基肥配比和拔節(jié)期追氮對糯玉米淀粉膠凝和回生特性的影響

1、基肥配比和拔節(jié)期追施氮肥對糯玉米淀粉膠凝和回生特性的影響陸大雷1王德成1景立權1韓晴1郭換粉1趙久然2陸衛(wèi)平1,*1 揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室 / 農(nóng)業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與栽培重點開放實驗室, 江蘇揚州225009;2 北京市農(nóng)林科學院玉米研究中心, 北京100097摘要: 以蘇玉糯4號為材料, 采用二因素裂區(qū)設計, 研究了不同基肥配比(純N 75 kg hm2、純N 75 kg hm2+K2O 70kg hm2、純N 75 kg hm2+P2O5 65 kg hm2和純N 75 kg hm2 +P2O5 65 kg hm2+K2O 70 kg hm2和拔節(jié)期追氮(0、150

2、和300 kg hm2對糯玉米淀粉膠凝和回生特性的影響。結果表明, 淀粉和回生淀粉的起始溫度、峰值溫度和終值溫度雖然受到施肥處理的影響, 但總體上變異較小。熱焓值受基肥配比影響較小, 糊化范圍和峰值指數(shù)受拔節(jié)期追施氮肥量影響較小。在不同基肥配比處理下, 糊化范圍在基施氮鉀時最低, 氮磷鉀合理配施處理下最高, 峰值指數(shù)表現(xiàn)和糊化范圍相反。在拔節(jié)期不同追氮量處理下, 熱焓值以追氮150 kg hm2最高, 追氮300 kg hm2或不追氮無顯著差異。膠凝淀粉冷藏后發(fā)生回生, 表現(xiàn)為轉變溫度、熱焓值和峰值指數(shù)降低, 糊化范圍變寬。和僅基施氮相比, 增施磷或(和鉀都可降低淀粉的回生值和回生淀粉的熱焓值

3、, 拔節(jié)期追氮處理的這兩項指標均劣于不追氮處理?；厣蹬c回生淀顯著正相關, 相關系數(shù)為0.65 (P < 0.01, 與回生淀粉熱焓值顯著正相關, 相關系數(shù)為0.44 (P < 0.05, 與終值溫度顯著負相關, 相關系數(shù)為0.41 (P < 0.05。在本試驗條件下, 以氮磷鉀均衡基施并拔節(jié)期追氮150 kg hm2時, 淀粉膠凝和回生特性較為理想, 表現(xiàn)為熱焓值較高, 回生值較低。關鍵詞: 糯玉米; 淀粉; DSC; 膠凝; 回生; 基肥配比; 拔節(jié)期追氮Starch Gelatinization and Retrogradation Properties under D

4、ifferent Basic Fertilizer Regimes and Nitrogen Topdressing at Jointing Stage of Waxy MaizeLU Da-Lei1, WANG De-Cheng1, JING Li-Quan1, HAN Qing1, GUO Huan-Fen1, ZHAO Jiu-Ran2, and LU Wei-Ping1,*1 Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Key Laboratory of Crop Physiology, Ec

5、ology and Cultivation in Middle and Lower Reaches of Yangtse River of Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;2 Maize Research Center, Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Beijing 100097, ChinaAbstract: Proper fertilizer managements can improve the star

6、ch gelatinization and retrogradation properties of waxy maize (Zeamays L. Ceratina Kulesh. The split-design experiment was conducted using waxy maize cultivar Suyunuo 4 with four main plots subjected to basal fertilizer treatments of N 75 kg ha1, N 75 kg ha1+K2O 70 kg ha1, N 75 kg ha1+P2O5 65 kg ha1

7、, and N 75 kgha1+P2O5 65 kg ha1+K2O 70 kg ha1, respectively in 2007 and 2008. The three split plots were topdressed with nitrogen of 0,150, and 300 kg ha1 at jointing stage, respectively. Though onset temperature (T o, peak temperature (T p and conclusion tem-perature (T c of native starch and retro

8、gradated starch were affected by fertilizer treatments, the variation was little. No significant effects were observed for basic fertilizer treatments on the enthalpy of gelatinization (H gel, and for N topdressing treatments on gelatinization range (R and peak height index (PHI. The R-value was the

9、 lowest in the treatment with only N and K in basal fertilizer, and the highest in the treatment with N, P, and K in basal fertilizer. The changes of PHI showed an opposite trend to R.The H gel was the highest in the treatment with medium N topdressing (150 kg ha1. Gelatinized starch became retrogra

