施氮量对巨胚水稻产量、品质及γ-氨基丁酸含量的影响

  【目的】  巨胚水稻富含对人体具有多种调节功能的γ-氨基丁酸(GABA),明确施氮量对巨胚水稻产量和品质的影响,以期为巨胚水稻合理施用氮肥提供科学依据。  【方法】  于2020—2021年在四川农业大学崇州市现代化农业科研园区进行大田试验,以巨胚水稻J20和常规水稻越光为材料,设置0 (N₀)、90 (N₉₀)、135 (N₁₃₅)、180 (N₁₈₀)、225 (N₂₂₅) kg/hm2 5个施氮水平,测定了不同处理下巨胚水稻产量、加工品质、外观品质、淀粉RVA谱特征值、食味值、蛋白质含量、17种水解氨基酸含量及功能成分γ-氨基丁酸含量。  【结果】  两水稻品种的产量均以N₁₃₅处理最高,这与其具有较高的有效穗数和每穗颖花数有关。随着施氮量增加,稻米的糙米率、精米率、整精米率、GABA含量和胚重量呈先增后降的趋势;垩白粒率、垩白度呈先降后增的趋势,均以N₁₃₅处理最低;米质、功能成分GABA含量和胚重量在施氮量高于135 kg/hm2后均下降。随着施氮量的增加,稻米的峰值黏度显著下降,各施氮处理的平均峰值黏度较N₀处理分别下降了7.44% (J20)和9.74% (越光),崩解值、消减值和糊化温度对施氮量总体上不敏感;J20外观、口感和食味值随着施氮量增加而显著下降,各施氮处理的平均食味值较N₀处理下降了10.73%,越光水稻外观、口感和食味值表现为N₁₃₅>N₀>N₉₀>N₁₈₀>N₂₂₅,但N₁₃₅与N₀处理外观品质差异不显著。随着施氮量增加,两个品种的蛋白质含量均呈增加趋势,N₂₂₅处理达到最大,分别较N₀处理增加了10.29% (J20)和8.62% (越光);各水解氨基酸的含量也整体呈增加趋势,N₂₂₅处理下两个品种的氨基酸总量、必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量分别较N₀处理增加了29.25%、23.49%、31.68% (J20)和19.34%、14.88%、21.33% (越光)。根据水稻产量、糙米率、整精米率、垩白粒率、GABA含量与施氮量建立的效应方程计算得出,两品种高产优质的适宜施氮范围为130～140 kg/hm2。与常规水稻越光相比,巨胚水稻J20的产量、整精米率、崩解值和食味值对氮肥更敏感,且相同施氮量下J20的蛋白质含量、水解氨基酸总量及GABA含量均高于越光。  【结论】  合理施用氮肥可有效提高巨胚水稻的产量,改善加工、外观及营养品质,但过量施氮导致稻米蒸煮食味品质变劣;在本试验条件下,实现巨胚水稻J20高产优质、功能特性俱佳的适宜施氮量为130~140 kg/hm2。