基肥配比和拔节期追氮对鲜食糯玉米籽粒物性的影响_陆大雷.pdf

1 基肥配比和拔节期追氮对鲜食糯玉米籽粒物性的影响 陆大雷 孙旭利 王 鑫 闫发宝 陆卫平 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室 江苏扬州 225009 摘 要 以鲜食糯玉米品种苏玉糯 5 号和渝糯 7 号为材料研究表明 基肥配比和拔节期追氮对籽粒物性有显著影响 且基肥 配比对物性参数 除脆度和黏聚性 影响大于拔节期追氮 物性参数中 黏着性 脆度和咀嚼度变异系数较高 基肥处理中 总体上以氮磷钾肥合理配比 N 75 kg hm 2 P2O5 75 kg hm 2 K2O 75 kg hm 2 时硬度 脆度 黏着性 绝对值 弹性 黏聚性 和咀嚼度较高 回复性适中 随着拔节期追氮量增加 硬度 脆度 黏聚性 咀嚼度和回复性均呈先升后降趋势 黏着性在 不追氮和追氮 150 kg hm 2处理下无显著差异 但显著高于追氮 300 kg hm 2处理 弹性受拔节期追氮量影响较小 相关分析 表明 硬度和脆度与弹性 黏聚性和咀嚼度显著正相关 黏着性与弹性 咀嚼度显著负相关 与回复性显著正相关 弹性 黏聚性和咀嚼度两两极显著正相关 综合考虑各参数的变化趋势 氮磷钾均衡基施并拔节期适量追氮时两品种籽粒具有较好 的黏着性 咀嚼度和脆度 且苏玉糯 5 号籽粒硬度显著低于渝糯 7 号 关键词 鲜食糯玉米 基肥配比 拔节期追氮 物性 Effects of Basic Fertilizer and Nitrogen Topdressing Treatments at Jointing Stage on Grain Textural Characteristics of Fresh Waxy Maize LU Da Lei SUN Xu Li WANG Xin YAN Fa Bao LU Wei Ping Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province Key Laboratory of Crop Physiology Ecology and Cultivation in Middle and Lower Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture Yangzhou University Yangzhou 225009 China Abstract The results of a field experiment using Suyunuo 5 and Yunuo 7 indicated that fertilizer treatments significantly changed the textural properties and the effects of basic fertilizer on textural characteristics except fracturability and cohesiveness were higher than those of nitrogen topdressing at jointing stage Variation of adhesiveness chewiness and fracturability was higher than that of textural characteristics Higher hardness fracturability adhesiveness absolute value springiness cohesiveness and chewiness and middle resilience were presented in the trestment of N 75 kg ha 1 P2O5 75 kg ha 1 K2O 75 kg ha 1 among all the basic fertilizer treatments With the increment of nitrogen topdressing at jointing stage springiness was stable hardness fracturability cohesiveness chewiness and resilience were increased first and fallen later adhesiveness was similar between treatments of nitrogen topdressing at 0 and 150 kg ha 1at jointing stage while it was lower at 300 kg ha 1 The correlation analysis indicated that hardness and fracturability were positively correlated with springiness cohesiveness and chewiness Cohesiveness was negatively correlated with springiness and chewiness while