基肥氮、磷、钾配施和拔节期追施氮肥对鲜食期采收糯玉米糊化特性的影响

陈国清， 赵浚宇， 王 鑫， 陆大雷， 陆卫平

(1.江苏沿江地区农业科学研究所，江苏 南通226541;2.扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室，江苏 扬州225009)

糊化特性是评价食品品质的重要指标之一，在谷物品质评价中具有重要地位［1-2］。在选定种植品种和既定栽培环境下，肥料处理是影响作物产量和籽粒品质的关键栽培因子，研究肥料处理对谷物籽粒品质的影响可以为品质调优提供理论支撑。有研究结果表明，米粉糊化特性随着施氮量的增加呈总体上变劣趋势，且氮肥施用时期和基追肥比例对其有一定影响［3-6］，而面粉糊化特性在适宜施氮时较为理想，过量施氮则会使其变劣［7-8］。陆大雷等对糯玉米淀粉糊化特性的研究结果表明，氮、磷、钾合理配施并在拔节期适量追氮时淀粉糊化特性较优［9］。

糯玉米在中国主要作鲜食。随着经济的快速发展和人民生活水平的快速提高，鲜食糯玉米已逐步发展成为中国种植面积最大的非设施“蔬菜”［10-13］。鲜食糯玉米籽粒品质品种间有显著差异，且受拔节期追氮影响［14］，但关于基肥配施(氮、磷、钾单一或混合施用)和拔节期追氮量对鲜食糯玉米糊化特性的协同调控尚缺少研究。本研究以国家南方糯玉米区域试验对照品种苏玉糯5 号和渝糯7 号为材料，通过氮、磷、钾单一或混合基施，结合拔节期不同追氮量处理，研究氮、磷、钾基肥配施和拔节期追氮对鲜食糯玉米糊化特性的影响，以期为鲜食糯玉米糊化特性调优提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2012 年在扬州大学试验农牧场进行，2012 年7 月10 日播种，7 月15 日移栽，土壤含全氮0.92 g/kg，速效氮45.3 mg/kg，速效磷17.9 mg/kg，速效钾93.7 mg/kg。试验玉米品种为苏玉糯5 号(A1)和渝糯7 号(A2)，均为国家南方鲜食糯玉米区域试验对照品种。试验采用裂区设计，以不同基肥配施处理(B)为主区，设8 个水平，分别是空白(B1)、N 75 kg/hm2(B2)、P2O575 kg/hm2(B3)、K2O 75 kg/hm2(B4)、N 75 kg/hm2+P2O575 kg/hm2(B5)、N 75 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2(B6)、P2O575 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2(B7)、N 75 kg/hm2+P2O575 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2(B8)，在移栽前施用;以拔节期追施氮量(C)为副区，设纯氮0 kg/hm2(C1)、150 kg/hm2(C2)和300 kg/hm2(C3)3 个水平。不同基肥配施和拔节期追氮处理组合，2 次重复，共96 个小区，小区面积24 m2，种植密度为1 hm25.25×104株。其他管理措施统一按常规要求实施。于开花期对植株人工套袋授粉，鲜食期(花后23 d)取样，60 ℃烘干后粉碎过100 目筛，用于糊化特性测定。

1.2 淀粉糊化特性测定

采用澳大利亚Newport Scientific 公司生产的快速黏度分析仪(RVA，Model 3D)测定糊化特性，并用TCW(Thermal Cycle for Windows)配套软件分析。称取2.8 g 干样品，加25.2 g 超纯水，配制成总质量为28.0 g、浓度为10% 的糯玉米糊。参照Chang等［15］的方法测定糯玉米粉糊化特性。

1.3 数据处理与分析

采用DPS7.05 软件进行统计及相关分析，采用LSD 法测验显著性。

2 结果

2.1 不同处理下鲜食期采收糯玉米糊化特性的方差分析

由表1 可知，鲜食糯玉米糊化特征值在品种、基肥配施和拔节期追氮单因素处理下均有显著差异。从F值来看，单因素中，峰值黏度主要受拔节期追氮影响，其次是基肥配施，最后是品种;谷值黏度和终值黏度主要受品种影响，其次是拔节期追氮，最后是基肥配施;崩解值和糊化温度主要受品种影响，其次是基肥配施，最后是拔节期追氮;回复值主要受基肥配施影响，其次是拔节期追氮，最后是品种。拔节期追氮与品种、基肥配施互作时对糊化温度无显著影响;品种、基肥配施和拔节期追氮三者互作时对糊化温度无显著影响。不同处理中，苏玉糯5 号基肥氮磷钾均衡配施且拔节期适量追氮(150 kg/hm2)时峰值黏度最高，渝糯7 号钾作基肥且拔节期不追氮时峰值黏度最高。

