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Effects of Ecological Conditions and Cultivation Methods on Rice Starch RVA Profile Characteristics and Protein Content

生态条件及栽培方式对稻米RVA谱特性及蛋白质含量的影响



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(4): 717724 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家粮食丰产科技工程项目(2011BAD16B05)和四川省育种攻关项目栽培课题资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 任万军, E-mail: rwjun@126.com; 杨文钰, E-mail: wenyu.yang@263.net
Received(收稿日期): 2011-08-01; Accepted(接受日期): 2011-12-15; Published online(网络出版日期): 2012-01-04.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120104.1651.016.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00717
生态条件及栽培方式对稻米 RVA谱特性及蛋白质含量的影响
邓 飞 1 王 丽 1 叶德成 2 任万军 1,* 杨文钰 1,*
1 四川农业大学农学院 / 农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室, 四川温江 611130; 2 仁寿县农业局, 四川仁寿 620500
摘 要: 为明确稻米淀粉及蛋白质品质与生态条件、栽培方式及其互作的关系, 采用随机区组多点试验设计, 研究了
秧龄和移栽方式对四川不同生态条件下稻米淀粉 RVA谱特性和蛋白质含量的影响。结果表明, 生态条件、栽培方式
及两者互作效应均对稻米淀粉 RVA谱特征值有极显著影响。海拔高度与峰值黏度、回复值和糊化温度显著负相关; 随
灌浆结实期日均温度和日照时数降低, 峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度均显著降低。秧龄和移栽方式的改变, 均导致
淀粉 RVA 谱特性的变化。秧龄不同, 除糊化温度外, 峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度等 7 项 RVA 谱特征值间存在
明显差异, 且峰值黏度和冷胶黏度均随秧龄的减小而降低。移栽方式不同, 淀粉 RVA 谱特性也存在差异, 单苗优化
定抛处理的峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度均低于双苗手插处理。除糊化温度外, 峰值黏度等 7 项特征值的互作效
应均达极显著水平。通过变异系数可看出, 生态条件和栽培方式对崩解值的影响最大, 消减值次之, 对峰值时间和糊
化温度的影响最小。此外, 籽粒蛋白质含量同样受生态条件影响, 其与海拔高度呈显著正相关, 与灌浆结实期日均温
度和日照时数呈负相关关系。
关键词: 水稻; 生态条件; 栽培方式; 淀粉 RVA谱; 蛋白质含量
Effects of Ecological Conditions and Cultivation Methods on Rice Starch RVA
Profile Characteristics and Protein Content
DENG Fei1, WANG Li1, YE De-Cheng2, REN Wan-Jun1,* , and YANG Wen-Yu1,*
1 College of Agronomy, Sichuan Agricultural University / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, and Cultivation in Southwest, the Ministry of
Agriculture, Wenjiang 611130, China; 2 Renshou Bureau of Agriculture, Renshou 620500, China
Abstract: In order to clarify the relations of ecological conditions, cultivation methods and their interactions with rice starch and
protein qualities, the authors systematically studied the effects of cultivation methods on rice strach RVA profile and protein con-
tent under different ecological conditions by using rice varieties II You 498 as material. The result showed that all of the ecologi-
cal conditions, cultivation methods and interactions of them had a significant effect on the RVA profile of rice starch. With the
raising of altitude and the reducing of average temperature and sunshine hours in 30 days after heading, the peak viscosity, hot
paste viscosity and cool paste viscosity of RVA depressed significantly. It was found that both of seedling age and transplanting
methods caused RVA profile changes. The peak viscosity and cool paste viscosity of long seedling age were higher than those of
short seedling age. Meanwhile, the peak viscosity, hot paste viscosity and cool paste viscosity of the optimized-broadcasting rice
treatment were lower than those of the double seedlings hand-transplanted treatment. Because of the interaction of ecological
condition and cultivation method, all of the seven eigenvalue were strongly influenced, but pasting temperature. In addition, it was
easy to discover that breakdown viscosity and setback viscosity were affected higher than peak time and pasting temperature,
according to the coefficient of variation. Besides, all of the latitude, light and temperature conditions affected protein content se-
riously. In conclusion, in order to get a better cooking and eating quality and rice yield under different ecological conditions, an
appropriate cultivation method must be chosen.
Keywords: Rice; Ecological condition; Cultivation method; RVA profile; Protein content
峰值黏度、消减值和崩解值等淀粉 RVA谱特征
值与稻米蒸煮食味品质密切相关, 可作为评价蒸煮
食味品质优劣的重要指标 [1-6]。研究表明淀粉 RVA
谱特性由遗传基因控制, 且不同基因型水稻品种间
存在明显差异[3,7-11]。淀粉 RVA特性受生态条件影响
明显, 朱振华等[8,11-13]认为海拔高度、光温条件的差
718 作 物 学 报 第 38卷