positively correlated with resilience The positivecorrelations were observed for springiness cohesiveness and chewiness between each other Considering of the changing tendency of textural characteristics the treatment of N 75 kg ha 1 P2O5 75 kg ha 1 K2O 75 kg ha 1 as basic fertilizer combined with N 150 kg ha 1 topdressing at jointing stage had higher adhesiveness chewiness and fracturability and significantly lower grain hardness in Suyunuo 5 than in Yunnuo 7 Keywords Fresh waxy maize Basic fertilizer Nitrogen topdressing at jointing stage Textual property 硬度 脆度 弹性 黏性等参数是评价食品品质的重要指标 评价方式多为感官评价 感官评价除了受食品自身的色 香 味 质 形影响外 亦受评价人员的情绪 爱好 健康状况等因素影响 1 2 其科学性 准确性和可操作性屡遭质疑 物性分析仪将感官评价用具体参数来表示 避免了人为因素的主观影响 3 在食品行业上得到了广泛应用 4 孙辉等 5 研究 表明 TPA Texture Profile Analysis 测试可量化面粉馒头品尝指标 使数据便于处理和分析 王灵昭等 6 研究发现 物性分 本研究由国家自然科学基金项目 31271640 30971731 31000684 江苏省高校自然科学基金项目 11KJB210006 江苏高校优势学科建设工程项目 江苏高校优秀科技创新团队项目和农业科研杰出人才及其创新团队项目资助 通讯作者 Corresponding author 陆卫平 E mail wplu 第一作者联系方式 E mail dllu Received 收稿日期 2012 06 29 Accepted 接受日期 2012 11 16 Published online 网络出版日期 URL 网络出版时间 2013 01 04 17 35 网络出版地址 2 析仪所测硬度 咀嚼度 黏着性和弹性与品尝法所测面条的筋道感 硬度 弹性显著正相关 与滑口感显著负相关 在不同 作物上研究发现 物性参数与糊化特性 热力学特性相关性较好 且受淀粉籽粒组分 淀粉粒分布 直支比以及链长分布的 影响 7 14 糯玉米是籽粒胚乳淀粉由 100 支链淀粉组成的特用玉米 在我国主要用作鲜食 随着国民经济快速发展和人民生活 水平不断提高 鲜食糯玉米已成为我国种植面积最大的蔬菜 并成为农业产业结构调整的主要内容 鲜食糯玉米品质是其占 据市场的决定因素 可以通过选用良种 种植于适宜环境并采用合理栽培措施来改善 15 18 肥料处理是目前生产中调优品质 的易行措施 施肥对鲜食糯玉米品质有显著影响 但指标多集中于蛋白 淀粉 脂肪等营养成分含量 其他理化指标未见相 关报道 18 笔者前期研究了拔节期追氮对鲜食糯玉米籽粒糊化和热力学特性的影响 17 在此基础上 本研究设置了不同基 肥 氮 磷 钾 配比和拔节期追氮处理 分析其对鲜食糯玉米籽粒物性的影响 以期为鲜食糯玉米品质调优提供理论依据 1 材料与方法材料与方法 1 1 材料与试验设计材料与试验设计 苏玉糯5号 A1 和渝糯7号 A2 为国家南方区鲜食糯玉米区试对照品种 目前在国家南方糯玉米主栽区有较大种植面积 试验于 2011 年在扬州大学实验农牧场进行 7 月 10 日播种 7 月 15 日移栽 大田前茬为玉米 土壤含全氮 88 g kg 1 速效氮 37 2 mg kg 1 速效磷 20 1 mg kg 1 速效钾 86 2 mg kg 1 采用三因素裂区设计 以不同基肥配施 B 为主区 设 8 个 水平 分别是空白 B1 N 75 kg hm 2 B2 P2O5 75 kg hm 2 B3 K2O 75 kg hm 2 B4 N 75 kg hm 2 P2O5 75 kg hm 2 B5 N 75 kg hm 2 K2O 75 kg hm 2 B6 P2O5 75 kg hm 2 K2O 75 kg hm 2 B7 N 75 kg hm 2 P2O5 75 kg hm 2 K2O 75 kg hm 2 B8 在移栽前施用 以拔节期追施氮 C 为副区 设 N 0 C1 150 kg hm 2 C2 和 300 kg hm 2 C3 3 个水平 不同基肥配比 与拔节期追氮组合 2 次重复 共 96 个小区 小区面积 24 m2 种植密度为 5 25 万株 hm 2 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 授粉后 23 d 取样 用于籽粒物性测定 1 2 籽粒物性测定籽粒物性测定 采用物性分析仪 TA XT2i Stable Micro Systems England 