表1 不同施肥处理下鲜食期采收糯玉米RVA 特征值Table 1 RVA characteristics of flour of fresh waxy maize with different fertilization treatments

2.2 不同基肥配施处理下鲜食期采收糯玉米糊化特性

由表2 可知，鲜食糯玉米糊化温度在不同基肥配施处理下虽有显著差异，但总体上变异较小(69.23 ～70.77 ℃)，其他特征值变异相对较大，但回复值较低(＜85 cP)，呈现典型的糯性特征。不同基肥配施处理中，氮、磷、钾均衡配施(N 75 kg/hm2+P2O575 kg/hm2+K2O 75 kg/hm2)时，样品具有较高的峰值黏度、谷值黏度、终值黏度。而不施基肥或仅施磷(P2O575 kg/hm2)作基肥时各特征值较低。

表2 不同基肥处理下鲜食期采收糯玉米RVA 特征值Table 2 RVA characteristics of flour of fresh waxy maize with different base fertilizer treatments

2.3 不同拔节期追施氮量处理下鲜食期采收糯玉米糊化特性

由表3 可知，总体上糊化温度受拔节期追氮量影响较小。随着拔节期追氮量的增加，峰值黏度、谷值黏度、终值黏度、回复值、糊化温度呈先升后降趋势，而崩解值呈逐渐降低趋势。

表3 不同拔节期追施氮处理鲜食期采收糯玉米RVA 特征值Table 3 RVA characteristics of fresh waxy maize flour with different nitrogen topdressing rates

2.4 不同品种鲜食期采收糯玉米糊化特性

由表4 可知，鲜食糯玉米淀粉糊化特征参数两品种间有显著差异。苏玉糯5 号的峰值黏度、谷值黏度、终值黏度、回复值和糊化温度较高，渝糯7 号的崩解值较高。

表4 不同品种鲜食期采收糯玉米RVA 特征值Table 4 RVA characteristics of flour of Suyunuo 5 and Yunuo 7

2.5 鲜食期采收糯玉米糊化特征值间的相关分析

由表5 可知，峰值黏度、谷值黏度、终值黏度和回复值两两极显著正相关，崩解值与峰值黏度和回复值极显著正相关，糊化温度与谷值黏度和终值黏度极显著正相关。

表5 RVA 特征值之间的相关性Table 5 Correlation coefficients between RVA characteristics

3 讨论

从方差分析结果来看，谷值黏度、崩解值、终值黏度和糊化温度在不同品种处理下的F值远高于基肥配施和拔节期追氮处理，说明选择适宜品种是保证品质的关键。两品种中苏玉糯5 号的峰值黏度较高，糊化特性较优。基肥配施对糊化特征值中崩解值的影响大于拔节期追氮处理，拔节期追氮对糊化特征值中峰值黏度、谷值黏度、终值黏度的影响大于基肥配施。说明在既定环境及选定品种前提下，生产中应注意基肥合理配施并在拔节期适量追氮，以调优鲜食糯玉米籽粒品质。

淀粉糊化特征值中峰值黏度和崩解值是反映样品黏度品质的关键指标。与其他基肥配施组合相比，均衡施用氮、磷、钾时峰值黏度、谷值黏度、终值黏度最高，说明氮、磷、钾均衡基施有利于鲜食糯玉米籽粒品质的调优。随着拔节期追氮量增加，峰值黏度、谷值黏度、终值黏度呈先升后降趋势，这与陆大雷等对糯玉米粉和淀粉的研究结果相似［9，16-17］，验证了拔节期适量追氮(150 kg/hm2)可调优糯玉米粉黏度品质这一规律。其原因可能是适量施氮水平下籽粒中可溶性淀粉合成酶和ADPG 焦磷酸化酶活性较高，淀粉积累速率较快，籽粒中淀粉含量较高所致［18-19］，亦可能与施氮改变了籽粒中蛋白质的含量［20-21］和组成［22］有关。小麦上的一些研究结果［19，23-24］亦表明，适量施氮时面粉RVA 谱较为理想，氮过量或不足均不利于面粉糊化特性调优。在稻米上的研究结果［3，20-21］表明，随着施氮量的增加，米粉糊化特性呈变劣趋势。但需指出的是，糊化特性各品种对施氮量的响应有显著差异［19-21，25-26］，因此生产中应根据品种的吸肥特征调节施氮量以调优作物品质。

