不同光溫條件對水稻9311產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

陸佳嵐 馬成 陶明煊 曾彥達 張亞東 趙春芳 ,方先文 李霞

摘要：為研究不同光溫條件對水稻9311產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，本研究在大田條件下進行分期播種以及人工光溫控制試驗。分期播種試驗結(jié)果表明，分期播種的光溫差異對9311產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響，整個生長季較低的積溫和日照時數(shù)有利于產(chǎn)量的提高，并可降低堊白、直鏈淀粉含量和糊化溫度，獲得較好的品質(zhì)。苗期較高溫度使直鏈淀粉含量和糊化溫度降低，提高蒸煮品質(zhì)，對產(chǎn)量影響不顯著。遮光試驗結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)慕档凸庹斩瓤墒棺蚜？偟鞍踪|(zhì)含量增加，直鏈淀粉含量和膠稠度降低，堊白增加。因此，9311在生育期維持適宜的溫度和光照有利于獲得高產(chǎn)和優(yōu)良的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：水稻;氣溫;光照度;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號：S511文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000-4440（2020）03-0535-09

Effects of light intensity and temperature on yield and quality of rice 9311

LU Jia-lan1，2，MA Cheng1，2，TAO Ming-xuan2，ZENG Yan-da1，ZHANG Ya-dong1，ZHAO Chun-fang1，F(xiàn)ANG Xian-wen1，LI Xia1，2，3

（1.Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu Province Quality Rice Engineering Technology Research Center/Nanjing Branch of National Rice Improvement Center， Nanjing 210014， China;2.College of Food and Pharmaceutical Engineering， Nanjing Normal University， Nanjing 210023， China;3.Collaborative Innovation Center of Modern Industrial Technology for Food Crops in Jiangsu Province， Yangzhou 225009， China）

Abstract：In order to study the effects of light intensity and temperature on the yield and quality of rice 9311， the interval sowing and artificial light-temperature experiments were carried out under field conditions. The results showed that the differences of light and temperature in the interval sowing experiment had effects on the yield and quality of 9311， and the lower accumulated temperature and sunshine hours during the whole growing season were beneficial to the increase of yield and the reduction of chalky content， amylose content and gelatinization temperature. The higher temperature at seedling stage reduced amylose content and gelatinization temperature， improved cooking quality， but had no significant effect on yield. The results of shading experiment showed that the contents of total protein and chalkiness increased， amylose content and gel consistency reduced with the decrease of illumination. Therefore， maintaining suitable temperature and light during the growth period of rice 9311 is benefical to obtain high yield and good quality.

Key words：rice;air temperature;light intensity;yield;quality

水稻是中國重要的糧食作物，其種植面積居世界第二，水稻產(chǎn)量居世界第一，在中國糧食生產(chǎn)和國民經(jīng)濟建設(shè)中占有十分重要的地位[1]。隨著人民生活水平的提高，膳食結(jié)構(gòu)和食用習(xí)慣發(fā)生了重大改變，對稻米品質(zhì)尤其是食味品質(zhì)的要求越來越高。中國水稻生產(chǎn)發(fā)生重大變革，從數(shù)量型效益向質(zhì)量型效益轉(zhuǎn)變，從高產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)、安全轉(zhuǎn)變[2]。研究水稻高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)兼具的特性是關(guān)系到國家糧食安全和滿足人們對美好生活向往需求的關(guān)鍵科學(xué)問題。

