垩白指稻米淀粉的白色不透明部分,是决定稻米外观品质的重要指标。垩白增大,则稻米外观品质变差,严重影响稻米的市场价格。一般认为垩白与水稻籽粒胚乳中淀粉粒的排列有关。自然条件下,稻米内部的淀粉相互结合紧密,淀粉粒粘结成团,米粒表现为透明。灌浆不充分时,淀粉粒结合疏松,单个淀粉粒增多,折光率下降,透明度降低,表现为米粒中白色不透明的部分,形成垩白。垩白通常有垩白粒率和垩白度两种表示方法。垩白直接影响稻米的外观品质,同时也影响其他品质指标。Chun等人的研究显示,即使是5%的垩白粒率,也可能使稻米品质明显劣化[10]。一般认为,有垩白的米粒加工时易断裂,垩白降低稻米的加工品质。较多研究表明,垩白度与整精米率负相关;个别研究认为垩白粒率与整精米率正相关[11]。此外,垩白也影响稻米的蒸煮食品质。垩白度是易受气候因子影响的性状。在日平均温度、温度日较差、太阳辐射、湿度等气候因子中,日平均温度的影响最大。大量研究表明,灌浆期高温处理下,垩白显著增加[12,13]。定量研究短期高温对水稻籽粒垩白的影响具有重要意义。在高温对稻米垩白影响的量化方面,前人已经做过较多研究,用垩白度、垩白粒率作为量化垩白的指标。大部分研究的结果表明,灌浆期的温度是影响垩白形成的主要环境因素。此外,垩白的形成也受到太阳辐射、湿度和风速等因素的影响。前人用线性函数、先平后升的分段线性函数、二次函数、指数函数等量化了温度与籽粒垩白的关系[14]。Lanning等人研究了夜间极端温度对垩白的影响,并用二次函数定量描述它们的关系[15]。Tsukaguchi等人研究了同化物供应和心白的关系,并用反比例函数模拟[16]。然而,前人关于温度对稻米垩白影响的研究,大多探讨了相对长时间的高温对垩白的影响,而且主要是灌浆期高温对垩白的影响。对短期、关键时期高温对垩白的影响的量化研究较少。因此,本研究通过不同品种、孕穗期或开花期下、不同温度、不同高温持续时间的人工气候室试验,定量研究了短期高温对水稻籽粒垩白形成的影响,并基于本试验数据,对已有的垩白预测模型进行测试。本研究将为高温下水稻籽粒垩白形成的定量提供模拟和预测基础。
1 材料与方法
1.1 试验方案
本试验于2016年,在南京农业大学如皋市白蒲镇信息农业技术试验示范基地(32°16′N ,120°45′E)的人工气候室中实施。试验材料为两个具有耐热性差异的粳稻品种:淮稻5号(热敏型,记作V1)和武运粳24(耐热型,记作V2)。5月中下旬播种于大田,至6月中旬移栽到直径30cm,高35cm的塑料桶里,每桶3穴,每穴2株。置于大田自然环境下生长。分别于孕穗期或开花期移入人工气候室进行高温处理。处理期间人工气候室的湿度控制在70%,温度波动按照自然环境中气温的日变化进行模拟控制,控制温度与实际温度的相差保持在1℃以内。处理结束后移到大田环境下继续生长。生育期内管理措施与水稻高产栽培相同。高温处理设置2个处理阶段水平,孕穗期处理(S1)和开花期处理(S2)。设置3个温度水平,Tmax/Tmin分别为32℃/22℃(T1)、40℃/30℃(T2)和44℃/34℃(T3)。设置2个持续时间,分别是2d(D1)和4d(D2)。
1.2 取样与测试方法
1.2.1 取样方法
于水稻成熟期取水稻稻穗,每处理取3桶,作为3个重复。贮存三个月后手工脱粒,用于稻米外观品质的测定。
1.2.2 测试指标及测试方法
垩白度采用大米外观品质检测分析系统(万深SC-E大米检测仪,杭州万深检测科技有限公司)进行测定。温室内外的温度数据均用EM50(Decagon Devices,USA)每隔5分钟记录,精确到0.1℃。记录各处理的生育期。 短期高温对水稻籽粒垩白影响的定量研究(2):http://www.youerw.com/shengwu/lunwen_23152.html