吳海兵 劉道紅 鐘鳴 汪友元

摘要：稻（Oryza sativa L.）米品質(zhì)形成除受遺傳因素影響外，氣候因子發(fā)揮著很大作用，不僅直接影響稻米充實(shí)度、干物質(zhì)積累速率及花粉育性，同時(shí)也對(duì)子粒淀粉合成相關(guān)酶活性有顯著的調(diào)控效應(yīng)，進(jìn)而影響稻米品質(zhì)形成。綜合分析溫度和光照兩個(gè)主要?dú)夂蛞蜃訉?duì)碾米品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，日平均溫度低，晝夜溫差大，光照度強(qiáng)和日照長(zhǎng)度短有利于稻米整精米率和膠稠度提高，堊白率和堊白度降低，蛋白質(zhì)減少;日平均溫度高，晝夜溫差小，光照度弱和日照長(zhǎng)度短有利于堿消值和直鏈淀粉減少。在生產(chǎn)上，針對(duì)不同的氣候條件，選擇抗逆性強(qiáng)的水稻品種，耐高溫、高光照或低溫;加強(qiáng)天氣預(yù)測(cè)，根據(jù)水稻灌漿結(jié)實(shí)期可能發(fā)生的天氣狀況，人工調(diào)節(jié)移栽日期以避過(guò)不利天氣狀況，同時(shí)配以合適的栽培管理措施以提高稻米品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：氣候因子;稻（Oryza sativa L.）米品質(zhì);溫度;光照

中圖分類(lèi)號(hào)：S511? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）02-0013-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.02.003? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

水稻（Oryza sativa L.）是中國(guó)重要的糧食作物之一，全國(guó)超過(guò)50%的人口以稻米為食;隨著水稻生產(chǎn)水平的提高，稻米品質(zhì)也越來(lái)越成為生產(chǎn)的重點(diǎn)，保證產(chǎn)量的同時(shí)提高稻米品質(zhì)是目前中國(guó)水稻生產(chǎn)面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)外一致認(rèn)可的評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)的指標(biāo)為外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[1，2]。影響稻米品質(zhì)的主要因素有品種、氣候環(huán)境、栽培管理等[3]，而氣候中溫度和光照是影響稻米品質(zhì)的主要因子[4]。孟亞利等[5]發(fā)現(xiàn)影響稻米品質(zhì)的主要因子是日均溫和日均輻射量，其中日均溫是主導(dǎo)因子。胚乳中淀粉粒的合成與積累是水稻子粒灌漿充實(shí)的主要生理過(guò)程，這一生理過(guò)程對(duì)稻米品質(zhì)形成影響最大。前人研究認(rèn)為，齊穗后20 d內(nèi)是稻米品質(zhì)形成的溫度敏感時(shí)期，齊穗后20 d后溫度對(duì)稻米品質(zhì)的形成影響較小[6，7]。中國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)主要分布于東北地區(qū)、長(zhǎng)江中下游平原區(qū)和四川盆地等，東北水稻主產(chǎn)區(qū)生育期短，晝夜溫差大、日照時(shí)間長(zhǎng)，在灌漿結(jié)實(shí)期易遇低溫陰雨等天氣;長(zhǎng)江中下游平原區(qū)和四川盆地等水稻主產(chǎn)區(qū)水稻生育期長(zhǎng)，晝夜溫差較小，日照強(qiáng)度大，在灌漿結(jié)實(shí)期易遇高溫長(zhǎng)光照等天氣。不同品種類(lèi)型稻米品質(zhì)形成所需溫度不同，研究表明秈稻稻米品質(zhì)形成的最適溫度為21～25 ℃，粳稻為21～24 ℃[8]。在齊穗后20 d內(nèi)高溫會(huì)加快灌漿速率，灌漿期縮短，稻米子粒充實(shí)度不良，導(dǎo)致糙米率、精米率和整精米率下降，堊白粒率升高，同時(shí)也影響糖類(lèi)、淀粉和蛋白質(zhì)的合成;反之，低溫下水稻生長(zhǎng)發(fā)育延緩，子粒灌漿速率下降，導(dǎo)致精米率下降。對(duì)于光照，光照度增大，溫度相應(yīng)地升高，高溫加快了水稻生長(zhǎng)發(fā)育，灌漿期縮短，堊白增多、精米率下降，不利于稻米品質(zhì)的形成。相反，遮陽(yáng)處理后，水稻光合能力下降，物質(zhì)生產(chǎn)減少和灌漿不良，稻米子粒充實(shí)變差，進(jìn)而影響糖類(lèi)、蛋白質(zhì)合成和淀粉理化性質(zhì)，最終影響稻米品質(zhì)[9]。

