【正文】 用品質(zhì)好。以稻米為例，決定食用品質(zhì)的理化指標(biāo)有粒長、長寬比、堊白率、堊白度、透明度、糊化溫度、膠稠度、直鏈淀粉及蛋白質(zhì)含量等。一般認為，直鏈淀粉含量低、膠稠度長、糊化溫度較低是食味較佳的標(biāo)志。外觀品質(zhì)中的透明度與食味有極密切的關(guān)系。小麥、黑麥、大麥等麥類作物的食品品質(zhì)主要是指烘烤品質(zhì)，烘烤品質(zhì)與面粉中面筋含量和質(zhì)量有關(guān)。一般面筋含量越高，其品質(zhì)越好，烘制的面包質(zhì)量越好。面筋的質(zhì)量是根據(jù)其延伸性、彈性、可塑性和教結(jié)性進行綜合評價的。 3．加工品質(zhì)和商品品質(zhì)。評價指標(biāo)隨作物產(chǎn)品不同而不同。水稻的碾磨品質(zhì)是指出米率，品質(zhì)好的稻谷應(yīng)是糙米率大于79％，精米率大于71％，整精米率大于58％。小麥的磨粉品質(zhì)是指出粉率，一般籽粒近球形、腹溝淺、胚乳大、容重大，粒質(zhì)較硬的白皮小麥出粉率高。我國河南地區(qū)小麥品種的出粉率在78％左右，而青海高原春小麥的出粉率僅在56％，磨粉品質(zhì)較差(張懷剛，1997)。甘薯切絲曬干時，要求曬干率高，提取淀粉時，要求出粉率高、無異味等。稻米的外觀品質(zhì)即是商品品質(zhì)，優(yōu)質(zhì)稻米要求無堊白、透明度高、粒形整齊；優(yōu)質(zhì)玉米要求色澤鮮艷、粒形整齊、籽粒密度大、無破碎、含水量低等。 (二)經(jīng)濟作物的品質(zhì) 1．纖維作物的品質(zhì)。棉花的主要產(chǎn)品為種子纖維。棉纖維品質(zhì)由纖維長度、細度和強度決定。我國棉纖維平均長度在28mm左右，35mm以上的超級長絨棉也有生產(chǎn)。一般陸地棉的纖維長度在21—33mm之間，海島棉在33—45mm之間。纖維的外觀品質(zhì)要求潔白、無僵黃花、成熟度好、干爽等。2．油料作物的品質(zhì)。脂肪是油料作物種子的重要貯存物質(zhì)。油料作物種子的脂肪含量及組分(表3—8)決定其營養(yǎng)品質(zhì)、貯藏品質(zhì)和加工品質(zhì)。一般說來，種子中脂肪含量高，不飽和脂肪酸中人體必需脂肪酸——油酸和亞油酸含量較高，且兩者比值(O/L)適宜，亞麻酸或芥酸(油菜油)含量低，是提高出油率、延長貯存期、食用品質(zhì)好的重要指標(biāo)。 3．糖料作物的品質(zhì)。甜菜和甘蔗是兩大糖料作物，其莖稈和塊根中含有大量的蔗糖(Cl2H22O11)，是提取蔗糖的主要原料。糖用甜菜塊根中含糖12％—25％，蔗糖占總糖的80％—90％。糖蔗蒸莖中含糖12％—19％，一般出糖率在9％左右。出糖率是糖料作物的加工品質(zhì)評價指標(biāo)。 4．嗜好作物主要有煙草、茶葉、薄荷、咖啡、啤酒花等。煙草煙葉品質(zhì)由外觀品質(zhì)、化學(xué)成分、香吃味和實用性決定。煙葉質(zhì)量通常分為外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。外觀質(zhì)量即是煙葉的商品等級質(zhì)量，如成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、顏色、光澤等外表性狀；內(nèi)在質(zhì)量是指煙葉的化學(xué)成分、燃吸時的香氣吃味、勁頭、刺激性等煙氣質(zhì)量以及作為卷煙原料的可用性。 (三)飼料作物的品質(zhì) 常見的豆科飼料作物如苜蓿、草木犀，禾本科飼料作物如蘇丹草、黑麥草、雀麥草等，其飼用品質(zhì)主要決定于莖葉中蛋白質(zhì)含量、氨基酸組分、粗纖維含量等。