不同有機肥處理對水稻品質(zhì)和食味的影響

陳帥君　邊嘉賓，　丁得亮，　崔晶（天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津0084；天津農(nóng)學(xué)院科技處，天津0084；天津中日水稻品質(zhì)·食味研究中心，天津0084；第一作者：86895955@qq.com；通訊作者：bjb00400@6.com）

不同有機肥處理對水稻品質(zhì)和食味的影響

陳帥君1邊嘉賓1，2，3*丁得亮1，3崔晶2，3
（1天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津300384；2天津農(nóng)學(xué)院科技處，天津300384；3天津中日水稻品質(zhì)·食味研究中心，天津300384；第一作者：86895955@qq.com；*通訊作者：bjb20042002@163.com）

以華北地區(qū)主栽的11個水稻品種為材料，采用5種有機肥處理方法，探討不同處理水稻的品質(zhì)、食味情況及其相互關(guān)系。結(jié)果表明，不同有機肥處理對水稻外觀品質(zhì)雖沒有顯著影響，但有機肥處理的數(shù)值高于常規(guī)處理，其中，酒糟處理的整精米率最高，堊白粒率和堊白度最低；食味方面，蛋白質(zhì)含量、直連淀粉含量、RVA特性，除味道以外的食味品嘗結(jié)果不同處理間都不存在顯著差異，而食味特性各項指標(biāo)上各處理間存在顯著差異；米糠處理在食味特性和品嘗上都優(yōu)于其他處理，而且蛋白質(zhì)含量最低，常規(guī)處理直鏈淀粉含量最低。

水稻；有機肥料；品質(zhì)；食味

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和居民收入水平的提高，人們的飲食習(xí)慣也逐漸開始轉(zhuǎn)型，由最開始的數(shù)量型向食味、質(zhì)量型轉(zhuǎn)變［1］。因此，近幾年對優(yōu)質(zhì)食味米的需求不斷上漲。面對激烈的國內(nèi)外市場競爭，優(yōu)質(zhì)食味米的開發(fā)和研究日漸重要，但與日本、韓國相比，我國對稻米食味的研究仍處于相對落后的水平。努力提高水稻品質(zhì)、食味，發(fā)展與其相關(guān)的配套技術(shù)，是我國水稻食味研究的當(dāng)務(wù)之急。因此，筆者擬通過此次試驗，分析施用不同有機肥對水稻品質(zhì)、食味的影響，篩選出適宜的水稻品種和有機肥料，以為合理栽培技術(shù)方案的制定和水稻品質(zhì)、食味水平的提高提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1試驗材料與田間試驗設(shè)計

試驗設(shè)在天津市寶坻區(qū)黃莊農(nóng)場。參試品種有11個：津原45、津星1號、E28、津星2號、鹽豐47、早花2號、津稻779、中作93、鹽粳2號、津川1號、金珠1號，對應(yīng)編號分別為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。試驗設(shè)5個處理：常規(guī)處理、豆餅處理、空白處理、酒糟處理和米糠處理，對應(yīng)的編號分別為C、D、K、J、M。每個處理2次重復(fù)，小區(qū)面積32 m2。6月1日插秧，插秧次日在水田表面撒施豆餅、酒糟、米糠，施用量分別為460 kg/ hm2、1 000 kg/hm2、1 000 kg/hm2，未施用農(nóng)藥和除草劑。常規(guī)處理：撒施化肥，純N 85 kg/hm2、P2O585 kg/hm2、K2O 85 kg/hm2。種植密度22.2萬株/hm2，行距30 cm，株距15 cm，單株插秧。

1.2測定項目、方法及儀器

水稻成熟期，當(dāng)90%籽粒黃熟時收獲，風(fēng)干后分處理分品種進行脫粒，置于網(wǎng)袋中待測。

1.2.1大米外觀品質(zhì)測定

取樣品碾磨成精米，取30 g左右置于篩盤擺放整齊，使用大米外觀品質(zhì)檢測儀（北京東孚久恒技術(shù)有限公司生產(chǎn)，JMWT12型）進行測定。

1.2.2米飯食味特性測定

用小型精米機（浙江省臺州市糧儀廠生產(chǎn)，5188型）將稻谷碾磨成精米，記錄稻谷質(zhì)量及精米質(zhì)量。取30 g精米，米水質(zhì)量比1∶1.35，加水浸泡30 min，煮30 min后燜10 min，冷卻。用日本佐竹公司生產(chǎn)的炊飯食味計（STA-1A型）及硬度粘度儀（RHS-1A型）進行米飯食味特性測定。

1.2.3大米理化性質(zhì)及RVA特性

將精米用高速粉碎機（偉能達WND-100型）粉碎成米粉。直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量用德國BRAN LUEBBE公司生產(chǎn)的AA3連續(xù)流動分析儀進行測定。稻米淀粉粘滯性RVA譜采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的RVA-4型RVA儀進行快速測定，用TCW（thermal cycle for windows）配套軟件進行分析。

