitrogen application treatments. With the increase of nitrogen application rate， the contents of amylose and protein significantly increased， while the taste value， appearance， and viscosity significantly decreased. The peak viscosity， trough viscosity， final viscosity， breakdown value， setback and peak time of RVA spectrum characteristic values significantly decreased， and the pasting temperature increases while consistence first decreased and then increased.

Key words Nanjing 5758;Nitrogen application;Yield;Rice quality;Characteristic values of RVA spectra

我國水稻種植面積占全球糧食作物種植面積的30%，位居世界前列［1］。稻米是我國主要消費主糧之一，超過65%的人將大米作為主食［2］。水稻產量對保障我國糧食安全至關重要。同時，隨著經濟的發展，人們的消費逐漸從溫飽需求轉向質量需求，對稻米品質提出了更高的要求，高品質大米越來越受到人們的歡迎。氮肥用量對水稻產量和稻米品質均有重要影響［3］，不同品種影響不一致，針對品種特性，明確合理氮肥用量，在保障較高產量的基礎上提高稻米品質、實現量質協同提升對品種的推廣應用具有重要意義。

南粳5758是江蘇省農業科學院糧食作物研究所通過系譜法選用而成的優質高產水稻新品種，屬于遲熟中粳類型，表現豐產性好、稻米品質優、稻瘟病抗性佳。2021年通過江蘇省審定（審定編號：蘇審稻20210063），適合江蘇省蘇中及寧鎮揚丘陵地區種植［4］。2018年獲得新品種權（品種權號：CNA20160821.5）。南粳5758稻米外觀品質好，達部標一級優質稻谷標準，同時對適宜區域多年多點種植的南粳5758稻谷樣品進行食味品鑒，表現口感較軟、適口性好。因此，筆者通過設置不同施氮量處理，研究氮肥用量對南粳5758產量和稻米的影響，完善南粳5758量質協同提升的配套栽培技術，促進優質高產粳稻新南粳5758的推廣應用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

南粳5758由江蘇省農業科學院糧食作物研究所通過系譜法選育而成的常規粳稻新品種，屬于遲熟中粳類型，表現優質高產。

1.2 試驗設計

2021年在江蘇省農業科學院南京試驗基地開展施氮量試驗，設4個處理（N0、N1、N2、N3），施用純氮分別為0、150、300、450 kg/hm2，采用3次重復，重復內采用隨機排列方式。通過修建隔離土埂并在中間插入塑料隔水板實現不同施氮處理小區間隔離，同時各小區采取單獨排灌，防止肥料在各小區之間互串。

基蘗肥∶穗肥比例為6∶4，基肥作為底肥在移栽前一次性施用，分蘗肥分別在栽后4 d和栽后12 d分2次施用，葉齡余數2.5～3.0葉時一次性施用穗肥。采用硬地硬盤微噴灌育毯苗秧，3葉1心時進行手工移栽，采用定點拉線實現小區株行距統一規格，株行距為13 cm×27 cm，每小區種植250株。田間管理按照當地大田管理方式統一進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量及產量構成因素性狀。

在水稻成熟前10" d左右調查各小區群體單位面積穗數（每個小區取3個點，每個點調查10 穴），根據平均每穴穗數選取5穴代表性稻株，考察每穗粒數、結實率和千粒重3個產量構成因素性狀。抽穗后55 d進行小區收獲，統計每小區實際收獲株數，用小區脫粒機分小區脫粒，晾干后測定實際水分，按粳稻標準水分折算出單位面積產量。

1.3.2 品質性狀。

種子采用自然風干方式晾干，然后在常溫下貯藏90 d后進行品質測定。

采用凱氏定氮儀（Kjeltec8400，FOSS）測定米粉全氮含量，乘以換算系數5.59計算得到蛋白質含量（PC）。采用國家標準GB/T 15683—2008（大米 直鏈淀粉含量的測定）規定的方法進行直鏈淀粉含量（AC）測定。采用國家標準GB/T 22294—2008（糧油檢驗 大米膠稠度的測定）規定的方法進行膠稠度（GC）測定。

外觀、食味值、黏度和硬度等指標采用米飯食味儀（STA-1A，日本佐竹）測定（標準品種采用日本品種）。

采用RVA黏度測定儀（Perten，瑞典）測定稻米RVA譜黏滯性變化，參數設置參照美國谷物化學家協會AACC61-01和61-02操作規程進行。成糊溫度（PaT）、峰值黏度（PV）、峰值時間（PeT）、熱漿黏度（TV）、最終黏度（FV）5個一級參數由儀器自動讀出，通過一級參數計算得到二級參數回復值（CSV）、崩解值（BDV）、消減值（SBV）。黏滯性值單位用cP 表示。