10、ded withlower T o, T p, T c, enthalpy of retrogradation (H ret, and PHI, as well as wider R. Compared with the treatment of only N applied inbasal fertilizer, the percentage of retrogradation and H ret decreased when P and/or K added in the basal fertilizer. The two indi-cators were higher in the tr

11、eatments with N topdressing than without N topdressing. The percentage of retrogradation was posi-本研究由國家自然科學基金項目(30270831和北京市自然科學基金項目(YZPT02-06資助。Received(收稿日期: 2008-08-11; Accepted(接受日期: 2009-02-11.868作物學報第35卷tively correlated with H ret (r = 0.90, P < 0.01 and PHI of retrograded starch (r = 0.4

12、1, P < 0.05. H gel was positively correlated with PHI (r = 0.65, P < 0.01 and H ret (r = 0.44, P < 0.05, but negatively correlated with T c (r = 0.41, P < 0.05. It is recom-mended to apply balanced fertilization with N, P, and K combining with moderate N topdressing under conditions simi

13、lar to the experiment to improve gelatinization and retrogradation properties of waxy maize starch.Keywords: Waxy maize; Starch; DSC; Gelatinization; Retrogradation; Basal fertilizer ratio; N topdressing at joint stage膠凝和回生特性是淀粉重要的理化特性, 通常利用差示掃描量熱法(DSC進行測定1。評價淀粉膠凝和回生特性的最主要特征參數(shù)是熱焓值和回生值, 其中熱焓值反映淀粉結構的穩(wěn)

14、定性, 而回生值主要反映糊化淀粉在冷藏過程中的重結晶程度1。對淀粉膠凝和回生特性的理解是其在食品及相關工業(yè)應用的基礎。因此, 前人針對淀粉的膠凝和回生特性進行了大量研究, 但他們主要集中于淀粉的基因型差異2-6, 而較少涉及施肥處理的影響7。Noda等7在兩個氮、磷、鉀水平下研究了甘薯淀粉的膠凝特性, 發(fā)現(xiàn)其主要受基因型影響, 施肥水平對其影響較小。糯玉米胚乳淀粉主要受wx隱性基因控制, 由近100%支鏈淀粉組成, 比普通玉米和甜玉米具有較高的熱焓值和轉變溫度, 且具其他優(yōu)良理化特性, 在工業(yè)上廣泛應用, 如用作增稠劑、黏合劑、穩(wěn)定劑等等。雖然對不同玉米類型淀粉膠凝和回生特性8-9及其受變性處

15、理的影響10-11已有一些研究, 但未曾見到栽培措施, 尤其是施肥處理對糯玉米淀粉品質(zhì)影響的報道, 而作物的品質(zhì)特性與栽培措施有很大關系。因此, 開展施肥處理對糯玉米淀粉理化特性影響的研究對生產(chǎn)中調(diào)控糯玉米淀粉品質(zhì)具有重要意義, 對優(yōu)質(zhì)糯玉米淀粉的生產(chǎn)有直接的指導作用。本課題組曾報道了不同施肥處理對淀粉糊化特性的影響12, 在此基礎上, 進一步開展了不同基肥配比和拔節(jié)期追氮處理對糯玉米淀粉膠凝和回生特性影響的研究, 以期為糯玉米淀粉品質(zhì)調(diào)控提供參考。1材料與方法1.1材料與試驗設計蘇玉糯4號為江蘇沿江地區(qū)農(nóng)科所育成的深加工兼用型品種13, 籽粒產(chǎn)量接近普通玉米雜交種水平, 生育期115 d,

16、株高1.85 m, 2003年通過國家審定, 目前在江蘇、浙江、上海等南方糯玉米主栽區(qū)有較大種植面積。試驗于2007年和2008年在揚州大學實驗農(nóng)牧場進行, 2007年3月30日播種, 4月11日移栽, 7月20日收獲, 2008年6月28日播種, 10月10日收獲。大田前茬空閑, 2007年土壤含全氮0.88 g kg1、速效氮37.2 mg kg1、速效磷20.1 mg kg1、速效鉀86.2 mg kg1; 2008年土壤含全氮0.93 g kg1、速效氮43.5 mg kg1、速效磷25.1 mg kg1、速效鉀79.4 mg kg1。采用裂區(qū)設計, 以不同基肥處理(B為主區(qū), 設4個

17、水平, 分別是純氮75 kg hm2 (B1、純氮75 kg hm2 + K2O 70 kg hm2 (B2、純氮75 kg hm2 + P2O5 65 kg hm2 (B3和純氮75 kg hm2 + P2O5 65 kg hm2 + K2O 70 kg hm2(B4, 在移栽或播種前施用; 以拔節(jié)期追施氮(D為副區(qū), 設純氮0(D1、150(D2和300 kg hm2 (D3 3個水平。不同基肥與追肥處理組合, 2次重復, 共24個小區(qū), 小區(qū)面積24 m2, 種植密度為 5.25萬株 hm2。其他管理措施統(tǒng)一按常規(guī)要求實施。1.2籽粒淀粉分離及淀粉膠凝和回生特性測定參考本課題組前期報道的

