翟彩嬌 鄧先亮 張蛟 戴其根* 崔士友*

（1 江蘇沿江地區(qū)農(nóng)科所/南通市耐鹽植物公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，江蘇 南通226541；2 揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院/江蘇省現(xiàn)代糧食作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚(yáng)州225009；第一作者：szgszcj18@163.com；*通迅作者：qgdai@yzu.edu.cn；cuisy198@163.com）

我國(guó)人多地少，2017年底我國(guó)擁有耕地13 492.09萬hm2[1]，人均耕地僅0.098 hm2。在要確保中國(guó)糧食安全的大背景下，邊際土地的開發(fā)利用成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。就江蘇而言，沿海灘涂的圍墾和開發(fā)利用得到了各級(jí)政府的高度重視，江蘇海岸帶淤泥質(zhì)灘涂由于土壤相對(duì)肥沃，成為本省乃至我國(guó)重要的耕地后備資源之一，其開發(fā)利用有助于增強(qiáng)我國(guó)的糧食保障能力[2-3]。灘涂種稻作為灘涂鹽堿地開發(fā)的主要技術(shù)途徑之一，近年來受到了廣泛重視[4-7]。

鹽脅迫是影響作物生產(chǎn)的一個(gè)重要的非生物逆境因子。在鹽脅迫對(duì)水稻的影響方面，較多的研究著重于水稻耐鹽性鑒定與篩選[8-9]，鹽脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的效應(yīng)[10-12]；外源化學(xué)制劑[13-14]以及水肥管理[15-16]對(duì)緩解鹽脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量的影響也有涉及，而鹽脅迫對(duì)稻米品質(zhì)的影響卻少有報(bào)道。本研究選擇耐鹽性較好、在江蘇省種植面積較大的2 個(gè)粳稻品種作為材料，利用鹽池設(shè)施研究了鹽脅迫對(duì)水稻品質(zhì)性狀的影響，以為江蘇省灘涂水稻的大面積種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用耐鹽性較好的粳稻品種常農(nóng)粳8 號(hào)（V1）和南粳9108（V2）為試驗(yàn)材料。常農(nóng)粳8 號(hào)為早熟晚粳，南粳9108 為遲熟中粳，含半糯性基因。試驗(yàn)材料經(jīng)2015—2016年灘涂（1.5～2.0 g NaCl/kg 土）實(shí)地耐鹽性鑒定篩選而得，在產(chǎn)量、品質(zhì)、熟期等方面存在較大差異。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

鹽池設(shè)施采用鋼筋混凝土建造，池內(nèi)長(zhǎng)5 m、內(nèi)寬1.8 m、深1 m。本試驗(yàn)使用5 個(gè)鹽分梯度（0、1.5、3.0、4.5 和6.0 g NaCl/kg 土，分別用S0、S1、S2、S3和S4表示）。試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為鹽分，設(shè)置5 個(gè)水平；副區(qū)為品種（V1和V2）。供試材料經(jīng)催芽后于5月20日落谷，苗床期管理同常規(guī)。30 d 苗齡后于6月20日移栽于鹽池。行株距為25 cm×15 cm，每叢栽3 苗，共設(shè)3 個(gè)重復(fù)，2 個(gè)邊行做保護(hù)行，隨機(jī)排列。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定與方法

1.3.1 土壤鹽分

采集的土壤樣品室內(nèi)自然風(fēng)干、磨碎，過1 mm 篩備用。取風(fēng)干土樣10 g，以土水比1∶5 的比例浸提土壤，攪拌3 次，每次3 min，靜置30 min 后得土壤浸提液；取上清液測(cè)定土壤浸提液電導(dǎo)率EC1:5。

表1 鹽脅迫對(duì)稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

1.3.2 加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀

水稻收獲脫粒，曬干，室內(nèi)貯藏3 個(gè)月后，用NP-4350 型風(fēng)選機(jī)風(fēng)選，參照GB/T17891-1999 《優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定糙米率、精米率、整精米率、長(zhǎng)寬比、堊白粒率、堊白度等。采用瑞典Foss Tecator 公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀（Infrared 1241 Grain Analyzer）測(cè)定精米的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量。