在品種相同條件下，氣候環(huán)境是影響稻米品質(zhì)形成的最重要因素，氣候變化直接影響灌漿結(jié)實(shí)期子粒中糖類(lèi)、淀粉和蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)化，進(jìn)而導(dǎo)致品質(zhì)的變化;綜述溫度和光照對(duì)稻米品質(zhì)形成及其影響機(jī)制的研究進(jìn)展，并在此基礎(chǔ)上為避免因氣候因子導(dǎo)致稻米品質(zhì)變劣提出相關(guān)建議，旨在闡述氣候因子對(duì)稻米品質(zhì)形成影響的內(nèi)在機(jī)理，揭示其形成規(guī)律，為培育優(yōu)質(zhì)稻米提供參考。

1? 溫度對(duì)稻米品質(zhì)的影響

研究表明，灌漿結(jié)實(shí)期20 d內(nèi)是稻米品質(zhì)形成主要時(shí)期，在此時(shí)期溫度發(fā)揮著很大的作用[7]。稻米中淀粉占大部分，占精米的75%以上（14%的含水量）;一般認(rèn)為稻米品質(zhì)的形成也是淀粉生成過(guò)程。在一定的高溫條件下，隨著光合速率加快，子粒中蔗糖含量和莖葉中可溶性糖含量明顯增加，這為下一步的糖類(lèi)合成淀粉奠定了基礎(chǔ)，在高溫下相關(guān)酶活性的變化影響著蔗糖的轉(zhuǎn)化和淀粉的合成。主要過(guò)程如下，在淀粉合成的開(kāi)始階段，蔗糖被蔗糖合成酶酶解生成果糖和二磷酸尿核苷葡萄糖（UDPG），或在轉(zhuǎn)化酶作用下分解為葡萄糖和果糖。李天[10]在高溫條件下對(duì)水稻植株中蔗糖分解產(chǎn)物的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，葡萄糖和果糖含量并未隨蔗糖含量的增加而相應(yīng)顯著增加，表明蔗糖在高溫下分解受到抑制，即溫度升高可以促進(jìn)蔗糖向水稻子粒中運(yùn)輸，卻抑制了蔗糖在子粒中分解。在后面的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，蔗糖的分解產(chǎn)物葡萄糖、果糖和UDPG轉(zhuǎn)化生成1-磷酸葡萄糖（G1P），G1P從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到淀粉粒中，然后在腺普二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶作用下生成腺普二磷酸葡萄糖（ADPG）——淀粉的前體物質(zhì)。王忠華等[11]研究發(fā)現(xiàn)，G1P轉(zhuǎn)化形成為ADPG是淀粉合成中的重要環(huán)節(jié);在高溫條件下，參與該過(guò)程的ADPG焦磷酸化酶活性下降顯著，導(dǎo)致ADPG的合成受到抑制;淀粉合成酶在隨后的ADPG合成直鏈淀粉（amylose content，AC）過(guò)程中發(fā)揮重要作用，而在高溫條件下可溶性淀粉合成酶和顆粒結(jié)合型淀粉合成酶活性均表現(xiàn)為下降，則又不利于直鏈淀粉的合成。前面已合成的AC轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉的過(guò)程中，淀粉分支酶（Q酶）是關(guān)鍵酶，高溫條件下可溶性淀粉分支酶活性增強(qiáng)，有利于AC轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉，導(dǎo)致AC在總淀粉含量中占比下降。高溫下淀粉去分支酶活性下降，抑制支鏈淀粉轉(zhuǎn)化為AC。由于高溫下子粒里酶活性總體下降，導(dǎo)致成熟期子粒的AC合成量減少，AC在淀粉總含量中占比下降。由于淀粉合成積累量的減少，導(dǎo)致稻米子粒中淀粉粒充實(shí)度不足，排列疏松，堊白較易形成，整精米率下降，所以說(shuō)高溫條件下稻米子粒中酶活性和碳水化合物代謝是稻米品質(zhì)形成的直接影響因素。