表1　不同有機肥處理對稻米外觀品質(zhì)和理化性質(zhì)的影響

表2　不同有機肥處理對稻米RVA特性的影響

表3　不同有機肥處理對稻米食味品嘗結(jié)果的影響?。ǚ郑?/p>

1.2.4米飯感官評價試驗

采用對照品種和供試材料進行比較的10點法，對所有供試材料進行感官品嘗鑒定。評價項目包括米飯外觀（光澤）、香味、味道、粘性、硬度、綜合評價6項指標(biāo)。感官品嘗小組由不同性別、年齡、專業(yè)并具有鑒別食味能力的特定人員組成。

1.2.5數(shù)據(jù)分析方法

試驗采用JMP 6.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同有機肥處理對水稻品質(zhì)的影響

從表1可以看出，不同有機肥料處理大米外觀品質(zhì)指標(biāo)無顯著差異；D處理的整精米率、完善粒率均最低，堊白粒率、碎粒率最高；J處理的整精米率、完善粒率均最高，堊白粒率、碎粒率、堊白度均最低；蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量方面，雖然不同處理間不存在顯著性差異，但M處理的蛋白質(zhì)含量最低，C處理的直鏈淀粉含量最低，D處理的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量最高。

2.2不同有機肥處理對RVA特性的影響

從表2可以看出，RVA特性各處理間都不存在顯著性差異。M處理的最低粘度最高，最終粘度最高；C處理的最高粘度、最低粘度、崩解值、最終粘度均最低。

2.3不同有機肥處理對食味品嘗和食味特性的影響

從表3可以看出，各處理在外觀、香味、粘性、硬度方面沒有顯著性差異。味道方面，K處理顯著高于其他處理。綜合評價方面，D與K處理顯著高于C處理。C處理在味道、綜合評價方面數(shù)值都顯著低于K處理。

從表4可以看出，J處理和M處理的食味值顯著高于D處理和K處理，而D處理顯著低于其他處理。影響食味的各因素在不同處理間均存在顯著差異，其中外觀方面，J處理最高，D處理最低；硬度方面，D處理最高，J處理最低；粘度方面，M處理最高，D處理最低；平衡方面，M處理和J處理最高，D處理最低。

3　討論

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，化肥、農(nóng)藥的大量使用直接影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，常使糧食品質(zhì)降低，危害人類身體健康［2］。有機水稻是指在生產(chǎn)過程中不使用任何化學(xué)合成農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑和轉(zhuǎn)基因品種等物質(zhì)種植出來的水稻［3-5］。豆餅、米糠、酒糟都是一種緩效性肥料，各自成分含量不同，本試驗主要是考慮最終不同肥料氮、磷、鉀有效成分含量保持一致。另外，不同肥料氮、磷、鉀有效成分釋放的效果也不盡相同。本試驗正是基于考慮有機栽培選用何種有機肥料，為今后選擇合理、準(zhǔn)確的有機栽培方式提供理論依據(jù)。因此，本研究選用11個試驗品種，施用不同的有機肥料進行比較，分析品質(zhì)和食味方面存在的差異性。

表4　不同有機肥處理對稻米食味特性的影響

3.1不同有機肥料處理間外觀品質(zhì)的差異

稻米品質(zhì)的評價主要包括外觀品質(zhì)、食味品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，既受遺傳控制，又受環(huán)境制約。環(huán)境因素包括了水稻生長期的氣候條件［6-8］、肥力狀況、土壤水分等。氮素不僅是水稻重要的營養(yǎng)元素，也是影響稻米品質(zhì)的重要因子［9］。栽培措施對稻米品質(zhì)也有一定影響，隨施氮量的增加，稻米蒸煮食味品質(zhì)變差［10］，米飯黏性有變劣的趨勢［11］，加大氮肥用量和中后期氮肥比例可以顯著提高稻米蛋白質(zhì)含量［12-14］。大米的外觀品質(zhì)在一定程度上影響其在市場上的競爭力，在大米的外觀品質(zhì)中，碎粒率、壞粒率都可以通過機器的改良來改善，而堊白、粒型則是由大米本身決定的，所以好的粒型，大米有個整齊一致的顏色就顯得相當(dāng)重要。有機栽培主要以有機肥、農(nóng)家肥為主，由于施肥量較大，施肥方式常以翻地前施底肥為主。追施商品有機肥，不僅可以提高產(chǎn)量，還有提高精米率、整精米率，降低堊白粒率等作用［15］。

本試驗中，不同的施肥處理并沒有對大米的外觀有顯著改變，原因可能是大米的外觀品質(zhì)主要受水稻品種基因型的影響，而環(huán)境等外在因素的影響占其次的緣故。另外，有機肥料多是緩效性肥料，最終的影響結(jié)果需要通過長期的栽培才能體現(xiàn)出來，今后還應(yīng)繼續(xù)加大試驗?zāi)晗?，綜合分析最終的結(jié)果。