1.3.3 稻米淀粉黏滯特性

采用澳大利亞Perten 公司的快速粘度儀測(cè)定，用TCW（Thermal Cycle for Windows）配套軟件進(jìn)行分析。按照AACC（美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)）規(guī)程（1995-61-02）和RACI 標(biāo)準(zhǔn)方法，具體方法見先前的報(bào)道[17]。RVA 譜特征值包括峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值（峰值黏度-熱漿黏度）、消減值（最終黏度-峰值黏度）、回復(fù)值（最終黏度-熱漿黏度）和起始糊化溫度等，前6 個(gè)特征值的單位是mPa/s。

1.3.4 稻米食味值

米飯食味值采用米飯食味計(jì)（STA1A，日本佐竹公司）測(cè)定[18]，采用RHS1A 型硬度黏度儀對(duì)供試樣品進(jìn)行硬度、黏度、平衡值的測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2010 和DPS V7.05 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，用Duncan 新復(fù)極差法（LSR）進(jìn)行處理間顯著性檢驗(yàn)，顯著水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)稻米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

從表1 可見，鹽脅迫對(duì)糙米率、長(zhǎng)寬比、堊白粒率、蛋白質(zhì)含量的影響達(dá)顯著或極顯著水平，對(duì)其他性狀的影響未達(dá)顯著水平；鹽脅迫與品種互作對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響達(dá)極顯著水平。就加工品質(zhì)而言，隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增加，糙米率、精米率逐漸下降，其中S3、S4處理與S0處理差異達(dá)顯著水平，整精米率S1、S2、S3處理與S0處理差異達(dá)顯著水平，而S4處理與S0處理間以及其他3 個(gè)鹽脅迫處理間的差異均未達(dá)顯著水平。就外觀品質(zhì)而言，本試驗(yàn)未檢測(cè)出鹽脅迫對(duì)堊白度、透明度存在顯著的影響，而長(zhǎng)寬比和堊白粒率S4處理與其他4個(gè)處理間的差異達(dá)顯著水平。鹽脅迫對(duì)稻米直鏈淀粉含量無顯著影響，而對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響達(dá)極顯著水平，且存在鹽脅迫與品種的互作。

2.2 對(duì)稻米淀粉黏滯特性的影響

從表2 可見，鹽脅迫對(duì)峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和消減值的影響達(dá)顯著或極顯著水平，對(duì)其余特征值的影響不顯著；不同品種對(duì)崩解值、消減值和回復(fù)值的影響達(dá)顯著水平；鹽脅迫和品種互作對(duì)熱漿黏度和峰值黏度的影響達(dá)顯著和極顯著水平。隨著鹽脅迫強(qiáng)度的提高，峰值黏度呈V 型變化，至S2處理降至最低，此后隨鹽脅迫的進(jìn)一步增加峰值黏度增加；熱漿黏度、崩解值表現(xiàn)出類似的變化規(guī)律。不同鹽脅迫處理的最終黏度無顯著差異。消減值則隨鹽脅迫的增強(qiáng)呈倒V字型變化，即隨鹽脅迫的增強(qiáng)消減值增加，至S2處理達(dá)最大值，此后隨鹽脅迫的進(jìn)一步增強(qiáng)而逐漸下降；回復(fù)值和起始糊化溫度表現(xiàn)類似。

2.3 鹽脅迫對(duì)稻米食味值的影響

從表3 可以看出，鹽脅迫以及鹽脅迫與品種互作對(duì)稻米食味等指標(biāo)有顯著或極顯著影響，而品種的影響不顯著。稻米的食味值隨鹽脅迫的增強(qiáng)表現(xiàn)為V 型變化規(guī)律，即隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增加，食味值逐漸下降，在S3處理降至最低，而在S4處理又顯著增加至最大值，其中S0、S1、S2處理間差異不顯著，S3處理與其他處理差異顯著；稻米外觀、黏度、平衡度的變化趨勢(shì)與食味值基本一致。而硬度則相反，表現(xiàn)為倒V 字型變化，即隨著鹽脅迫的強(qiáng)度增加，至S2處理時(shí)硬度達(dá)最大值，隨后又下降，其中S0、S1、S3處理間差異不顯著，而S2處理與其他鹽脅迫處理間差異達(dá)顯著水平。