1.1? 溫度對(duì)稻米碾米品質(zhì)的影響

糙米率、精米率和整精米率是評(píng)價(jià)稻米碾米品質(zhì)的主要指標(biāo)[12]。影響稻米整精米率提高的主要時(shí)期是齊穗后20 d內(nèi)，這段時(shí)間也是其對(duì)氣候因素敏感的時(shí)期。朱碧巖等[13]通過(guò)人工氣候控溫試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，稻米整精米率形成有效積累速率與齊穗后20 d內(nèi)溫度呈二次曲線(xiàn)模型關(guān)系，積累天數(shù)與溫度呈線(xiàn)性負(fù)相關(guān);二次曲線(xiàn)模型表明，溫度達(dá)到一定值時(shí)積累速率最大，低于該溫度指標(biāo)時(shí)，溫度對(duì)積累速率與有效積累天數(shù)的影響有相互補(bǔ)償作用;高于該溫度指標(biāo)時(shí)則沒(méi)有補(bǔ)償作用，溫度繼續(xù)升高，有效積累天數(shù)和積累速率均呈下降趨勢(shì)，不利于整精米率的形成;同時(shí)得出結(jié)論，齊穗后20 d內(nèi)是稻米粒重和整精米率形成的主要時(shí)間段，進(jìn)而估算出粒重形成的適宜溫度指標(biāo)，秈稻為24.14～25.50 ℃，粳稻為23.65～24.83 ℃;稻米整精米率形成的適宜溫度指標(biāo)，秈稻為23.11～24.65 ℃，粳稻為21.61～23.48 ℃。溫度對(duì)粒重和整精米率提高需要經(jīng)歷一定的時(shí)間才可以達(dá)到明顯效果（一般為9～12 d），這樣才能顯示出其影響效果。

在水稻灌漿結(jié)實(shí)期，高溫加速了子粒胚乳細(xì)胞生長(zhǎng)和子粒充實(shí)，縮短了灌漿期[14];以往研究結(jié)果一致表明，水稻灌漿期高溫降低了稻米的精米率和整精米率[15-17]。但是并非溫度越低越好，孟亞利等[18]研究表明溫度降低時(shí)，稻米的整精米率有所下降，粳稻品種整精米率最適溫度比秈型品種（組合）偏低，并且在適宜溫度條件下粳型品種整精米率顯著高于秈型品種，主要是由于品種遺傳特性不同所致。

