黑龍江省香稻米品種稻花香2號香味減弱原因及對策

于清濤，李 贊

(哈爾濱市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150029)

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黑龍江省香稻米品種稻花香2號香味減弱原因及對策

于清濤，李 贊

(哈爾濱市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150029)

摘要黑龍江省優(yōu)質(zhì)香米稻花香2號是該省糧食產(chǎn)業(yè)的知名“名片”，但是近年來出現(xiàn)香味減弱的情況，對其原因進(jìn)行深入研究，認(rèn)為品種退化、生育期影響、環(huán)境因素影響、土壤肥力影響及晾曬時(shí)間過長是導(dǎo)致稻花香2號香味減弱的原因，并在此基礎(chǔ)上提出避免香米香味減弱的對策。

關(guān)鍵詞稻花香2號；香味；減弱；對策

近年來隨著我國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、稻谷優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)政策的出臺，以及國家對“三農(nóng)”發(fā)展的大力支持，水稻品種的選育、推廣、生產(chǎn)應(yīng)用得到了長足發(fā)展，產(chǎn)量也穩(wěn)步提升。但隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、我國居民膳食結(jié)構(gòu)的改善和生活品質(zhì)的提高，普通稻米已經(jīng)難以滿足人們的要求，而優(yōu)質(zhì)香米作為商品米中的精品，盡管其銷售價(jià)格比普通米高，但仍深受廣大消費(fèi)者的歡迎，其原因除了香米的營養(yǎng)價(jià)值高于普通稻米外，還有其蒸煮后散發(fā)的香味沁人心脾。為了迎合市場需求，香味性狀成為衡量稻米品質(zhì)的1項(xiàng)重要指標(biāo)，也是育種家追求的育種目標(biāo)之一。

黑龍江省是全國粳稻米年總產(chǎn)最大的省份，其中優(yōu)質(zhì)香米更是享譽(yù)全國，近年來鮮有通過審定并優(yōu)于稻花香2號即五優(yōu)稻4號的香米品種，造成優(yōu)良香米品種極度匱乏的局面，于是稻花香2號成了“一枝獨(dú)秀”，占據(jù)了黑龍江整個(gè)香米市場的“半壁江山”，成為黑龍江省糧食產(chǎn)業(yè)1張知名的“名片”。在這種品牌效應(yīng)的影響下，掀起市民搶購熱潮，盡管強(qiáng)大的消費(fèi)驅(qū)動力促使哈爾濱市周邊五常等地幾乎家家戶戶種植稻花香2號，但是市場仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，該香米價(jià)格節(jié)節(jié)攀升。然而據(jù)很多消費(fèi)者和種植戶反映，稻花香2號的香味在近年減弱，銷量也受到一定程度的影響，因此及時(shí)找到問題根源并采取行之有效的解決方法，對增強(qiáng)黑龍江省香稻米的市場競爭力、保障市民餐桌品質(zhì)、增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入等方面具有積極而深遠(yuǎn)的影響。

1香米香味形成的化學(xué)機(jī)理

稻米中已發(fā)現(xiàn)的有 200余種揮發(fā)性物質(zhì)，Bettery等[1]報(bào)道 2-乙酰-1-吡咯啉是香米香氣的主要成分，香米含有0.040～0.090 mg/kg 的2-乙酰-1-吡咯啉，是普通大米含量(0.006～0.008 mg/kg)的10 倍。一般認(rèn)為，2-乙酰-1-吡咯啉是香米區(qū)別于普通米香氣的主要成分。在東南亞，人們習(xí)慣將露兜樹葉和普通稻米一起蒸煮，這樣蒸出的飯有香米的香味。研究發(fā)現(xiàn)，露兜樹葉主要揮發(fā)成分正是 2-乙酰-1-吡咯啉[1]，這也印證了 2-乙酰-1-吡咯啉是稻米香味主要成分的結(jié)論。1990 年日本學(xué)者對高知香米進(jìn)行的研究結(jié)果顯示，高知香米的主要成分是 2-乙酰-1-吡咯啉[2]。