3.2不同有機栽培處理間食味的差異

長期施用化肥會導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)變壞，造成土壤板結(jié)，通氣性和透水性降低，對養(yǎng)分的吸附性降低，從而影響植物對土壤養(yǎng)分的吸收。一般來說，施用有機肥會影響水稻直鏈淀粉含量及蛋白質(zhì)含量，從而影響水稻食味。

食味品質(zhì)是數(shù)量性狀，遺傳機理較為復(fù)雜，影響食味品質(zhì)的因素很多［16］。稻米食味品質(zhì)主要受稻米中直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量的影響［17-18］，過高的蛋白質(zhì)含量往往使稻米食味變差，這是由于填塞在淀粉顆粒間的蛋白質(zhì)對淀粉粒的糊化和膨脹起了抑制作用，導(dǎo)致米粒結(jié)構(gòu)緊密，淀粉粒之間的空隙小，吸水速度變慢，吸水量少，因此大米蒸煮時間變長，淀粉不能充分糊化，米飯黏度降低，較松散，硬度大，使口感變差［19］。

徐正進等［20］發(fā)現(xiàn)，黑龍江省水稻食味值與碾磨品質(zhì)、粒寬、堊白性狀和蛋白質(zhì)含量有負相關(guān)的趨勢，而與粒長、長寬比、直鏈淀粉含量和膠稠度有正相關(guān)的趨勢，并認為北方粳稻將直鏈淀粉含量控制在17%以下，蛋白質(zhì)含量降低到7%以下，可能比較容易獲得較好的食味品質(zhì)。

從本試驗不同處理間食味特性的方差分析可以看出，豆餅處理下的水稻食味是所有處理中最差的，與常規(guī)處理相比顯著降低，酒糟和米糠處理下的水稻食味相對于常規(guī)處理有顯著提高。從食味品嘗中綜合評價的比較可以得出，常規(guī)處理下的水稻品種的綜合評價最低，豆餅和米糠處理與常規(guī)處理相比有顯著提高，酒糟處理并未與常規(guī)處理出現(xiàn)顯著性差異。結(jié)果表明，米糠處理在食味特性和食味品嘗上都有很好的表現(xiàn)，酒糟和豆餅處理對水稻食味的影響在儀器測量和人工品嘗上尚有差異，后期試驗還有待進一步研究。從以上結(jié)果可以看出，今后有機栽培研究過程中，可以選擇施用米糠進行更為詳細的研究。

3.3不同有機肥料處理間品嘗試驗的差異

評價稻米食味品質(zhì)特性的最好方法是人的感官品嘗，即官能鑒定。然而，官能鑒定不僅需要耗費大量的人力、物力，而且難以對大量樣品進行快速有效的鑒定。此次試驗過程中進行了人工品嘗，但食味品嘗試驗結(jié)果與食味計測量結(jié)果并不一致，出現(xiàn)這個結(jié)果的原因，可能是個人差異所致。如品嘗人員以大學(xué)三年級和四年級學(xué)生為主，由于沒有經(jīng)過長時間的培訓(xùn)，缺少品嘗經(jīng)驗，造成食味品嘗結(jié)果出現(xiàn)較大差異。另外，品嘗人員來自不同的地區(qū)，性別不同，對于米的喜好也不同。因此，今后食味品嘗試驗過程中，還要加強品嘗人員的訓(xùn)練，提高品嘗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

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Effects of Organic Fertilizers on Quality and Palatability of Rice

CHEN Shuaijun1,BIAN Jiabin1,2,3*,DING Deliang1,3,CUI Jing2,3
（1Department of Agronomy,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China；2Science and Technology Department,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China；3China-Japan Joint Center on Palatability and Quality of Rice in Tianjin,Tianjin 300384,China；1st author: 86895955@qq.com；*Corresponding author:bjb20042002@163.com）

The qualities and palatability of rice under organic fertilizer processing methods were discussed in this study,with 11 varieties from north part of China as materials.The results showed that there was no significant effect on the appearance quality of rice for different organic fertilizers,but the value of organic fertilizer was higher than that of the conventional treatment.With wine waste treatment,the head rice rate was the highest,chalky grain rate and chalkiness degree were the lowest.There was no significant difference among treatment in terms of palatability,including protein content,amylose content and RVA characteristics,except for palatability characteristics value and taste on sensory test.Rice bran treatment was superior to other treatments in palatability characteristics and taste on sensory test.Protein content was the lowest on rice bran treatment.Amylose content was the lowest on conventional cultivation.

rice；organic fertilizers；quality；palatability

S511.062

B

1006-8082（2016）04-0042-04

2016-04-18

天津市自然科學(xué)基金“根系活力對有機水稻氮素利用率和品質(zhì)食味相關(guān)性研究”（11JCYBJC27100）；天津農(nóng)學(xué)院科學(xué)研究發(fā)展基金計劃項目“有機栽培法對不同水稻品種產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響”（2012D01）；天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展基金計劃項目“有機水稻碳水化合物運轉(zhuǎn)對品質(zhì)和食味的影響研究”（20120616）；第46批“留學(xué)回國人員科研啟動基金”項目“有機栽培條件下根系活力對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)和食味的影響研究”