施氮水平對稻茬晚播小麥籽粒淀粉含量與糊化特性的影響

王枟劉，閆素輝，王其飛，陶 勝，劉 頌

(安徽科技學院 農學院，安徽 鳳陽 233100）

小麥籽粒儲藏物質主要是淀粉和蛋白質，其中淀粉是小麥籽粒的主要組成部分，占籽粒干重的65%左右[1]。淀粉特性主要包括直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、直/支比例以及糊化特性等，其中直、支鏈淀粉含量及直/支值是決定小麥籽粒品質和產量的關鍵因素[2]。小麥淀粉糊化特性是反映淀粉品質的重要指標[3]。氮素是小麥必需營養元素，也是影響小麥產量高低與品質優劣的重要影響因素。氮素不僅能提高籽粒蛋白質的含量，改善烤制面包的工藝指標等加工品質[4，5]。同時對小麥籽粒淀粉的直、支鏈組成和理化特性有較大影響[6]。本研究選用籽粒淀粉組分不同的3種小麥品種，分析施氮水平對小麥直、支鏈淀粉含量和糊化特性的影響，探討籽粒淀粉構成與糊化特性之間的關系。研究結果將為改善淀粉品質提供理論依據和技術途徑。

1 材料和方法

1.1 供試材料與試驗設計

試驗于2010年11月至2011年5月在安徽科技學院種植科技園進行。試驗地前茬作物為水稻。供試小麥品種為山農1391(SN1391)、藁城8901(GC8901)、煙農19(YN19)，種植密度為225萬/hm2，小區面積為3m×3m=9m2。試驗設4個氮素水平:N0:0kg/hm2(對照);N1:120kg/hm2;N2:240 kg/hm2;N3:360kg/hm2，氮肥分兩次施用，底肥和追肥(起身期)各50%。于2010年11月20日播種，2011年5月31日收獲。完全隨機設計，3次重復。田間管理同一般高產田。

1.2 測定項目與方法

籽粒的直、支鏈淀粉含量的測定參照何照范[7]的雙波長比色法。淀粉糊化參數采用瑞典Perten公司starchmaster2快速黏度儀(RVA)測定。籽粒蛋白質和濕面筋含量采用瑞典Perten公司DA7200近紅外品質分析儀測定。

2 結果與分析

2.1 籽粒淀粉含量

由表1可知，不同氮素水平對3品種小麥籽粒中直、支鏈淀粉的組成有顯著影響，施氮處理籽粒直、支鏈淀粉含量和淀粉總量及直/支比值均小于對照，且隨著氮水平的增加各淀粉組分含量總體呈下降趨勢。表明施氮處理對小麥籽粒中直、支鏈淀粉含量和淀粉總量及直/支比值有明顯的調控效果。

表1 氮素水平對小麥籽粒淀粉及組分含量的影響Table 1 Effect of nitrogen rate on the starch and its component content in wheat grain

2.2 淀粉糊化特性

由表2可以看出，隨著施氮水平增加，3個小麥品種的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈值和反彈值總體呈先上升后下降的趨勢，N2處理最高。

表2 氮素水平對小麥淀粉糊化特性的影響Table 2 Effects of nitrogen rate on the pasting properties of wheat grain

2.3 蛋白質和濕面筋含量

表3表明，不同氮素水平對小麥籽粒的蛋白質含量和濕面筋含量有顯著影響，施氮處理的小麥品種蛋白質含量、濕面筋含量均高于未施氮處理的，且隨著氮水平的增加蛋白質和濕面筋含量總體呈上升趨勢。

表3 氮素水平對小麥蛋白質和濕面筋含量的影響Table 3 Effect of nitrogen rate on the protein and wet glutein content in wheat grain

2.4 相關分析

相關分析(表4)表明，小麥淀粉總含量與淀粉糊化特性參數無顯著相關。淀粉糊化特性參數與直鏈淀粉含量、直/支比極顯著負相關，與支鏈淀粉含量呈極顯著正相關。說明小麥淀粉組成含量的變化顯著影響淀粉糊化特性。

表4 小麥淀粉組分含量與糊化特性參數的相關分析Table 4 Correlations of starch component content and the pasting properties in wheat grain

3 討論

小麥籽粒直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量及直/支是影響籽粒加工品質的重要因素之一，Toyokawa等[8]認為直鏈淀粉含量是影響面條品質的重要因素之一，直鏈淀粉含量偏低或中等，并且淀粉直/支值較低的小麥粉制成的面條品質好。施用氮肥對小麥籽粒淀粉及其組分含量的影響，前人[9－12]研究較多，但結論不一。本研究認為，在稻茬晚播種植條件下，增施氮肥降低籽粒直、支鏈淀粉含量與直/支比，原因可能是氮素有利于增加籽粒蛋白質含量(表3)。與支鏈淀粉相比，氮素對晚播小麥直鏈淀粉合成影響更大，表明增施氮肥有利于改善晚播小麥籽粒淀粉組分構成比例，即相對增加籽粒支鏈淀粉含量。

淀粉糊化特性對小麥籽粒加工品質存在重要影響，峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈可以較好反映淀粉糊化特性，是決定面條品質優劣的有效參數[13]。本研究表明，施氮水平對稻茬晚播小麥淀粉糊化特性有顯著影響，小麥淀粉峰值黏度等黏度參數隨施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢，其中以N2處理最高。以上表明適當增加施氮水平可以增加淀粉的糊化黏度，過量的氮肥的施用使小麥淀粉糊化黏度下降不利于小麥淀粉品質的提升。在本試驗稻茬晚播條件下，小麥施氮量在N2水平條件下籽粒有較好淀粉品質。相關分析表明，淀粉糊化特性參數與直鏈淀粉含量、直/支比極顯著負相關，與支鏈淀粉含量呈極顯著正相關。說明施氮通過對晚播小麥籽粒淀粉組成含量的變化進而影響其淀粉糊化特性。

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