温度对稻米品质影响的研究

蒙秀菲，伍 祥，曾 涛，张上都，彭 菊，金 明，叶 勇，周乐良，熊玉堂，陈文强，张元虎*

(1.贵州省农业科学院 水稻研究所，贵州 贵阳 550006；2.贵州省农作物技术推广总站，贵州 贵阳 550001；3.贵州省农业科学院 辣椒研究所，贵州 贵阳 550006)

稻米品质形成既由遗传因素控制，又受栽培生态环境影响，尤其是气候生态因子的影响，其中温度是主要因素之一。前人研究表明灌浆结实期的气候生态因子是影响稻米品质性状最为重要的环境因子。李林等认为灌浆前期平均气温在26 ℃以上或21 ℃以下，会使多数品种稻米的加工品质下降，尤其是高温、低温或与寡照相对应，则影响更甚。朱碧岩等研究表明齐穗后20 d内是温度影响稻米非垩白粒率形成的主要时段。程方民等研究认为，水稻灌浆结实期温度对稻米直链淀粉含量的影响主要在灌浆结实的前中期即齐穗后20 d左右。整个结实期温度对胶稠度均有影响，但对稻米最终胶稠度产生实质性影响的则是齐穗后20 d 内的温度状况。灌浆期高温会导致水稻生理损伤，从而降低水稻的产量和品质。目前的研究主要集中于灌浆成熟期高温、低温对稻米部分品质影响，水稻整个生长过程中温度对稻米品质的影响还未见报道。因此，本试验于2019年在2018年基础上通过增加品种和地点，研究水稻生长过程中营养生长阶段温度和灌浆成熟期温度对稻米品质影响，更进一步确定温度是如何影响稻米品质，为水稻优质生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及地点

试验材料：常规稻金麻粘、大粒香；杂交稻宜香62、源5s/金麻粘。

试验地点：于2019年在余庆县满溪镇和三穗县台烈镇进行。余庆县满溪镇：红壤、海拔580 m、E 107°54′58″、N 27°15′27″；三穗县台烈镇：红壤、海拔678 m、E 108°41′25″、N 26°49′34″。

1.2 试验方法

..试验设计

2019年，采用两因素试验，设置4月20日(T1)、5月10日(T2)和5月30日(T3)三个播期处理，从而使同一品种大田营养生长期和灌浆成熟期均处于不同气温，3次重复，施底肥50 kg/667m复合肥、分蘖肥10 kg/667m氮肥，种植密度0.83万穴/667m，小区面积35 m，其余栽培及管理措施均一致。

..生育期记载

记载品种各处理的生育期，记载方法同国家区域试验一致。

..稻米品质测定

稻谷收获后晒干，水分为(13±0.5)%时，用SLJM2099精米机碾成精米，用JMWT12大米外观品质检测仪(符合GB1350-1999、GB1354-2009、GB/T1789-1999要求)测定整精米率、垩白粒率、垩白度、长宽比，用JSWL大米食味计(符合GB/T24895、GB/T24896、GB/T24897要求)测定食味值和蛋白质含量。

2 结果与分析

2.1 大田营养生长阶段和灌浆成熟期温度分析

随播期推迟，每个品种各生育期均向后推迟；大田营养生长阶段天数台烈无明显规律，满溪呈减少趋势，且T1和T2差异不明显，T3明显少于T1和T2。两地相比，均呈现T1满溪多于台烈、T2两地差异不大、T3台烈明显多于满溪；灌浆成熟期天数两个地方总体均呈减少趋势，且每个处理总体呈现台烈多于满溪(见表1)。

表1 关键生育期记载Tab.1 Record of key growth period

随播期推迟，大田营养生长阶段日均温均呈增加趋势、积温呈先增后降趋势，灌浆成熟期日均温、积温均呈降低趋势。其中大田营养生长阶段日均温、灌浆成熟期日均温均表现出满溪高于台烈，且分别高出2～3 ℃、1～2 ℃；两个地点大田营养生长阶段积温表现出满溪大于台烈、灌浆成熟期积温台烈高于满溪(见表2)。

表2 温度记录表Tab.2 Table of Temperature

2.2 稻米碾米品质分析

从表3中可知，温度对精米率和整精米率影响均没有明显规律，且精米率每个品种各处理间差异不明显，整精米率表现明显差异。其中精米率整体在65.09%～74.8%范围内，整体上表现出满溪高于台烈，其中大粒香明显较其它品种高、宜香62其次、再次是源5s/金麻粘、金麻粘最低。整精米率宜香62满溪T3处理达国标一级水平(≥58%)、台烈 T2达国标二级水平(≥55%)，大粒香满溪 T3达国标三级水平(≥52%)。