磷和钾是除了氮以外生产中应用最多的两类肥料，对作物产量品质亦有显著影响。徐大勇等［27］的研究结果表明，基施磷肥使米粉峰值黏度和崩解值增加，但磷肥后期补施则较基施使峰值黏度下降。赵海波等［28］发现面粉峰值黏度随着施磷量的增加而升高。陆大雷等［9］的研究结果亦表明，基施氮前提下增施磷肥使糯玉米淀粉糊化特性变优，而本研究结果表明，增施磷肥、氮磷肥配施和磷钾肥配施较对照使糊化特性变优，这与前人研究结果相似。熊瑛等［29］发现施磷对弱筋小麦面粉黏度呈正效应，而对强筋小麦面粉黏度除崩解值外呈负效应。说明在生产中应根据品种、地力和环境等栽培措施来调控磷肥运筹。徐大勇等［27］研究发现，增施钾肥，米粉峰值黏度值和崩解值上升，回复值下降。戴双等［18］的研究结果表明，在氮肥合理施用前提下增施钾肥可以提高面粉峰值黏度。李友军等［30］则发现施钾以及氮钾配施对面粉崩解值呈正向作用，而其他黏度指标变化不一。本研究发现，单一施钾作基肥时峰值黏度显著高于对照，在不同基肥配施处理下，黏度品质以氮磷钾均衡配施时较优，这与陆大雷等对糯玉米淀粉的研究结果［9］相似，其他处理下籽粒糊化特征值变化不一，说明生产中应注重合理基施促进养分的平衡吸收，以调优品质。

本研究结果表明，峰值黏度、谷值黏度、终值黏度和回复值两两极显著正相关，崩解值与峰值黏度和回复值极显著正相关。这与在水稻、普通玉米和糯玉米淀粉上的研究结果相似［9，16，31-34］。表明颗粒膨胀所能达到的黏度越高，颗粒越易破碎，热浆和冷却时的黏度亦越高。回复值与谷值黏度和终值黏度极显著正相关，表明当糯玉米粉为热浆时和冷却后的黏度越高，糊在冷却过程中易重新凝结，样品易发生回生，表现为回复值较高。但需指出的是，回复值主要是冷却过程中直链淀粉聚合所致，糯玉米不含直链淀粉，其回复值均较低［35］。

［1］ 钱建亚，顾 林.三种常见淀粉糊化测定方法的比较［J］.中国西部粮油科技，1999，24(4):42-46.

［2］ 凌家煜.快速粘度分析仪(RVA)及其应用［J］.粮油食品科技，2002，10(3):35-38.

［3］ 刘艳阳，张洪程，戴其根，等.不同地力水平下施氮量对水稻淀粉RVA 谱特征的影响［J］.中国水稻科学，2006，20(5):529-534.

［4］ 叶全宝，张洪程，李 华，等.施氮水平和栽插密度对粳稻淀粉RVA 谱特性的影响［J］.作物学报，2005，31(1):124-130.

［5］ 万靓军，霍中洋，龚振恺，等.氮肥运筹对杂交稻主要品质性状及淀粉RVA 谱特征的影响［J］.作物学报，2006，32(10):1491-1497.

［6］ 刘 建，魏亚凤，徐少安.蘖穗肥氮素配施对水稻产量、品质及氮肥利用率的影响［J］.华中农业大学学报，2006，25(3):223-227.

［7］ 冯 伟，李 晓，郭天财，等.水氮运筹对两种穗型冬小麦品种淀粉糊化特性的影响［J］.水土保持学报，2005，19(5):186-190.

［8］ 林 琪，侯立白，韩 伟.不同肥力土壤下施氮量对小麦籽粒产量和品质的影响［J］.植物营养与肥料学报，2004，10(6):561-567.

［9］ 陆大雷，陆卫平，赵久然，等.基肥配施和拔节期追氮对糯玉米淀粉糊化特性的影响［J］.作物学报，2008，34(7):1253-1258.

［10］ 陆大雷，孙旭利，王 鑫，等.基肥配比和拔节期追氮对鲜食糯玉米籽粒物性的影响［J］.作物学报，2013，39(3):557-565.

［11］ 李 纲，姜明贵，郑子松，等.鲜食糯玉米品种燕禾金2000 的栽培技术要点［J］.江苏农业科学，2013，41(8):106-107.

［12］ 胡加如，陆虎华，薛 林，等.氮肥运筹对糯玉米苏玉糯639 群体质量的影响［J］.江苏农业科学，2013，41(4):80-82.