测定鲜食玉米籽粒物性 将糯玉米果穗放入电饭煲中蒸煑30 min 后 自然冷却到 60 选择每穗玉米中间部分 取其中一竖行完整的籽粒 并选取 5 粒籽粒 连续 进行 TPA 测定 参照张 大力等的方法 19 测前速率 1 mm s 1 测试速率 2 mm s 1 测后速率 2 mm s 1 压缩程度 70 停留间隔 5 s 触发值 5 g 1 3 数据分析数据分析 采用 DPS 7 05 软件进行统计及相关分析 采用 LSD 法测验显著性 2 结果与分析结果与分析 2 1 不同施肥处理下鲜食糯玉米籽粒物性不同施肥处理下鲜食糯玉米籽粒物性 鲜食糯玉米籽粒物性有显著基因型差异 同时受基肥配比和拔节期追氮影响 表 1 籽粒脆度 黏着性 咀嚼度和回复 性在品种 基肥配比 拔节期追氮单因子及其互作间均有显著差异 基肥配比和拔节期追氮单因子间 脆度和黏聚性受基肥 配比影响低于拔节期追氮 其他 5 项特征值受基肥配比影响高于拔节期追氮 硬度 弹性和黏聚性两品种间无显著差异 其 他特征值 除回复性 均表现为渝糯 7 号较高 黏着性为绝对值 不同基肥配比处理下随着拔节期追氮量的增加各物性特征参 数变化趋势不同 7 个物性参数中 以黏着性 脆度和咀嚼度的变异系数较大 分别为 39 1 25 5 和 25 8 3 表表 1 不同施肥处理不同施肥处理下下鲜食糯玉米籽粒物性特征值鲜食糯玉米籽粒物性特征值 Table 1 Textural characteristics of grain under different fertilizer treatments for fresh waxy maize 处理 Treatment 硬度 Hardness g 脆度 Fracturability g 黏着性 Adhesiveness 弹性 Springiness 黏聚性 Cohesiveness 咀嚼度 Chewiness 回复性 Resilience A1B1C1 10705 2729 13 71 0 365 0 267 1044 0 216 A1B1C2 11608 2904 13 13 0 343 0 260 1057 0 196 A1B1C3 7286 1380 9 22 0 354 0 263 677 0 246 A1B2C1 10440 2773 13 37 0 378 0 290 1152 0 222 A1B2C2 11120 2436 9 25 0 383 0 278 1217 0 223 A1B2C3 10468 2685 16 19 0 412 0 260 1125 0 200 A1B3C1 11553 2406 7 33 0 349 0 279 1111 0 236 A1B3C2 12818 3508 11 03 0 441 0 289 1623 0 220 A1B3C3 10199 2510 14 13 0 373 0 254 961 0 203 A1B4C1 11245 1853 11 82 0 330 0 271 1004 0 227 A1B4C2 12147 2567 11 94 0 302 0 269 983 0 211 A1B4C3 10702 2016 11 17 0 413 0 283 1238 0 233 A1B5C1 9469 1802 17 13 0 331 0 259 827 0 215 A1B5C2 10271 1784 16 53 0 330 0 284 966 0 243 A1B5C3 12982 2970 9 87 0 308 0 261 1058 0 226 A1B6C1 12252 2367 13 59 0 312 0 283 1096 0 237 A1B6C2 10393 1819 18 30 0 333 0 257 906 0 225 A1B6C3 8172 1333 8 13 0 319 0 264 694 0 254 A1B7C1 9576 1769 21 74 0 364 0 249 869 0 208 A1B7C2 9177 1672 10 77 0 300 0 257 720 0 221 A1B7C3 9012 2047 18 10 0 377 0 248 842 0 199 A1B8C1 9095 2000 20 03 0 394 0 280 1015 0 220 A1B8C2 9470 2828 20 46 0 378 0 275 984 0 217 A1B8C3 10607 2201 33 61 0 432 0 268 1227 0 213 A2B1C1 10027 2373 15 28 0 334 0 266 924 0 202 A2B1C2 9736 2097 14 92 0 343 0 265 899 0 226 A2B1C3 9615 2184 12 25 0 397 0 292 1120 0 245 A2B2C1 9626 2460 15 40 0 310 0 251 763 0 195 A2B2C2 9571 2613 9 85 0 358 0 264 912 0 218 A2B2C3 10164 2340 32 58 0 356 0 256 949 0 196 A2B3C1 8878 1980 14 04 0 391 0 258 902 0 210 A2B3C2 12013 3329 15 