异均可导致 RVA谱的改变。谢黎虹等[14-15]研究表明
环境与基因型对淀粉 RVA谱特性存在显著的互作效
应。另外氮肥运筹、种植密度和水分控制等栽培措
施对 RVA特性也具有一定的调控作用[16-20]。目前有
关稻米淀粉 RVA谱的品种差异和环境条件影响研究
已经较为深入 , 栽培措施对其影响也有不少报道 ,
但大多研究集中在品种、环境条件和栽培措施等单
一因素, 对生态条件、栽培方式及其互作对 RVA 特
征谱影响的研究还鲜见报道。本研究选取四川杂交
中籼稻不同典型生态稻区的仁寿、郫县及雅安为试
验点, 分析了不同生态条件及栽培方式对稻米淀粉
RVA 谱及籽粒蛋白质含量的影响, 以期为四川省不
同生态稻区稻米品质改良提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以四川农业大学水稻研究所引进的不育系 II-32A
与自育恢复系蜀恢 498 组配而成中籼迟熟杂交稻组
合 II优 498为材料。
1.2 试验地点
2010 年分别在四川仁寿县(L1)、郫县(L2)和雅
安雨城区(L3)设 3个试验点。播种期、移栽期、成熟
期及地理分区见表 1, 主要气象条件见表 2, 土壤肥
力资料见表 3。
1.3 试验设计
各试验点均采用单因素随机区组设计。设 6 个
处理: C1, 30 d秧龄双苗 11.25万穴 hm2手插(行穴
距为 33.3 cm×26.7 cm); C2, 30 d秧龄单苗 22.5万穴
hm2优化定抛(行穴距为 26.7 cm×16.7 cm); C3, 30 d
秧龄双苗 11.25 万穴 hm2优化定抛(行穴距为 33.3
cm×26.7 cm); C4, 50 d秧龄双苗 11.25万穴 hm2手
插(行穴距为 33.3 cm×26.7 cm); C5, 50 d秧龄单苗
22.5万穴 hm2优化定抛(行穴距为 26.7 cm×16.7 cm);
C6, 50 d秧龄双苗 11.25万穴 hm2优化定抛(行穴距
为 33.3 cm×26.7 cm); 重复 3次。优化定抛是在旱育
秧的基础上, 将带泥秧苗在秧绳的控制下按预定行
穴距定点抛栽。仁寿小区面积 6.0 m×4.0 m=24.0 m2;
郫县小区面积 8.0 m×3.0 m=24.0 m2; 雅安小区面积

表 1 试验点概况
Table 1 General situation of experimental locations
生态点
Location
播种期
Date of sowing
(month/day)
移栽期
Date of transplanting
(month/day)
成熟期
Date of mature
(month/day)
经度
Longitude
(E)
纬度
Latitude
(N)
海拔高度
Altitude
(m)
地理分区
Geographical regions
仁寿
Renshou
3/26
4/15 5/15
9/2
9/6 104°18′ 30°07′ 395
川东南丘陵区
Hilly area of southeastern
Sichuan basin
郫县
Pixian
3/26
4/15 5/15
9/12
9/16 103°85′ 30°78′ 558
成都平原区
Chengdu plain
雅安
Ya’an
3/31
4/20 5/20
9/25
9/28 102°98′ 29°98′ 595
平原-高原的过渡带
Transition zone from
plain to plateau

表 2 试验点气象条件
Table 2 Meteorological condition of experimental locations
生态点
Location
秧龄
Seedling age
(d)
年降水量
Annual rainfall
(mL)
年均温
Average annual
temperature (℃)
年日照时数
Annual sunshine
hours (h)
抽穗后 30 d日均温度
Average temperature in
30 d after heading (℃)
抽穗后30 d日均日照时数
Average sunshine hours in
30 d after heading (h)
仁寿
Renshou
30
50 1188.3 17.8 977.9
25.9
27.6
4.3
5.0
郫县
Pixian
30
50 867.4 16.4 998.8
23.4
24.1
3.3
3.4
雅安
Ya’an
30
50 2042.1 16.4 955.8
23.1
23.7
2.8
3.0

表 3 试验点土壤理化性状
Table 3 Soil conditions of experimental locations
生态点
Location
pH
有机质
Organic matter
(g kg1)
全氮
Total N content
(g kg1)
全磷
Total P content
(g kg1)
全钾
Total K content
(g kg1)
速效氮
Available N
(mg kg1)
速效磷
Available P
(mg kg1)
速效钾
Available K
(mg kg1)
仁寿 Renshou 7.54 29.10 0.54 0.21 29.70 107.11 77.39 94.52
郫县 Pixian 6.51 31.11 1.41 0.30 31.42 145.35 71.44 81.00
雅安 Ya’an 5.93 19.74 2.14 0.24 27.60 161.47 82.24 97.61
第 4期 邓 飞等: 生态条件及栽培方式对稻米 RVA谱特性及蛋白质含量的影响 719



