濱海地區(qū)增溫對水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響

摘" 要：為探究濱海地區(qū)增溫對水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響，以“鹽粳476”、“鹽粳313”為試驗材料，設(shè)增溫（增加2 ℃）、常溫對照兩個處理進行試驗。結(jié)果表明：水稻花粉不育率增溫處理鹽粳476為15.18%、鹽粳313為12.56%；增溫處理鹽粳476產(chǎn)量為277.81 kg/667 m2、鹽粳313產(chǎn)量388.36 kg/667 m2，比相對應(yīng)的CK處理大幅減產(chǎn)，分別減產(chǎn)231.89 kg/667 m2、265.3 kg/667 m2；增溫處理的加工品質(zhì)大體呈下降的趨勢，增溫處理相比于對應(yīng)CK處理食味值降低、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量升高。

關(guān)鍵詞：水稻；增溫；育性；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：Ｓ511.2+2""""""""""""""" """""""""""文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1673－6737（２０24）05－００25－０4

Effect of Increasing Temperature on Rice Yield

and Rice Quality in Coastal Area

DU Meng1 ， MA Ling-xiao1 ， SUI Xin1* ， AN Di2

（1 Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China;

2 Huludao Natural Resources Affairs Service Center， Huludao Liaoning 125003， China）

Abstract： In order to investigate the effects of temperature increase on rice yield and quality in coastal areas， two treatments of temperature increase（2 ℃） and normal temperature control were used as experimental materials， \"Yangeng-476\" and \"Yangeng-313\". The results showed that the fertility rate of rice pollen was 15.18% for Yangeng-476 and 12.56% for Yangeng-313. The yield of Yangeng-476 and Yangeng-313 were 277.81 kg/667 m2 and 388.36 kg/667 m2 respectively， which were significantly reduced by 231.89 kg/667 m2 and 265.3 kg/667 m2 respectively compared with the corresponding CK treatment. Compared with CK treatment， the food taste value decreased and amylose content and protein content increased.

Key words： Rice; Increasing temperature; Fertility; Yield; Quality

基金項目：遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院第一書記（鎮(zhèn)長）推廣專項任務(wù)書（耐鹽優(yōu)質(zhì)水稻新品種示范推廣）。

收稿日期：2024-04-22

作者簡介：杜萌（1989—），男，碩士研究生，研究實習(xí)員。

*通訊作者：隋鑫（1984—），男，碩士研究生，副研究員。

水稻具有感溫性，溫度不僅影響了水稻的正常生理發(fā)育，且對水稻最終產(chǎn)量具有決定影響。氣候變化對水稻生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性具有顯著影響[1]。低溫會推遲水稻發(fā)芽而高溫也會抑制發(fā)芽；水稻穗分化前過低或過高溫度導(dǎo)致穗小而不育；灌漿期持續(xù)高溫會嚴(yán)重縮短水稻灌漿天數(shù)而導(dǎo)致減產(chǎn)。溫度是影響稻米品質(zhì)的最重要的環(huán)境因子，籽粒灌漿結(jié)實的過程是決定稻米理化品質(zhì)的最重要的階段。以上關(guān)于高溫影響水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)的研究主要集中秈稻上，研究的區(qū)域也主要集中在江蘇、浙江、湖南、四川一帶的南方稻作區(qū)[2-6]。關(guān)于濱海地區(qū)溫度對粳稻的影響研究少之又少，因此開展本次試驗，在遼寧盤錦濱海稻區(qū)進行，探究灌漿期增溫對水稻生長發(fā)育及稻米品質(zhì)的影響，為未來氣候變化對水稻產(chǎn)量及稻米品質(zhì)的影響提供依據(jù)。