1.4 數據處理

數據處理與統計分析采用Excel和SPSS統計軟件進行。

2 結果與分析

2.1 施氮量對南粳5758產量和品質性狀的影響

南粳5758產量及其構成因素性狀值在不同施氮量處理間的方差分析結果表明（表1），產量及其構成因素在同一施氮量重復間差異均不顯著。不同施氮量處理間，產量存在極顯著差異；從產量構成因素看，主要表現為總粒數在不同施氮量處理間存在極顯著差異，結實率、千粒重和有效穗在不同施氮量處理間存在差異，但未達顯著水平。

不同施氮量處理南粳5758稻米理化特性指標和米飯食味品質特性指標方差分析結果顯示（表2），南粳5758稻米理化特性指標和米飯食味品質特性指標在同一施氮量重復間差異均不顯著。不同施氮量處理間，米飯食味品質特性中的食味值、外觀和黏度呈極顯著差異，硬度差異不顯著。稻米理化特性指標的直鏈淀粉含量和蛋白質含量在不同施氮量處理間存在顯著差異，膠稠度在不同施氮量處理間差異不顯著。

從RVA譜特征值來看（表3），同一施氮量重復間，南粳5758的RVA譜特征值除崩解值和消減值2個二級參數差異顯著，其余各參數差異均不顯著。在不同施氮量處理間，5個一級參數和3個二級參數在不同施氮量處理間均存在極顯著差異。

2.2 施氮量對南粳5758產量的影響

分析4個施氮量處理下南粳5758產量及其構成因素（表4），結果表明，N0處理南粳5758產量最低，平均產量8 300.79 kg/hm2，與其他3個處理間存在顯著差異，隨著施氮量增加，南粳5758產量先增后減，N2處理的產量最高，平均產量為9 838.46 kg/hm2，N1、N2、N3處理間南粳5758產量差異未達顯著水平。

產量構成因素各性狀值分析結果表明，每穗總粒數隨著施氮量增加總體呈增加趨勢，在N0處理下最少，且與其他3個處理間差異顯著，N1、N2、N3處理每穗總粒數差異不顯著。結實率隨著施氮量的增加呈下降趨勢，N0處理結實率最高，N3處理結實率最低，N0和N3處理結實率差異顯著。千粒重各處理間差異不顯著，均在25 g左右。有效穗各處理間存在差異，但趨勢不明顯，可能除施氮量影響外，其他外界因素對其影響也較大。

2.3 施氮量對南粳5758稻米理化特性和米飯食味品質特性的影響

不同施氮量處理南粳5758稻米直鏈淀粉含量、蛋白質含量和膠稠度3個理化指標多重比較結果表明（表5），隨著施氮量的增加，南粳5758稻米直鏈淀粉含量總體呈升高趨勢，其中N3處理的直鏈淀粉含量（20.14%）顯著高于其他3個處理。蛋白質含量隨著施氮量的增加而升高，N3處理蛋白質含量最高（6.73%）。N0處理蛋白質含量最低（5.03%），與N1處理間差異不顯著，與N2、N3處理間差異顯著，N1處理與N2處理間差異不顯著，與N3處理間差異顯著，N2處理和N3處理間差異不顯著。膠稠度隨著施氮量的增加總體呈下降趨勢，N0處理膠稠度最高（78.00 mm），N3處理膠稠度最低（72.67 mm）。說明隨著施氮量的增加，南粳5758稻米理化指標的直鏈淀粉含量和蛋白質含量升高，膠稠度降低。

從米飯食味品質特性來看，N0處理的食味值（90.03分）、外觀（9.72分）和黏度（9.36分）分值最高，且隨著施氮量的增加總體呈下降趨勢。多重比較結果顯示，食味值N0處理和N1處理無顯著差異，與N2處理、N3處理有顯著差異；在外觀和黏度指標方面，N0處理與N1、N2、N3處理都有顯著差異；各處理的硬度指標差異都不顯著。食味值是米飯質地的體現，食味值越高，米飯的黏度越高、硬度越小，稻米的食味品質越高［5］。表明施氮量對南粳5758稻米食味品質影響較大，隨著施氮量的增加，稻米外觀變差，黏性降低，稻米食味品質降低。

2.4 施氮量對南粳5758稻米RVA譜特征值的影響

施氮量處理間RVA譜特征值多重比較結果表明（表6），隨著施氮量的增加，一級參數PV、TV、FV和PeT指標都表現下降趨勢，PaT指標表現上升趨勢。二級參數的BDV和CSV指標都表現先降后升趨勢，其中以N2處理最低，SBV指標表現下降趨勢。

峰值黏度N0處理（3 845.67 cP）最高、N2處理（3 457.67 cP）最低，N0處理與其他處理間均存在顯著差異，N2、N3處理間峰值黏度差異不顯著。熱漿黏度（2 797.33 cP）、最終黏度（3 826.67 cP）和峰值時間（6.69 min）N0處理均最高，與N1處理間差異不顯著，與N2和N3處理間差異均顯著，N1處理與N2和N3處理間差異也均顯著，N2和N3處理間差異不顯著。N0處理成糊溫度（74.11 ℃）最低，與其他處理存在顯著差異，N1、N2和N3處理間成糊溫度差異不顯著。N3處理崩解值（1 175.67 cP）最高、消減值（-162.00 cP）最低，與其他處理差異顯著，N0、N1和N2處理間差異不顯著。回復值除N0和N3處理差異不顯著外，其余處理間均存在顯著差異。