水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)受遺傳特性、生長環(huán)境條件和栽培方式的綜合影響，并且主要由遺傳特性控制。但在實際水稻品種的推廣過程中，由于栽培方式和種植地域的不同，水稻的產(chǎn)量潛力和品質(zhì)特征不一致，具有顯著的基因和環(huán)境互作效應(yīng)[3]。本世紀(jì)初，中國的科學(xué)家已對水稻優(yōu)質(zhì)的氣象適應(yīng)特征進行了研究和總結(jié)，對當(dāng)時優(yōu)質(zhì)水稻的布局和區(qū)劃有重要的意義[4]。但是，近十年的氣象特征發(fā)生了變化，而且氣候異常和氣候災(zāi)害使農(nóng)業(yè)面臨產(chǎn)量不穩(wěn)定和品質(zhì)變差的問題[5]。王端等[6]分析了長江流域江蘇、安徽、湖北、四川及重慶五省市2005-2016年國審水稻品種信息以及五省市相近緯度（29.61°～335°）的9個地區(qū)相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)與該地區(qū)水稻主產(chǎn)省市的國審水稻品種類型的產(chǎn)量以及品質(zhì)特征的相互關(guān)系。結(jié)果表明：長江流域水稻主產(chǎn)區(qū)五省市近12年國審稻米產(chǎn)量逐年增加，稻米品質(zhì)從東（江蘇）到西（四川）品質(zhì)變差，東部地區(qū)避開高溫以及西部增加光照小時數(shù)均有利于該地區(qū)獲得優(yōu)良品質(zhì)，該研究主要是通過收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得，有關(guān)該地區(qū)大田條件下生育期實際遭遇的光溫特點對稻米產(chǎn)量和品質(zhì)的研究尚不多。因此，本研究選取目前推廣面積最大的兩系雜交水稻兩優(yōu)培九的親本9311作為研究材料，通過分期播種、苗期人工控制溫度和遮光試驗，研究該材料在南京實際大田種植條件下光照度和溫度對其產(chǎn)量和品質(zhì)特性的影響，以期為長江流域廣泛種植秈型中稻[7]的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)品種的選擇、適當(dāng)調(diào)整水稻的安全播種期以及優(yōu)質(zhì)栽培等方面提供重要依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地點及供試材料

秈型水稻9311由江蘇省里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所培育而成，該品種目前在水稻生產(chǎn)中主要被用于兩系雜交稻的父本，在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用的兩系雜交稻兩優(yōu)培九和廣兩優(yōu)6號等品種都是以9311為父本培育的[8]。9311生長前期分蘗強， 長勢旺， 后期熟相較好， 抗倒性較強， 落粒性中等， 全生育期158 d 左右， 株高98 cm 左右。試驗在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院實驗大田進行，試驗點位于東經(jīng)119°11′12″，北緯31°35′10″，海拔126 m，土壤質(zhì)地為黃棕壤土，有機質(zhì)245%，全氮012%，速效氮851 mg/kg，有效磷130 mg/kg，有效鉀916 mg/kg。播期見表1，待秧苗長到21 d，人工模擬機插，移栽至大田。株行距為17 cm×20 cm，每個小區(qū)4 m2，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，常規(guī)水肥管理。

9311播種期分3期，分別為：Ⅰ期4月28日，Ⅱ期5月28日，Ⅲ期6月8日。

根據(jù)近十年（2008-2017年）該試驗點3期播種試驗中9311從播種到移栽的平均溫度，設(shè)置3種秧苗培育溫度，Ⅰ期溫度：211 ℃，Ⅱ期溫度：233 ℃，Ⅲ期溫度：256 ℃，分別在人工氣候室培育21 d，然后在2018年6月8日模擬機插，人工統(tǒng)一栽秧，移栽至大田。

本研究設(shè)置了2種遮光處理，第一種是在抽穗期，設(shè)置了3個光照度梯度，分別是自然光照（T1，不遮光）、25%遮光（T2，用白色紗網(wǎng)覆蓋）、50%遮光（T3，用黑色遮陰網(wǎng)覆蓋），遮光處理直至水稻收獲;第二種遮光處理是設(shè)置不同生育期遮光，一個處理是移栽后遮光到開花期結(jié)束，而另一個處理是移苗后一直遮光至成熟，用黑色遮陰網(wǎng)遮光使光照度為自然光照度的50%。

1.2產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測定

于成熟期普查每小區(qū)100穴， 計算有效穗數(shù)， 取有代表性的5穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量，每個小區(qū)分別收割測定實際產(chǎn)量。

1.3米質(zhì)測定

1.3.1品質(zhì)測定將測產(chǎn)的稻谷存放90 d后用于米質(zhì)測定。測定前各處理統(tǒng)一用NP4350 型風(fēng)選機等風(fēng)量風(fēng)選，剔除空秕粒。參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17891-2017 優(yōu)質(zhì)稻谷》測定出糙率、精米率、整精米率、堊白米率、堊白大小、膠稠度、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量[9]。