研究表明2-乙酰-1-吡咯啉濃度的差異是香稻品種間香味強(qiáng)弱的原因，同一品種糙米的2-乙酰-1-吡咯啉濃度比精米高 20～30 倍[3]。隨著碾米程度的加深，精米的香味越來越淡。這說明稻米的外層對其香味的形成和積累可能起著很大的作用。

隨著對水稻香味成分的不斷探索，研究者發(fā)現(xiàn)除 2-乙酰-1-吡咯啉之外，尚存其他物質(zhì)起著至關(guān)重要的作用，由于各種化合物種類與數(shù)量比例的不同，使得香米的香味在品種間存在差異。 Yajima等[4]的測試結(jié)果表明，香米含有普通大米沒有的2種化合物，其中一種是 α-吡咯烷酮，另一種尚未分析出來。也有的學(xué)者認(rèn)為香味的主要成分是丙醛、戊醛和乙醛[3]。

盡管關(guān)于香米香味的化學(xué)來源問題學(xué)術(shù)界存在諸多爭議，但是更傾向于以下觀點(diǎn)，即香米香味與多種揮發(fā)性化合物有關(guān)，其中與 2-乙酰-1-吡咯啉關(guān)系最密切[4]。

2稻花香2號香味減弱的原因

2.1品種退化稻花香2號自20世紀(jì)90年代中后期被育成以來，一直存在純度稍差、不太穩(wěn)定的問題，具體表現(xiàn)在始終有黑稻、紅稻、黏稻等分離現(xiàn)象存在，經(jīng)多家科研單位系統(tǒng)提純復(fù)壯后，香味反而消失，最終相關(guān)專家把該品種香味性狀定性為是由多基因控制的，即該品種始終有雜合基因存在。

另外，在多年種植過程中，由于機(jī)械混雜、自然雜交、品種遺傳特性發(fā)生分離和自然突變等原因，造成稻花香2號品種逐漸退化。這種退化不僅體現(xiàn)在品種產(chǎn)量、抗性和感官上的劣變，也會對其香味的濃度造成影響，可能會造成香米香味來源最主要的成分——2-乙酰-1-吡咯啉含量降低，導(dǎo)致香味減弱。

2.2生育期影響稻花香2號審定區(qū)域僅限于第一積溫帶上限(晚熟區(qū))自流灌區(qū)，生育期147 d，需≥10 ℃活動積溫2 800 ℃左右，其適應(yīng)的種植區(qū)域比較狹窄。多年來未有優(yōu)于稻花香2號的香稻品種問世，種植戶可選擇的香稻品種有限，加之該類型香米供不應(yīng)求的市場現(xiàn)狀，使一些并不完全適合稻花香2號種植區(qū)域的農(nóng)戶盲目跟風(fēng)，跨區(qū)種植現(xiàn)象極為明顯，甚至第二積溫帶某些區(qū)域的農(nóng)戶也冒著低溫冷害等風(fēng)險(xiǎn)種植，使得稻谷成熟度差，甚至出米率僅為30%～40%，稻米香味和品質(zhì)急劇下降，給農(nóng)戶造成極大的損失。

2.3環(huán)境因素影響香味表達(dá)是香味基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果，稻米香味濃度與其生長的地理氣候條件和土壤肥力有密切關(guān)系。

2.3.1氣候條件。研究表明，相對較低溫、較強(qiáng)光照等氣候條件有利于香味的表達(dá)和積累[5-6]，這個(gè)結(jié)論也合理地解釋了高海拔地區(qū)栽培的稻谷香味較濃的原因。香稻在生長過程中，成熟時(shí)期適宜的溫度區(qū)間內(nèi)的相對較低溫和土壤水分相對較少的條件有利于香稻中香氣化合物的形成。一般來說，在較高溫條件下成熟的稻谷香味會減弱，反之，在相對較低溫度下成熟香味就較濃[7]，資料顯示灌漿結(jié)實(shí)期以日均溫23 ℃稻谷香味最濃[8]。以上提及的相對低溫均指在水稻各生育時(shí)期最適溫度區(qū)間內(nèi)確保產(chǎn)量的前提下的相對低溫。在生產(chǎn)上，要提高香米的香氣強(qiáng)度，有必要適當(dāng)提前收割，收獲越遲，香氣越弱。

