施氮水平对稻茬晚播小麦籽粒淀粉含量与糊化特性的影响

王枟刘，闫素辉，王其飞，陶 胜，刘 颂

(安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 233100）

小麦籽粒储藏物质主要是淀粉和蛋白质，其中淀粉是小麦籽粒的主要组成部分，占籽粒干重的65%左右[1]。淀粉特性主要包括直链淀粉含量、支链淀粉含量、直/支比例以及糊化特性等，其中直、支链淀粉含量及直/支值是决定小麦籽粒品质和产量的关键因素[2]。小麦淀粉糊化特性是反映淀粉品质的重要指标[3]。氮素是小麦必需营养元素，也是影响小麦产量高低与品质优劣的重要影响因素。氮素不仅能提高籽粒蛋白质的含量，改善烤制面包的工艺指标等加工品质[4，5]。同时对小麦籽粒淀粉的直、支链组成和理化特性有较大影响[6]。本研究选用籽粒淀粉组分不同的3种小麦品种，分析施氮水平对小麦直、支链淀粉含量和糊化特性的影响，探讨籽粒淀粉构成与糊化特性之间的关系。研究结果将为改善淀粉品质提供理论依据和技术途径。

1 材料和方法

1.1 供试材料与试验设计

试验于2010年11月至2011年5月在安徽科技学院种植科技园进行。试验地前茬作物为水稻。供试小麦品种为山农1391(SN1391)、藁城8901(GC8901)、烟农19(YN19)，种植密度为225万/hm2，小区面积为3m×3m=9m2。试验设4个氮素水平:N0:0kg/hm2(对照);N1:120kg/hm2;N2:240 kg/hm2;N3:360kg/hm2，氮肥分两次施用，底肥和追肥(起身期)各50%。于2010年11月20日播种，2011年5月31日收获。完全随机设计，3次重复。田间管理同一般高产田。

1.2 测定项目与方法

籽粒的直、支链淀粉含量的测定参照何照范[7]的双波长比色法。淀粉糊化参数采用瑞典Perten公司starchmaster2快速黏度仪(RVA)测定。籽粒蛋白质和湿面筋含量采用瑞典Perten公司DA7200近红外品质分析仪测定。

2 结果与分析

2.1 籽粒淀粉含量

由表1可知，不同氮素水平对3品种小麦籽粒中直、支链淀粉的组成有显著影响，施氮处理籽粒直、支链淀粉含量和淀粉总量及直/支比值均小于对照，且随着氮水平的增加各淀粉组分含量总体呈下降趋势。表明施氮处理对小麦籽粒中直、支链淀粉含量和淀粉总量及直/支比值有明显的调控效果。

表1 氮素水平对小麦籽粒淀粉及组分含量的影响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，随着施氮水平增加，3个小麦品种的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值和反弹值总体呈先上升后下降的趋势，N2处理最高。

表2 氮素水平对小麦淀粉糊化特性的影响Table 2 Effects of nitrogen rate on the pasting properties of wheat grain

2.3 蛋白质和湿面筋含量

表3表明，不同氮素水平对小麦籽粒的蛋白质含量和湿面筋含量有显著影响，施氮处理的小麦品种蛋白质含量、湿面筋含量均高于未施氮处理的，且随着氮水平的增加蛋白质和湿面筋含量总体呈上升趋势。

表3 氮素水平对小麦蛋白质和湿面筋含量的影响Table 3 Effect of nitrogen rate on the protein and wet glutein content in wheat grain

2.4 相关分析

相关分析(表4)表明，小麦淀粉总含量与淀粉糊化特性参数无显著相关。淀粉糊化特性参数与直链淀粉含量、直/支比极显著负相关，与支链淀粉含量呈极显著正相关。说明小麦淀粉组成含量的变化显著影响淀粉糊化特性。

表4 小麦淀粉组分含量与糊化特性参数的相关分析Table 4 Correlations of starch component content and the pasting properties in wheat grain

3 讨论

小麦籽粒直链淀粉含量、支链淀粉含量及直/支是影响籽粒加工品质的重要因素之一，Toyokawa等[8]认为直链淀粉含量是影响面条品质的重要因素之一，直链淀粉含量偏低或中等，并且淀粉直/支值较低的小麦粉制成的面条品质好。施用氮肥对小麦籽粒淀粉及其组分含量的影响，前人[9－12]研究较多，但结论不一。本研究认为，在稻茬晚播种植条件下，增施氮肥降低籽粒直、支链淀粉含量与直/支比，原因可能是氮素有利于增加籽粒蛋白质含量(表3)。与支链淀粉相比，氮素对晚播小麦直链淀粉合成影响更大，表明增施氮肥有利于改善晚播小麦籽粒淀粉组分构成比例，即相对增加籽粒支链淀粉含量。

淀粉糊化特性对小麦籽粒加工品质存在重要影响，峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈可以较好反映淀粉糊化特性，是决定面条品质优劣的有效参数[13]。本研究表明，施氮水平对稻茬晚播小麦淀粉糊化特性有显著影响，小麦淀粉峰值黏度等黏度参数随施氮量的增加呈先上升后下降的趋势，其中以N2处理最高。以上表明适当增加施氮水平可以增加淀粉的糊化黏度，过量的氮肥的施用使小麦淀粉糊化黏度下降不利于小麦淀粉品质的提升。在本试验稻茬晚播条件下，小麦施氮量在N2水平条件下籽粒有较好淀粉品质。相关分析表明，淀粉糊化特性参数与直链淀粉含量、直/支比极显著负相关，与支链淀粉含量呈极显著正相关。说明施氮通过对晚播小麦籽粒淀粉组成含量的变化进而影响其淀粉糊化特性。

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