一般豆科飼料作物在開花或現(xiàn)蕾前收割，禾本科飼料作物在抽穗期收割，莖葉鮮嫩，蛋白質(zhì)含量最高，粗纖維含量最低，營養(yǎng)價值高，適口性好。 二、作物品質(zhì)形成的生理生化基礎(chǔ) 作物產(chǎn)品的化學(xué)成分和品質(zhì)是在干物質(zhì)積累的總過程及產(chǎn)品器官或組織的生長、發(fā)育和成熟過程中形成的。禾谷類作物籽粒中的營養(yǎng)物質(zhì)積累進行得并不平衡，籽粒灌漿初期，干物質(zhì)增加較少，到乳熟期，干物質(zhì)積累最快，蠟熟期，干物質(zhì)增加速度又變慢。在此期間，可溶性碳水化合物和非蛋白氮化合物(主要是氨基酸)由植株的營養(yǎng)器官急劇地運向生殖器官，并合成籽粒中的淀粉和蛋白質(zhì)。在正常成熟條件下，灌漿初期主要合成蛋白質(zhì)，淀粉合成弱一點；乳熟至蠟熟始期，碳水化合物向種子運輸加強，淀粉合成強度大大超過蛋白質(zhì)；籽粒發(fā)育后期，碳水化合物向籽粒運輸減弱或停止，而氮的輸入仍在繼續(xù)。籽粒灌漿時，大部分碳水化合物來自上層葉片，特別是旗葉，大部分蛋白質(zhì)的積累是靠營養(yǎng)器官運來的含氮化合物，很少依靠開花后根系吸收的物質(zhì)。籽粒成熟時，氮化合物的數(shù)量和質(zhì)量都有變化。 籽粒形成初期，種子中含有很多非蛋白氮，主要是游離氨基酸和酰胺，并合成較易移動的易溶蛋白質(zhì)，如白蛋白、球蛋白。隨著成熟，非蛋白氮、水溶及鹽溶蛋白質(zhì)含量急劇降低，而醇溶谷蛋白和谷蛋白合成加強。麥類作物的面筋是由醇溶谷蛋白和谷蛋白兩種蛋白質(zhì)組分形成的，乳熟期亦有面筋形成，但質(zhì)量極低，蠟熟至完熟期，面筋含量明顯增加。維生素主要在葉片中合成，葉片衰老時轉(zhuǎn)運到籽粒中。 大豆籽粒中油分的快速積累時間早于蛋白質(zhì)，油分一半以上是在籽粒形成的第二十至三十天積累的，而蛋白質(zhì)的一半以上是在第三十至四十天積累的。大豆結(jié)莢鼓粒期間，籽粒中非蛋白氮逐漸減少，而蛋白氮的百分含量逐漸增加，直到葉片衰老后，蛋白氮的百分含量仍在增加。籽粒形成初期，油分只有5％，結(jié)莢中期迅速增長到最高限(25％)，葉片衰老后期，油分含量又有所下降(21％)。淀粉濃度隨籽粒體積增大而增高，葉片衰老期，糖的濃度升高，淀粉濃度下降。 豌豆其籽粒灌漿期是淀粉和蛋白質(zhì)合成最強的時期，而多糖的合成在籽粒成熟末期最強。籽粒成熟期間，不溶解氮的數(shù)量增加，可溶解氮減少，成熟時，賴氨酸和組氨酸含量達最大值。 油料作物種子在成熟時期化學(xué)成分的變化，主要是由碳水化合物合成脂肪，由氨基酸合成蛋白質(zhì)。種子中脂肪的生物合成和積累過程是從受精開始持續(xù)到種子完全成熟截止。一般在開花之后，脂肪合成數(shù)量較少，多聚糖、水溶性碳水化合物和蛋白質(zhì)數(shù)量較多，待種子組織生長結(jié)束后，蛋白質(zhì)合成略有減弱，碳水化合物轉(zhuǎn)化為脂肪的強度增大，種子成熟后期，脂肪合成強度顯著下降。種子中脂肪成分隨脂肪總量的變化而變化，未成熟種子的脂肪中含有許多游離脂肪酸，酸值較高，成熟時，脂肪中游離脂肪酸減少，飽和脂肪酸的含量下降。 棉花纖維發(fā)育成熟過程中，其形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分隨成熟度不同而發(fā)展變化?？偟内厔菔?，隨成熟度增加，纖維素含量直線上升，而果膠、含氮物、蠟質(zhì)脂肪、糖類及灰分則相對減少。在開花后2周內(nèi)，棉纖維幾乎不橫向生長，只縱向伸長，使纖維細胞伸長成薄壁管狀，中腔很大，內(nèi)充滿原生質(zhì)，這時纖維素含量極少，富含果膠與蠟質(zhì)，纖維強力很弱，無實用價值。