18、方法12分離籽粒淀粉。采用德國NETZSCH公司生產(chǎn)的差示掃描量熱儀(DSC 200F3 Maia, 在Sandhu等6的方法基礎上略作修改, 用于測定淀粉膠凝和回生特性。稱取5 mg 淀粉, 加10 L超純水, 將樣品鋁盒密封后置于4冰箱平衡過夜, 在測試前取出回溫 1 h, 然后放入DSC中測定, 以10 min1使鋁盒溫度由20升至100,以密封空白鋁盒作參照。記錄和計算起始溫度(T o、峰值溫度(T p、終值溫度(T c、熱焓值(H gel, 糊化范圍(R和峰值指數(shù)(PHI, 其中, R = 2(T pT o; PHI = H gel/(T pT o。將分析樣品于4保存7 d后進行淀粉

19、的回生特性分析。將樣品鋁盒以10 min1由20升至100,以密封空白鋁盒作參照, 記錄和計算相應參數(shù)?；厣?%R為回生淀粉的熱焓值(H ret和原淀粉的熱焓值(H gel之比。1.3數(shù)據(jù)分析采用SAS 9.12和DPS 3.0軟件進行統(tǒng)計及相關分析, 采用LSD法測驗顯著性。2結果與分析2.1不同施肥處理下糯玉米籽粒淀粉的膠凝特性起始溫度、峰值溫度和終值溫度雖然在兩年間第5期陸大雷等: 基肥配比和拔節(jié)期追氮對糯玉米淀粉膠凝和回生特性的影響869表1不同施肥處理下糯玉米籽粒淀粉膠凝特征值Table 1 Gelatinization characteristics of grain starc

20、h under different fertilizer treatments in waxy maize處理Treatment 起始溫度T o(峰值溫度T p(終值溫度T c(熱焓值H gel (J g1糊化范圍R峰值指數(shù)PHI2007B1D1 68.1±0.9 b 73.6±0.6 b 82.2±0.7 ab 47.0±0.2 cd 11.1±3.0 a 8.8±2.3 aB1D2 68.7±0.4 ab 73.8±0.6 b 80.9±0.4 cd 43.0±1.0 g 10.2±

21、;0.3 a 8.4±0.4 aB1D3 69.4±0.4 a 74.2±0.6 b 82.4±0.5 ab 47.7±0.0 bcd 9.7±0.4 a 9.8±0.4 aB2D1 69.3±0.4 a 74.4±0.5 ab 82.1±0.3 ab 49.1±2.0 b 10.1±1.8 a 9.9±1.4 aB2D2 69.0±0.4 ab 74.4±0.4 ab 80.3±0.8 d 47.6±0.7 bcd 10.7

22、±1.6 a 9.0±1.2 aB2D3 68.7±0.4 ab 73.9±0.6 b 81.5±0.7 bc 44.4±0.9 efg 10.4±2.0 a 8.7±1.5 aB3D1 68.2±0.3 ab 73.6±0.4 b 81.6±0.3 abc 46.1±1.7 de 10.8±1.4 a 8.6±1.5 aB3D2 68.5±0.5 ab 73.9±0.6 b 82.1±0.3 ab 47.9±1.8

23、 bc 10.8±2.3 a 9.1±2.2 aB3D3 68.8±0.8 ab 73.8±0.6 b 81.6±0.4 abc 45.2±0.8 ef 10.1±0.4 a 9.0±0.2 aB4D1 69.3±0.4 a 75.3±0.6 a 82.4±0.1 ab 45.2±0.4 ef 12.1±1.8 a 7.6±1.2 aB4D2 68.8±0.6 ab 74.3±0.4 ab 81.8±0.4 abc 51.5&

24、#177;0.2 a 11.1±0.4 a 9.3±0.3 aB4D3 69.3±0.4 a 74.6±0.4 ab 82.5±0.6 a 44.1±1.7 fg 10.7±0.1 a 8.2±0.4 a2008B1D1 68.9±0.6 b 74.1±0.3 a 79.7±0.8 a 50.0±1.0 ab 10.4±0.6 ab 9.7±0.7 cB1D2 68.6±0.1 bc 73.0±0.3 cd 76.8±0.3

