近日，国际农林科学和应用化学著名期刊《Food Chemistry: X》（中科院1区Top期刊，IF 6.1），在线发表了我院青年教师陈丽明博士在江西农业大学攻读博士学位期间的研究成果，我校为第二署名单位。研究论文题为“Long-term straw return improves cooked indica rice texture by altering starch structural, physicochemical properties in South China”。该研究将水稻栽培与食品化学交叉融合，揭示了长期不同秸秆还田方式改善南方双季籼稻稻米蒸煮与食味品质的内在机理。
图1 论文标题页
随着人民生活水平的不断提高，改善稻米品质，特别是蒸煮与食味品质（Cooking and eating quality , CEQ）已成为我国稻米生产的重要目标。淀粉颗粒的多尺度精细结构和理化特性等可能影响水稻的CEQ，而米饭的质构，包括硬度、粘性、弹性、内聚性和咀嚼性，是评价米饭口感的重要指标。长期秸秆还田代替部分化肥可以改善土壤有机质及土壤组分，通过激活土壤微生物活动来增强土壤养分供应能力，从而提高水稻产量，并改善稻米品质。然而，稻米淀粉品质变化的内在机制仍不清楚。
图2 秸秆还田对大米淀粉X射线衍射谱的影响。
a:早稻；b:晚稻。CK: 秸秆不还田；SBR: 秸秆烧灰还田；SR: 秸秆全量还田。
该研究以南方双季稻为研究对象，利用现有的13年田间定位试验平台，发现长期秸秆全量还田通过改变淀粉的精细结构和理化性质来改善籼米的蒸煮与质构特性。与秸秆不还田（CK）相比，秸秆烧灰还田（SBR）和秸秆全量还田（SR）均提高了早晚两季稻米的相对结晶度、支链淀粉长链和晚季稻米的糊化温度。与SBR相比，秸秆全量还田降低了蛋白质含量和支链淀粉的短链，但增加了淀粉分支度、崩解值和粘度，最终有利于改善淀粉的热特性和糊化特性。此外，秸秆全量还田提高了早稻和晚稻的相对结晶度，降低了稻米的硬度、粘聚性和咀嚼性，从而改善了米饭的质构特性。
图3 秸秆还田下淀粉精细结构与理化性质的相关性
研究结果对我国优质稻米生产，以及秸秆还田条件下稻米淀粉的加工和利用，践行“藏粮于地、藏粮于技”理念，建设农业强国具有重要科学意义。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.fochx.2023.100965
（编辑：邓思宇/一审一校：陈丽明/二审二校：李玉洁/三审三校：魏媛鹤）
