娄 菲 李 萌 代鑫萌 王 健 韩金玲 贾银锁 李向岭 段会军
(1.河北科技师范学院农学与生物科技学院/河北省作物逆境生物学重点实验室 河北秦皇岛 066004;2.河北理查德农业科技有限公司 河北石家庄 050050;3.河北农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室 河北保定 071001)
我国是全球第一大鲜食玉米生产国和消费国[1]。鲜食玉米是在乳熟期采收, 供食用或加工其鲜嫩果穗的一类特用玉米, 是当今世界新开发的十大高档蔬菜品种之一[1-3]。 与普通玉米相比,鲜食玉米含有丰富的蛋白质、可溶性糖、淀粉等营养成分,还具有营养价值高、风味独特、方便食用、生育期短、附加值高、经济效益显著等特点[1,4-6]。鲜食玉米品种是我国鲜食玉米产业发展的决定因素之一[7]。 前人对广东、浙江等省份鲜食玉米品种的筛选和品质鉴定多有研究,吕佳雯[7]等研究筛选出适宜包头市种植的优良鲜食玉米品种美珍208 和黑宝等, 但对冀东地区鲜食玉米品种的筛选与适应性评价研究较少。 冀东鲜食玉米产区是以秦皇岛市昌黎县和唐山市玉田县为核心,向周边县辐射,集种植、加工于一体,其种植面积约7 万亩。 该地区种植品种更新慢, 优质新品种短缺,主要种植甜玉米,鲜有黑糯玉米、花糯玉米和甜加糯玉米等类型,缺乏竞争力,经济效益差,消费者享受不到特色优质的甜糯玉米产品[8-9]。 本研究为筛选出适合在冀东地区生态气候种植的优质、高产、口感好的鲜食玉米品种,选择15 个糯玉米品种,对其产量性状、果穗性状、籽粒质构、蒸煮品质和营养品质等指标进行综合评价, 以期为筛选出适应冀东地区种植的优质鲜食玉米品种提供参考。
试验于2021 年在秦皇岛市昌黎县信庄村(39°07′ N、119°17′ E) 进行。 供试土壤类型为壤土,0~20 cm 土层有机质含量19.08 g/kg、全氮1.68 g/kg、碱解氮102.35 mg/kg、 速效磷23.59 mg/kg、 速效钾74.10 mg/kg。
试验选用京科糯2000、 斯达糯41 等15 个糯玉米品种为供试材料,品种名称及来源见表1。
表1 各鲜食玉米品种及来源
试验采用单因素随机区组设计,小区行长10 m、行距0.6 m,10 行区,小区面积60 m2。 播种前施入复合肥600 kg/hm2和有机肥1 200 kg/hm2, 复合肥中氮、磷、钾含量分别为22%、8%和14%。 有机肥中氮、磷、 钾含量分别为2.14%、1.24%和2.18%。 试验于2021 年5 月23 日播种,采用人工点播,种植密度为52 500 株/hm2。其他田间管理均与当地农户习惯保持一致。
1.4.1 测产 各小区随机取20 穗果穗测产,计算其单穗重,记录3 次重复的平均值,折算成每公顷的产量并排位次。
1.4.2 食味品质鉴定 每个品种小区人工授粉,套袋隔离直至收获,用于蒸煮品尝打分。 鲜食玉米食味品质评价分为外观和蒸煮品质, 依据原农业部制定的行业标准NY/T 524-2002 的评分表,进行品评。
1.4.3 营养品质测定 每个品种取5 穗果穗脱粒在40℃下烘干备用, 分别测量各指标的OD 值与C 值,分别测定可溶性蛋白含量 (考马斯亮蓝G-250)、可溶性糖含量与蔗糖含量(GB 25006285 蒽酮-硫酸比色法)、总淀粉含量(双波长法),记录3 次重复的平均值。
1.4.4 籽粒质构 每个品种取蒸煮沥干后在60℃下储存的籽粒,采用质构仪(TA-XT2i 型物性测试仪)测定籽粒结构,测定条件:压缩模式-探头全谱图,触发值7 g,测试速率0.50 mm/s,压缩1 mm,循环2 次,测定硬度1、硬度2、内聚性、弹性、胶黏性、咀嚼性、回复性,记录5 次重复的平均值。
采用SPSS 20.0 软件进行参试鲜食糯玉米品种的品质性状的描述统计、方差分析及相关分析。
由表2 可知,除气味、色泽、糯性、风味、柔嫩性、果皮厚薄、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、蔗糖含量、硬度2、回复性外,其余产量和品质性状在不同品种间的差异都达显著或极显著水平。 