1.2? 溫度對(duì)稻米外觀品質(zhì)的影響

稻米外觀品質(zhì)一般是指精米的形狀、透明度、堊白性狀、大小等外觀物理特性。孟亞利等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)實(shí)期25～27 ℃范圍內(nèi)稻米堊白粒率形成反應(yīng)敏感;溫度超過(guò)25 ℃時(shí)堊白粒率顯著提高，外觀品質(zhì)下降。研究表明，灌漿結(jié)實(shí)期高溫加速了水稻灌漿，縮短灌漿時(shí)間，從而導(dǎo)致稻米子粒淀粉累積不足，稻米堊白粒率增加，導(dǎo)致稻米透明度變差[14，19]。盛婧等[20]研究表明，花后6～20 d溫度變化對(duì)堊白粒率影響較大;在同一時(shí)段，在25～40 ℃內(nèi)隨溫度升高，堊白粒率主要表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)。溫度對(duì)稻米堊白度的影響和對(duì)堊白粒率的影響基本保持一致，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，堊白度呈增加趨勢(shì)。程方民等[14]發(fā)現(xiàn)低溫條件下，低溫對(duì)粳稻品種稻米堊白形成影響較小，對(duì)秈稻品種堊白有不同程度的影響。陳能等[21]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于容易發(fā)生堊白的水稻品種，堊白在高溫下形成較早，堊白粒率與面積在灌漿過(guò)程變化不明顯，堊白在適溫下逐漸增多，堊白粒率及其面積變化均弱于處于高溫條件下的變化;堊白少的品種，在高溫下其堊白粒率是隨灌漿的持續(xù)而逐漸增加，其面積變化不明顯，而適溫下堊白基本無(wú)變化。袁莉民等[22]以雜交水稻為材料，在灌漿不同時(shí)段進(jìn)行低溫處理，發(fā)現(xiàn)子粒堊白面積有所增加;而在灌漿前期對(duì)水稻植株進(jìn)行低溫處理，然后在適溫下完成灌漿成熟的子粒，其強(qiáng)勢(shì)粒堊白面積無(wú)顯著改變，弱勢(shì)粒的堊白面積顯著增加。徐富賢等[23]研究認(rèn)為，齊穗后20 d內(nèi)的氣候變化對(duì)堊白形成的影響較大，其中日均溫和日最低溫是堊白形成的主要影響因子，日均溫和日最低溫降低均可有效地減少稻米的堊白度和堊白粒率。

1.3? 溫度對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)的影響

蒸煮品質(zhì)是指稻米在蒸煮過(guò)程中所表現(xiàn)出的特性，主要衡量的指標(biāo)有AC含量、膠稠度、糊化溫度和米粒伸長(zhǎng)性，其中稻米糊化溫度和膠稠度與AC值有一定相關(guān)性。AC含量升高，米飯的光澤度、柔軟性和黏性隨著下降，米飯的食味品質(zhì)變差[24]。脂肪是稻米的重要組成部分，也很大程度影響著稻米食味品質(zhì)。劉宜柏等[25]對(duì)早秈稻食味品質(zhì)和其組分進(jìn)行相關(guān)性分析后發(fā)現(xiàn)，和其他組分相比，稻米脂類(lèi)含量對(duì)稻米食味品質(zhì)影響較大，脂肪含量高，AC含量中等偏低，膠稠度軟或中等偏軟，米粒延伸性好的稻米食味品質(zhì)好。于永紅等[26]也持相似觀點(diǎn)，在一定范圍內(nèi)，稻米脂肪含量上升可以極顯著提高稻米食味品質(zhì)，脂肪含量高的稻米蒸煮后，米粒表面光亮，其口感和香味佳。

在溫度對(duì)稻米AC影響方面，以前的研究一致認(rèn)為齊穗后20 d內(nèi)溫度變化對(duì)稻米的AC含量影響最大[6，7]。周德翼等[27]研究表明，大部分品種的AC與結(jié)實(shí)期溫度間存在二次曲線(xiàn)關(guān)系，高AC品種在較高溫度下AC最大，而中、低AC品種在較低溫度下AC達(dá)到最大值，AC對(duì)溫度的敏感性與溫度的高低相關(guān)，不同品種類(lèi)型間存在差異。朱碧巖等[28]進(jìn)一步總結(jié)出稻米AC含量與齊穗后20 d內(nèi)溫度的關(guān)系可分為4種類(lèi)型：正相關(guān)反應(yīng)型、負(fù)相關(guān)反應(yīng)型、二次曲線(xiàn)反應(yīng)型、對(duì)溫度反應(yīng)不敏感型。程方民等[29]通過(guò)多類(lèi)型品種的田間分期播種和人工氣候箱控溫處理等試驗(yàn)，得出不同AC類(lèi)型水稻品種對(duì)溫度變化的反應(yīng)存在比較明顯的規(guī)律性，在一定溫度范圍內(nèi)，高AC品種AC值隨溫度上升而增加，而中、低AC類(lèi)型的AC值隨溫度上升有下降趨勢(shì)。