1.3.2淀粉RVA測定采用波通瑞華科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的快速黏度分析儀（簡稱RVA儀）測定，并用TCW配套軟件分析，得出RVA參數(shù)。

1.4氣相資料收集整理

根據(jù)王端等[6]的方法，本研究中的氣象數(shù)據(jù)源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（http：// cdc.cma.gov.cn）。由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陳長青老師通過種植地點的經(jīng)緯度，從該網(wǎng)獲取逐日氣象資料，然后分別繪制該年份水稻種植期間平均溫度、最高溫度、最低溫度以及日照時數(shù)等圖。

1.5數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行One-Way ANOVA分析，采用Excel 2016對數(shù)據(jù)進行描述和作圖。

2結(jié)果分析

2.19311生育期期間外界溫度和光照特征

從表1可見，本研究設(shè)置3期分期播種處理對供試材料生長期的積溫影響不大，其中生長季節(jié)的平均溫度積溫，表現(xiàn)為第Ⅱ期最低，第Ⅰ期最高;而對生長季節(jié)日照的累積時數(shù)：Ⅲ期>Ⅰ期>Ⅱ期。

Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期分別表示播種期為4月28日、5月28日、6月8日。

進一步分析分期播種處理9311生長季節(jié)以及開花后不同時間每天的溫度狀況，從圖1A可以看出， 9311 3期處理日平均溫度在0～60 d持續(xù)上升，種植的第60～90 d達到最高溫度，90～140 d持續(xù)下降。生長初期平均溫度：Ⅲ期>Ⅱ期>Ⅰ期，生長后期平均溫度：Ⅰ期>Ⅱ期>Ⅲ期，生長中期3期處理平均溫度接近。由圖1B和圖1C可以看出，9311 3期處理最高溫度與最低溫度趨勢一致，在0～50 d上升，50～100 d維持相對穩(wěn)定，100～140 d下降。生長前期最高溫度和最低溫度均是Ⅰ期最低，Ⅲ期最高;生長后期則是Ⅰ期最高，Ⅲ期最低;生長中期3期處理最高溫度和最低溫度無太大差異。

Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期見表1注。A：平均溫度;B：最高溫度;C：最低溫度。

從圖2A看出，9311開花后35 d的平均溫度：Ⅰ期>Ⅱ期>Ⅲ期，在開花后0～5 d 3期處理的平均溫度呈現(xiàn)一定的梯度差異，隨后梯度差異開始先減小后增大，Ⅰ期和Ⅲ期平均溫度始終有明顯的差異。由圖2A和圖2B可以看出，9311開花后最高溫度和最低溫度始終是Ⅰ期最高，Ⅲ期最低。開花后6～20 d Ⅰ期和 Ⅱ期的最高溫度接近，比Ⅲ期略高;開花后21～35 d Ⅰ期和Ⅲ期之間最高溫度相差較大。在開花后21～25 d 9311 3期最低溫度相差顯著，而開花后25～35 dⅠ期和Ⅱ期最低溫度接近，與Ⅲ期有明顯差異。

2.2大田自然光溫差異對9311產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響

從表2看出，不同播期下光溫條件對水稻的總分蘗數(shù)、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量都會產(chǎn)生影響。9311 3期處理的有效穗數(shù)：Ⅰ期>Ⅱ期，但Ⅰ期與Ⅲ期無明顯差異;總分蘗數(shù)：Ⅰ期顯著高于Ⅱ期和Ⅲ期;產(chǎn)量：Ⅱ期顯著高于Ⅰ期和Ⅲ期。再結(jié)合表1同期的日照時數(shù)和氣溫的變化，9311整個生長季節(jié)日照時數(shù)Ⅱ期最少，Ⅲ期略高于Ⅰ期，而且其同期的平均溫度積溫也是Ⅱ期最低。9311 3期處理均在播種后第90～100 d開花，其中Ⅰ期在花后35 d內(nèi)的平均溫度約為30 ℃，Ⅱ期為25～30 ℃，Ⅲ期則低于25 ℃。值得關(guān)注的是Ⅰ期花后最高溫度在35 ℃左右，而Ⅲ期花后15～35 d的最低溫度則低于20 ℃，只有Ⅱ期花后35 d內(nèi)的溫度維持在25～30 ℃，有利于產(chǎn)量的形成，所以Ⅱ期的產(chǎn)量均顯著高于Ⅰ期和Ⅲ期。

Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期見表1注。A：平均溫度;B：最高溫度;C：最低溫度。a：開花后0～5 d;b：開花后6～10 d;c：開花后11～15 d;d：開花后16～20 d;e：開花后21～25 d;f：開花后26～30 d;g：開花后31～35 d。

7.25±0.4bⅠ期、Ⅱ期、Ⅲ期見表1注。

稻米的品質(zhì)包括外觀品質(zhì)、加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)等，這些品質(zhì)的好壞都會對水稻的整體品質(zhì)產(chǎn)生影響，其中水稻籽粒的面積、周長、長寬比及堊白度和堊白粒率都會影響其外觀品質(zhì)。從表3中可以看出，9311的3期處理的籽粒大小沒有顯著差異;籽粒堊白度：Ⅱ期顯著低于Ⅰ期和Ⅲ期;堊白粒率：Ⅰ期和Ⅱ期沒有顯著差異，均顯著低于Ⅲ期。開花后Ⅲ期的溫度最低，減緩了籽粒灌漿速率，造成充實不緊密，因此低溫增加籽粒堊白，降低了外觀品質(zhì)。稻米的糙米率、精米率和整精米率是影響其加工品質(zhì)好壞的因素。水稻在抽穗至成熟期遇到高溫會加速灌漿，縮短灌漿期，導(dǎo)致稻米糙米率、精米率和整精米率下降。本研究結(jié)果表明，在花后35d，Ⅰ期齊穗后的溫度（平均溫度、最高溫度以及最低溫度）始終高于Ⅱ期（圖2），所以Ⅰ期的整精米率顯著低于Ⅱ期，而Ⅲ期的糙米率和精米率與Ⅱ期無顯著差異。3期處理的稻米總蛋白質(zhì)含量沒有顯著差異，即3期處理的稻米營養(yǎng)品質(zhì)沒有顯著差異。蒸煮品質(zhì)主要包括直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度和RVA譜特征值。9311直鏈淀粉含量：Ⅲ期和Ⅰ期沒有顯著差異，Ⅱ期含量顯著低于Ⅰ期和Ⅲ期，可見高溫和低溫均有利于直鏈淀粉的合成。溫度是影響稻米糊化溫度的主要因子，光照通過改變環(huán)境溫度間接起作用[10]。本研究Ⅲ期的糊化溫度顯著大于Ⅰ期和Ⅱ期，而Ⅰ期與Ⅱ期沒有顯著差異，推測與Ⅲ期的光照度大于Ⅰ期和Ⅱ期有關(guān)。稻米RVA譜稱為淀粉黏滯譜，是指對稻米淀粉勻漿在加熱、持續(xù)高溫和冷卻過程中黏度隨之變化而形成的曲線。RVA譜特征值可用峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最終黏度和消堿值等特征值來描述。本研究3期處理的特征值表現(xiàn)為，崩解值：Ⅱ期>Ⅰ期>Ⅲ期，3期處理間有顯著差異;消堿值：Ⅲ期>Ⅱ期>Ⅰ期，3期處理間也存在顯著差異;而膠稠度、峰值黏度、谷值黏度和最終黏度3期處理間沒有顯著差異。

將本研究3期分期播種的9311生育期氣溫的累積量和日照時數(shù)分別與其產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進行相關(guān)性分析，從表4中可以看出9311 整個生育期的日照時數(shù)分別與稻米直鏈淀粉含量和糊化溫度呈極顯著和顯著正相關(guān)，而與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān);整個生育期平均溫度積溫、最高溫度積溫和最低溫度積溫分別與稻米糙米率、精米率、總蛋白質(zhì)含量以及膠稠度呈顯著正相關(guān)。整個生育期平均溫度積溫、最高溫度積溫和日照時數(shù)分別與稻米直鏈淀粉含量呈顯著正相關(guān)，顯示了生育期光溫對稻米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要影響。