表2 鹽脅迫對(duì)稻米淀粉黏滯特性的影響

表3 鹽脅迫對(duì)稻米食味值及相關(guān)參數(shù)的影響

表4 加工、外觀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及RVA 譜特征值與食味值間的相關(guān)

2.4 稻米食味值與加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及RVA 譜特征值間的關(guān)系

從表4 可見，稻米食味值與峰值黏度、熱漿黏度、崩解值呈極顯著正相關(guān)，與糙米率、蛋白質(zhì)含量、消減值、回復(fù)值、起始糊化溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與精米率、整精米率、長(zhǎng)寬比、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量和最終黏度的相關(guān)性不顯著。

3 討論與結(jié)論

我國(guó)鹽堿地面積約99.13 Mhm2[19]，占世界鹽堿地面積的10.6%。人多地少的國(guó)情使得包括近1 億hm2鹽堿地在內(nèi)的后備土地/耕地資源的開發(fā)引發(fā)人們的廣泛關(guān)注[20]。江蘇沿海地區(qū)灘涂總面積高達(dá)68.7 萬hm2[19]，灘涂種稻作為灘涂資源農(nóng)業(yè)利用的主要技術(shù)措施之一近年來得到了各級(jí)地方政府的重視。目前相關(guān)研究涉及耐鹽品種篩選和配套栽培技術(shù)研究，主要關(guān)注產(chǎn)量性狀，而對(duì)鹽脅迫下品質(zhì)性狀的表現(xiàn)則少有報(bào)道。本文在先期研究[17]的基礎(chǔ)上，探明了不同鹽脅迫水平對(duì)稻米品質(zhì)性狀的影響。

稻米加工品質(zhì)方面，在不同土壤含鹽量（0.05%～0.40%）的盆栽試驗(yàn)中，0.2%～0.4%的土壤鹽分可引起整精米率的明顯下降[21]；而在非鹽堿地（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)）和鹽堿地（盤錦市大洼縣）進(jìn)行的10 個(gè)粳稻品種的比較試驗(yàn)表明，鹽堿地條件下的精米率顯著降低[22]。利用耐性不同的19 個(gè)水稻基因型進(jìn)行的鹽、堿脅迫對(duì)品質(zhì)影響的研究結(jié)果表明，整精米率在鹽脅迫下下降，不受堿脅迫的影響[23]。筆者的先期研究也表明，與非脅迫相比，鹽脅迫下糙米率、精米率無顯著變化，而整精米率則顯著下降[17]。本研究結(jié)果表明，隨著鹽脅迫強(qiáng)度增加，糙米率、精米率緩慢下降，其中糙米率在S4處理、精米率在S3和S4處理下與非脅迫的S0處理差異顯著；S1、S2、S3處理的整精米率均較S0處理顯著下降，而S4處理與S0處理差異不顯著。但是，也有不一致的報(bào)道。對(duì)來自鹽脅迫（Bicol 和Cagayan）和非脅迫（Nueva Ecija）生長(zhǎng)的19 個(gè)水稻基因型的稻米品質(zhì)進(jìn)行了分析比較，結(jié)果表明來自Cagayan 的糙米率、精米率和整精米率高于來自Nueva Ecija 的；而來自Bicol 的糙米率與Nueva Ecija 的相當(dāng)，但精米率和整精米率明顯提高[24]。

就稻米外觀品質(zhì)而言，盆栽試驗(yàn)表明0.2%～0.4%的土壤鹽分會(huì)引起堊白粒率顯著提高[21]；10 個(gè)粳稻品種的試驗(yàn)也表明，與非鹽堿地相比，鹽堿地稻米的堊白粒率和堊白度顯著升高[22]。本研究結(jié)果表明，鹽脅迫、非脅迫間稻米的外觀品質(zhì)如長(zhǎng)寬比、堊白度均無顯著差異，而堊白粒率S4處理較其他4 個(gè)處理顯著降低。筆者的先期研究[17]則表明，鹽脅迫對(duì)長(zhǎng)寬比無顯著影響，而對(duì)堊白粒率、堊白度的影響因品種不同而存在差異，鹽稻10 號(hào)和南粳5055 鹽脅迫下的堊白粒率、堊白度高于非脅迫處理，而通粳981 和鹽稻12 正好相反。