25、cd 49.0±0.4 abc 8.8±0.4 cd 11.2±0.5 abc B1D3 69.8±0.4 a 74.2±0.1 a 78.0±0.1 abc 51.0±0.8 a 8.9±0.5 bcd 11.5±0.8 abc B2D1 67.9±0.8 c 72.1±0.3 e 75.8±0.4 d 49.8±0.1 ab 8.5±0.9 cd 11.9±1.3 ab B2D2 68.5±0.4 bc 72.4±0.1

26、de 76.4±0.3 cd 48.4±0.7 abcd 7.8±0.6 d 12.5±1.1 a B2D3 68.3±0.2 bc 72.6±0.2 de 76.7±1.2 cd 46.7±0.9 cd 8.7±0.1 cd 10.7±0.0 abc B3D1 67.9±0.2 c 72.6±0.2 de 76.5±0.5 cd 48.0±0.6 bcd 9.5±0.5 abc 10.2±0.7 bc B3D2 69.0±0

27、.8 ab 73.4±0.3 bc 77.7±0.8 bc 50.6±2.1 ab 8.8±1.0 cd 11.7±1.7 abc B3D3 68.7±0.6 b 73.4±0.4 bc 78.7±0.3 ab 49.7±1.6 ab 9.4±0.4 abc 10.6±0.2 abc B4D1 68.7±0.7 b 73.4±0.4 bc 76.8±0.8 cd 45.9±1.3 d 9.5±0.5 abc 9.7±0.3 c

28、B4D2 68.9±0.9 b 74.1±0.1 a 76.5±0.3 cd 50.2±1.3 ab 10.5±1.5 a 9.8±1.6 bc B4D3 69.0±0.8 ab 73.9±0.8 ab 79.7±0.3 a 48.0±1.6 bcd 9.8±0.0 abc 9.8±0.2 bc 表中數(shù)據(jù)為2次重復的平均值±標準誤。在同一年中, 每列數(shù)據(jù)后相同字母表示差異不顯著(LSD法。第一列中, 字母B和D分別代表基肥和拔節(jié)期追肥, B1至B4施肥方案分別為N

29、75 kg hm2、N 75 kg hm2+ K2O 70 kg hm2、N 75 kg hm2+P2O5 65 kg hm2和N 75 kg hm2+P2O5 65 kg hm2+K2O 70 kg hm2; D1至D3表示追施純氮0、150和300 kg hm2。Data in the table are mean±SE of two replicates. In each year, values within a column followed by the same letter are not significantly different at P < 0.05

30、according to LSD test. In the first column, B and D refer to treatments of basal fertilizer and nitrogen topdressing, re-spectively. B1 to B4 denote treatments of N 75 kg hm2, N 75 kg hm2+ K2O 70 kg hm2, N 75 kg hm2+ P2O5 65 kg hm2, and N 75 kg hm2+ P2O5 65 kg hm2+ K2O 70 kg hm2, respectively. D1 to

31、 D3 denote treatments of nitrogen application of 0, 150, and 300 kg hm2, respectively. T o: onset temperature; T p: peak temperature; T c: conclusion temperature; H gel: enthalpy of gelatinization; R: gelatinization range; PHI: peak height index.870作物學報第35卷起始溫度在基肥配比處理和追肥處理中比較穩(wěn)定且峰值溫度在后者中比較穩(wěn)定(表2。終值溫度在

32、兩種施肥方式處理中存在差異, 同時基肥配比處理對峰值溫度亦存在一定影響, 但總體上變幅較小(<1.2。在基肥配比處理中, 熱焓值相對穩(wěn)定, 糊化范圍在B2處理中最低, 在B4處理下最高, 峰值指數(shù)的表現(xiàn)與糊化范圍相反。在追肥處理中, 糊化范圍和峰值指數(shù)相對穩(wěn)定, 熱焓值在D2處理中最高, D1或D3處理無顯著差異。表2不同施肥處理下糯玉米籽粒淀粉膠凝特征值的多重比較Table 2 Multiple comparison of gelatinization characteristics of grain starch in different treatments in waxy mai

33、ze處理Treatment 起始溫度T o(峰值溫度T p (終值溫度T c(熱焓值H gel (J g1糊化范圍R峰值指數(shù)PHI基肥配比 Basal fertilizationB1 68.9 a 73.8 b 80.0 a 47.9 a 9.9 ab 9.9 abB2 68.6 a 73.3 c 78.8 b 47.7 a 9.4 b 10.4 aB3 68.5 a 73.4 bc 79.7 a 47.9 a 9.9 ab 9.9 abB4 69.0 a 74.3 a 79.9 a 47.5 a 10.6 a 9.1 b氮肥追施 Nitrogen topdressingD1 68.5 a 7