1" 材料與方法

1.1" 供試材料

遼寧省鹽堿地利用研究所選育的耐鹽優(yōu)質(zhì)品種鹽粳476、鹽粳313。

1.2" 試驗設(shè)計

試驗采用盆栽方式進行，每個品種30盆，共60盆。分為增溫處理及常溫對照（CK），每個處理各15盆。抽穗揚花期之前將所有置于室外盆栽，搬至人工氣候箱中。對照處理溫度設(shè)置為盤錦地區(qū)水稻生長同時期的平均溫度，保持其他條件不變的情況下增溫處理比對照溫度設(shè)置增加2 ℃，增溫至灌漿期結(jié)束，然后將所有盆栽搬出全部置于室外。生育過程中盆栽施肥按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥進行。

1.3" 測定項目

1.3.1 "水稻花藥育性測定" 水稻抽穗揚花期取鹽粳476、鹽粳313的對照及增溫處理分別5穗，共20穗，要求長勢基本保持一致。取樣后于實驗室測定兩個品種的各處理的花藥育性。

1.3.2" 水稻結(jié)實率、千粒重及產(chǎn)量測定" 水稻成熟后測定其結(jié)實率及千粒重，比較增溫及對照兩個處理的差異。收獲時實收測產(chǎn)。

1.3.3" 稻米品質(zhì)測定" 稻米品質(zhì)指標(biāo)測定包括加工、外觀、蒸煮品質(zhì)及稻米淀粉RVA譜特征測定。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 增溫對水稻花藥育性的影響

由表1、表2可知，鹽粳476、鹽粳313的增溫處理相比于其對應(yīng)的CK處理，可育花粉粒數(shù)大幅度減少，鹽粳476品種CK處理可育花粉粒數(shù)最多為597個，鹽粳476品種增溫處理可育花粉粒數(shù)最多為356個，鹽粳313品種CK處理可育花粉粒數(shù)最多為557個，鹽粳313品種增溫處理可育花粉粒數(shù)最多為291個。

不育花粉粒數(shù)鹽粳476、鹽粳313的增溫處理相比其CK處理均小幅度增加。由表3可見，水稻花粉不育率鹽粳476品種增溫處理為15.18%、鹽粳313品種增溫處理為12.56%、鹽粳476品種CK處理為5.16%、鹽粳313品種CK處理為6.25%。鹽粳476、鹽粳313品種增溫處理相比其對應(yīng)CK處理花粉不育率分別提高10.02個百分點、6.31個百分點。

水稻抽穗揚花期對溫度變化異常敏感，此時如遇高溫主要會導(dǎo)致花粉數(shù)量減少、花藥不開裂以及花粉在柱頭上不能萌發(fā)，并且隨著溫度的升高，花粉不育程度也會顯著增加，結(jié)實率明顯下降。鹽粳476、鹽粳313的增溫處理處于長期高溫的影響下反應(yīng)明顯，花粉不育率大幅提高，穎花退化顯著。

2.2" 增溫對水稻千粒重、結(jié)實率及產(chǎn)量影響

由表4可知，相比于CK處理，增溫處理的株高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重均呈減少，結(jié)實率升高。增溫處理的鹽粳476、鹽粳313株高分別為95.67 cm、91.00 cm，比對應(yīng)CK處理降低24.33 cm、20.67 cm；鹽粳476、鹽粳313的穗長分別為16.75 cm、12.62 cm，比對應(yīng)CK處理降低9.6%、19.0%；鹽粳476、鹽粳313的穗粒數(shù)分別為112.42粒/穗、103.62粒/穗，比對應(yīng)CK處理減少26.1粒/穗、23.63粒/穗；相比于CK處理，鹽粳476、鹽粳313增溫處理的千粒重大幅降低，分別為24.62 g、24.99 g；結(jié)實率鹽粳476、鹽粳313的增溫處理分別為94.14%、97.57%，比其對應(yīng)CK處理提高0.24個百分點、4.24個百分點。

由圖1可知，增溫對水稻產(chǎn)量影響較大，增溫處理產(chǎn)量減產(chǎn)明顯。鹽粳476增溫處理產(chǎn)量為277.81 kg/667 m2，鹽粳313增溫處理產(chǎn)量為388.36 kg/667 m2，鹽粳476、鹽粳313的增溫處理比起相對應(yīng)的CK處理均大幅減產(chǎn)，分別減產(chǎn)231.89 kg/667 m2、265.3 kg/667 m2。

