施氮水平对4个日本粳稻品种系产量及蒸煮食味品质的影响

丁震乾+周兴根+孙克新

摘要：以4个从日本引进的优质食味粳稻品种（系）为供试材料，设置0、150、225、300 kg/hm2等4个施氮水平，分析不同施氮水平对产量和蒸煮食味品质的影响，并对产量与蒸煮食味品质指标间的关系进行分析。结果表明：（1）产量随施氮量的增加呈先上升后下降的趋势，最大值出现在225 kg/hm2施氮水平。（2）米饭外观、黏度、平衡度、食味值随施氮量的增加均呈不同程度的下降趋势，在高氮时下降比较明显，而硬度随施氮量的增加呈现不同程度的上升趋势；相较其他3个品种（系），EH3蒸煮食味品质对施氮水平表现迟钝。（3）产量与食味值、外观、黏度、平衡度均呈显著负相关，但与硬度存在显著正相关关系。（4）在高产所需的氮肥条件（225 kg/hm2）下，AP2、EH3、越光等3个品种（系）也能获得较高的食味值，达到高产与优质食味的协调统一，可在徐淮地区推广种植。

关键词：日本粳稻；施氮水平；产量；蒸煮食味品质

中图分类号： S511.2+20.6 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）11-0085-03

改革开放30多年来，我国粳稻生产规模一直呈扩大趋势。仅1980—2001年这20多年间，种植面积就由372.7万hm2扩大到666.4万hm2，所占水稻比例也由11.0%提高到 23.1%[1]。据国家粮油信息中心统计，2012年粳稻种植面积已将近856万hm2，粳稻总产量为6 444万t，占当年水稻稻谷总产量的31.54%。随着经济发展和人民生活水平的提高，人们对粳米尤其是优质食味粳米的需求日益增长。稻谷产量及稻米蒸煮食味品质受基因型、环境以及栽培措施等多重因素影响，其中氮肥施用量对产量和蒸煮食味品质的影响极为重要 [2-6]。张洪程等研究表明，粳稻的加工品质和蒸煮食味品质显著优于籼稻，而外观品质和营养品质稍逊于籼稻[7]；高群山等研究认为，在一定范围内，产量随着氮肥用量增加而增加，但过量施用氮肥，产量反而有所下降[6]；高辉等认为，直链淀粉含量、食味值随施氮量的增加而下降[8]；陈莹莹等研究表明，随着施氮水平的提高，米饭的食味值逐渐降低[9]；张俊国等研究认为，多数品种随着施氮量的增加，米饭的硬度逐渐增加，米饭的黏性、外观、平衡度、食味值逐渐下降，米饭硬度与黏性、外观及食味值均呈极显著负相关，米饭黏性、外观均与食味值极显著正相关[10]。王成瑷等研究证实，产量与稻米品质呈负相关，虽然提高产量能提高稻米的加工品质，但外观品质、营养品质及食味值下降[11]。本试验以4个从日本引进的优质食味粳稻品种（系）为研究对象，研究不同的施氮水平对水稻产量及蒸煮食味品质的影响，从而找出尽可能获得高产量的同时，蒸煮食味品质仍保持在较高水平上的最佳施氮水平，达到高产与优质食味兼顾，为徐淮地区引进外来优质食味品种提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为4个优质食味常规粳稻品种（系），名称分别为KC1、AP2、EH3、越光，从日本本田水稻研究所引进。试验于2015年在江苏省徐州市农业科学院试验基地进行，土质为沙壤土，地力中等，前茬小麦。土壤全氮含量为1.4 g/kg、碱解氮含量为112.6 mg/kg、速效磷含量为30.4 mg/kg、速效钾含量为 85.7 mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用2因素裂区设计，以品种（系）为主区，以施氮（纯氮）水平为裂区，设N0（0 kg/hm2）、N150（150 kg/hm2）、N225（225 kg/hm2）、N300（300 kg/hm2）等4个施氮水平，裂区面积为8 m2，重复3 次。主区间作大埂隔离，裂区内设小田埂，用塑料薄膜覆盖所有埂体，保证各区间单独排灌。试验于2015年5月30日播种、6月30日移栽，栽插密度为 28.1万穴/ hm2，栽插规格：行距×株距 = 26.7 cm×13.3 cm，三本栽插。氮肥（尿素）施用比例为基肥 ∶蘖肥 ∶穗肥=3 ∶3 ∶4，其中穗肥分别于倒4叶和倒2叶叶龄期等量施入，磷、钾肥施P2O5和K2O 各150 kg/hm2，全部作为基肥一次性施用。其他管理措施按常规高产栽培要求实施。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 田间考种及实产 成熟收获后，记录每小区（去掉四周边行）实收产量。

1.3.2 米饭食味值测定 将实产后的稻谷用LTJM-2099型精米机加工成精米样品，然后称取30 g精米样品→淘米 30 s→加入米 ∶水质量比1 g ∶1.35 mL，浸泡30 min（浸泡时间从冲洗开始计算）→蒸煮米饭30 min→米饭冷却90 min后测定食味值→校准食味计→称取8 g米饭制成米饼→采用STA1A型米饭食味计（日本佐竹公司生产）测定样品食味值（共48个基础样，每个样测3个重复，取平均值）。

1.4 统计分析

以Microsoft Excel进行数据处理，采用DPS软件进行统计及相关分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥水平对日本粳稻品系产量及食味品质指标的影响

由表1可知，随着氮肥施用量的增加，产量呈先增加后下降的趋势，在N225处理下水稻产量最高。处理N300与N225相比产量下降不明显，但与处理N150和N0相比，产量均极显著增加，处理N150比处理N0产量极显著增加，说明供试品种（系）产量受氮肥水平影响较大。