3.5 m×4.0 m=14.0 m2。按 2∶1∶2施 N、P2O5、K2O。
施纯氮 180 kg hm2, 基蘖肥∶穗肥=6 4, ∶ 其中, 基
肥∶分蘖肥=7 3∶ 、促花肥∶保花肥=6 4; ∶ 磷肥全
做基肥; 按基肥∶穗肥(促花肥)=5 5∶ 比例施钾肥。
统一采用高效灌溉技术, 前期湿润或浅水干湿交替
灌溉促分蘖 , 并适时晒田 ; 中期浅水灌溉促大穗 ;
后期干湿交替灌溉保根促灌浆。同时做好病虫草害
防除。
1.4 样品测定方法
水稻收获后, 将稻谷在室温下保存 3个月, 使其
理化特性趋于稳定后, 脱壳碾成精米, 用粉碎器粉
碎, 过 0.180 mm 孔径筛后待用。采用瑞典 Kjeltec
8400全自动凯氏定氮仪测定蛋白质含量。
采用澳大利亚 Newport Scientific仪器公司生产
的 3-D型黏度速测仪测定稻米淀粉 RVA谱, 用 TCW
(Thermal Cycle for Windows)配套软件进行分析。根
据 AACC 操作规程(2000 61-02)[1], 含水量为 12.0%
时, 水稻米粉的样品量为 3.00 g, 加蒸馏水 25.00 mL。
加温过程为 50℃下保持 1 min; 以恒速升到 95℃(3.8
min); 95℃下保持 2.5 min; 再以恒速下降到 50℃
(3.8 min), 在 50℃下保持 1.4 min。搅拌器在起始 10
s内转动速率为 960 r min1, 之后保持在 160 r min1。
RVA谱特征值主要以峰值黏度(peak viscosity, PKV)、
热浆黏度(hot paste viscosity, HPV)、冷胶黏度(cool
paste viscosity, CPV)、崩解值(breakdown viscosity,
BDV, 峰值黏度与热浆黏度之差)、消减值(setback
viscosity, SBV, 冷胶黏度与峰值黏度之差)、回复值
(consistence viscosity, CSV, 冷胶黏度与热浆黏度之
差)、峰值时间(peak time, PeT)和糊化温度(pasting
temperature, PaT)表示。每个样品测定 2次, 取其平
均值。黏滞值用 RVU (RVA黏度单位)表示。
1.5 统计分析
运用 Microsoft Excel 进行数据处理。用 DPS
V7.05系统软件进行方差及相关分析, 用 LSD (1east
significant difference test)进行样本平均数的差异显
著性比较。
2 结果与分析
2.1 生态条件与栽培方式对稻米淀粉 RVA 谱特
征值的主效及互作
由表 4可看出, 生态条件对稻米淀粉 RVA的峰
值黏度等 8 项特征值均存在极显著的主效应。除糊
化温度外, 栽培方式主效应、生态条件与栽培方式
的互作效应对 RVA 谱特征值的影响均达极显著水
平。说明淀粉 RVA谱特性不仅受生态条件影响, 同
时受栽培方式调控, 其变化为栽培方式与生态条件
共同影响的结果。从各指标的 F 值来看, 稻米淀粉
RVA 谱特征值受生态点的影响最大, 栽培方式对峰
值黏度、冷胶黏度和消减值的主效贡献大于两者互
作, 而热浆黏度和崩解值更易受互作的影响。各特
征值的变异系数为崩解值>消减值>热浆黏度>回复
值>峰值黏度>冷胶黏度>峰值时间>糊化温度。
2.2 生态条件对淀粉 RVA谱特性的影响
仁寿生态点(L1)海拔高度较低, 灌浆结实期平
均温度和日照时数明显高于郫县生态点(L2)和雅安
生态点(L3), 表 5 表明, 除消减值和峰值时间外, 其
峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度、崩解值、回复值
及糊化温度均高于其他生态点, 且差异均达显著或
极显著水平 ; 除糊化温度极显著低于雅安生态点
(L3)外, 郫县生态点(L2)峰值黏度等 7项指标均显著
或极显著高于雅安生态点(L3)。由此可见, 不同生态
条件间, 淀粉 RVA 谱特性差异明显, 生态条件对淀
粉 RVA谱特性具有极显著的主效应。
2.3 栽培方式对淀粉 RVA谱特性的影响
表 6表明, 栽培方式对淀粉 RVA谱特性具有调
控作用, 不同栽培方式致使淀粉 RVA 谱特性出现明
显变化。随着秧龄的减小, 灌浆结实期平均温度和
日照时数明显降低。峰值黏度和冷胶黏度均以长秧

