播期和灌浆期温度对辽粳433 营养品质和食味品质影响

沈枫 蒋洪波 姚继攀 姜秀英 刘博 吕军 刘军 解文孝

（辽宁省水稻研究所，沈阳110161；第一作者：13322430061@126.com）

水稻在农业生产上具有重要的社会经济意义[1]，全球有半数以上的人口以稻米为主食。近年来，随着市场经济的发展和人们生活水平的提高，对优质食味稻米的要求越来越迫切[2]。因此，兼顾水稻产量的同时加大发展优质稻米的生产模式成为我国粮食生产的重要方向。稻米品质主要包括碾米、外观、蒸煮和营养品质[3]，而营养品质指的是水稻中的蛋白质、脂肪、维生素、矿质元素的含量和质量[4]。稻米的品质特性主要由水稻品质遗传特性、栽培条件和生态环境等因素决定[5-10]。不同播期和灌浆结实期温度对稻米加工、外观、营养、蒸煮和食味品质均有一定程度的影响[11-15]，但不同生育类型水稻的不同性状对播期的响应程度不同[16-17]。本文研究了播期和灌浆期温度对优质粳稻辽粳433 矿物质元素含量和食味特性的影响，以为辽粳433 品种田间管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2019 年4—10 月在辽宁省东港市椅圈镇（盖坝农场）进行。土壤基本理化性质：有机质16.86 g/kg，全氮11.25g/kg，碱解氮 109.22 mg/kg，速效磷 10.73 mg/kg，速效钾 137.60 mg/kg，pH 值 6.6。以播期为主因素，从 4 月 9 日开始播种，每 7 d 播 1 期，共 4 个水平，每个处理3 次重复，每个重复不少于50 m2。灌浆期温度为副因素，共4 个水平，辽粳433 齐穗后，将稻株从田间移入室内植物光照培养箱[日本三洋（松下），型号为MLR-352-PC]，温度处理持续15 d，湿度设置为80%，光照时间为 6∶00—18∶00，每个处理 3 次重复，每个重复10 株。具体试验设计见表1。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 食味品质

采用凯氏定氮法测定蛋白质含量，利用620 nm 比色法测定直链淀粉含量，同时测定糙米率、精米率和垩白粒率。

1.2.2 食味值

稻米食味值采用日本佐竹satake 食味仪测定，5次重复。

1.2.3 微量元素

采用火焰原子吸收光谱对糙米中 Ca、P、K、Mg、Fe、Zn、Se、Cr 和Pb 的含量进行测定，测定在日立Z-2000型原子吸收分光光度计上完成，每个处理设3 个重复样本。

1.3 统计分析

运用Excel 等软件进行品种性状和矿物质元素含量的方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期和灌浆期温度对碾磨品质影响

从表2 可见，播期和灌浆期温度的变化影响了辽粳433 糙米率、精米率、整精米率和垩白粒率。A1B2 处理的糙米率、精米率和整精米率最高，A2B2 处理的垩白粒率最低，A4B4 处理的糙米率、精米率和整精米率最低，垩白粒率最高。不同播种期之间糙米率、精米率和整精米率差异显著，与A1 处理相比，A4 处理的糙米率、精米率和整精米率分别降低了13.89%、11.18%和13.57%，垩白粒率增加了21.51%。灌浆期的温度变化也影响了辽粳433 的碾磨品质，B2 和B3 处理之间糙米率和整精米率差异不显著，与B2 处理相比，B4 处理的糙米率、精米率和整精米率显著降低8.61%、7.77%和7.12%，垩白粒率增加27.52%。说明辽粳433最适合灌浆温度是在22℃～25℃之间。

表1 试验设计

表2 不同处理方式对辽粳433 稻米碾磨品质的影响（单位：%）

表3 不同处理方式对辽粳433 稻米食味品质的影响

2.2 不同播期及灌浆期温度对食味品质影响

从表3 可见，A1B2 处理的食味值最高，A4B4 处理的食味值最低。不同播期之间直链淀粉含量、蛋白质含量和食味值差异显著，与A1 处理相比，A4 处理的直链淀粉含量、蛋白质含量分别增加了25.71%、26.00%，食味值降低了11.43%。灌浆期温度对辽粳433 稻米的食味品质也有一定影响，B2 处理的直链淀粉含量、蛋白质含量和食味值与B1、B4 处理差异显著；与B2 处理相比，B4 处理的直链淀粉含量、蛋白质含量分别增加20.76%、21.01%，B1 处理的直链淀粉含量、蛋白质含量分别增加14.12%、14.61%；B1 和B4 处理的食味值分别下降8.75%和13.99%。

2.3 不同播期及灌浆期温度对矿物质元素的影响

从表4 可见，与A1 处理相比，A4 处理稻米中的Mg、P、K、Ca、Fe、Zn 和 Se 含量显 著降 低了 19.60%、11.37%、19.42%、23.67%、25.16%、28.83%和12.90%。与B2 处理相比，B4 处理的 Mg、P、K、Ca、Fe、Zn 和 Se 显著降低 9.65%、7.26%、9.31%、23.48%、13.78%、13.19%和11.42%。

表4 不同处理方式对辽粳433 稻米中矿物质元素的影响 （单位：mg/kg）

3 讨论与结论

稻米品质除了与品种基因型有关外，还受到栽培方式、播期、栽插密度以及肥水管理等因素的影响[18-20]。本研究发现，辽粳433 的垩白粒率对播期和灌浆期温度变化反应最敏感。与A1 处理相比，A4 处理的垩白率增加21.51%；与B2 处理相比，B4 处理的垩白粒率增加27.52%。其次，蛋白质含量受播期和灌浆期温度的影响也较大。

籽粒灌浆期是稻米品质形成的关键时期，易受温度和光照条件影响。适宜的温度（21℃～25℃）有利于籽粒的灌浆和胚乳的充实[21]，高温条件下胚乳淀粉和蛋白质合成能力降低，食味品质恶化[22-23]。本研究也证明这一点，辽粳433 最适合的灌浆温度在22℃～25℃之间，温度升高3℃食味值降低8.75%，温度降低6℃食味值降低13.99%。随着播期的延迟，籽粒对灌浆期温度更加敏感，与A1B2 相比，A4B4 的食味值下降23.49%。说明辽粳433 是温度较敏感型品种。蛋白质会增加米饭的硬度和粗糙感，从而降低米饭食味品质[24]。播种期延迟21 d 显著降低27.18%的蛋白质含量，灌浆期温度降低6℃可以显著降低21.01%的蛋白质含量。

稻米品质内涵丰富，除包括碾磨品质和食味品质等，还包括有益的矿物质元素（铁元素、硒元素等）、糖醇类小分子物质等。铁元素是人体正常生理必需的微量元素，又称人体发育的建筑材料[25]。富硒大米因其营养价值较高备受人们瞩目[26]。之前的研究结果表明，与越光相比，辽粳433 具有成为高膳食纤维和保健功能大米的潜力。本研究结果发现，辽粳433 的矿物质元素含量也受到播种期和灌浆期温度的影响，随着播种期的延迟，Mg、P、K 和 Ca 的含量显著降低。播期和灌浆期温度调整可以改善辽粳43 营养品质，4 月9 日播种、灌浆期温度在22℃～25℃之间是辽粳433 籽粒营养品质形成的较为适宜的生态环境。