田南南郭海峰生華孫躍飛劉建*
(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黑龍江五常市水到渠成水稻種植專業(yè)合作社,黑龍江五常150299;*通訊作者:13821757926@163.com)
不同施肥處理對“稻花香”食味的影響
田南南1郭海峰2生華1孫躍飛2劉建1*
(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黑龍江五常市水到渠成水稻種植專業(yè)合作社,黑龍江五常150299;*通訊作者:13821757926@163.com)
以“稻花香”為供試材料,研究了不同施肥處理(T1,常規(guī)處理;T2,豆餅處理;T3,豆餅+麥飯石處理)對稻米食味品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,T3處理的整精米率高于T1和T2處理,堊白粒率表現(xiàn)為T3>T2>T1,而碎米率表現(xiàn)為T3<T2<T1。從稻米的成分來看,蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為T1>T2>T3的傾向,3種處理的直鏈淀粉含量無顯著差異,T3處理的評分極顯著高于T1和T2處理,T1和T2處理間差異不顯著。淀粉糊化特性方面,最高粘度表現(xiàn)為T2>T3>T1,崩解值表現(xiàn)為T3>T2>T1,而消減值表現(xiàn)為T3<T2<T1。品嘗試驗中,3個處理在米飯外觀上的差異不明顯,T2、T3處理的香氣與T1處理存在顯著差異,T2、T3處理的綜合評價值極顯著高于T1處理。T2處理的味道、粘度和硬度與T1處理差異不顯著,而T3處理的味道和粘度與T1處理存在顯著差異。
水稻;施肥;食味;食味特性值
隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對稻米品質(zhì)的要求越來越高。稻米品質(zhì)主要包括碾米品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、食味品質(zhì)、安全品質(zhì)以及營養(yǎng)品質(zhì)等多個方面,但概括起來可分為外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)兩大方面。外在品質(zhì)主要包括碾米品質(zhì)(出糙率、出米率)和外觀品質(zhì)(整精米率、堊白粒率及碎米率),這些品質(zhì)可通過直接稱量或目測即可做出簡單判斷。其中,外觀品質(zhì)是稻米流通中最為重要的商品品質(zhì)。內(nèi)在品質(zhì)是通過儀器的精確測定或品嘗來判斷的品質(zhì),主要包括食味品質(zhì)(硬度、粘度和味道等)、安全品質(zhì)(農(nóng)藥殘留和重金屬含量)、營養(yǎng)品質(zhì)(對人體有益的成分含量)等。食味和營養(yǎng)品質(zhì)主要和育種以及栽培措施有關(guān),而安全品質(zhì)則與水源及農(nóng)藥的使用存在密切關(guān)系。
我國水稻種植面積約為0.29億hm2,其中粳稻栽培面積約占30%。一般來說,粳稻的食味優(yōu)于秈稻。東北地區(qū)是我國重要的粳稻產(chǎn)區(qū),種植面積約占全國粳稻面積的43%[1],其中黑龍江省粳稻種植面積占北方14省的41.5%,占東北粳稻面積的58.1%[2]。由此可見,黑龍江省水稻的發(fā)展對我國粳稻乃至全國水稻的發(fā)展至關(guān)重要。黑龍江省迄今為止已審定的香稻品種有22個,每年種植面積在70萬hm2以上[3]。近年來,作為衡量品質(zhì)優(yōu)劣的香味性狀越來越受到消費者的青睞和市場的歡迎,成為育種家的選育目標(biāo)之一[4]。五常市作為黑龍江省的香稻主產(chǎn)區(qū),水稻種植歷史悠久,因其一直是皇家獨享的御貢米而名滿天下。該市位于黑龍江省南部,水資源充足,無污染,土壤肥沃,這些得天獨厚的自然資源有利于發(fā)展有機水稻栽培[5],五常市現(xiàn)在的主栽水稻品種為“稻花香”,栽培面積超過10萬hm2,占全市水稻面積的90%以上。為此,改善施肥措施,提高“稻花香”的食味品質(zhì)對五常市乃至黑龍江省的稻米生產(chǎn)具有積極的作用。
目前,國內(nèi)外有關(guān)稻米香味的遺傳育種研究已有大量報道[6-12],栽培措施對水稻香味影響的研究也較多[13-17],但發(fā)酵豆餅和麥飯石的施用對水稻食味影響的研究未見報道。本試驗以“稻花香”為材料,對不同施肥處理下“稻花香”的外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)分析,以探討該品種的優(yōu)質(zhì)栽培模式。