表 4 稻米淀粉 RVA谱特征值联合方差分析(F值)
Table 4 Combination analysis of variance of RVA profile characteristic values (F-value)
变异来源
Variation source
峰值黏度
PKV
热浆黏度
HTV
冷胶黏度
CPV
消减值
SBV
崩解值
BDV
回复值
CSV
峰值时间
PeT
糊化温度
PaT
生态点 Location (L) 722.72** 147.02** 660.77** 29.96** 130.38** 55.76** 67.13** 390.66**
栽培方式 Cultivation (C) 28.33** 28.53** 26.63** 15.84** 59.37** 27.31** 21.90** 0.89
L×C 10.96** 33.08** 21.77** 9.80** 66.11** 25.83** 21.80** 1.58
变异系数 CV (%) 9.29 13.92 7.82 18.39 24.14 13.48 3.00 2.34
**表示 1%显著水平; *表示 5%显著水平。
** Significant at the 1% probability level; * Significant at the 5% probability level. PKV: peak viscosity; HTV: hot paste viscosity; CPV:
cool paste viscosity; SBV: setback viscosity; BDV: breakdown viscosity; CSV: consistence viscosity; PeT: peak time; PaT: pasting temperature.
720 作 物 学 报 第 38卷

表 5 生态条件对淀粉 RVA谱特性的影响
Table 5 Effects of ecological conditions on RVA profile characteristic values
生态点
Location
峰值黏度
PKV
(RVU)
热浆黏度
HTV
(RVU)
冷胶黏度
CPV
(RVU)
消减值
SBV
(RVU)
崩解值
BDV
(RVU)
回复值
CSV
(RVU)
峰值时间
PeT
(min)
糊化温度
PaT
(℃)
仁寿 Renshou 278.00 Aa 184.31 Aa 311.49 Aa 33.49 Cc 93.70 Aa 127.19 Aa 6.10 Bc 79.30 Aa
郫县 Pixian 249.79 Bb 179.28 Ab 291.34 Bb 41.55 Aa 70.51 Bc 112.06 Bb 6.33 Aa 75.36 Cc
雅安 Ya’an 226.31 Cc 151.59 Bc 263.50 Cc 37.20 Bb 74.72 Bb 111.91 Bb 6.27 Ab 75.94 Bb
表中数据为 6种栽培方式的平均值。同列内大小写字母分别表示在 0.01和 0.05水平差异显著, 具有相同字母的值表示差异不显著。
Values in this table are the average value of six cultivations. Values within a column followed by the same letter are not significantly
different at P<0.05 (small letter) and P<0.01 (capital letter) according to LSD test. PKV: peak viscosity; HTV: hot paste viscosity; CPV: cool
paste viscosity; SBV: setback viscosity; BDV: breakdown viscosity; CSV: consistence viscosity; PeT: peak time; PaT: pasting temperature.

龄高于短秧龄(C4>C1, C5>C2, C6>C3), 且峰值黏度
以 C6 最高, 冷胶黏度以 C4 最高; 消减值短秧龄双
苗优化定抛最高, 而长秧龄双苗手插和优化定抛则
高于短秧龄; 长秧龄单、双苗优化定抛崩解值和回
复值均高于短秧龄, 双苗手插则与之变化相反。不
同移栽方式导致淀粉 RVA 谱特性变化, 但无明显规
律。其中热浆黏度以双苗手插最高(双苗手插>双苗
定抛>单苗定抛); 单苗优化定抛峰值黏度、冷胶黏度
和峰值时间均最低; 而糊化温度不同栽培方式间差
异不明显。可以看出 , 栽培方式的主效应对淀粉
RVA谱特性具有明显的影响。
2.4 生态条件与栽培方式互作对淀粉 RVA 谱特
性的影响
表 7表明, 淀粉 RVA谱特性受生态条件与栽培
方式互作的显著影响。秧龄和移栽方式的改变均导
致各生态点淀粉 RVA谱特性的明显变化。仁寿较其
他生态点具有更加优越的光温条件, 而随秧龄的缩
短, 其灌浆结实期平均温度和日照时数降低最明显,
分别达到 1.7℃和 0.7 h。该生态点长秧龄处理峰值
黏度、热浆黏度、冷胶黏度、消减值和峰值时间均
高于短秧龄, 崩解值和回复值则以短秧龄较高; 而
移栽方式的改变使水稻植株具有不同的田间分布和
空间构型, 其峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度、消
减值和峰值时间以双苗优化定抛最高, 崩解值和回
复值则以单苗优化定抛最高, 糊化温度则以双苗手
插最高。郫县生态点, 光温条件居中, 随秧龄的减小
其灌浆结实期平均温度和日照时数减少幅度较小 ,
使其淀粉 RVA谱特征值除峰值黏度、冷胶黏度和糊
化温度变化与仁寿生态点相似外, 热浆黏度、消减
值、崩解值、回复值和峰值时间均与仁寿生态点表
现出相反趋势; 而移栽方式的改变使该生态点峰值
黏度、热浆黏度、冷胶黏度、消减值和峰值时间以
双苗手插最高, 崩解值和糊化温度以单苗优化定抛
最高, 回复值则以双苗优化定抛最高。雅安生态点