在食味品質(zhì)方面，稻米食味性和淀粉RVA譜特征關(guān)系密切，它與直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例相關(guān)[30]。一般而言，淀粉的最高黏度和崩解值大，消減值小，則稻米的食味性較好[31]。曹云英[32]研究表明，抽穗灌漿早期高溫處理稻米崩解值與消減值呈顯著負(fù)相關(guān)，稻米直鏈淀粉含量與崩解值呈顯著負(fù)相關(guān)、與消減值呈顯著正相關(guān)，表明高溫降低了稻米的食味品質(zhì)。

1.4? 溫度對(duì)稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是指稻米中含有營(yíng)養(yǎng)成分，營(yíng)養(yǎng)成分主要包括淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、維生素。直鏈淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪是稻米重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組成，三者在稻米中可以相互轉(zhuǎn)化，其中淀粉可以和一些脂肪結(jié)合形成淀粉脂，而淀粉脂與直鏈淀粉又有一定相關(guān)性，其隨著直鏈淀粉含量的上升而上升[33，34]。于永紅等[26]研究表明，直鏈淀粉與脂肪之間呈極顯著負(fù)相關(guān)。周廣洽等[35]采用不同的海拔高度和人工氣候箱來(lái)人為調(diào)節(jié)溫度，研究不同溫度下稻米品質(zhì)的變化情況，研究發(fā)現(xiàn)高溫或低溫均會(huì)導(dǎo)致稻米蛋白質(zhì)、氨基酸含量的降低;在不同溫度下，以25 ℃左右種植的水稻稻米蛋白質(zhì)、氨基酸含量為最高。然而，梁成剛等[36]、張磊等[37]研究認(rèn)為在高溫下，水稻子?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量和蛋白質(zhì)含量均呈顯著或極顯著升高。曹云英[32]研究表明，高溫不僅影響稻米蛋白質(zhì)含量，而且影響其蛋白質(zhì)組分;然而，高溫下稻米中醇溶蛋白、清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量增加，表明高溫有利于稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提高，但對(duì)食味品質(zhì)的表達(dá)產(chǎn)生了一定影響。前人研究結(jié)果表明，稻米中的清蛋白、球蛋白和谷蛋白中含有人體必需的精氨酸、甘氨酸、賴(lài)氨酸等，其易消化、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白;而醇溶蛋白中的賴(lài)氨酸與稻米食味呈顯著負(fù)相關(guān)，其含量較低，屬于劣質(zhì)蛋白[38]。稻米食味性與蛋白質(zhì)含量有一定相關(guān)性，當(dāng)?shù)久椎鞍踪|(zhì)含量高于7%時(shí)，隨著蛋白質(zhì)含量增加，其食味性變差[39]。