2.3苗期控溫對9311稻米產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

從圖1可以看出，分期播種造成9311基本營養(yǎng)期的不同，因此，本研究進一步設(shè)置了一個前期溫度差異的試驗，即對苗期進行控溫培育試驗。根據(jù)2008-2017年該試驗點3期分期播種后21 d的平均溫度，將秧苗在3種溫度下培養(yǎng)21 d，然后根據(jù)第3期大田栽秧時間，同期栽秧，觀察苗期不同溫度處理對9311產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，結(jié)果（表5）表明：Ⅰ期溫度苗期控溫處理與Ⅱ期溫度苗期控溫處理相比總分蘗數(shù)和有效穗數(shù)有顯著差異，Ⅱ期溫度苗期控溫處理和Ⅲ期溫度苗期控溫處理在實粒數(shù)和每穗粒數(shù)上有顯著差異，而小區(qū)的實際產(chǎn)量3個苗期控溫處理間無顯著差異，表明苗期溫度對實際產(chǎn)量的影響很小。

從表6中可以看出，9311水稻籽粒的面積、周長和長寬比在苗期不同溫度處理間無顯著差異;籽粒堊白度和堊白粒率：Ⅱ期溫度處理顯著高于Ⅰ期溫度處理和Ⅲ期溫度處理，Ⅰ期溫度處理和Ⅲ期溫度處理間差異不顯著，說明Ⅱ期的苗期溫度不利于稻米良好外觀品質(zhì)的形成。苗期不同溫度處理間9311的稻米糙米率、精米率和整精米率均無顯著差異。表明苗期溫度對稻米的碾磨品質(zhì)影響并不大。苗期不同溫度處理對9311的稻米總蛋白質(zhì)含量也影響不顯著;直鏈淀粉的含量：Ⅱ期溫度處理顯著高于Ⅰ期和Ⅲ期，且Ⅰ期溫度處理和Ⅲ期溫度處理沒有顯著差異，表明較高或較低的苗期溫度均不利于直鏈淀粉的累積;對于糊化溫度，Ⅲ期溫度處理顯著低于Ⅰ期溫度處理和Ⅱ期溫度處理;膠稠度則苗期不同溫度處理間無顯著差異。峰值黏度、谷值黏度和最終黏度：Ⅲ期溫度處理均顯著高于Ⅰ期溫度處理和Ⅱ期溫度處理;崩解值：Ⅲ期溫度處理顯著高于Ⅰ期溫度處理和Ⅱ期溫度處理，Ⅰ期溫度處理又顯著高于Ⅱ期溫度處理;消堿值：Ⅰ期溫度處理顯著高于Ⅲ期溫度處理，可見，苗期溫度對稻米品質(zhì)的影響很復(fù)雜。

同一行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著。

2.4光照度對稻米品質(zhì)的影響

為了進一步驗證光照對稻米品質(zhì)的影響，本試驗設(shè)置了光照度和遮光時間對稻米品質(zhì)的影響2個試驗。其中光照度設(shè)置3個梯度，即自然光照（T1）、25%遮光處理（T2）、50%遮光（T3）;與此同時設(shè)置了2個遮光時間處理，50%遮光條件下，遮光時間處理一：移栽后遮光至開花期，處理二：移栽后一直遮光遮光至成熟。

從表7可以看出，遮光處理對9311產(chǎn)量的影響顯著，遮光提高了株高，但是減少了分蘗數(shù)、有效穗數(shù)、結(jié)實率以及千粒質(zhì)量，進而降低了產(chǎn)量，而且遮光越多，產(chǎn)量下降越顯著，適當(dāng)遮光（光照度為自然光的75%），對產(chǎn)量影響不顯著，當(dāng)光照度為自然光的50%時，則產(chǎn)量顯著下降;營養(yǎng)期遮光對9311產(chǎn)量的影響小于移栽后一直遮光，但不同時期遮光處理的產(chǎn)量均比未遮光對照顯著下降。