表 6 栽培方式对淀粉 RVA谱特性的影响
Table 6 Effects of cultivation methods on RVA profile characteristic values
栽培方式
Cultivation
峰值黏度
PKV
(RVU)
热浆黏度
HTV
(RVU)
冷胶黏度
CPV
(RVU)
消减值
SBV
(RVU)
崩解值
BDV
(RVU)
回复值
CSV
(RVU)
峰值时间
PeT
(min)
糊化温度
PaT
(℃)
C1 254.63 Bb 173.54 Bb 288.84 BCcd 34.21 CDde 81.08 BCc 115.29 BCb 6.24 BCb 76.78 a
C2 241.54 Dd 169.31 Bb 277.32 De 35.78 CDcd 72.24 DEde 108.01 Dc 6.24 BCb 76.82 a
C3 246.35 CDc 170.79 Bb 290.03 BCbc 43.68 Aa 75.56 CDd 119.24 Bb 6.26 Bb 76.88 a
C4 256.76 ABb 188.75 Aa 297.25 Aa 40.49 ABb 68.01 Ee 108.50 CDc 6.39 Aa 77.14 a
C5 248.06 Cc 154.43 Cc 285.88 Cd 37.82 BCbc 93.63 Aa 131.44 Aa 6.10 Dd 76.74 a
C6 260.86 Aa 173.54 Bb 293.36 ABab 32.50 De 87.32 Bb 119.82 Bb 6.17 CDc 76.83 a
表中数据为 3个生态点的平均值。C1: 30 d秧龄双苗手插; C2: 30 d秧龄单苗优化定抛; C3: 30 d秧龄双苗优化定抛; C4: 50 d秧
龄双苗手插; C5: 50 d秧龄单苗优化定抛; C6: 50 d秧龄双苗优化定抛。同列内大小写字母分别表示在 0.01和 0.05水平差异显著, 具有
相同字母的值表示差异不显著。
Values in this table are the average value of three ecological conditions. C1: 30 d double seedlings hand-transplanted treatment; C2: 30
d single seedling optimized-broadcasting treatment; C3: 30 d double seedlings optimized-broadcasting treatment; C4: 50 d double seedlings
hand-transplanted treatment; C5: 50 d single seedling optimized-broadcasting treatment; C6: 50 d double seedlings optimized-broadcasting
treatment. PKV: peak viscosity; HTV: hot paste viscosity; CPV: cool paste viscosity; SBV: setback viscosity; BDV: breakdown viscosity; CSV:
consistence viscosity; PeT: peak time; PaT: pasting temperature. Values within a column followed by the same letter are not significantly
different at P<0.05 (small letter) and P<0.01 (capital letter) according to LSD test.
第 4期 邓 飞等: 生态条件及栽培方式对稻米 RVA谱特性及蛋白质含量的影响 721


具有四川盆地典型的“弱光、寡照、高湿”生态特点,
秧龄的改变使其除崩解值外, 其他 7 项特征值长秧
龄均高于短秧龄; 移栽方式不同, 雅安生态点除消
减值以双苗优化定抛和回复值以单苗优化定抛最高
外, 其他 6项指标均以双苗手插最高。
由此可见, 不同生态条件下, 栽培方式间淀粉
RVA 谱特性差异显著, 而同一栽培方式的特征指标
因生态条件的变化而改变。且 RVA谱各项特征指标
所受影响程度不同 , 同一特征指标在不同生态点 ,
或栽培方式下会出现不同的变化。
2.5 生态条件和栽培方式对籽粒蛋白质含量的
影响
由表 8 可知, 生态条件对水稻籽粒蛋白质含量
影响极显著。随生态点海拔的升高, 光温条件逐渐
减弱, 籽粒蛋白质含量呈上升趋势, 雅安生态点分
别比仁寿及郫县生态点增高 34.4%和 11.1%。不同栽
培方式间籽粒蛋白质含量存在一定差异, 但差异均
未达到显著水平。不同生态条件下, 仁寿生态点长
秧龄单苗优化定抛比短秧龄双苗手插高 7.3%, 但差
异不显著; 郫县生态点短秧龄单苗优化定抛显著高
于长秧龄单苗优化定抛; 雅安生态点短秧龄双苗优
化定抛显著高于长秧龄单苗优化定抛。生态条件和
栽培方式互作效应对籽粒蛋白质含量影响不显著。
由此可见, 生态条件对籽粒蛋白质含量的影响明显
高于栽培方式。
3 讨论
3.1 生态条件对淀粉 RVA谱特性的影响
前人研究认为淀粉 RVA谱特性受基因、环境及
其互作效应的影响[14-15]。有关生态条件对淀粉 RVA
谱特性的影响已有较多研究。朱振华等[8]认为粳稻
的最高黏度、崩解值和糊化温度随海拔升高呈先降

