大气环境变化导致水稻品质总体变劣

气候变化将改变作物的生长环境,进而影响作物产量和品质。气候变化对重要粮食作物水稻产量形成的影响已有很多报道,但对同样重要的品质研究较少。在简要介绍实验平台基础上,本文总结了气候变化对水稻品质影响的研究进展。品质性状分为加工、外观、蒸煮/食味、营养和饲用品质,气候变化包括大气CO₂浓度升高、近地层O₃浓度增高和气温升高等,本文重点聚焦大气组分变化及其与高温的互作。已有文献表明,气候变化对水稻品质的影响尚存在诸多不确定性,但本文也发现了一些重要趋势,这些趋势多为不利的变化。高CO₂浓度、高O₃浓度或高温环境下生长的水稻表现出垩白增加、碎米增多的趋势;高CO₂浓度导致稻米蛋白质和多种元素浓度下降,但食味品质可能变优;臭氧胁迫水稻的食用和饲用品质均有变劣趋势。目前这方面认知多来自于单一气候因子的影响研究,但已有少量研究观察到CO₂与温度或O₃之间的交互作用;另外,水稻品质性状对气候变化的响应可能还受熏蒸方式、基因型和施肥量等影响。未来这一领域需继续利用不同尺度的试验平台验证已有趋势并拓展研究内容,在这基础上评估气候变化因子之间以及与其他因子的交互作用,重点揭示这些交互作用的内在机制,以便开发出真正适应未来气候变化的稻作生产技术。     

臭氧气体处理对甜瓜和雪花梨果实贮藏品质及效果的影响

【目的】观察臭氧气体处理后甜瓜和雪花梨果实的贮藏品质变化,减少贮藏损失。【方法】以甜瓜和雪花梨为试材,经不同质量浓度臭氧气体处理后于4℃贮藏,定期分析果实品质变化。【结果】与对照相比,臭氧气体处理后甜瓜腐烂率降低50%,抗坏血酸含量下降10%、可滴定酸减少16%;有效维持雪花梨的硬度,延缓可溶性固形物变化,叶绿素含量下降47%;提高了两种果实可溶性蛋白质的含量,抑制丙二醛含量的上升。不同质量浓度的臭氧气体处理对甜瓜和雪花梨的腐烂率和品质的影响有所不同。甜瓜贮藏28d后,20mg/m3臭氧气体显著降低腐烂率,60mg/m3和100mg/m3次之;雪花梨贮藏40d后,100mg/m3臭氧处理的品质显著好于对照,而200mg/m3臭氧与对照的变化趋势相近。【结论】适当质量浓度的臭氧气体处理对甜瓜和雪花梨有一定的保鲜效果。     

臭氧对鲜切莲藕酶促褐变的影响

以鲜切莲藕为原料,通过测定褐变度、失重率、总酚含量、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性,研究了臭氧处理对鲜切莲藕贮存过程中酶促褐变的影响。结果表明,随着贮存时间延长,鲜切莲藕褐变度和失重率呈增加趋势,臭氧处理可以极显著降低鲜切莲藕褐变度和失重率(P0.01),且0.3 mg/L臭氧比0.6 mg/L效果好。当贮存时间由8 d延长为12 d时,样品总酚含量和PPO、POD活性开始降低,但总酚含量变化不大,PPO和POD活性下降较快。Pearson相关性分析表明,臭氧浓度与褐变度呈负相关(P=0.024);贮存时间与失重率、褐变度、总酚含量呈极显著正相关,与PPO活性呈极显著负相关(P0.01)。鲜切莲藕用0.3 mg/L臭氧水处理12 min后,可以在0~4℃冰箱贮存8 d。     

臭氧浓度增加对超级稻南粳9108稻穗不同部位籽粒氨基酸含量的影响

为了解臭氧浓度升高对稻米品质的影响,2015年以高产优质超级粳稻南粳9108为供试材料,利用自然光气体熏蒸平台,设置对照(18 n L·L~(-1))和高浓度臭氧(100 n L·L~(-1))处理,研究了臭氧浓度增加对成熟期稻穗不同部位糙米氨基酸性质的影响。结果表明:臭氧浓度增加使稻米氨基酸、必需和非必需氨基酸总量显著增加,但对必需或非必需氨基酸占氨基酸总量的百分比无显著影响;从氨基酸组分看,除半胱氨酸外,臭氧浓度增加使糙米中7种必需氨基酸和9种非必需氨基酸的含量均呈增加趋势,其中苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、亮氨酸、络氨酸、天冬氨酸和苯丙氨酸的增幅均达显著或极显著水平;总体上,稻穗下部稻米氨基酸及其组分浓度对臭氧浓度增加的响应大于稻穗上、中部,其中臭氧处理与籽粒着生部位对苯丙氨酸、络氨酸、组氨酸、精氨酸有明显的互作效应(P0.1)。以上数据表明,100 n L·L~(-1)臭氧浓度使供试超级稻稻米氨基酸及其组分浓度明显增加,且多数情况下弱势粒的增加趋势大于强势粒。     