由表2可知，随着施氮量的增加，各品种（系）外观、黏度、平衡度、食味值均呈不同程度的下降趋势，在高氮时下降比较明显，而硬度则呈现不同程度的上升趋势。EH3食味品质各指标变异系数均低于其他3个品种（系），说明氮肥的变化对EH3食味品质影响最小，EH3蒸煮食味品质对施氮水平表现迟钝。方差分析表明，食味品质各指标在施氮水平间、品种（系）间（除黏度表现差异显著外）存在极显著差异，在品种（系）与施氮水平互作条件下（除硬度表现差异显著外）也达到极显著差异。食味品質指标中施氮水平的F值远高于品种（系），说明供试品种（系）食味品质受施氮水平的影响比品种（系）大。

在产量达最大值的N225处理下，各品种（系）蒸煮食味品质指标方差分析如表3所示。KC1与AP2、EH3、越光相比，除硬度极显著升高外，其余食味品质指标均表现极显著降低，因此，在产量峰值N225处理下可先淘汰KC1。在产量达最大值的N225处理下，AP2、EH3、越光之间蒸煮食味品质各指标没有表现出极显著性差异，而且各指标高于或接近越光平均水平（由表2可知），鉴于越光是公认的食味品质优秀的日本粳稻品种（系），因此，可选择AP2、EH3、越光等3个品种（系），在N225处理下，既能获得较高产量，又能使食味品质处在较高水平上，达到高产与优质食味的协调统一。

2.2 产量与蒸煮食味品质间的相关性分析

由表4可知，引进日本粳稻品种（系）产量与蒸煮食味品质各指标之间均存在一定的相关关系。硬度与食味值、外观、黏度、平衡度均呈极显著负相关，食味值、外观、黏度、平衡度之间互为极显著正相关。产量与食味值、外观、黏度、平衡度均呈显著负相关，但与硬度存在显著正相关关系。

3 讨论

3.1 施氮水平对产量和蒸煮食味品质的影响

本研究中，在施氮量0～300 kg/hm2范围内，随着施氮水平的增加，日本粳稻品种（系）产量呈先增加后下降的趋势，在施氮水平为225 kg /hm2处理下，产量达到最大值。这种产量随施氮量增加的变化趋势与高群山等的研究结果[6]基本一致。关于不同稻米品种（系）蒸煮食味品质与施氮量之间的关系，前人也做了大量研究。刘艳阳等研究认为，峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值、峰值黏度时间随施氮量的增加呈显著或极显著下降，225 kg /hm2是稻米蒸煮食味品质变劣的临界施氮量[12]。赵可等认为，随着施氮量的增加，硬度、黏聚型、咀嚼度、回复性呈先增加后降低的趋势，最大值在 225 kg /hm2 的施氮量处理，黏着性呈先降低后升高趋势，最低值在225 kg /hm2施氮量处理，弹性不受施氮量的影响[13-14]。陈莹莹等认为，稻米食味值随施氮量的增加而逐渐降低[9]。本研究以4个引进的优质食味日本粳稻品种（系）为研究对象，在施氮量0～300 kg/hm2范围内设置4个施氮处理，结果表明：供试品种（系）外观、黏度、平衡度、食味值随着施氮量的增加均呈不同程度的下降趋势，在高氮时下降比较明显，而硬度呈现不同程度的上升趋势，这与张俊国等用其他常规粳稻研究的结果[10]基本一致。EH3蒸煮食味品质各指标随施氮量的增加降低幅度不大，对施氮水平均表现迟钝。高辉等根据食味值对氮肥响应的敏感程度，把供试品种（系）分为迟钝型、中间型和敏感型3种，迟钝型品种（系）食味值在不同氮肥水平下表现比较稳定，变化不大[8]。因此，EH3适合较高氮肥条件下的保优栽培种植。在产量达最大值的N225处理下，AP2、EH3、越光之间蒸煮食味品質各指标没有表现出极显著性差异，而且各指标高于或接近越光平均水平，鉴于越光是公认的食味品质优秀的日本粳稻品种（系），因此，可选择AP2、EH3、越光等3个品种（系），在N225处理下，既能获得较高产量，又能使食味品质处在较高水平上，达到高产与优质食味的协调统一。

3.2 产量与蒸煮食味品质指标间的关系

关于产量与稻米蒸煮理化指标、外观加工品质、蛋白质含量等之间的关系以及蒸煮食味品质指标之间的关系，前人研究较多[10-11，15-16]，但产量与蒸煮食味品质各指标间的关系却鲜有报道。本研究结果表明：产量与食味值、外观、黏度、平衡度均呈显著负相关，与硬度存在显著正相关关系。但是产量与蒸煮食味品质各指标间的关系是水稻固有的，还是由于施氮水平引起的，抑或是改变一个环境因子，它们之间的相关关系也许会发生变化，这些都有待进一步研究。

4 结论

氮肥对于供试品种（系）的产量和蒸煮食味品质有着显著影响。随着施氮量的增加，产量呈先上升后下降的趋势，最大值出现在225 kg/hm2施氮处理水平，米饭外观、黏度、平衡度、食味值均呈不同程度的下降趋势，在高氮时下降比较明显，而硬度呈现不同程度的上升趋势。相较其他3个品种（系），EH3蒸煮食味品质对施氮水平表现迟钝。产量与食味值、外观、黏度、平衡度均呈显著负相关，但与硬度存在显著正相关关系。在高产所需的氮肥条件（225 kg/hm2）下，AP2、EH3、越光3个品种（系）也能获得较高的食味值，达到高产与优质食味的协调统一。

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