1.1 試驗材料
供試品種為2015年生產(chǎn)的“稻花香”。試驗設(shè)在黑龍江省五常市水到渠成水稻種植專業(yè)合作社試驗基地(東經(jīng)127°15′,北緯44°92′)。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗設(shè)計和田間管理
試驗設(shè)常規(guī)栽培(T1)、豆餅處理(T2)和豆餅+麥飯石處理(T3)共3個處理,每個處理3次重復(fù)。T1處理只使用化肥,具體施肥方法:底肥全部施復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=11∶12∶12),用量為500 kg/hm2,緩苗后使用尿素進(jìn)行追肥,用量為150 kg/hm2;T2處理施發(fā)酵豆餅600 kg/hm2,全部作基肥施用;T3處理:施發(fā)酵豆餅150 kg/hm2,另加麥飯石350 kg/hm2,全部作基肥。3個處理在4月8日采用大棚結(jié)合覆膜方式進(jìn)行育苗,5月10日插秧,10月1日收獲,其他田間管理方式均相同。收獲后取樣自然風(fēng)干,然后送天津農(nóng)學(xué)院中日合作水稻食味研究中心進(jìn)行食味分析。
表1 不同施肥處理對“稻花香”外觀品質(zhì)的影響
表2 不同施肥處理對“稻花香”成分和評分的影響
表3 不同施肥處理對“稻花香”淀粉糊化特性的影響
1.2.2 外觀、成分和淀粉糊化特性的測定
用韓國礱谷機械產(chǎn)業(yè)公司生產(chǎn)的SY-88-TH型礱谷機去糙;日本佐竹公司生產(chǎn)的CBS300AS型精米機碾成精米,精糙比控制在90%;日本佐竹公司生產(chǎn)的RJQI20型顆粒評定儀測定稻米外觀;日本靜岡制機公司生產(chǎn)的PS500型水稻食味計測定稻米成分和評分;澳大利亞Newport公司生產(chǎn)的RAV-4型快速粘度分析儀測定淀粉的糊化特性。需要說明的是,顆粒評定儀測定的外觀項目較多,為了便于分析和表格的制作,把測定項目歸為三類,即整精米(沒有任何瑕疵的完整粒)、堊白米(粒型完整,但有心白、腹白或背白以及未熟粒、茶色米)和碎米(米粒不完整、裂腰以及蟲傷)。
2014年9月,在仁川亞運會花樣游泳集體項目比賽中,中國花樣游泳隊以185.7221分奪得亞運會金牌。
1.2.3 食味品嘗
品嘗人員由天津農(nóng)學(xué)院的教師和學(xué)生共20名組成,以T1處理為對照(各品嘗評價項目值設(shè)為零),不設(shè)重復(fù),試驗操作遵照日本糧食廳制定的要求進(jìn)行[18]。
1.3 數(shù)據(jù)分析
使用SPSS19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,平均值的比較采用Duncan法,表格的制作用Excel來完成。
2.1 不同施肥處理對“稻花香”外觀品質(zhì)的影響
從表1可以看出,T3處理的整精米率最高,為72.70%,T2處理最低,為70.07%,T3處理顯著或極顯著高于T1和T2處理,但T1和T2處理間差異并不顯著。堊白粒率表現(xiàn)為T3>T2>T1,且處理間存在極顯著差異。不同處理的碎米率也存在極顯著差異,表現(xiàn)為T1>T2>T3。3個處理在整精米率、堊白粒率和碎米率上的表現(xiàn)趨勢并不一致,但在稻米外觀的衡量中,整精米率是最為重要的指標(biāo),所以筆者認(rèn)為,T3處理的外觀優(yōu)于T1和T2處理。
2.2 不同施肥處理對“稻花香”的成分和評分的影響
從表2可見,T1處理的蛋白質(zhì)含量最高,為7.57%,極顯著高于T2(6.73%)和T3(6.43%)處理,T2處理顯著高于T3處理;直鏈淀粉含量3個處理間無顯著差異;評分分值T3處理極顯著高于T1和T2處理,而T1和T2處理間差異不顯著。
2.3 不同施肥處理對“稻花香”淀粉糊化特性的影響
從表3可以看出,T2和T3處理的最高粘度分別為217.58 RVU和214.17 RVU,極顯著高于T1處理,T2處理顯著高于T3處理;從崩解值來看,T3處理極顯著高于T2處理,而T2處理又極顯著高于T1處理;消減值則表現(xiàn)為T3處理極顯著低于T2處理,T2處理極顯著低于T1處理??傮w來說,T2與T3處理間的差異相對較小,T2、T3處理與T1處理間的差異相對較大。