应用臭氧浓度精准控制熏蒸装置提高树莓贮藏品质

为了明确不同浓度臭氧气体处理对树莓低温贮藏品质的影响,促进臭氧精准控制装置在果蔬采后贮藏保鲜中的应用,采用国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)研制的精准浓度臭氧冷藏熏蒸装置对树莓(品种:海尔特兹Heritage)进行短时臭氧熏蒸处理(4℃,1 h,相对湿度95%),臭氧质量浓度为0.21、0.54、1.07 mg/L,熏蒸后树莓置于0℃冷库中贮藏,定期测试不同浓度臭氧熏蒸处理对树莓采后贮藏品质的影响。结果表明:臭氧精准控制装置能够在较短时间内达到设定浓度,0.21、0.54、1.07 mg/L的臭氧分别在96、168、240 s时达到,并且臭氧浓度控制精准,精度为0.05 mg/L。不同浓度臭氧熏蒸处理均可以显著抑制树莓微生物繁殖(P0.05),1.07 mg/L可使树莓微生物菌落总数降低1.62个数量级。0.21、0.54 mg/L熏蒸处理过的树莓感官品质显著好于对照组(P0.05),能够有效延缓树莓果实维生素C降解,维持可滴定酸、可溶性固形物含量,抑制硬度下降,0.54 mg/L熏蒸处理对树莓的保鲜效果较佳,1.07 mg/L熏蒸处理对树莓表面造成轻微伤害,反而促进树莓贮藏中的腐烂,降低了营养品质,不利于树莓保鲜。精准控制臭氧浓度,对于明确臭氧处理保鲜效果、调控树莓采后贮藏品质方面具有应用潜力。     

臭氧对赛买提杏贮藏保鲜的影响

[目的]为给杏果的臭氧贮藏保鲜提供一定科学依据,加快杏产业的发展.[方法]试验以无处理的杏果实为对照,分别采用浓度为100、200和300 mg/m3的臭氧对杏子进行前处理,考察不同臭氧浓度对杏子贮藏品质的影响.[结果]在试验范围内,以200 mg/m3的臭氧处理对杏果的贮藏保鲜的效果较为显著.[结论]试验表明,一定浓度的臭氧处理能减缓杏果腐败率的上升,保持杏果TSS、VC和总酸(TA),抑制果实PPO活性,延长贮藏期限,但过高臭氧浓度则会破坏杏果表皮和生理结构,加快杏果实腐烂变质.     

Ethylenediurea (EDU) effects on hybrid larch saplings exposed to ambient or elevated ozone over three growing seasons

Ground-level ozone (O3) pollution is a persis-tent environmental issue that can lead to adverse effects on trees and wood production,thus indicating a need for forestry interventions to mediate O3 effects.We treated hybrid larch (Larix gmelinii var.japonica × L.kaempferi)saplings grown in nutrient-poor soils with 0 or 400 mg L-1 water solutions of the antiozonant ethylenediurea(EDU0,EDU400) and exposed them to ambient O3 (AOZ;08:00-18:00 ≈ 30 nmol mol-1) or elevated O3 (EOZ;08:00-18:00≈ 60 nmol mo1-1) over three growing sea-sons.We found that EDU400 protected saplings against most effects of EOZ,which included extensive visible foliar injury,premature senescence,decreased photosyn-thetic pigment contents and altered balance between pig-ments,suppressed gas exchange and biomass production,and impaired leaf litter decay.While EOZ had limited effects on plant growth (suppressed stem diameter),it decreased the total number of buds per plant,an effect that was not observed in the first growing season.These results indicate that responses to EOZ might have implications to plant competitiveness,in the long term,as a result of decreased potential for vegetative growth.However,when buds were standardized per unit of branches biomass,EOZ significantly increased the number of buds per unit of biomass,suggest-ing a potentially increased investment to bud development,in an effort to enhance growth potential and competitiveness in the next growing season.EDU400 minimized most of these effects of EOZ,significantly enhancing plant health under O3-induced stress.The effect of EDU was attributed mainly to a biochemical mode of action.Therefore,hybrid larch,which is superior to its parents,can be significantly improved by EDU under long-term elevated O3 exposure,providing a perspective for enhancing afforestation practices.