22 0 460 0 309 1705 0 233 A2B3C3 11601 2865 19 52 0 377 0 281 1234 0 207 A2B4C1 9570 2079 15 62 0 378 0 281 1020 0 234 A2B4C2 11847 2792 14 85 0 393 0 303 1428 0 240 A2B4C3 12881 3492 22 08 0 406 0 296 1552 0 220 A2B5C1 9226 2097 13 67 0 348 0 250 807 0 210 A2B5C2 8162 2090 13 59 0 376 0 259 799 0 210 A2B5C3 10263 2115 17 94 0 330 0 268 911 0 210 A2B6C1 9965 2615 13 61 0 383 0 283 1091 0 222 A2B6C2 9720 2250 21 27 0 384 0 281 1052 0 214 A2B6C3 9820 2150 12 16 0 281 0 243 669 0 188 A2B7C1 8880 2059 10 49 0 371 0 266 928 0 200 A2B7C2 9535 2389 9 34 0 389 0 281 1054 0 225 A2B7C3 11242 3110 19 10 0 335 0 262 996 0 192 A2B8C1 11543 2346 26 07 0 417 0 279 1364 0 224 A2B8C2 14908 4927 29 79 0 452 0 303 2018 0 232 A2B8C3 11833 2785 31 27 0 435 0 265 1432 0 199 F value A 0 01 34 35 66 51 4 41 4 51 8 85 16 91 B 32 74 18 85 33 14 8 57 7 82 19 17 6 46 C 17 84 20 51 15 33 1 19 9 79 9 89 4 08 A B 31 98 11 97 4 86 2 22 5 81 9 02 5 27 A C 35 88 7 07 9 73 4 55 6 40 5 44 8 16 B C 19 97 15 39 12 03 2 42 3 73 5 95 4 67 A B C 13 91 6 07 4 18 1 00 2 41 2 69 2 36 和 表示处理间差异达显著 p 0 05 和极显著 P 0 01 水平 A1 苏玉糯 5 号 A2 渝糯 7 号 B 和 C 指基肥配比和拔节期追氮处理 B1 B8 分别指空白 75 kg N hm 2 75 kg P2O5 hm 2 75 kg K2O hm 2 75 kg N hm 2 75 kg P2O5 hm 2 75 kg N hm 2 75 kg K2O hm 2 75 kg P2O5 hm 2 75 kg K2O hm 2和 75 kg N hm 2 75 kg P2O5 hm 2 75 kg K2O hm 2 C1 C3 分别指拔节期追氮 0 150 300 kg hm 2 F value marked with and are significant at 0 05 and 0 01 probability levels respectively In treatment column A1 and A2 are Suyunuo 5 and Yunuo 7 respectively B and C refer to application of basic and topdressing fertilizers respectively Basic fertilizers are blank B1 75 kg N hm 2 B2 75 kg P2O5 hm 2 B3 75 kg K2O hm 2 B4 75 kg N hm 2 75 kg P2O5 hm 2 B5 75 kg N hm 2 75 kg K2O hm 2 B6 75 kg P2O5 hm 2 75 kg K2O hm 2 B7 and 75 kg N hm 2 75 kg P2O5 hm 2 75 kg K2O hm 2 B8 respectively Topdressing fertilizers are 0 C1 150 C2 and 300 kg N hm 2 C3 respectively 4 2 2 基肥基肥配比配比对鲜食糯玉米籽粒物性的影响对鲜食糯玉米籽粒物性的影响 不同基肥配比下鲜食糯玉米籽粒物性有显著差异 表 2 籽粒硬度在 B3 B4 和 B8 处理下较高 B7 处理下较低 脆度 在 B3 和 B8 处理下较高 B5 B6 和 B7 处理下较低 黏着性在 B1 和 B3 处理下较高 B8 处理下较低 弹性在 B3 和 B8 处 理下较高 B5 和 B6 处理下较低 黏聚性在 B3 B4 和 B8 处理下较高 B1 B2 B5 B6 和 B7 处理下较低 咀嚼度以 B8 处理下较高 B5 和 B7 处理下较低 回复性 B4 处理下较高 B2 和 B7 处理下较低 总体而言 B8 处理下回复性适中 其 他特征值较高 黏着性为绝对值 B1 和 B7 处理下除回复性外其他物性特征值较低 