34、3.6 a 79.6 b 47.6 b 10.3 a 9.5 aD2 68.7 a 73.7 a 79.1 c 48.5 a 9.8 a 10.1 aD3 69.0 a 73.8 a 80.1 a 47.1 b 9.7 a 9.8 a表中數(shù)據(jù)為所有處理小區(qū)的平均值。每列中數(shù)據(jù)后相同字母表示差異不顯著(LSD法。各處理的符號意義同表1。Data in the table are means of all plots. Values followed by the same letter are not significantly different at P < 0.05 accordin

35、g to LSD test. Treatments and abbreviations as in Table 1.2.2不同施肥處理下糯玉米籽粒淀粉的回生特性2.3糯玉米籽粒淀粉膠凝特性和回生值之間的相關分析簡單相關分析(表5表明, 淀粉的回生值和回生淀粉的熱焓值和峰值指數(shù)顯著正相關(相關系數(shù)分第5期陸大雷等: 基肥配比和拔節(jié)期追氮對糯玉米淀粉膠凝和回生特性的影響871表3不同施肥處理下糯玉米籽粒淀粉回生特征值Table 3 Retrogradation characteristics of grain starch under different fertilizer treatments

36、 in waxy maize處理Treatment 起始溫度T o(峰值溫度T p(終值溫度T c(熱焓值H ret (J g1糊化范圍R峰值指數(shù)PHI回生值%R2007B1D1 46.5±0.4 abcd 55.5±0.5 ab 64.8±0.3 bcd27.2±1.0 bc 17.9±1.8 cd 3.0±0.2 bcd 57.9±1.9 bc B1D2 46.7±0.4 abc 55.3±0.3 ab 64.2±0.4 de 26.8±0.8 bcd17.3±0.1 c

37、de 3.1±0.1 bc 62.4±0.4 ab B1D3 46.4±0.6 bcd 54.9±0.2 bc 65.4±0.8 b 30.1±1.3 a 17.0±0.8 cdef 3.5±0.3 a 63.2±2.6 a B2D1 45.5±0.1 de 54.3±0.1 c 62.9±0.1 f 24.7±1.0 cd 17.6±0.0 cde 2.8±0.1 bcd 50.3±0.0 d B2D2 44.4±0.6 f

38、 54.7±0.3 bc 64.5±0.2 cde26.9±0.2 bcd20.6±1.7 ab 2.6±0.2 de 56.5±0.4 c B2D3 47.1±0.7 ab 55.5±0.4 ab 65.1±0.3 bc 21.8±0.7 e 16.7±0.7 def 2.6±0.0 de 49.1±0.6 d B3D1 46.5±0.4 abcd 55.8±0.5 a 66.8±0.3 a 18.3±0.2 f 18.6&

39、#177;0.3 cd 2.0±0.0 f 39.7±1.8 e B3D2 45.8±0.6 cde 55.3±0.4 ab 64.5±0.3 cde26.8±2.2 bcd18.9±0.4 bc 2.8±0.3 bcd 56.0±6.6 c B3D3 47.4±0.1 a 55.0±0.5 bc 64.6±0.1 cd 27.5±1.5 b 15.1±0.7 f 3.6±0.4 a 60.8±4.5 abc B4D1 45.1

40、7;0.1 ef 55.5±0.1 ab 65.1±0.2 bc 27.7±1.3 ab 20.7±0.1 ab 2.7±0.1 cde 61.3±3.5 ab B4D2 46.9±0.2 ab 54.8±0.4 bc 63.8±0.3 e 25.6±1.6 bcd15.9±0.4 ef 3.2±0.3 ab 49.7±3.3 d B4D3 44.2±0.6 f 55.0±0.3 abc 65.1±0.6 bc 24.7±0.

41、7 d 21.6±0.6 a 2.3±0.1 ef 56.0±0.6 c 2008B1D1 44.7±0.5 cd 55.4±0.6 d 67.5±0.4 de 31.2±0.3 a 21.4±2.2 def 3.0±0.3 ab 62.3±0.4 ab B1D2 44.4±0.4 cd 57.5±0.6 bc 72.9±0.2 ab 31.1±0.1 a 26.2±2.0 bc 2.4±0.2 cde 63.5±0.6 a

42、B1D3 44.9±0.2 bcd 56.3±0.5 cd 70.8±0.6 c 32.5±0.7 a 22.8±0.6 cde 2.9±0.2 abc 63.8±0.7 a B2D1 43.7±0.6 d 59.6±0.2 a 74.6±0.4 a 25.5±0.6 d 31.8±0.8 a 1.6±0.0 f 51.2±1.2 e B2D2 44.1±0.1 cd 58.4±0.2 ab 73.7±0.4 ab 28.9&