［13］ 柯剑鸿，蔡治荣，易红华，等.突破性糯玉米品种渝糯18 号特性评价及应用研究［J］.江苏农业科学，2012，40(10):55-57.

［14］ 陆大雷，郭换粉，董 策，等.拔节期追氮对鲜食糯玉米粉糊化和热力学特性的影响［J］.植物营养与肥料学报，2011，17(1):48-54.

［15］ CHANG Y H，LIN J H，LI C H.Effect of ethanol concentration on the physicochemical properties of waxy corn starch treated by hydrochloric acid［J］.Carbohydrate Polymers，2004，57(1):89-96.

［16］ 陆大雷，景立权，王德成，等.拔节期追氮对不同季节糯玉米淀粉糊化特性的影响［J］.生态学报，2010，30(2):549-555.

［17］ 陆大雷，景立权，王德成，等.拔节期追氮量对春播和秋播糯玉米粉糊化特性的影响［J］.中国农业科学，2009，42(9):3096-3103.

［18］ 戴 双，李豪圣，刘爱峰，等.氮钾配施对济南17 淀粉理化特性的影响［J］.麦类作物学报，2006，26(4):107-110.

［19］ 王月福，于振文，李尚霞，等.小麦籽粒灌浆过程中有关淀粉合成酶的活性及其效应［J］.作物学报，2003，29(1):75-81.

［20］ MARTIN M，FITZGERALD M A.Protein in rice grains influence cooking properties［J］.Journal of Cereal Science，2002，36:285-294.

［21］ YANG L，WANG Y，DONG G，et al.The impact of free-air CO2enrichment (FACE)and nitrogen supply on grain quality of rice［J］.Field Crops Research，2007，102:128-140.

［22］ GUTTIERI M J，MCLEAN R，STARK J C，et al.Managing irrigation and nitrogen fertility of hard spring wheats for optimum bread and noodle quality［J］.Crop Science，2005，45:2049-2059.

［23］ 王晨阳，马冬云，郭天财，等.不同水、氮处理对小麦淀粉组成及特性的影响［J］.作物学报，2004，30(8):739-744.

［24］ 倪 静，徐智斌，冯 波，等.不同水氮处理对糯小麦品质性状的影响［J］.应用与环境生物学报，2010，16(6):770-774.

［25］ 张学林，郭天财，朱云集，等.河南省不同纬度生态环境对三种筋型小麦淀粉糊化特性的影响［J］.生态学报，2004，24(9):2051-2056.

［26］ 蔡瑞国，尹燕枰，张 敏，等.氮素水平对藁城8901 和山农1391 籽粒品质的调控效应［J］.作物学报，2007，33(2):304-310.

［27］ 徐大勇，金 军，胡曙鋆，等.氮磷钾肥运筹对稻米直链淀粉含量和淀粉黏滞谱特征参数的影响［J］.作物学报，2005，31(7):921-925.

［28］ 赵海波，林 琪，刘义国，等.氮磷配施对济麦22 小麦产量及品质的影响［J］.植物营养与肥料学报，2010，16(6):1325-1332.

［29］ 熊 瑛，李友军.氮、磷、钾对不同筋型小麦产量和品质的影响［J］.河南科技大学学报:自然科学版，2005，26(3):58-63.

［30］ 李友军，熊 瑛，骆炳山.氮、钾及其互作对两种质型小麦品质性状的影响［J］.干旱地区农业研究，2006，24(2):43-47.

［31］ JI Y，WONG K，HASJIM J，et al.Structure and function of starch from advanced generations of new corn lines［J］.Carbohydrate Polymers，2003，54:305-319.

［32］ SANDHU K S，SINGH N.Some properties of corn starches II:Physicochemical，gelatinization，retrogradation，pasting and gel textural properties［J］.Food Chemistry，2007，101:1499-1507.

［33］ BAO J S，KONG X L，XIE J K，et al.Analysis of genotypic and environmental effects on rice starch.1.Apparent amylose content，pasting viscosity，and gel texture［J］.Journal of Agriculture and Food Chemistry，2004，52:6010-6016.

［34］ SINGH N，KAUR L，SANDHU K S，et al.Relationships between physicochemical，morphological，thermal，rheological properties of rice starches［J］.Food Hydrocolloids，2006，20:532-542.

［35］ SINGH N，SANDHU K S，KAUR M.Physicochemical properties including granular morphology，amylose content，swelling and solubility，thermal and pasting properties of starches from normal，waxy，high amylose and sugary corn［J］.Progress in Food Biopolymer Research，2005，1:43-54.