表表 2 基肥基肥配比下配比下鲜食糯玉米籽粒物性特征值鲜食糯玉米籽粒物性特征值 Table 2 Textural characteristics of grain under different basic fertilizer treatments for fresh waxy maize 处理 Treatment 硬度 Hardness g 脆度 Fracturability g 黏着性 Adhesiveness 弹性 Springiness 黏聚性 Cohesiveness 咀嚼度 Chewiness 回复性 Resilience B1 9830 cd 2278 c 13 085 a 0 356 bc 0 269 b 954 cd 0 222 ab B2 10232 b 2551 b 16 107 b 0 366 b 0 267 b 1020 c 0 209 c B3 11177 a 2766 a 13 545 a 0 399 a 0 278 a 1256 ab 0 218 b B4 11399 a 2467 b 14 580 ab 0 370 b 0 284 a 1204 b 0 228 a B5 10062 bc 2143cd 14 788 ab 0 337 c 0 264 b 895 d 0 219 b B6 10054 bc 2089 d 14 510 ab 0 335 c 0 269 b 918 cd 0 223 ab B7 9570 d 2174 cd 14 923 ab 0 356 bc 0 261 b 902 d 0 208 c B8 11243 a 2848 a 26 872 c 0 418 a 0 278 a 1340 a 0 218 b CV 6 8 12 0 27 8 7 8 3 0 16 8 3 2 LSD0 05 349 187 2 2 0 03 0 01 114 0 01 同一列中标以不同字母的值差异达显著 P 0 05 水平 缩写同表 1 Values followed by different letters are significantly different at P 0 05 according to LSD test Abbreviations are the same as those given in Table 1 2 3 拔节期追氮拔节期追氮对鲜食糯玉米籽粒物性的影响对鲜食糯玉米籽粒物性的影响 硬度 脆度 黏聚性 咀嚼度和回复性 5 项指标均随拔节期追氮量的增加呈先升后降趋势 表 3 黏着性在 C1 和 C2 处 理下无显著差异 但显著低于 C3 处理 绝对值 弹性不同处理间无显著差异 表表 3 拔节期拔节期不同追氮处理不同追氮处理下下鲜食糯玉米籽粒物性特征值鲜食糯玉米籽粒物性特征值 Table 3 Textural characteristics of grain under different N topdressing treatments for fresh waxy maize 处理 Treatment 硬度 Hardness g 脆度 Fracturability g 黏着性 Adhesiveness 弹性 Springiness 黏聚性 Cohesiveness 咀嚼度 Chewiness 回复性 Resilience 0 10128 c 2232 c 15 181 a 0 360 a 0 270 b 995 b 0 217 ab 150 kg N hm 2 10781 a 2625 a 15 015 a 0 373 a 0 277 a 1145 a 0 222 a 300 kg N hm 2 10428 b 2386 b 17 958 b 0 369 a 0 267 b 1043 b 0 214 b CV 3 1 8 2 10 3 1 8 2 1 7 2 1 8 LSD0 05 215 122 1 2 0 02 0 01 68 0 01 同一列中标以不同字母的值差异达显著 P 0 05 水平 Values followed by different letters are significantly different at P 0 05 according to LSD test 2 4 物性物性参数参数间的间的相关相关性性 鲜食糯玉米籽粒物性参数间有良好的相关关系 表 4 硬度和脆度与弹性 黏聚性和咀嚼度显著正相关 且脆度与硬度 显著正相关 与黏着性显著负相关 黏着性与弹性 咀嚼度显著负相关 与回复性显著正相关 弹性 黏聚性和咀嚼度两两 极显著正相关 回复性和黏聚性显著正相关 表表 4 籽粒物性特征值之间的相关系数籽粒物性特征值之间的相关系数 Table 4 Correlation coefficients of textural characteristics of grain 特征值 Characteristics 硬度 Hardness 脆度 Fracturability 黏着性 Adhesiveness 弹性 Springiness 黏聚性 Cohesiveness 咀嚼度 Chewiness 脆度 Fracturability 0 80 黏着性 Adhesiveness 0 26 0 29 弹性 Springiness 0 28 0 48 0 41 黏聚性 