表3 不同地点稻米碾米品质对比表Tab.3 Comparison of rice milling quality in different locations

2.3 稻米外观品质分析

稻米长/宽总体表现为台烈大于满溪，但差异不大，说明在本试验范围内同期播种的水稻低温使稻米灌浆不充分；垩白粒率与垩白度表现一致，各处理之间没有明显规律，但差异显著，说明每个品种对温度反应不一致。垩白粒率、垩白度均普遍表现出满溪低于台烈，说明在本试验范围内同期播种的灌浆成熟期温度越高稻米外观品质越好。品种之间表现出大粒香<宜香62<源5s/金麻粘<金麻粘。

表4 不同地点稻米外观品质对比表Tab.4 Comparison of appearance quality of rice in different locations

2.4 稻米食味品质分析

从表5可知，同一生长条件下每个品种均表现出随大田营养生长阶段温度增加、灌浆成熟期温度降低，蛋白质含量显著增加、食味值显著降低，且蛋白质含量在7%-9%之间食味值较好，超9%食味变劣。说明在本适用范围内，同一水肥条件下水稻大田营养生长阶段温度越高有利于蛋白质吸收，而灌浆成熟期温度越低不利于食味形成。两地相比，蛋白质含量台烈较满溪高，食味值则相反，可能与土壤肥力不同有关。

表5 不同地点稻米食味品质对比表Tab.5 Comparison of rice taste quality in different locations

2.5 温度与稻米品质相关性分析

从相关性分析可知(表6)，温度主要影响稻米蛋白质含量及食味值。其中大田营养生长阶段日均温与蛋白质含量呈极显著正相关、与食味值呈极显著负相关；灌浆成熟期日均温和积温与蛋白质含量呈极显著负相关、与食味值呈极显著正相关，说明大田营养生长阶段日均温主要影响稻米蛋白质积累，灌浆成熟期温度主要影响稻米食味优劣；灌浆成熟期日均温与整精米率呈负相关关系；灌浆成熟期积温与精米率呈正相关关系；食味值与蛋白质含量呈极显著负相关关系；垩白粒率与垩白度呈极显著正相关关系；精米率与食味值呈极显著正相关关系、与蛋白质含量呈负相关关系；整精米率与垩白粒率、垩白度均呈极显著负相关关系。

表6 温度和稻米品质相关性分析Tab.6 Correlation analysis between temperature and rice quality

3 结论与讨论

随播期推迟，大田营养生长阶段日均温呈增加趋势、积温呈先增后降趋势，灌浆成熟期日均温、积温均呈降低趋势，这与之前研究一致。大田营养生长阶段日均温、灌浆成熟期日均温均表现出满溪高于台烈，分别高出2 ℃～3 ℃、1 ℃～2 ℃。

灌浆成熟期日均温与整精米率呈负相关关系、灌浆成熟期积温与精米率呈正相关关系，这与之前研究不一致，可能与年间温差、品种不同等有关。其中精米率整体上表现出满溪高于台烈，大粒香明显较其它品种高、宜香62其次、再次是源5s/金麻粘、金麻粘最低；整精米率宜香62满溪T3处理达国标一级水平(≥58%)、台烈 T2达国标二级水平(≥55%)，大粒香满溪 T3达国标三级水平(≥52%)；

温度对稻米外观品质影响没有明显规律，垩白粒率与垩白度呈极显著正相关关系，这与之前研究一致。垩白粒率、垩白度均普遍表现出满溪低于台烈，说明在本试验范围内同期播种的灌浆成熟期温度越高稻米外观品质越好。品种之间表现出大粒香<宜香62<源5s/金麻粘<金麻粘。说明每个品种对温度反应不一致。

同一生长条件下每个品种均表现出随大田营养生长阶段温度增加、灌浆成熟期温度降低，蛋白质含量显著增加、食味值显著降低，这与之前研究结果一致，说明在本适用范围内，同一水肥条件下水稻大田营养生长阶段温度越高有利于蛋白质吸收，而灌浆成熟期温度越低不利于食味形成。两地相比，蛋白质含量台烈较满溪高，食味值则相反，说明除了温度影响之外，可能还与土壤肥力条件有关。大田营养生长阶段日均温与蛋白质含量呈极显著正相关、与食味值呈极显著负相关；灌浆成熟期日均温和积温与蛋白质含量呈极显著负相关、与食味值呈极显著正相关，食味值与蛋白质含量呈极显著负相关关系，这与之前研究结果一致，说明大田营养生长阶段温度主要影响稻米蛋白质积累，灌浆成熟期温度主要影响食味优劣。

前人研究表明,同一品种随播期推迟，灌浆期日均温度降低，稻米垩白度变小，整精米率提高，蛋白质含量下降，食味值有所改善，与本试验结果不一致，这可能与试验地的土壤肥力、气候生态环境、试验品种及栽培管理技术等条件的不同有关。本试验只研究水稻营养生长期和灌浆成熟期温度对稻米品质影响，而有关水稻适宜温度还有待进一步探索。