充實期高溫對水稻產量及白堊質的影響

鄭佳綺

《臺中區農業改良場特刊》 116號 (2013/05) Pp. 271-276

摘要

現行臺灣地區水稻栽培90%以上屬於溫帶型的稉型品種（Temperate Japonica type），但實際上台灣的各項環境條件卻常不適於稉型水稻的栽培，尤其是台灣中南部的稻米栽培環境，在穀粒充實期間易遭遇高溫，導致稻米白堊質發生，使得稻米品質下降。加上近年來全球暖化的影響，高溫將是未來台灣稻米生產必須面對的挑戰。稻米品質的形成牽涉到複雜的生理及生化反應過程，也與環境之間具有密切的關係，其中溫度是影響稻米品質形成主要的環境因子之一。水稻是全球前三大糧食作物之一，與其他主要的糧食作物不同，水稻是直接以穀粒的型態進行販售，因此，稻米的外觀品質直接影響商品價值。高溫環境下除了造成水稻結實率、成熟穗重以及糙米粒重下降，在稻米外觀方面則形成嚴重白堊質的產生，且降低完整米率及提高未熟粒與死米比率。研究指出高溫環境，造成水稻主要供源葉片（劍葉）及穎果果（種）皮葉綠素快速降解，減少充實期間利用果（種）皮光合作用獲得之氧氣與能量的補充，降低穎果內的能量狀態，為了調節高溫下穎果內之能量的狀態，糖解作用與酒精發酵作用被提升，此兩作用的提升也增加了各類反應基質糖類的需求，因而可能導致澱粉的降解。另一方面，高溫促進了穎果內活化氧族中H2O2的大量生成，可能導致細胞膜脂質過氧化的發生及加速水稻穎果DNA分解及細胞死亡。這些生理反應過程干擾了澱粉及儲藏性蛋白質等大分子的合成與累積，最終導致穎果發育與充實不良，造成產量與品質的降低。