2? 光照對(duì)稻米品質(zhì)的影響

灌漿結(jié)實(shí)期稻米品質(zhì)的形成除了受溫度影響外，光照是氣候因子里第二大影響因子。水稻子粒在灌漿結(jié)實(shí)過(guò)程中，光照增強(qiáng)，相應(yīng)的溫度升高，其影響機(jī)理類(lèi)似于高溫對(duì)稻米品質(zhì)形成的影響，在此主要解釋弱光下光照對(duì)稻米品質(zhì)形成的影響。弱光下，水稻光合作用受到抑制，莖葉中可溶性糖和子粒中的蔗糖含量明顯降低;這直接導(dǎo)致糖類(lèi)合成子粒中的淀粉減少。同時(shí)，弱光下這一過(guò)程中相關(guān)酶活性下降，阻礙淀粉、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)等的合成，從而對(duì)稻米品質(zhì)產(chǎn)生影響。主要過(guò)程在淀粉合成的開(kāi)始階段，水稻植株中蔗糖在蔗糖合成酶的酶解下分解形成果糖和UDPG，或在轉(zhuǎn)化酶作用下分解為葡萄糖和果糖。弱光條件下蔗糖合成酶活性減弱，而液泡型轉(zhuǎn)化酶和細(xì)胞壁結(jié)合型轉(zhuǎn)化酶活性增強(qiáng)。李天[10]在弱光條件下測(cè)定蔗糖的分解產(chǎn)物時(shí)發(fā)現(xiàn)，葡萄糖和果糖含量并沒(méi)有隨蔗糖含量的減少而顯著減少;說(shuō)明弱光促進(jìn)了蔗糖的分解。弱光下蔗糖合成酶活性下降，而轉(zhuǎn)化酶的活性增強(qiáng)，促進(jìn)了蔗糖的分解，分解產(chǎn)物葡萄糖、果糖和UDPG再轉(zhuǎn)化合成為G1P。弱光下，水稻植株中ADPG焦磷酸化酶活性基本無(wú)變化，G1P被ADPG焦磷酸化酶酶解形成ADPG。淀粉合成酶在ADPG合成AC的過(guò)程中發(fā)揮著主要作用;而弱光條件下可溶性淀粉合成酶和顆粒結(jié)合型淀粉合成酶的活性下降，不利于淀粉的合成。弱光條件下顆粒結(jié)合型淀粉分支酶和可溶性淀粉分支酶活性增強(qiáng)，有利于AC向支鏈淀粉轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致AC在總淀粉量中的占比下降，不同水稻品種在弱光條件下顆粒結(jié)合型淀粉分支酶和可溶性淀粉分支酶活性有所差異。由于淀粉去分支酶的作用表現(xiàn)在種子發(fā)芽過(guò)程，在子粒淀粉合成中的作用很小，因此其對(duì)稻米品質(zhì)的影響不明顯。由于弱光條件下淀粉在灌漿結(jié)實(shí)過(guò)程中積累量較少，導(dǎo)致淀粉粒充實(shí)不足、排列疏松，堊白粒率和堊白度增加，整精米率下降;說(shuō)明弱光條件下水稻灌漿結(jié)實(shí)過(guò)程中酶活性和碳水化合物代謝在稻米品質(zhì)的形成中發(fā)揮重要作用。

2.1? 光照對(duì)稻米碾米品質(zhì)的影響

不同的水稻品種，光照對(duì)其碾米品質(zhì)有很大影響。任萬(wàn)軍等[9]在水稻灌漿期通過(guò)采用常規(guī)光照、49%遮陽(yáng)和69%遮陽(yáng)處理發(fā)現(xiàn)稻米糙米率、精米率與整精米率均受到弱光的影響;隨光照度減弱，精米率與整精米率均顯著降低，其中整精米率降低幅度最大。先前研究[40，41]結(jié)果一致認(rèn)為，隨著光照度的減弱，稻米的糙米率、精米率和整精米率均會(huì)下降。然而，并非光照度越強(qiáng)，稻米的糙米率、精米率和整精米率越高。

2.2? 光照對(duì)稻米外觀品質(zhì)的影響

水稻灌漿期如果光照不足，光合作用受到抑制，特別是田間郁閉，通氣和透光性不良，稻米堊白發(fā)生率增加;但是光照增強(qiáng)，溫度相應(yīng)升高，促使灌漿過(guò)程縮短，加速了稻米成熟，導(dǎo)致稻米堊白的形成。任萬(wàn)軍等[9]研究結(jié)果也證實(shí)了這一結(jié)論，其研究表明遮光處理的水稻稻米堊白粒率及堊白度比常規(guī)光照要高。姜楠[42]研究表明，遮光導(dǎo)致稻米外觀品質(zhì)顯著降低，隨著遮光時(shí)期的后移和遮光強(qiáng)度的增強(qiáng)，堊白度和堊白粒率呈顯著上升的趨勢(shì)。劉博等[43]研究結(jié)果表明，光照度降低時(shí)，稻米的堊白粒率增加;堊白大小有隨著光照減弱而增大的趨勢(shì)。光照過(guò)高或過(guò)低均會(huì)導(dǎo)致稻米堊白粒率和堊白度增加，導(dǎo)致稻米外觀品質(zhì)變差。