由表8可知，9311在3種光照度下的籽粒面積、周長和長寬比無顯著差異;其堊白度：T3顯著高于T1和T2，T1和T2無顯著差異;堊白粒率：T3顯著高于T2和T1，T2又顯著高于T1。3種光照度下糙米率和精米率無顯著差異，整精米率：T2顯著低于T1和T3。總蛋白含量，T3含量顯著高于T1，與T2無顯著差異。直鏈淀粉含量：T1顯著高于T3;糊化溫度、峰值黏度和最終黏度3種光照度下無顯著差異;崩解值：T2顯著高于T3和T1，T3又顯著高于T1;谷值黏度：T3顯著大于T2;消堿值：T2顯著低于T1和T3;膠稠度：T3顯著低于T1和T2。50%遮光與不遮光對照相比，籽粒堊白度和堊白粒率上升，總蛋白質(zhì)含量增加，直鏈淀粉含量和膠稠度降低，崩解值升高;25%遮光在堊白度、總蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、糊化溫度和膠稠度上與不遮光對照無顯著差異，會使整精米率降低，崩解值升高，消減值降低。

不同時間遮光對9311品質(zhì)也會產(chǎn)生影響，處理一9311籽粒與處理二相比在面積、周長和長寬比上均無顯著差異，處理一的堊白度和堊白粒率比處理二顯著降低，因此處理一的外觀品質(zhì)更好;處理一的糙米率和精米率與處理二無顯著差異，而整精米率處理一顯著低于處理二，所以處理二的碾磨品質(zhì)更好;處理二總蛋白質(zhì)含量、最終黏度和消減值均顯著高于處理一，處理一的崩解值和膠稠度均顯著高于處理二。灌漿結(jié)實期恢復(fù)正常光照可減少堊白的形成，提高崩解值和膠稠度。

T1：未遮光對照;T2：光照度為自然光的75%; T3：光照度為自然光的50%;處理一：移栽后50%遮光至開花期;處理二：移栽后50%遮光至成熟。同一列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異達顯著水平（P<0.05）。

3討論

目前對影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的氣象因素的研究，主要集中在特定范圍的氣候環(huán)境，而且具有地域性，氣溫和光照度普遍被認(rèn)為是影響水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的最關(guān)鍵的環(huán)境因子，尤其是日均溫度，其次是光照[11]。已有研究結(jié)果表明：抽穗至成熟期高溫會加速灌漿，縮短灌漿持續(xù)期，使籽粒的充實度受到影響，千粒質(zhì)量下降，導(dǎo)致產(chǎn)量下降[12]。本研究結(jié)果顯示： 9311在分期播種試驗中，Ⅱ期的產(chǎn)量最高，過高和過低的生育期積溫均不利于其產(chǎn)量潛力的發(fā)揮，而苗期控溫試驗對供試水稻產(chǎn)量影響不大。溫度的變化會影響谷物籽粒的灌漿情況，影響其蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量、千粒質(zhì)量、堊白度等;光照度會影響水稻籽粒的堊白情況，使其堊白率發(fā)生改變[13]。光照通過影響水稻光合作用以及改變溫度影響物質(zhì)合成和谷粒的灌漿充實，從而影響稻米品質(zhì)[14]。本研究結(jié)果顯示，與Ⅱ期相比，Ⅲ期的堊白度、直鏈淀粉含量和糊化溫度高，崩解值、整精米率低，但總的來說，大田條件下，Ⅱ期稻米外觀品質(zhì)最優(yōu)，同時有著較優(yōu)的加工品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)。苗期溫度試驗對籽粒品質(zhì)也有顯著影響，苗期Ⅱ期溫度處理的籽粒堊白度、堊白粒率和直鏈淀粉含量最高;糊化溫度則是Ⅲ期溫度處理的最高，而且Ⅲ期溫度處理的峰值黏度、谷值黏度和最終黏度也最高，可見，9311苗期Ⅰ期溫度處理和Ⅲ期溫度處理的外觀品質(zhì)較優(yōu)，直鏈淀粉含量較低，米飯較軟，而Ⅱ期溫度處理則較差。對高溫影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的研究很多，如抽穗至成熟期高溫會加速灌漿，縮短灌漿持續(xù)期，使籽粒的充實度受到影響，稻米的糙米率、精米率和整精米率下降，其中整精米率下降幅度最大;高溫會使發(fā)育過程提前，籽粒內(nèi)物質(zhì)分配不合理，引起光折射而呈白色不透明狀，堊白增加，透明度降低[12]。王守海[15]和朱碧巖等[16]的研究結(jié)果表明，結(jié)實期溫度越高，堿解值越低，糊化溫度越高，而溫度越低，糊化溫度也越低。本研究結(jié)果還顯示，分期播種的Ⅰ期和Ⅲ期的生育期積溫均高于Ⅱ期，品質(zhì)測定的結(jié)果也顯示Ⅱ期各種品質(zhì)指標(biāo)也相對較優(yōu)，可見適當(dāng)降低水稻生育期溫度，尤其是齊穗后的溫度，可以獲得產(chǎn)量和品質(zhì)俱佳的稻米。