2.3.2土壤肥力。香味表達(dá)也受土壤肥力和一些微量元素的影響。黃淑貞[9]研究了湖南香稻產(chǎn)地土壤特性，結(jié)果表明香稻產(chǎn)地土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、速效磷都明顯高于非產(chǎn)地，植株莖葉的氮磷鉀含量也較非產(chǎn)地高，另外香稻產(chǎn)地土壤中鐵、錳、鋅、銅等微量元素的含量均較非產(chǎn)地高。孫樹俠等[10]研究表明，土壤中豐富的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效鉀是香稻香味表達(dá)的基礎(chǔ)，在高氮、鋅含量高的地塊種植的香稻香味較濃。胡樹林等[11]研究表明，香稻對土壤中鋅含量水平有較高要求。這可能因?yàn)榈墙M成香味化學(xué)物質(zhì)2-乙酰-1-吡咯啉的基本元素，鋅等微量元素則是酶、輔酶及活化劑的組成成分，其對作物生長發(fā)育起協(xié)調(diào)平衡和促進(jìn)作用。

綜上分析，由于稻花香2號在同一地塊連續(xù)種植，造成土壤肥力下降，尤其是一些微量元素含量降低，農(nóng)戶對微量元素沒有足夠的重視，個(gè)別農(nóng)戶即使了解一點(diǎn)微量元素的作用，但在不同微量元素肥料的選擇及施肥時(shí)期方面也不甚了解，所以一直沒有對栽培地塊的微量元素進(jìn)行有效的補(bǔ)充，微量元素缺失成為香味變淡的部分原因。

2.4晾曬時(shí)間過長一方面隨著稻谷晾曬時(shí)間的延長，香味化學(xué)物質(zhì)2-乙酰-1-吡咯啉逐漸揮發(fā)，另一方面高溫環(huán)境下酶活性增強(qiáng)，導(dǎo)致脂肪氧化酸敗和蛋白質(zhì)變性，影響稻米品質(zhì)[12]。可見收獲不及時(shí)或收割后稻谷在地里晾曬時(shí)間過長，均會造成香味減弱。

2.5過度加工通過對稻米市場的調(diào)查走訪發(fā)現(xiàn)，市民在選購商品米時(shí)更注重感官效果，米廠為了迎合這種消費(fèi)需求對稻米進(jìn)行過度拋光加工，導(dǎo)致出米率降低、產(chǎn)量下降，造成極大的資源浪費(fèi)，同時(shí)形成香味的化合物質(zhì)2-乙酰-1-吡咯啉大部分都集中在被拋光的外表層。研究發(fā)現(xiàn)稻米中揮發(fā)性化合物的總含量隨出米率的降低而遞減[13]。Buttery等[14]的測定結(jié)果亦表明，糙米中的2-乙酰-1-吡咯啉濃度比精米高。由此可以斷定，稻米的外表層對于香味的形成起著很大的作用，這種對稻花香2號過度加工的狀況必然導(dǎo)致香味減弱。

3避免香米香味減弱的對策

3.1選育推廣優(yōu)良香米，替代退化品種稻花香2號品種退化讓育種家們?yōu)橹锵ВN工作者為該品種的提純復(fù)壯做出了很多努力，但是多年的實(shí)踐證明，這種退化是不可逆的，任何手段都不能挽救稻花香2號的命運(yùn)，該品種逐漸退出市場也是一種必然趨勢。今后可通過對香稻資源遺傳多樣性的深入研究，在常規(guī)育種的基礎(chǔ)上，輔助分子標(biāo)記、基因定位等先進(jìn)生物技術(shù)育種手段，快速育成更加優(yōu)質(zhì)的香稻品種。