43、#177;1.0 bc 28.6±0.6 ab 2.0±0.1 ef59.6±1.4 b B2D3 46.4±0.4 ab 58.6±0.3 ab 68.6±0.2 d 27.4±0.6 cd 24.4±1.4 cd 2.3±0.1 de 58.8±2.2 bc B3D1 45.3±0.5 abc 55.7±0.3 d 72.7±0.3 b 26.9±0.8 ab 20.8±0.4 def 2.6±0.1 bcd 56.0±2

44、.1 cd B3D2 45.2±0.5 abcd 56.1±0.4 cd 66.7±1.3 ef 30.5±0.8 ab 21.8±0.2 def 2.8±0.1 abc 60.3±0.3 ab B3D3 46.6±0.7 a 56.1±0.9 cd 67.1±0.9 def 30.5±0.6 ab 19.0±0.4 ef 3.2±0.0 a 61.3±0.3 ab B4D1 45.5±0.8 abc 55.1±0.3 d 66.2&#

45、177;0.0 ef 27.3±0.8 cd 19.2±2.2 ef 2.9±0.3 abc 59.5±0.6 bc B4D2 46.7±0.2 a 55.7±0.1 d 65.6±0.1 f 26.3±0.8 d 18.0±0.2 f 2.9±0.1 abc 52.5±2.5 de B4D3 46.3±0.5 ab 56.2±0.8 cd 67.5±0.5 de 26.4±0.8 d 19.8±0.6 ef 2.7±0.0

46、bcd 55.0±0.2 d 表中數(shù)據(jù)為2次重復的平均值±標準誤。在同一年中, 每列數(shù)據(jù)后相同字母表示差異不顯著(LSD法。Data in the table are mean±SE of two replicates. In each year, values within a column followed by the same letter are not significantly different at P < 0.05 according to LSD test. Treatments and abbreviations as in Tabl

47、e 1. %R: the percentage of retrogradation.表4不同施肥處理下糯玉米籽粒淀粉回生特征值的多重比較Table 4 Multiple comparison of retrogradation characteristics of grain starch under different fertilizer treatments in waxy maize處理Treatment 起始溫度T o(峰值溫度T p(終值溫度T c (熱焓值H gel (J g1糊化范圍R峰值指數(shù)PHI回生值%R基肥配比 Basal fertilizationB1 45.6 bc

48、55.8 b 67.6 b 29.8 a 20.4 b 3.0 a 62.2 a B2 45.2 c 56.8 a 68.2 a 25.8 c 23.3 a 2.3 c 54.2 b B3 46.1 a 55.6 b 67.1 b 26.7 b 19.0 c 2.8 b 55.7 b B4 45.8 ab 55.4 b 65.5 c 26.3 bc 19.2 c 2.8 b 55.6 b氮肥追施 Nitrogen topdressingD1 45.3 b 55.8 a 67.6 a 26.1 b 21.0 a 2.6 c 54.8 b D2 45.5 b 56.0 a 67.0 b 27.8

49、a 20.9 a 2.7 b 57.5 a D3 46.2 a 55.9 a 66.8 b 27.6 a 19.6 b 2.9 a 58.5 a表中數(shù)據(jù)為所有處理小區(qū)的平均值。每列中數(shù)據(jù)后相同字母表示差異不顯著(LSD法。各處理的符號意義同表1。Data in the table are means of all plots. Values followed by the same letter are not significantly different at P < 0.05 according to LSD test. Treatments and abbreviations a

50、s in Tables 1 and 2.872 作 物 學 報 第 35 卷 別為 0.90 和 0.41。 原淀粉的熱焓值和峰值指數(shù)及回 生淀粉的熱焓值顯著正相關(相關系數(shù)分別為 0.65 和 0.44, 和 終 值 溫 度 顯 著 負 相 關 ( 相 關 系 數(shù) 為 0.41。 回生淀粉的熱焓值與原淀粉的峰值指數(shù)顯著 正相關(相關系數(shù)為 0.50, 和糊化范圍顯著負相關 (相關系數(shù)為0.41。膠凝特征參數(shù)中, 淀粉的峰值 溫度和起始溫度及終值溫度極顯著正相關(相關系 數(shù)分別為 0.76 和 0.74。 糊化范圍和峰值指數(shù)極顯著 負相關(相關系數(shù)為0.92, 且前者和峰值溫度及終 值溫度極顯

