一、研究背景及目的
二、试验设计
该实验于2013年和2014年在扬州大学农场进行。本研究使用的品种为南粳9108和南粳5055，文中NJ 9108和NJ 5055。实验采用裂区设计，氮水平作为主区，品种作为副区。氮的施用量分别为0、150、187.5、225、262.5、300和337.5公斤/公顷，实验共进行了三次重复。在所有处理中，氮肥分三个阶段施用，40%的氮肥在移栽前一天施用，随后在分蘖期（移栽后7天）施用30%，在穗分化阶段（移栽后约35天）再次施用30%。对于所有处理，磷肥(30公斤/公顷过磷酸钙）和钾肥(40公斤/公顷氯化钾）在移栽前一天作为基肥施用，根据需要控制水分、杂草、虫害和病害，以避免产量损失。
三、结果与分析
表1 年份（Y）、品种（V）、施氮水平（N）及其互作对水稻产量和品质影响的方差分析显著性
BR：糙米率；MR：精米率；HR：整精米率；CR：垩白率；CS：垩白大小；CD：垩白度；AC：直链淀粉含量；PC：蛋白质含量；GC：胶稠度；PV：峰值粘度；TV：谷值粘度；BD：崩解值；FV：最终粘度；SB：消减值；PT：糊化温度。ns表示不显著；*和**分别表示在P=0.05和P=0.01水平上显著
表2 不同施氮水平下粳型软米超级稻的产量及产量构成因素
产量及其构成因素的差异如表2所示。随着施氮量的增加，南粳9108和南粳5055的产量均呈现先升高后降低的趋势。当施氮量为300 kg·ha⁻¹时，两个品种均达到最高产量。南粳9108和南粳5055的单位面积穗数和每穗粒数同样呈现先增后减的变化趋势，而结实率、千粒重及氮肥农学利用率则随施氮量增加持续下降。
图1 施氮量与粳型软米超级稻产量的关系
基于产量与施氮量的关系建立了二次曲线方程（图1）。根据该方程计算得出，南粳9108和南粳5055的平均最高产量分别为9.97和9.52 t·ha⁻¹，对应的平均最适施氮量分别为279和269 kg·ha⁻¹。
图2 不同施氮水平下的稻米品质指标
(A)糙米率，(B)精米率，(C)整精米率，(D)垩白率，(E)垩白大小，(F)垩白度，(G)直链淀粉含量，(H)蛋白质含量，(I)胶稠度，(J)食味值
加工品质：加工品质包含三项指标：糙米率（BRR）、精米率（MRR）和整精米率（HRR）。如图2（A-C）所示，随着施氮量增加，BRR、MRR和HRR均呈上升趋势。2013年数据显示，南粳9108的BRR从82.54%提升至85.32%，南粳5055则从83.24%增至85.14%；同期MRR变化表现为：南粳9108由73.34%升至76.30%，南粳5055由73.50%升至75.71%；HRR增幅更为显著，南粳9108从68.14%提高到73.79%，南粳5055从69.23%增至73.69%。外观品质：垩白率（CR）、垩白大小（CS）和垩白度（CD）三项外观品质指标见图2（D-F）。研究显示，CR、CD和CS均随施氮量增加而显著升高。营养品质：稻米营养品质主要由直链淀粉含量（AC）、胶稠度（GC）和蛋白质含量（PC）等理化特性决定。不同施氮处理间存在显著差异（图2 G-I）：AC随施氮量增加而降低：当施氮量从0增至337.5 kg·ha⁻¹时，南粳9108的AC从14.40%降至12.08%，南粳5055从15.04%降至11.98%。GC呈下降趋势：南粳9108从95.1 mm降至87.2 mm，南粳5055从95.6 mm降至87.9 mm。PC显著升高：南粳9108从7.70%增至8.56%，南粳5055从6.84%增至7.50%。食味品质：食味品质受直链淀粉和蛋白质含量等因素影响（图2-J）：2013年数据显示，食味值随施氮量增加而降低：南粳9108从75.8分降至61.5分，南粳5055从68.5分降至57分。当施氮量超过262.5 kg·ha⁻¹时，两品种食味值急剧下降至63.5分和58.6分。
表3 不同施氮水平下粳型软米超级稻的糊化特性
快速粘度分析仪（RVA）是评价稻米蒸煮品质的重要指标。如表3所示，米粉糊化特性包括峰值粘度、谷值粘度、崩解值、回生值、最终粘度和糊化温度。不同施氮处理间存在显著差异：峰值粘度和崩解值随施氮量增加呈下降趋势，糊化温度则随施氮量增加而升高，谷值粘度、回生值和最终粘度在不同施氮处理间无显著差异。
表4 稻米主要品质指标与食味值的相关系数
稻米品质指标间的相关性分析结果（表4）显示：加工品质（BR、MR、HR）与食味品质呈显著负相关，外观品质（CR、CS、CD）与食味品质呈显著正相关。营养品质：直链淀粉含量（AC）和胶稠度（GC）与食味品质显著正相关，蛋白质含量（PC）与食味品质显著负相关。
图3 施氮量与粳型软米超级稻稻米品质的关系
四、总结
施氮水平显著影响粳型软米超级稻的产量和品质。其食味品质表现与既往研究一致，即随着氮肥用量的增加，粳稻食味品质呈下降趋势。但本研究发现，当施氮量超过262.5公斤/公顷时，食味品质下降速率加快。由于直链淀粉含量相对较低，粳型软米超级稻具有更优的食味品质。适宜施氮量可降低直链淀粉含量，从而改善食味品质；但过量施氮（如本研究中超过262公斤/公顷）会显著提高蛋白质含量，最终导致食味品质下降。因此，本研究确定粳型软米超级稻的适宜施氮量为270公斤/公顷，在此施氮水平下可实现产量与品质的协同提升。