哈爾濱市農(nóng)業(yè)科學(xué)院香稻品種哈粳稻2號的選育和審定有效地彌補(bǔ)了目前香稻市場的空缺。哈粳稻2號屬香粳稻品種，在適應(yīng)區(qū)出苗至成熟生育日數(shù)為142 d左右，與對照品種同熟期，需≥10 ℃活動積溫2 650 ℃左右。該品種主莖13片葉，株高110 cm左右，穗長 22 cm左右，長粒型，每穗粒數(shù)135粒左右，千粒重 26.5 g左右；品質(zhì)分析結(jié)果為出糙率80.8%～81.1%，整精米率 63.8%～67.0%，堊白粒米1.0%～2.0%，堊白度 0.2%～0.3%，直鏈淀粉含量(干基)17.21%～17.34%，膠稠度73.0～80.0 mm，食味品質(zhì) 81～83分;抗病接種鑒定結(jié)果為葉瘟1～5級，穗頸瘟3～5級；耐冷性鑒定結(jié)果為空殼率 7.45%～14.00%；適宜在黑龍江省第一積溫帶上、下限插秧栽培。

與稻花香2號相比，哈粳稻2號香味更濃、口感更佳；熟期早3～5 d，適應(yīng)區(qū)域更廣，可推廣至第一積溫帶上限、下限(早熟+晚熟)，甚至第二積溫帶晚熟區(qū)的部分小氣候區(qū)域也可以種植，產(chǎn)量提高300～500 kg/hm2，商品性更好，相比稻花香2號粒型更長，腹白及堊白米率低、亮度更好，更符合市場需求。該品種的審定和推廣為農(nóng)戶提供了廣闊的選擇空間，能有效打破目前“唯稻花香獨(dú)尊”的尷尬局面，哈粳稻2號的種植安全系數(shù)更高，必然帶來更加突出的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3.2科學(xué)合理種植，加強(qiáng)栽培管理建議各地方農(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)和推廣部門加強(qiáng)對農(nóng)戶的技術(shù)指導(dǎo)，選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的香稻品種，并監(jiān)督其嚴(yán)格按照要求進(jìn)行栽培管理，控制好施肥量，尤其是氮肥，從而確保稻米的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.3及時(shí)收獲，適度晾曬農(nóng)戶要根據(jù)熟期及天氣情況及時(shí)收獲，并將稻谷在田間適度晾曬，避免收割后晾曬時(shí)間過長，從而更好地保持稻米品質(zhì)，最大限度減少香米香味的揮發(fā)。

3.4改變傳統(tǒng)觀念，避免過度加工加大輿論宣傳，從根本上改變市民在商品米選購時(shí)過于注重感官的傳統(tǒng)觀念。米廠通過引進(jìn)更先進(jìn)的設(shè)備，在技術(shù)上提高加工品質(zhì)，帶動整個(gè)米業(yè)朝生態(tài)加工、綠色加工發(fā)展。

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作者簡介于清濤(1977-)，男，黑龍江富錦人，高級農(nóng)藝師，碩士，從事水稻育種和栽培技術(shù)研究。

收稿日期2016-04-07

中圖分類號S 511

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-048-02

Causation and Countermeasures for the Fragrance Diminishing of Rice Variety Daohuaxiang 2 in Heilongjiang Province

YU Qing-tao, LI Zan

(Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin, Heilongjiang 150029)

AbstractHigh-quality sweet rice Daohuaxiang 2 is a well-known variety in grain industry in Heilongjiang Province. However, its fragrance weakened in recenty years. In-depth research on its causation was carried out. It was pointed out that variety degeneration, growth period influence, environmental factor influence, soil fertility influence and long drying time were the main casuations for the fragrance diminishing of Daohuaxiang 2. Based on these, countermeasures for avoiding the fragrance diminishing were put forward.

Key wordsDaohuaxiang 2; Fragrance; Diminishing; Countermeasures