2.4 不同施肥處理對“稻花香”食味的影響
從表4可以看出,施用豆餅以及麥飯石對蒸煮米飯的外觀無明顯影響,但T2和T3處理的香氣評價值分別為0.68和0.42,顯著高于對照T1處理,特別是綜合評價值,T2和T3處理更是高達(dá)0.84和0.74,極顯著高于對照T1處理。這表明豆餅和麥飯石的施用可增加“稻花香”米飯的香氣,提高綜合評價值。關(guān)于味道、粘度和硬度,T2處理和T3處理的表現(xiàn)不盡相同。在味道方面,T3處理顯著高于T1處理,T2與T3、T2與T1處理無顯著差異。T3處理的粘度達(dá)到0.89,所有參與品嘗人員沒有給出負(fù)值(數(shù)據(jù)省略),T3處理的粘度明顯高于T1和T2處理,T2處理的粘度雖高于T1但無顯著差異。在硬度上,T2處理最高,為0.58,顯著高于T3處理,與T1無顯著差異;T3處理的硬度是品嘗試驗中
表4 不同施肥處理對“稻花香”食味的影響
稻米的外觀品質(zhì)是育種和栽培中首要考量的一項指標(biāo),其中最重要的是整精米率。劉建等[19]研究指出,雖然稻米外觀和米飯的食味不相關(guān),但作為最直觀的商品品質(zhì),整精米率仍是親本選定、資源材料篩選以及后代選擇中非常重要的一項指標(biāo)。本試驗中,T3處理的整精米率高于T1、T2處理,這說明少量施用豆餅并配以麥飯石可以改善“稻花香”的外觀品質(zhì),提高其商品價值。至于造成T2及T3處理堊白粒率明顯升高和碎米率顯著降低的原因仍有待進(jìn)一步探討。
稻米成分中蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量是影響稻米食味的2個最主要的因素,蛋白質(zhì)含量越低食味越好,直鏈淀粉含量在一定范圍內(nèi)也是越低越好[19-23]。本試驗結(jié)果表明,T1處理的蛋白質(zhì)含量極顯著高于T2 和T3處理,T2處理顯著高于T3處理。蛋白質(zhì)含量的高低主要和氮肥的施用量有關(guān)。隨著氮肥施用量的增加,特別是后期追肥容易造成籽粒中蛋白質(zhì)含量的升高[24]。但同一品種直鏈淀粉含量的高低主要受灌漿期溫度的影響,本試驗中不同處理的氣候條件完全相同,是造成不同處理間直鏈淀粉含量差異不顯著的重要原因。評分是測定蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量等指標(biāo)參數(shù)后,儀器自動給出的評價結(jié)果,可作為參考使用。
稻米淀粉的糊化特性和食味間存在密切聯(lián)系。能夠反映食味品質(zhì)優(yōu)劣差異的RVA譜特征值較為重要的指標(biāo)為最高粘度、崩解值和消減值,其共同表現(xiàn)為最高粘度、崩解值相對較高,消減值相對較低的品種,食味品質(zhì)可能較好[25]。陳能等[26-27]的研究也認(rèn)為,消減值、崩解值可有效地區(qū)分出品種品質(zhì)的優(yōu)劣。從表3可以看出,T2處理的最高粘度、T3處理的崩解值最高,消減值最低的是T3處理。而T1處理的最高粘度和崩解值最低,消減值最大,這說明T3和T2處理的食味有可能優(yōu)于T1處理。
食味品質(zhì)是所有稻米品質(zhì)中最為重要的一個方面。從本次試驗的結(jié)果來看,施用豆餅或豆餅+麥飯石確實有利于改善和提升稻花香的香氣和食味,這種食味的改善主要是因為豆餅中的氮素含量低于常規(guī)施肥,從而造成蛋白質(zhì)含量降低以及淀粉RVA譜特征值的變化,如最高粘度和崩解值升高、消減值降低,最終導(dǎo)致食味的提升。需要說明的是,表4中的數(shù)據(jù)是以參品人員為重復(fù)的統(tǒng)計結(jié)果,他們是來自全國各地的學(xué)生和教師。劉建等[28]研究認(rèn)為,不同地區(qū)品嘗員間的食味嗜好性雖存在差異,但基本上是一致的,但參品人員在品嘗時的靈敏度和精確度會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。統(tǒng)計結(jié)果顯示,品嘗員間在各食味評價項目上均存在著顯著差異,為此在今后的品嘗試驗中加強對參評人員的訓(xùn)練,提高他們品嘗的準(zhǔn)確性十分必要。此外,豆餅是作物的果實榨油后的產(chǎn)物,作為生物肥是一種高效有機肥,富含氮磷鉀元素和其他微量元素,施用后對土壤的酸堿度影響不大,但可改善土壤性狀、利于植物生長。麥飯石是一種天然的藥物礦石,含有人體所必需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷等常量元素和鋅、鐵、硒等人體不可缺少的微量元素。另外,麥飯石對水中的重金屬離子Pb、Hg、Cr、Cd、As以及病菌等有毒有害物質(zhì)有較強的吸附作用。因此,施用豆餅和麥飯石對保障稻米的安全性也是毋庸置疑的。關(guān)于麥飯石中含有的對人體有益元素在稻米籽粒中的富集情況與常規(guī)栽培相比是否存在差異,即麥飯石是否能改善和提高稻米的營養(yǎng)品質(zhì)尚需進(jìn)一步研究證實。