2.3" 增溫對稻米品質(zhì)的影響

由表5可知，在增溫條件下，兩個品種增溫處理的白度、精白度均高于對應(yīng)的CK處理；堊白粒率、堊白度均大于對應(yīng)的CK處理；透明度鹽粳476表現(xiàn)為增溫處理＞CK處理、鹽粳313表現(xiàn)為增溫處理＜CK處理。

如表6可知，增溫條件下，增溫處理的加工品質(zhì)大體呈下降的趨勢。其中，糙米率增溫處理鹽粳476為80.69%、鹽粳313為85.53%；增溫處理鹽粳476、鹽粳313的精米率、整精米率分別為64.84%、65.73%、52.32%、54.90%，均小于其對應(yīng)的CK處理。

表7為增溫對稻米蒸煮品質(zhì)的影響。增溫處理鹽粳476的食味值、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量分別為67、19.8%、8.0%；增溫處理鹽粳313的食味值、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量分別為74、19.1%、7.3%。增溫處理相比于對應(yīng)CK處理食味值降低、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量升高。

如表8所示，增溫處理的峰值黏度、熱漿黏度均高于其對應(yīng)的CK處理，鹽粳476峰值黏度、熱漿黏度分別為4096、2126，鹽粳313峰值黏度、熱漿黏度分別為3445、2131；而崩解值、消減值增溫處理均小于對應(yīng)的CK處理。糊化溫度，增溫處理鹽粳476為72.60 ℃、鹽粳313為70.95 ℃，均高于對應(yīng)的CK處理。

3" 結(jié)論與討論

通過試驗數(shù)據(jù)分析比較，增溫處理的水稻育性、產(chǎn)量相比于CK處理均大幅度減小，稻米品質(zhì)相比于CK處理大體呈降低趨勢。其中，水稻花粉不育率增溫處理鹽粳476為15.18%、鹽粳313為12.56%，兩個處理相比其對應(yīng)CK處理花粉不育率分別提高10.02個百分點、6.31個百分點；增溫處理鹽粳476產(chǎn)量為277.81 kg/667 m2，鹽粳313產(chǎn)量為388.36 kg/667 m2，增溫處理比起相對應(yīng)的CK處理均大幅減產(chǎn)，分別減產(chǎn)231.89 kg/667 m2、265.3 kg/667 m2；增溫處理的加工品質(zhì)大體呈下降的趨勢，增溫處理相比于對應(yīng)CK處理食味值降低、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量升高。

水稻抽穗揚花期對溫度變化異常敏感，如遇高溫會導(dǎo)致花粉數(shù)量減少、花藥不開裂以及花粉在柱頭上不能萌發(fā)，并且隨著溫度的升高，花粉不育程度也會顯著增加，結(jié)實率明顯下降[7]。灌漿結(jié)實期是水稻產(chǎn)量形成的關(guān)鍵。水稻灌漿期增溫，對水稻形態(tài)指標(biāo)影響較大。增溫處理株高變矮，水稻發(fā)育遲緩，使其穗長變短，每穗粒數(shù)減少，千粒重降低，結(jié)實率提高，產(chǎn)量減少[8-9]。溫度是影響稻米品質(zhì)的最重要的環(huán)境因子，籽粒灌漿結(jié)實的過程是決定稻米理化品質(zhì)的最重要的階段。灌漿結(jié)實期部分品質(zhì)指標(biāo)受溫度的影響甚至大于遺傳的效應(yīng)[10-11]。高溫下整精米率的下降往往與堊白性狀的惡化有關(guān)，隨著溫度升高堊白粒率和堊白度顯著增加，導(dǎo)致稻米在碾磨過程中易發(fā)生斷裂和破碎，從而引起整精米率的下降。堊白度高的稻米不僅加工品質(zhì)差，外觀品質(zhì)也不高，其食味品質(zhì)往往也較低，影響其市場價格和消費者的購買欲望。

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