表 7 互作效应对淀粉 RVA谱特性的影响
Table 7 Effect of interactions on RVA profile characteristic values
栽培方式
Cultivation
峰值黏度
PKV
(RVU)
热浆黏度
HTV
(RVU)
冷胶黏度
CPV
(RVU)
消减值
SBV
(RVU)
崩解值
BDV
(RVU)
回复值
CSV
(RVU)
峰值时间
PeT
(min)
糊化温度
PaT
(℃)
仁寿 Renshou
C1 272.79 Cc 160.50 Cd 292.59 De 19.79 De 112.29 Aa 132.09 ABa 5.93 Cd 79.40 a
C2 267.67 Cc 163.54 Ccd 297.13 De 29.46 Cd 104.13 ABb 133.58 ABa 5.93 Cd 78.90 a
C3 273.46 BCbc 193.33 Bb 315.38 BCc 41.92 Aa 80.13 Cc 122.05 BCb 6.17 ABbc 79.40 a
C4 282.63 Bb 203.54 ABab 322.84 Bb 40.21 ABab 79.08 Cc 119.29 Cb 6.30 Aa 79.40 a
C5 273.08 BCc 171.92 Cc 308.25 Cd 35.17 ABCbc 101.17 Bb 136.33 Aa 6.07 BCc 79.35 a
C6 298.38 Aa 213.00 Aa 332.79 Aa 34.42 BCcd 85.38 Cc 119.79 Cb 6.20 ABab 79.33 a
郫县 Pixian
C1 249.42 Bb 196.25 Ab 295.38 ABb 45.96 Aa 53.17 Cc 99.13 Dd 6.47 Ab 74.88 a
C2 238.04 Cc 199.00 Aab 279.38 Cd 41.34 Aa 39.04 Dd 80.38 Ee 6.60 Aa 75.63 a
C3 245.96 BCb 171.50 Bc 291.29 Bbc 45.34 Aa 74.46 Bb 119.79 Cc 6.30 Bc 75.25 a
C4 262.21 Aa 208.13 Aa 304.63 Aa 42.42 Aa 54.08 Cc 96.50 Dd 6.50 Aab 75.60 a
C5 243.54 BCbc 143.13 Ce 287.96 BCc 44.42 Aa 100.42 Aa 144.84 Aa 6.04 Cd 75.63 a
C6 259.58 Aa 157.71 BCd 289.42 Bbc 29.84 Bb 101.88 Aa 131.71 Bb 6.07 Cd 75.18 a
雅安 Ya’an
C1 241.67 Aa 163.88 Aa 278.55 Aa 36.88 ABbc 77.79 ab 114.67 a 6.33 ABab 76.08 ABa
C2 218.92 Bc 145.38 Bb 255.46 Bc 36.54 ABbc 73.54 ab 110.09 a 6.20 Bc 75.93 ABab
C3 219.63 Bc 147.54 Bb 263.42 Bb 43.80 Aa 72.08 ab 115.88 a 6.30 ABabc 76.00 ABab
C4 225.46 Bbc 154.58 ABab 264.29 Bb 38.84 ABab 70.88 b 109.71 a 6.37 Aa 76.43 Aa
C5 227.54 Bb 148.25 Bb 261.42 Bbc 33.88 Bbc 79.29 a 113.17 a 6.20 Bc 75.25 Bb
C6 224.63 Bbc 149.92 ABb 257.88 Bbc 33.25 Bc 74.71 ab 107.96 a 6.24 ABbc 75.98 ABab
表中数据为 3次重复平均值. C1~C6注解同表 6。同列内大小写字母分别表示在 0.01和 0.05水平差异显著, 具有相同字母的值
表示差异不显著。
Values in this table are the average value of three repetitions. The annotations of C1 to C6 are same to table 6. Values within a column
followed by the same letter are not significantly different at P<0.05 (small letter) and P<0.01 (capital letter) according to LSD test. PKV: peak
viscosity; HTV: hot paste viscosity; CPV: cool paste viscosity; SBV: setback viscosity; BDV: breakdown viscosity; CSV: consistence viscos-
ity; PeT: peak time; PaT: pasting temperature.
722 作 物 学 报 第 38卷