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Influence of Different Fertilization Treatment on Eating Taste of Rice Variety Daohuaxiang
TIAN Nannan1,GUO Haifeng2,SHENG Hua1,SUN Yuefei2,LIU Jian1*
(1College of Agronomy&Resources and Environment,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384;2Shuidaoqucheng Professional Cooperative of Rice Cultivation,Wuchang,Heilongjiang 150299;*Corresponding author:13821757926@163.com)
Taking“Daohuaxiang”as material,using three kinds of fertilization treatment,namely conventional treatment(T1),fermented soybean cake(T2),fermented soybean cake+maifan stone(T3).The results showed that the head rice rate of T3 treatment was significantly higher than that of T1 and T2 treatment,The chalky rice rate was T3>T2>T1,but the broken rice rate was T3<T2<T1.The protein content showed a trend of T1>T2>T3,the amylose content was no significant difference among three treatments,the score of T3 was significantly higher than that of T1 and T2 treatment,but the difference between T2 and T1 treatment was not significant.In terms of starch pasting properties,the peak viscosity was T2>T3>T1,the breakdown was T3>T2>T1,on the contrary,the setback showed a trend of T3<T2<T1.The results of sensory test indicated that there was no significance among three treatments on cooking rice appearance.Compared with T1 treatment,the aroma and comprehensive evaluation of T2 or T3 treatment were significantly or very significantly higher.There was no significant difference between T2 and T1 treatment at taste,viscosity and hardness,but there were significant difference between T1 and T3 treatment at flavor and viscosity.
rice;fertilization;eating taste;palatability
S511.062
A
1006-8082(2016)06-0030-04
2016-07-29
天津市自然科學(xué)基金(13JCYBJC 39700)