由于稻米蒸煮食味品質(zhì)與稻米淀粉RVA 譜特征值間存在密切的相關(guān)[25-26]，近年來較多的研究通過測(cè)定RVA 譜來評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)，在鹽堿地稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)中也有報(bào)道[17，27-28]。土壤鹽分含量大于0.09%，鹽脅迫處理的稻米淀粉粘滯譜特性中的崩解值和最高粘度較低，消減值較高[27]。筆者先期的研究表明，與非脅迫處理相比，鹽脅迫處理顯著增加了消減值，但最高黏度、崩解值等RVA 譜特征值沒有顯著變化[17]。本研究與先期研究[17]相比，鹽脅迫的范圍從0～3 g/kg 拓展到0～6 g/kg，結(jié)果表明，隨著鹽脅迫強(qiáng)度的提高，RVA 譜特征值并未表現(xiàn)為線性的增加或減少，而是表現(xiàn)為V 型（峰值黏度、熱漿黏度、崩解值）或倒V 型（消減值、回復(fù)值和起始糊化溫度）的變化，最低值或最高值多出現(xiàn)在S2處理。由于好的食味品質(zhì)與較高的崩解值和較低的消減值密切相關(guān)[25-26]，由此可推論鹽脅迫下稻米的食味品質(zhì)在S2處理最低，實(shí)際測(cè)定值表明在S3處理下最低，在S2處理下較低，與推測(cè)結(jié)果的一致性較好。

至于鹽脅迫引起稻米食味品質(zhì)變劣的原因可做如下推測(cè)：一方面，較多的研究一致表明，鹽脅迫促進(jìn)了蛋白質(zhì)含量的增加[17，21-22，27，29]，而高蛋白質(zhì)含量的稻米往往食味較差，兩者間呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)[27，30-32]。蛋白質(zhì)含量與稻米食味的關(guān)聯(lián)可從2 個(gè)方面理解：首先，精米中主要蛋白谷蛋白與醇溶蛋白含量和成分與食味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有很大關(guān)系。谷蛋白中含有較多賴氨酸、精氨酸、甘氨酸等必需氨基酸, 其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高, 且易消化, 因此對(duì)食味負(fù)面效應(yīng)較小；而醇溶性蛋白中甘氨酸等含量低, 與食味呈顯著負(fù)相關(guān)[33]。也有研究認(rèn)為，食味值與總蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白均表現(xiàn)為顯著的負(fù)相關(guān)[34]。其次，蛋白質(zhì)含量通過影響淀粉黏滯特征值而影響稻米食味，填塞在淀粉顆粒間的蛋白質(zhì)對(duì)淀粉粒的糊化和膨脹有抑制作用，糊化溫度隨蛋白質(zhì)含量的增加而提高。蛋白質(zhì)含量與崩解值呈負(fù)相關(guān)[28，35]，與消減值[28，35]和回復(fù)值[28]呈正相關(guān)。而本研究及有關(guān)的研究[28，36]均表明，食味值與崩解值呈顯著正相關(guān)，與消減值和回復(fù)值呈顯著負(fù)相關(guān)。公認(rèn)的食味較好的優(yōu)質(zhì)品種其崩解值大多在100 RVU（RVA 粘度單位，1 RVU=12 mPa·s）以上，而消減值小于25 RVU，且多數(shù)為負(fù)值；相反，食味差的品種崩解值低于35 RVU，而消減值高于80 RVU[37]。

另一方面，直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量與分子量是決定稻米食味品質(zhì)優(yōu)劣的重要因素[33]。不過，鹽脅迫對(duì)稻米直鏈淀粉含量的影響則報(bào)道不多。秸稈還田條件下鹽脅迫對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究表明，土壤鹽分含量在0.09%以上時(shí)，鹽脅迫處理顯著降低稻米的直鏈淀粉含量[27]。筆者的前期研究也表明，鹽脅迫（0.3%的土壤含鹽量）下的直鏈淀粉含量較非脅迫下的直鏈淀粉含量顯著降低。而另一項(xiàng)不同鹽脅迫的盆栽試驗(yàn)則表明，鹽脅迫會(huì)引起稻米直鏈淀粉含量增加，但不顯著[21]。