表 8 生态条件和栽培方式对水稻籽粒蛋白质含量
Table 8 Effects of ecological conditions and cultivation methods on protein content of grains (mg g1)
生态点 Location 栽培方式
Cultivation 仁寿 Renshou 郫县 Pixian 雅安 Ya’an
平均值
Average
C1 50.29 a 66.57 ab 73.13 ab 63.33 a
C2 52.26 a 72.04 a 67.50 b 63.93 a
C3 51.77 a 65.32 ab 77.51 a 64.86 a
C4 50.61 a 67.82 ab 70.47 ab 62.97 a
C5 53.95 a 62.54 b 66.83 b 61.11 a
C6 50.31 a 67.35 ab 72.33 ab 63.33 a
平均值 Average 51.53 Bc 66.94 Ab 71.29 Aa —
表中 C1~C6注解同表 6。同列内大小写字母分别表示在 0.01和 0.05水平差异显著, 具有相同字母的值表示差异不显著。
The annotations of C1 to C6 in this table are same to Table 6. Values within a column followed by the same letter are not significantly
different at P<0.05 (small letter) and P<0.01 (capital letter) according to LSD test.

后升趋势; 袁继超等[12]则指出籼稻随着种植地海拔
的升高, 最高黏度和崩解值先升后降。董文军等[21]
研究表明, 增温处理下水稻的峰值黏度、热浆黏度、
崩解值和糊化温度呈上升趋势; 王丰等[11]则指出灌
浆结实期高温处理使淀粉 RVA冷胶黏度、消减值和
回复值出现下降趋势。吴伟等[13]研究表明, 品种、
光强及其互作效应对直链淀粉含量及淀粉最高黏
度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度和消减值的效应
均显著或极显著。可见前人研究结果不尽相同。本
研究结果表明, 海拔高度与峰值黏度、回复值和糊
化温度呈显著的负相关关系(表 9); 随着年均温度和
灌浆结实期日均温度的降低, 峰值黏度、热浆黏度、
冷胶黏度、崩解值、回复值和糊化温度呈下降趋势,
且崩解值、回复值和糊化温度与其呈显著或极显著
正相关关系; 光强对水稻淀粉 RVA 谱特性主效作用
显著, 且水稻灌浆结实期日均日照时数与峰值黏度
和回复值呈显著正相关关系。结合前人研究结果可
知, 灌浆结实期日均温度和日照时数是影响稻米品
质的主要生态因子, 而充足的光温条件有利于良好
淀粉品质的形成。但随海拔的升高, 生态点间年均
温度、抽穗后 30 d日均温度和日照时数降低, 导致
水稻灌浆结实期光温条件不足 , 并最终导致淀粉
RVA谱特征值的差异。
此外, 通过对各生态指标与淀粉 RVA谱特征值
相关性的分析表明, 土壤 pH 和全氮含量均与峰值
黏度和冷胶黏度显著或极显著相关, 表明不同生态
点间淀粉 RVA 谱特性的差异不仅仅是海拔和光温
条件影响的结果, 也受到土壤特性的影响。
3.2 栽培方式对淀粉 RVA谱特性的影响
本试验表明, 稻米淀粉的 RVA谱特性不仅因生
态条件而异, 还在很大程度上受栽培方式及其互作
效应的影响, 其中以崩解值最敏感, 消减值次之。表