2.3? 光照對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)的影響

光照度對(duì)稻米AC有著顯著影響，光照度減弱后稻米AC下降，且隨著弱光時(shí)間延長(zhǎng)和程度增強(qiáng)AC降低程度也增強(qiáng)。不同水稻類(lèi)型和品種對(duì)光照度反應(yīng)程度為雜交稻>常規(guī)稻，雜交秈稻>雜交粳稻[44]。李天[10]的研究結(jié)果表明，稻米AC含量與灌漿成熟期日均光照度間存在明顯的二次曲線(xiàn)方程關(guān)系，說(shuō)明稻米的AC達(dá)到最大值有一個(gè)最適光照度。光照度降低，光合作用受阻，子粒灌漿變慢，AC積累量下降;光照度增大，溫度也相應(yīng)升高，水稻結(jié)實(shí)期縮短，淀粉的積累量下降，導(dǎo)致稻米堊白形成，堊白米率升高。董明輝等[45]采用兩個(gè)水稻品種研究發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)變化對(duì)兩類(lèi)型水稻品種RVA譜特征參數(shù)的影響趨勢(shì)一致，隨光強(qiáng)減弱，崩解值逐漸降低，消堿值則相反，食味品質(zhì)變差。

2.4? 光照對(duì)稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

在稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面，周廣洽等[35]研究結(jié)果表明光照較弱的條件下，光合產(chǎn)物減少，稻米千粒重下降，而光照越弱，光合作用越小，千粒重越小，但單位質(zhì)量氨基酸的含量卻隨光照減弱而增加，說(shuō)明弱光有利于稻米結(jié)實(shí)過(guò)程中氨基酸的積累，李天[10]持類(lèi)似觀點(diǎn)。任萬(wàn)軍等[9]、劉博等[43]研究發(fā)現(xiàn)隨著光強(qiáng)減弱，子粒蛋白質(zhì)含量極顯著上升。因?yàn)楣庹斩葴p弱導(dǎo)致植株組織中氮增加，促使含氮化合物向穗部運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)抑制了碳水化合物合成能力和碳水化合物的轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致子粒蛋白質(zhì)含量的升高。但是子粒中蛋白質(zhì)含量提高到一定值時(shí)，稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相應(yīng)地提高，但米飯的食味品質(zhì)有所下降。本莊一雄[46]的遮光試驗(yàn)表明，子粒蛋白質(zhì)含量和灌漿后期光照呈正相關(guān)關(guān)系，遮光會(huì)抑制水稻植株對(duì)葡萄糖的吸收及向穗部的運(yùn)輸，進(jìn)而阻礙蛋白質(zhì)的合成和導(dǎo)致其含量降低。據(jù)國(guó)際水稻研究所（IRRI）研究結(jié)果，在熱帶氣候條件下，光照度增強(qiáng)時(shí)，稻米蛋白質(zhì)含量降低[47]。除此以外，灌漿結(jié)實(shí)期日照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也不利于蛋白質(zhì)的積累。

3? 不同溫度和光照對(duì)稻米品質(zhì)性狀的影響

影響稻米品質(zhì)的主要因素是品種，其次是環(huán)境因素和栽培管理;要結(jié)合實(shí)際情況和當(dāng)?shù)貧夂驙顩r選擇合適的水稻品種，如當(dāng)?shù)胤e溫、光照、倒伏風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)量要求等。目前公認(rèn)品質(zhì)較好的東北大米，除了其好的品種以外，還有當(dāng)?shù)厮幍姆e溫帶、晝夜溫差和光照等綜合作用。綜合李天[10]的研究結(jié)果和上文綜述將水稻灌漿結(jié)實(shí)過(guò)程中的溫度和光照對(duì)稻米品質(zhì)性狀的影響進(jìn)行總結(jié)（表1）。