51、著正相關(相關系數(shù)分別為 0.78 和 0.77, 后者和峰值溫度及終值溫度極顯著負相關(相關系 數(shù)分別為0.70 和0.78?；厣卣鲄?shù)中, 終值溫 度和起始溫度極顯著負相關(相關系數(shù)為0.57, 和 峰值溫度極顯著正相關(相關系數(shù)為 0.82。糊化范 圍和峰值指數(shù)極顯著負相關(相關系數(shù)為0.78, 前 者與起始溫度極顯著負相關(相關系數(shù)為0.80, 和 峰值溫度和終值溫度極顯著正相關(相關系數(shù)分別 為 0.87 和 0.85, 后者與起始溫度極顯著正相關(相 關系數(shù)為 0.61, 和峰值溫度和終值溫度極顯著負相 關(相關系數(shù)分別為0.69 和0.61。 原淀粉的起始溫 度、峰值溫度和終值

52、溫度和回生淀粉的峰值溫度、 終值溫度顯著負相關(相關系數(shù)分別為0.48、0.78、 0.70 和0.41、 0.76、 0.78, 和回生淀粉的峰值指數(shù) 顯著正相關(相關系數(shù)分別為 0.44、0.49 和 0.42。原 淀粉的峰值溫度、終值溫度和回生淀粉的糊化范圍呈 顯著負相關(相關系數(shù)分別為0.62 和0.67。 原淀粉的 糊化范圍和回生淀粉的峰值溫度、終值溫度、熱焓值 和糊化范圍顯著負相關(相關系數(shù)分別為0.71、 0.75、 0.41 和0.66, 然而峰值指數(shù)則表現(xiàn)為顯著正相關 (相關系數(shù)分別為 0.70、0.76、0.50 和 0.69。 Table 5 表 5 籽粒淀粉膠凝和回生特

53、征值之間的相關系數(shù) Correlation coefficients between retrogradation value and DSC characteristics of gelatinization of grain starch %R To 膠凝特征值 Gelatinization characteristic Tp Tc Hgel R PHI 回生特征值 Retrogradation characteristic To Tp Tc Hret R 膠凝特征值 Gelatinization characteristic To Tp Tc Hgel R PHI 0.34 0.01 0

54、.19 0.02 0.29 0.23 0.21 0.06 0.15 0.90* 0.15 0.41 * * 0.76* 0.37 0.07 0.19 0.15 0.05 0.48* 0.41 0.34 0.29 0.44 * * 0.74* 0.17 0.78* 0.70 0.20 0.78* 0.76 0.06 0.62 0.49 * * * * 0.41* 0.77* 0.34 0.78* 0.38 0.70* 0.78 0.35 0.67 0.42 * * * 0.65* 0.24 0.22 0.33 0.44* 0.27 0.02 0.92* 0.35 0.71* 0.75 * 回生特

55、征值 Retrogradation characteristic To Tp Tc Hret R PHI 0.43* 0.70* 0.76 * 0.39 0.57* 0.29 0.80 0.61 * * 0.82* 0.15 0.87 * 0.41* 0.66 0.34 * 0.50* 0.69 0.33 * 0.29 0.85* 0.61* 0.26 0.37 0.78* 0.69* * Significant at P<0.05. Significant at P<0.01. Abbreviations as in Tables 1 and 2. 3 討論 Noda 等 7研究

56、甘薯淀粉的理化特性時發(fā)現(xiàn), 淀 玉米淀粉的理化特性。在本研究中, 基肥配比對熱 焓值無顯著影響, 拔節(jié)期追氮 150 kg hm2 時較高, 不追氮或追氮 300 kg hm2 時較低, 表明拔節(jié)期過量 追氮或不追氮會使淀粉結構的穩(wěn)定性降低。 淀粉低溫冷卻后, 糊化淀粉重新結晶, 形成較 為松散的淀粉結構 14, 因此起始溫度、峰值溫度、 終值溫度、熱焓值和峰值指數(shù)顯著降低, 糊化范圍 顯著變寬。Singh 等 1統(tǒng)計不同來源淀粉回生值和轉 變溫度(起始溫度至終值溫度時發(fā)現(xiàn), 淀粉的回生 值為 5%62%, 轉變溫度較原淀粉低 1026, 本研 究結果表明, 糯玉米不同處理下淀粉的回生值為 粉