表 9 淀粉 RVA谱特征值及籽粒蛋白质含量与生态因子的相关系数
Table 9 Correlation coefficients of RVA profile and protein content of grains with ecological factors
指标
Index
海拔高度
Altitude
年均温
Average annual
temperature
抽穗后 30 d日均温度
Average temperature
in 30 d after heading
抽穗后 30 d日均日照时数
Average sunshine hours in
30 d after heading
土壤 pH
Soil pH
土壤全氮
Total soil N
content
峰值黏度 PKV –0.9565* 0.8912 0.9303 0.9758* 0.9943** –1.0000**
热浆黏度 HTV –0.7457 0.6185 0.6904 0.7938 0.8575 –0.9086
冷胶黏度 CPV –0.9043 0.8163 0.8675 0.9339 0.9684* –0.9898*
消减值 SBV 0.7357 –0.8422 –0.7872 –0.6825 –0.5954 0.5040
崩解值 BDV –0.9407 0.9854* 0.9647* 0.9125 0.8604 –0.7995
回复值 CSV –0.9862* 1.0000** 0.9962** 0.9709* 0.9376 –0.8940
峰值时间 PeT 0.9094 –0.9679* –0.9396 –0.8755 –0.8152 0.7470
糊化温度 PaT –0.9519* 0.9907** 0.9732* 0.9261 0.8774 –0.8197
蛋白质含量 PC 0.9993** –0.9778* –0.9933** –0.9992** –0.9884* 0.9659*
**表示 1%显著水平; *表示 5%显著水平。
** Significant at the 1% probability level; * Significant at the 5% probability level. PKV: peak viscosity; HTV: hot paste viscosity; CPV:
cool paste viscosity; SBV: setback viscosity; BDV: breakdown viscosity; CSV: consistence viscosity; PeT: peak time; PaT: pasting temperature; PC:
protein content.
第 4期 邓 飞等: 生态条件及栽培方式对稻米 RVA谱特性及蛋白质含量的影响 723


明在水稻优质栽培中应充分考虑栽培方式对崩解值
和回复值等淀粉 RVA 特征值的调控作用。谢黎虹
等 [22-23]研究指出 , 不同播期和密度处理下 , 淀粉
RVA 谱的消减值和回复值差异显著, 而不同播期和
收获期间, 峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度和回复
值存在显著差异。本研究表明, 不同生态条件下, 栽
培方式间淀粉 RVA谱特性差异显著, 秧龄和移栽方
式的改变, 均导致淀粉 RVA谱特性的显著变化。这
主要是因为秧龄不同, 则水稻灌浆结实期所遇光温
条件不同, 导致峰值黏度和冷胶黏度等特征值的差
异。而不同的移栽方式改变水稻植株的田间分布和
空间构型, 从而改变其光温利用效率, 最终导致淀
粉 RVA谱的差异。
研究同时表明, 生态条件不仅与品种存在互作
效应, 其与栽培方式对淀粉 RVA谱特性的互作效应
也达到极显著水平, 除糊化温度外, 峰值黏度等 7
项特征值均极显著受互作效应影响。不同生态条件
下, 栽培方式间淀粉 RVA谱特性差异显著。同一栽
培方式的特征指标因生态条件的变化而改变。
3.3 不同生态条件下蛋白质含量的变化及优质
栽培途径
已有研究表明, 随光强的降低, 稻米的蛋白质
含量极显著增加[24]; 董文军等[21]通过增温试验证实,
温度升高, 蛋白质含量下降。本研究也认为, 籽粒蛋
白质含量受生态条件影响显著, 与海拔高度和土壤
全氮含量呈显著或极显著正相关关系, 与灌浆结实
期日均温度和日照时数呈极显著负相关, 这表明灌
浆结实期是蛋白质积累的关键时期, 而强光和高温
均不利于籽粒蛋白质的积累。
有关淀粉 RVA 谱特征值与稻米蒸煮食味品质
的关系, 已有较多报道[3-5,14,19]。而张亚洁等[25-26]认
为一般情况下, 峰值黏度大、崩解值(淀粉粒)大、消
减值的绝对值小, 稻米食味好。本研究结果表明, 栽
培方式能有效地改善淀粉 RVA 谱特性, 因此, 通过
栽培方式调控稻米蒸煮食味品质是有效可行的。改
善稻米淀粉和蛋白质品质有以下措施: (1)早育壮秧。
秧龄的减小 , 水稻灌浆结实期光温条件逐渐降低 ,
不利于稻米优良品质的形成。因此, 应根据前茬作
物适时早播, 培育壮苗, 并于前作收获后及时移栽,
从而保证水稻灌浆结实期具有充足的光温条件。(2)
合理的移栽方式能使水稻具有良好田间分布和空间
构型, 降低水稻植株间的竞争, 提高光能利用率。(3)
测土施肥。本研究结果表明, 土壤全氮含量与峰值
黏度和崩解值负相关, 与消减值正相关, 过度氮素
施入不利于稻米品质的提高。因此, 应做到测土施
肥, 防止氮肥的滥用。(4)品种的生态布局。不同品
种间稻米品质差异明显, 而品质受生态条件影响显
著, 因此应根据具体的生态特点选用适宜品种。
4 结论
栽培方式及其与生态条件的互作效应对淀粉
RVA谱特性影响极显著。淀粉 RVA谱特性是环境、
品种和栽培方式共同作用的结果。因此 , 在研究
RVA 谱特性时, 不仅要考虑品种的差异, 同时也应
考虑到栽培方式的影响。通过栽培方式能有效调控
稻米品质, 长秧龄双苗优化定抛处理的蒸煮食味品
质更佳。
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