Cohesiveness 0 51 0 51 0 0700 0 59 咀嚼度 Chewiness 0 81 0 81 0 37 0 76 0 78 回复性 Resilience 0 07 0 11 0 33 0 08 0 50 0 19 和 表示相关性达显著 P 0 05 或极显著 P 0 01 水平 and represent significant correlations at P 0 05 and P 0 01 respectively 5 3 讨论讨论 基肥配比和拔节期追氮对鲜食糯玉米籽粒物性有显著影响 以氮磷钾均衡基施时籽粒的硬度 脆度 黏着性 绝对值 弹性 黏聚性和咀嚼度较高 回复性适中 不同拔节期追氮处理下 弹性变异较小 黏着性在不追氮和追氮 150 kg hm 2时 较高 追氮 300 kg hm 2时较低 其他 5 项参数均随拔节期追氮量的增加呈先升后降趋势 从各参数在不同处理下的变异系 数来看 变异较大的为黏着性 咀嚼度和脆度 说明鲜食糯玉米籽粒的黏度 咬劲和柔嫩性易通过采用不同的施肥处理来调 节 本研究条件下 总体上以氮磷钾均衡基施并拔节期适量追氮 150 kg hm 2 时鲜食籽粒具有较好的黏度 咬劲和柔嫩性 前人研究亦表明适量追氮使糯玉米的鲜食品质较优 17 18 且成熟期 RVA 黏度参数亦表现为氮磷钾均衡基施并拔节期适量追 氮时较优 20 该处理下品质较优的原因可能在于合理施肥有利于籽粒的灌浆结实和养分积累 使籽粒具有较低的含水量 较高的蛋白 淀粉和纤维等营养成分含量 15 18 因此在生产中应根据生产关注指标来调节肥料运筹 实现优质栽培 本研究结果表明 硬度和脆度与弹性 黏聚性和咀嚼度显著正相关 与黏着性负相关 说明当籽粒蒸煮后硬度越高 其 柔嫩性 弹性 黏性较好 且咬劲较大 而孙辉等 5 发现硬度除与咀嚼度显著正相关外 与其他指标均呈负相关 这种差异 可能是样品不同所致 黏着性与弹性 咀嚼度显著负相关 与回复性显著正相关 说明当籽粒黏性越好时 其弹性越好 咀 嚼后其回复程度越低 弹性 黏聚性和咀嚼度两两极显著正相关 现有鲜食糯玉米品质评价体系中 一直采用品尝 风味 果皮厚薄 糯性 柔嫩性 评价法 物性分析可将感官评价定量 因此结合国家糯玉米区域试验 分析物性参数与感官评价 指标的相关性 可为物性分析仪在鲜食糯玉米上的更好应用提供理论依据 References 1 Liu Z 刘正 Method of quality comprehensive evaluate on fresh eatable glutinous maize J Anhui Technol Teachers Coll 安徽技术师范学院学报 2003 17 1 32 36 in Chinese with English abstract 2 Liu P 刘萍 Lu W P 陆卫平 Lu D L 陆大雷 Quality differences and physicochemical index screening for quality evaluation in waxy corn J Yangzhou Univ Agric Life Sci Edn 扬州大学学报 农业与生命科学版 2009 30 3 16 21 in Chinese with English abstract 3 Chu Y P 楚炎沛 Application study of texture analyzer on food quality estimation Cereal Feed Study 粮食与饲料工业 2003 7 40 42 in Chinese 4 Liu Y P 刘亚平 Li H B 李红波 Review on the application of texture analyzer and TPA in the assessment for fruits and vegetables J Shanxi Agric Univ Nat Sci Edn 山西农业大学学报 自然科学版 2010 30 2 188 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34 261 268 11 Akissoe N Mestres C Handschin S Gibert O Hounhouigan J Nago M Microstructure and physico chemical bases of textural quality of yam products LWT Food Sci Technol 2011 44 321 329 12 Singh J McCarthy O J Singh H Physicochemical and morphological characteristics of New Zealand Taewa Maori potato starches Carbohydrate Polymers 2006 64 569 581 13 Wang L Xie B Shi J Xue S Deng Q Wei Y Tian B Physicochemical properties and structure of starches from Chinese rice cultivars