2.5 相關分析

對南粳5758稻米食味品質性狀與理化指標及RVA特征值進行相關分析（表7），南粳5758稻米食味值與蛋白質含量呈極顯著負相關（-0.863**），與峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度和峰值時間呈極顯著正相關，相關系數分別為0.864**、0.794**、0.830**和0.747**，與成糊溫度呈顯著負相關（-0.659*）。食味值與直鏈淀粉含量、膠稠度、崩解值、消減值和回復值相關性未達顯著水平。外觀品質與理化指標及RVA特征值相關性表現與食味值一致。硬度與蛋白質含量、直鏈淀粉含量、崩解值呈顯著或極顯著正相關，相關系數分別為0.729**、0.729**和0.583*，與其他指標相關不顯著。

稻米理化指標與RVA特征值相關分析表明（表8），南粳5758稻米直鏈淀粉含量與熱漿黏度（-0.736）、最終黏度（-0.679）、峰值時間（-0.655）和消減值（-0.809）呈顯著或極顯著負相關，與成糊溫度（0.654）和崩解值（0.768）呈顯著或極顯著正相關，與峰值黏度和回復值相關性不顯著。蛋白質含量與RVA特征值的5個一級參數的相關性均達顯著或極顯著水平，與二級參數的消減值（-0.720）呈極顯著負相關，與崩解值和回復值相關性不顯著。膠稠度與成糊溫度（-0.674）呈顯著負相關，與其他RVA特征值相關性未達顯著水平。

3 結論與討論

3.1 施氮量對南粳5758產量及其構成因素的影響

郭保衛等［6］研究認為機插稻產量隨著施氮量增加呈先增后減趨勢，270 kg/hm2施氮量產量最高。魏海燕等［7］研究認為，超級粳稻產量隨著施氮量增加表現先增加后降低趨勢，產量增加主要受群體穎花量的影響。徐新朋等［8］研究認為適宜施氮量下，有效穗數顯著增加導致產量增加。成臣等［9］研究認為，南方晚粳稻產量變動主要受有效穗數、每穗粒數和結實率的影響，千粒重的影響不顯著。該試驗結果表明，隨著施氮量增加，南粳5758產量先增加后降低，150、300和450 kg/hm2施氮量下南粳5758產量均能超過9 000 kg/hm2，300 kg/hm2的施氮量產量最高，千粒重在不同施氮量之間差異不顯著。與300 kg/hm2施氮量相比，450 kg/hm2施氮量南粳5758每穗粒數略有增加，但結實率、千粒重和有效穗數均下降，導致產量下降。

3.2 施氮量對南粳5758稻米品質的影響

稻米品質受遺傳、環境、栽培等多種因素的影響，其中氮肥是重要因素之一，關鍵是施氮量和氮肥施用時期［10］。施氮量對稻米品質影響方面，前人的研究結果不同［11-15］。研究表明，施氮量在一定范圍內，稻米品質隨氮肥施用量的增加而提高，但過量施用氮肥則相反［16］。不同品種對氮肥反應敏感程度存在差異，適宜施氮量因品種而異［17］。

該試驗結果顯示，不同施氮量間，南粳5758稻米的直鏈淀粉含量、蛋白質含量、食味值、RVA譜、黏度和外觀等性狀指標值都有顯著差異，膠稠度、硬度性狀指標值無顯著差異。隨著施氮量的增加，直鏈淀粉含量和蛋白質含量2個性狀指標值明顯增加，食味值、黏度以及外觀性狀指標值明顯降低，RVA譜特征值成糊溫度上升，回復值先降后升，其余參數特征值都表現明顯降低趨勢。相關分析結果表明，蛋白質含量與除崩解值、消減值以外的其他指標均存在顯著相關性，而施氮量對蛋白質含量有直接影響，進一步說明施氮量對南粳5758稻米食味品質具有較大影響。

從該試驗結果看，南粳5758在施氮量150 kg/hm2時能達到較高產量，300 kg/hm2施氮量產量最高，150、300和450 kg/hm2施氮量間產量差異不顯著。隨著施氮量的增加，稻米食味值明顯下降，但均能達到80分以上。綜合考慮多方面因素，建議南粳5758施氮量為150～300 kg/hm2，實現品質和產量兼顧，同時節約氮肥成本。

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基金項目 江蘇省重點研發計劃（BE2023355）；現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-01）。

作者簡介 朱鎮（1977—），男，江蘇靖江人，研究員，從事水稻遺傳育種研究。

*通信作者，研究員，博士，從事水稻遺傳育種研究。

收稿日期 2024-05-06；修回日期 2024-05-11