57、的糊化和膠凝特性主要受基因型的影響, 而肥料 水平對其影響較小。糯玉米淀粉的糊化特性受到基 肥配比和拔節(jié)期追氮量的影響, 且糊化特征值在基 施氮磷鉀并拔節(jié)期追氮 150 kg hm2 時較優(yōu) 12。 本研 究結果同樣證實基肥配比和拔節(jié)期追氮對淀粉的膠 凝和回生特性存在顯著影響, 在基施氮磷鉀并拔節(jié) 期追氮 150 kg hm 時淀粉具有較高的熱焓值和較低 的回生值?？梢? 通過合理的施肥運籌可以改良糯 2 第5期 陸大雷等: 基肥配比和拔節(jié)期追氮對糯玉米淀粉膠凝和回生特性的影響 873 39.7%63.8%, 轉 變 溫 度 較 原 淀 粉 低 12.523.0, 且不同施肥處理間存在較大差異

58、, 說明施肥處理對 淀粉的回生起著重要作用。從本文結果可知, 和僅 施氮作基肥相比, 增施磷或(和鉀可降低淀粉的回 生值, 拔節(jié)期追氮 150 kg hm2 或 300 kg hm2 對回生 值無顯著影響, 但均高于不追氮處理, 說明拔節(jié)期 追氮對淀粉的回生主要起負向作用。對回生淀粉而 言, 其熱焓值可定量評價重結晶支鏈淀粉熔化所需 的能量, 并可精確測量吸熱過程中的轉變溫度 峰值指數(shù)可用來評估膠凝的均勻性 16 15 4 結論 不同施肥處理引起淀粉膠凝和回生特性的變 化。熱焓值和回生值在不同施肥處理下的變化趨勢 相同, 其他參數(shù)略有差異。淀粉和回生淀粉的轉變 溫度(起始溫度、峰值溫度和終值溫

59、度雖然受到施 肥處理的影響, 但總體上變異幅度較小, 施肥對其 調(diào)控效應較小。淀粉的熱焓值受基肥配比影響較小, 在拔節(jié)期追氮 150 kg hm2 時最高, 追氮 300 kg hm2 或不追氮處理下無顯著差異。與僅基施氮肥相比, 增施磷或(和鉀都可降低淀粉的回生值和回生淀粉 的熱焓值, 但施氮磷鉀和施氮磷或氮鉀無顯著差異, 且追氮對這兩個指標呈負向影響。在本試驗條件下, 不同施 肥處 理中以 平衡 基施氮 磷鉀 并拔節(jié) 期追 氮 150 kg hm2 淀粉膠凝特性和回生特性較優(yōu), 即淀粉 結構較為穩(wěn)定且回生值較低。 , 。本試驗表明, 回生淀粉的熱焓值和回生值基本一致, 且這兩項指 標呈顯著

60、正相關, 較好地解釋了回生值的變化是由 回生淀粉的熱焓值所決定。從兩年數(shù)據(jù)來看, 以基 施氮鉀或氮磷并拔節(jié)期不追氮和氮磷鉀均衡基施并 拔節(jié)期追氮 150 kg hm2 時回生值較低。結合淀粉膠 凝特性和前期 12關于淀粉糊化特性在不同處理下的 變化, 可認為在本試驗相似條件下, 基施氮磷鉀結 合拔節(jié)期追氮 150 kg hm 有利于改善淀粉的膠凝特 性和回生特性。 回生值和膠凝特征值之間無顯著相關關系, 和 回生淀粉的熱焓值及峰值指數(shù)顯著正相關。由于當 淀粉具有較高的熱焓值時其淀粉的結晶度較高 , 表明膠凝淀粉冷藏后重結晶程度越高, 結晶均勻性 越好, 淀粉越易回生。Xu 等 17在水稻上的研

61、究亦同 樣證實, 回生淀粉熱焓值越高時, 淀粉的回生值越 高。在本研究中, 原淀粉的熱焓值和峰值指數(shù)極顯 著正相關, 說明淀粉的穩(wěn)定性越高, 其膠凝糊化后 的均勻性越好; 峰值溫度與起始溫度和終值溫度極顯 著正相關, 這一結果與在普通玉米 3,10,18 1 2 References 1 Singh N, Singh J, Kaur L, Sodhi N S, Gill B S. Morphological, thermal and rheological properties of starches from different botanical sources. Food Chem, 2

62、003, 81: 219231 2 Kuakpetoon D, Wang Y. Structural characteristics and physicochemical properties of oxidized corn starches varying in amylose content. Carbohyd Res, 2006, 341: 18961915 3 Ji Y, Wong K, Hasjim J, Pollak L M, Duvick S, Jane J. Structure and function of starch from advanced generations of new corn lines. Carbohyd Polym, 2003, 5: 305319 4 Seetharaman K, Tziotis A, Borras F, White P J, Ferrer M, Robutti J. Thermal and functional characterization of starch from Argentinean corn. Cereal Chem, 2001, 78: 379386 5 Yamin F F, Lee M, Pollak L M, White P J. Ther