一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)稻米應(yīng)是外觀好、食味佳、整精米率高、堊白度和直鏈淀粉含量低、支鏈淀粉含量高和蛋白質(zhì)含量低、無(wú)污染、無(wú)公害、無(wú)雜質(zhì)、衛(wèi)生營(yíng)養(yǎng)的商品米。按照上文和李天[10]的研究結(jié)果可以得出，有利于稻米整精米率上升、堊白度和堊白粒率下降的適宜溫光條件是日平均溫度低、晝夜溫差大、光照強(qiáng)和日照長(zhǎng)度短;有利于稻米膠稠度提高和蛋白質(zhì)減少的適宜溫光條件是日平均溫度低、晝夜溫差大、光照強(qiáng)和日照長(zhǎng)度長(zhǎng);有利于堿消值減少和直鏈淀粉減少的適宜溫光條件是日平均溫度高、晝夜溫差小、光照強(qiáng)度弱和日照長(zhǎng)度短。但在灌漿結(jié)實(shí)期，不同系列水稻品種稻米品質(zhì)形成的適宜溫光條件有一個(gè)范圍，同時(shí)子粒形成過(guò)程中淀粉、糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的積累量達(dá)到多少時(shí)，稻米碾米品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最佳，目前這些方面的研究不夠深入，需要進(jìn)一步研究。

4? 小結(jié)與展望

綜上所述，光照和溫度對(duì)稻米品質(zhì)形成的影響存在一定相互性，例如光照增強(qiáng)時(shí)會(huì)加快光合作用，提高糖類(lèi)化合物的積累，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致溫度上升，會(huì)加快子粒灌漿結(jié)實(shí)進(jìn)程，縮短灌漿結(jié)實(shí)期，不利于稻米品質(zhì)的形成，這個(gè)影響過(guò)程是光照和溫度綜合作用。弱光條件下，光合作用下降，同時(shí)溫度下降，子粒灌漿結(jié)實(shí)進(jìn)程變慢，充實(shí)度不足，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累不充分。所以說(shuō)光照和溫度對(duì)稻米品質(zhì)的形成存在一定的互作性。

一個(gè)地區(qū)的氣候條件要絕對(duì)地達(dá)到各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的最優(yōu)是不可能的，另外評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)的優(yōu)劣還需要考慮個(gè)人口感愛(ài)好。稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好的其蛋白質(zhì)含量高，但食味品質(zhì)會(huì)有所下降;所以具體評(píng)價(jià)還需要依據(jù)稻米用途、不同地域、不同人群和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因子。然而這些并不是影響稻米品質(zhì)改善的主導(dǎo)因子，不同地區(qū)水稻種植需要考慮所處的氣候特征、市場(chǎng)需求適宜的調(diào)整管理。

長(zhǎng)江中下游、四川盆地等水稻主產(chǎn)區(qū)灌漿結(jié)實(shí)期易遇高溫和高光照天氣，會(huì)導(dǎo)致光合抑制，光合產(chǎn)物生成受阻，灌漿過(guò)快，進(jìn)而影響稻米品質(zhì);在東北水稻種植中，灌漿結(jié)實(shí)期易遇陰雨低溫，光合作用減弱，植株光合物質(zhì)積累能力小和子粒灌漿速率低，影響稻米品質(zhì)的形成。應(yīng)針對(duì)不同的氣候條件，選擇抗逆性強(qiáng)的水稻品種，耐高溫高光照或低溫等。加強(qiáng)天氣預(yù)測(cè)，根據(jù)水稻灌漿結(jié)實(shí)期可能發(fā)生的天氣狀況，人工調(diào)節(jié)移栽日期以避過(guò)不利天氣狀況，同時(shí)配以合適的栽培管理對(duì)提高稻米品質(zhì)具有重要作用。

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