播期和灌漿期溫度對遼粳433 營養品質和食味品質影響

沈楓 蔣洪波 姚繼攀 姜秀英 劉博 呂軍 劉軍 解文孝

（遼寧省水稻研究所，沈陽110161；第一作者：13322430061@126.com）

水稻在農業生產上具有重要的社會經濟意義[1]，全球有半數以上的人口以稻米為主食。近年來，隨著市場經濟的發展和人們生活水平的提高，對優質食味稻米的要求越來越迫切[2]。因此，兼顧水稻產量的同時加大發展優質稻米的生產模式成為我國糧食生產的重要方向。稻米品質主要包括碾米、外觀、蒸煮和營養品質[3]，而營養品質指的是水稻中的蛋白質、脂肪、維生素、礦質元素的含量和質量[4]。稻米的品質特性主要由水稻品質遺傳特性、栽培條件和生態環境等因素決定[5-10]。不同播期和灌漿結實期溫度對稻米加工、外觀、營養、蒸煮和食味品質均有一定程度的影響[11-15]，但不同生育類型水稻的不同性狀對播期的響應程度不同[16-17]。本文研究了播期和灌漿期溫度對優質粳稻遼粳433 礦物質元素含量和食味特性的影響，以為遼粳433 品種田間管理提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2019 年4—10 月在遼寧省東港市椅圈鎮（蓋壩農場）進行。土壤基本理化性質：有機質16.86 g/kg，全氮11.25g/kg，堿解氮 109.22 mg/kg，速效磷 10.73 mg/kg，速效鉀 137.60 mg/kg，pH 值 6.6。以播期為主因素，從 4 月 9 日開始播種，每 7 d 播 1 期，共 4 個水平，每個處理3 次重復，每個重復不少于50 m2。灌漿期溫度為副因素，共4 個水平，遼粳433 齊穗后，將稻株從田間移入室內植物光照培養箱[日本三洋（松下），型號為MLR-352-PC]，溫度處理持續15 d，濕度設置為80%，光照時間為 6∶00—18∶00，每個處理 3 次重復，每個重復10 株。具體試驗設計見表1。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 食味品質

采用凱氏定氮法測定蛋白質含量，利用620 nm 比色法測定直鏈淀粉含量，同時測定糙米率、精米率和堊白粒率。

1.2.2 食味值

稻米食味值采用日本佐竹satake 食味儀測定，5次重復。

1.2.3 微量元素

采用火焰原子吸收光譜對糙米中 Ca、P、K、Mg、Fe、Zn、Se、Cr 和Pb 的含量進行測定，測定在日立Z-2000型原子吸收分光光度計上完成，每個處理設3 個重復樣本。

1.3 統計分析

運用Excel 等軟件進行品種性狀和礦物質元素含量的方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同播期和灌漿期溫度對碾磨品質影響

從表2 可見，播期和灌漿期溫度的變化影響了遼粳433 糙米率、精米率、整精米率和堊白粒率。A1B2 處理的糙米率、精米率和整精米率最高，A2B2 處理的堊白粒率最低，A4B4 處理的糙米率、精米率和整精米率最低，堊白粒率最高。不同播種期之間糙米率、精米率和整精米率差異顯著，與A1 處理相比，A4 處理的糙米率、精米率和整精米率分別降低了13.89%、11.18%和13.57%，堊白粒率增加了21.51%。灌漿期的溫度變化也影響了遼粳433 的碾磨品質，B2 和B3 處理之間糙米率和整精米率差異不顯著，與B2 處理相比，B4 處理的糙米率、精米率和整精米率顯著降低8.61%、7.77%和7.12%，堊白粒率增加27.52%。說明遼粳433最適合灌漿溫度是在22℃～25℃之間。

表1 試驗設計

表2 不同處理方式對遼粳433 稻米碾磨品質的影響（單位：%）

表3 不同處理方式對遼粳433 稻米食味品質的影響

2.2 不同播期及灌漿期溫度對食味品質影響

從表3 可見，A1B2 處理的食味值最高，A4B4 處理的食味值最低。不同播期之間直鏈淀粉含量、蛋白質含量和食味值差異顯著，與A1 處理相比，A4 處理的直鏈淀粉含量、蛋白質含量分別增加了25.71%、26.00%，食味值降低了11.43%。灌漿期溫度對遼粳433 稻米的食味品質也有一定影響，B2 處理的直鏈淀粉含量、蛋白質含量和食味值與B1、B4 處理差異顯著；與B2 處理相比，B4 處理的直鏈淀粉含量、蛋白質含量分別增加20.76%、21.01%，B1 處理的直鏈淀粉含量、蛋白質含量分別增加14.12%、14.61%；B1 和B4 處理的食味值分別下降8.75%和13.99%。

2.3 不同播期及灌漿期溫度對礦物質元素的影響

從表4 可見，與A1 處理相比，A4 處理稻米中的Mg、P、K、Ca、Fe、Zn 和 Se 含量顯 著降 低了 19.60%、11.37%、19.42%、23.67%、25.16%、28.83%和12.90%。與B2 處理相比，B4 處理的 Mg、P、K、Ca、Fe、Zn 和 Se 顯著降低 9.65%、7.26%、9.31%、23.48%、13.78%、13.19%和11.42%。

表4 不同處理方式對遼粳433 稻米中礦物質元素的影響 （單位：mg/kg）

3 討論與結論

稻米品質除了與品種基因型有關外，還受到栽培方式、播期、栽插密度以及肥水管理等因素的影響[18-20]。本研究發現，遼粳433 的堊白粒率對播期和灌漿期溫度變化反應最敏感。與A1 處理相比，A4 處理的堊白率增加21.51%；與B2 處理相比，B4 處理的堊白粒率增加27.52%。其次，蛋白質含量受播期和灌漿期溫度的影響也較大。

籽粒灌漿期是稻米品質形成的關鍵時期，易受溫度和光照條件影響。適宜的溫度（21℃～25℃）有利于籽粒的灌漿和胚乳的充實[21]，高溫條件下胚乳淀粉和蛋白質合成能力降低，食味品質惡化[22-23]。本研究也證明這一點，遼粳433 最適合的灌漿溫度在22℃～25℃之間，溫度升高3℃食味值降低8.75%，溫度降低6℃食味值降低13.99%。隨著播期的延遲，籽粒對灌漿期溫度更加敏感，與A1B2 相比，A4B4 的食味值下降23.49%。說明遼粳433 是溫度較敏感型品種。蛋白質會增加米飯的硬度和粗糙感，從而降低米飯食味品質[24]。播種期延遲21 d 顯著降低27.18%的蛋白質含量，灌漿期溫度降低6℃可以顯著降低21.01%的蛋白質含量。

稻米品質內涵豐富，除包括碾磨品質和食味品質等，還包括有益的礦物質元素（鐵元素、硒元素等）、糖醇類小分子物質等。鐵元素是人體正常生理必需的微量元素，又稱人體發育的建筑材料[25]。富硒大米因其營養價值較高備受人們矚目[26]。之前的研究結果表明，與越光相比，遼粳433 具有成為高膳食纖維和保健功能大米的潛力。本研究結果發現，遼粳433 的礦物質元素含量也受到播種期和灌漿期溫度的影響，隨著播種期的延遲，Mg、P、K 和 Ca 的含量顯著降低。播期和灌漿期溫度調整可以改善遼粳43 營養品質，4 月9 日播種、灌漿期溫度在22℃～25℃之間是遼粳433 籽粒營養品質形成的較為適宜的生態環境。