其中,单穗重均值为234.36 g,变幅为170.00~293.75 g;产量均值为14 061.7 kg/hm2,变幅为10 200.0~17 625.0 kg/hm2;食味品质总分均值为87.68 分,变幅为85.00~90.20 分;籽粒可溶性蛋白含量均值为8.80%, 变幅为8.00%~9.66%; 籽粒可溶性糖含量均值为9.20%, 变幅为7.93%~11.66%; 籽粒总淀粉含量均值为60.16%,变幅为55.25%~65.55%; 籽粒蔗糖含量均值为6.76%,变幅为4.71%~9.77%; 籽粒硬度1 均值为4.64 g,变幅为3.08~7.17 g;籽粒硬度2 均值为3.93 g,变幅为2.26~6.43 g;内聚性均值为0.35,变幅为0.24~0.49;籽粒弹性均值为5.02,变幅为4.13~6.47;籽粒黏性均值为1.89 g/s,变幅为1.51~2.65 g/s;籽粒咀嚼性均值为9.32 g, 变幅为7.09~12.08 g; 籽粒回复性均值为0.06,变幅为0.03~0.07。 综上所述,除产量性状变幅差异较大之外,品质性状的变幅差异均较小。 在品质性状的变幅中, 籽粒总淀粉含量的变幅为最大变幅10.3,其他品质性状的变幅为0.04~5.20。
表2 不同品种产量和品质性状表型分析
由表3 可知, 各参试品种的产量性状间相关分析结果表明,单穗重含量与产量呈显著正相关;各参试品种的营养品质性状间相关分析结果表明, 蔗糖含量与可溶性糖含量、总淀粉含量呈显著正相关,总淀粉含量与可溶性糖含量呈显著正相关, 与可溶性蛋白含量呈极显著负相关, 其余性状间均表现为相关不显著; 各参试品种的籽粒质构性状间相关分析结果表明,除籽粒弹性与硬度2 相关不显著外,其余性状间均表现显著相关或极显著相关,其中,黏性与硬度1、硬度2、内聚性、弹性、咀嚼性、回复性等6 个籽粒质构性状均呈极显著正相关, 相关系数变幅为0.585~0.789,咀嚼性与硬度1、硬度2、内聚性、弹性、黏性、 回复性等6 个籽粒质构性状均呈极显著正相关,相关系数变幅为0.754~0.825。
表3 鲜食糯玉米产量和品质性状相关分析
由表4 可知, 产量位列前三的品种分别为金科糯2000、京科糯2000 和金糯1805;食味品质位列前三的品种分别为京科糯2000、 斯达糯41 和京科糯768。 在营养品质方面,可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和蔗糖含量、 总淀粉含量位列第1 位的分别为京紫糯218、斯达糯41 和京科糯2000;在籽粒质构方面,内聚性反映籽粒内部粘结的强度,内聚性越大籽粒内部粘结越强,品尝时越粘黏,而鲜食玉米的咀嚼性数值以适中为最好。 随着温度的降低,鲜食玉米淀粉老化导致回生,回复性即回生越低越好,所以推荐内聚性最高的苏科糯1501、 回复性最低的万糯188及咀嚼性适中的京科糯2000。 综上可知, 京科糯2000 外观分数、果皮厚薄分数、总分、总淀粉含量和弹性等性状最优, 斯达糯41 和京科糯768 外观分数、可溶性糖含量、蔗糖含量等性状也表现较优,这3 个品种的综合品质较好。
表4 不同糯玉米品种产量和品质行装比较
鲜食玉米产量高低与农艺性状密切相关, 当各农艺性状协调时产量高[10]。鲜食玉米食味品质的优劣直接影响消费者对其的评分和后续购买, 主要由外观、气味、色泽、甜(糯)性、风味、柔嫩度和果皮薄厚决定。在食味品质方面,京科糯2000、斯达糯41 和京科糯768 排在前列, 但3 个品质的鲜果穗产量差异较大。 现今对鲜食玉米的营养成分还未有统一的定量标准, 一般以各类营养物质含量高且均衡为好[11]。京紫糯218、斯达糯41 和京科糯2000 分别以籽粒可溶性蛋白含量、籽粒可溶性糖和蔗糖含量、籽粒总淀粉含量最高,在营养品质方面这3 个品种各有优势,但在产量方面同样差距较大。 在今后研究过程中应该考虑如何在保证食味品质优秀和营养品质高且均衡的基础上,进一步提升鲜果穗产量。
籽粒质构是通过质构仪模拟人的口腔, 较为精确的测定硬度、内聚性、弹性、胶黏性、回复性、咀嚼性等各项指标。 籽粒质构测出的各数据指标能反映出15 种鲜食玉米的口感,本研究中,籽粒质构方面表现较好的糯玉米品种在其他品质性状方面有所欠缺。 所以在进行鲜食糯玉米品种筛选时,要综合选出各方面性状高且均衡的品种, 这样才能获得消费者的青睐,扩宽鲜食玉米销售之路。
供试糯玉米品种的籽粒总淀粉含量差异较大,其他性状差异变幅较小。 京科糯2000 和斯达糯41在外观、 风味和柔嫩性方面都表现较为突出, 京科糯768 在外观、 色泽和风味方面较为突出; 京科糯2000、 斯达糯41 和京科糯768 的籽粒可溶性糖、总淀粉含量和蔗糖含量均表现较高,京科糯2000 的籽粒弹性、 回复性和咀嚼性方面表现较高。 综上所述,糯玉米品种京科糯2000、斯达糯41 和京科糯768具有外观性状佳、产量高、食味品质高、口感好、营养含量高的特点, 推荐作为冀东地区生产中的优选糯玉米品种。