光合作用是形成植物生物量最重要的生命過程，因此，光照度以及日照時數(shù)的多少也是影響稻米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要外界因子。水稻在生長發(fā)育過程中， 不同生育期總會遇到光照弱的不良天氣， 特別是在幾個重要發(fā)育時期，光合作用是水稻物質(zhì)生產(chǎn)的根本基礎(chǔ)， 光能利用是水稻生產(chǎn)的關(guān)鍵[17-18]， 光合作用的強弱與太陽輻射強度有著密切關(guān)系， 而光照度變化因地域性和季節(jié)性而異，尤其是中國南方某些稻區(qū)，在水稻生長季節(jié)內(nèi)多陰雨， 日照百分率一般在50%以上[19]。光照度對水稻產(chǎn)量的影響已有不少報道，如遮陰處理的光照主要是散射光，含藍紫光的比例高， 且處理后總?cè)~綠素及葉綠素b含量相對提高[20] ， 利于吸收更多的藍紫光。紅光有利于碳水化合物的積累， 藍光則能促進蛋白質(zhì)與非碳水化合物的積累[21] ， 遮陰后植株體內(nèi)碳、氮代謝失調(diào)， 莖葉及穗的全氮增加， 運轉(zhuǎn)到籽粒單位干物質(zhì)中的氮素含量明顯高于對照。相反， 植株合成碳水化合物的能力削弱， 轉(zhuǎn)移到籽粒中的碳水化合物量相應(yīng)減少[22]。而本研究的遮光試驗結(jié)果表明：改變光照度和遮光時間均顯著影響供試水稻的產(chǎn)量，且遮光越多，產(chǎn)量下降越顯著，而且生育后期的遮光對產(chǎn)量影響更大。朱萍等[23] 的試驗結(jié)果也顯示在田間通過抽穗期遮光處理（80%遮光率） 15 d， 及恢復(fù)自然光照15 d 后， 水稻的產(chǎn)量顯著降低，其光合特性和抗氧化酶活性的高低是其內(nèi)在的生理基礎(chǔ)。水稻灌漿期進行遮光處理，使其處于弱光逆境，光合作用受到抑制，會導(dǎo)致糖源不足，造成直鏈淀粉含量以及總淀粉含量下降，糊化溫度降低[20，24-25]。任萬軍等[20]的研究結(jié)果顯示，隨光照度的降低，直鏈淀粉含量顯著降低，膠稠度較對照呈極顯著下降。張麗麗等[26]對不同穗型水稻群體進行遮光處理得出，各類型品種的蛋白質(zhì)含量增加。任萬軍等[20]的研究結(jié)果也證實，隨光照度的降低，稻米的蛋白質(zhì)含量極顯著增加。本研究結(jié)果也顯示，遮光的多少對稻米品質(zhì)的影響顯著，與不遮光的自然光照度對照相比，當(dāng)部分遮光，即當(dāng)光照度為自然光照度的75%時稻米的整精米率降低，崩解值升高，消堿值降低，而50%遮光則使籽粒堊白度和堊白粒率上升，稻米總蛋白質(zhì)含量增加，直鏈淀粉含量和膠稠度降低，崩解值升高。而不同時間遮光試驗結(jié)果進一步顯示：與移栽后一直遮光相比，灌漿結(jié)實期恢復(fù)正常光照可減少堊白，提高崩解值和膠稠度?？梢?，不同遮光強度和遮光時間對稻米品質(zhì)產(chǎn)生不同的效果，規(guī)律很復(fù)雜，還需深入研究。

綜上所述，水稻生育期氣溫的高低以及光的強弱均會對稻米的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。其中苗期較高的溫度，既不影響產(chǎn)量，又可提高稻米蒸煮品質(zhì)，而生育后期適當(dāng)避開強光可提高稻米的營養(yǎng)品質(zhì)和碾磨品質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：陳海霞）