開花后20—40天，纖維次生壁加厚和纖維素淀積增重最快。纖維細胞伸長期積淀的纖維素僅占總量的30％左右，約70％的纖維素是在纖維加厚期積淀的。 糖料作物，如糖用甜菜，在同化器官充分發(fā)育之后，塊根開始膨大，進行營養(yǎng)物質(zhì)的積累。塊根膨大初期，幼嫩塊根中水分、氮化合物，尤其是蛋白質(zhì)比成熟塊根中多，糖的含量少。隨著塊根的膨大，蔗糖合成過程明顯加強，其絕對和相對含量提高。糖在塊根整個成熟過程中都在積累，其含量可增長2倍多。塊根在收獲后的貯藏過程中，水分含量減少，蔗糖部分分解為單糖，呼吸作用又消耗一些糖，因而使糖的含量減少，總損失量為1％—3％，同時，蛋白質(zhì)部分水解成非蛋白氮化合物，使糖用甜菜品質(zhì)變差。 煙草葉片在成熟過程中化學(xué)成分發(fā)生劇烈變化，這是葉片衰老的必然結(jié)果，也是煙葉吸食品質(zhì)形成的基礎(chǔ)。淀粉和糖是煙葉的重要內(nèi)容物，并與煙葉品質(zhì)密切相關(guān)。一般認為，在淀粉和糖的含量達到最大值時采收，煙葉的成熟度最為合適，品質(zhì)最好。煙葉成熟過程中黃色素(類胡蘿卜素)含量下降速度慢于綠色素(葉綠素)，這正是煙葉充分成熟，顏色好的重要原因。酚類物質(zhì)與煙葉顏色和質(zhì)量有關(guān)，上等煙葉含多酚物質(zhì)多，次等煙葉含多酚化合物少。多酚含量隨株齡和煙葉成熟度增加而增加，煙葉達到生理成熟后多酚積累開始下降。因此，多酚積累達最大值時，表明煙葉已成熟，應(yīng)及時采收。煙葉中石油醚提取物，如脂肪、脂肪酸、精油、樹脂、蠟、磷脂、固醇等，隨煙葉的成熟而增加，達最大值后又有所下降。質(zhì)量愈高的煙葉，脂肪、揮發(fā)油、樹脂、低級脂肪酸含量愈高。 飼料作物生長前期蛋白質(zhì)合成較強，隨著生長發(fā)育進程的推移，粗纖維合成加強，蛋白質(zhì)含量下降。因而，于生育中期收割最為適宜，可兼顧營養(yǎng)、品質(zhì)和產(chǎn)量。 三、影響作物品質(zhì)的的因素 影響作物產(chǎn)品品質(zhì)的因素是錯綜復(fù)雜，歸納起來主要受遺傳因素、氣候生態(tài)因素、栽培措施等三個方面的影響。 （一）遺傳因素（基因型）對作物品質(zhì)的影響1．不同作物的品質(zhì)不同。禾谷類作物以碳水化合物為主，油料作物以脂肪為主，豆類作物除大豆脂肪含量較高外，其他蛋白質(zhì)含量較高與油料作物相近，但脂肪含量卻較少。這些都與它們的基因型不同有關(guān)。2．同一作物不同品種的品質(zhì)不同。如高油玉米脂肪含量高而普通玉米則低。強筋小麥蛋白質(zhì)和濕面筋含量比弱筋小麥高。大豆不同品種含油量和蛋白質(zhì)量也不同。稻、麥、棉、油等作物的主要經(jīng)濟性狀，包括蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、維生素含量、味和蒸煮品質(zhì)等，都受遺傳基因的控制。如近年來不少學(xué)者研究了稻米香味的遺傳，一般都認為香味受一個隱性基因控制。由于作物的性狀受基因控制并得以遺傳，使作物保持了其經(jīng)濟性狀和產(chǎn)品質(zhì)量的相對穩(wěn)定性，所以作物之間本身就存在著產(chǎn)品品質(zhì)的差異。另一方面，作物的經(jīng)濟性狀在遺傳上一般都是數(shù)量性狀，容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變化，尤其在某些外界條件足以引起基因突變或染色體畸變時，作物性狀的遺傳組成便會發(fā)生變異，導(dǎo)致產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的改變。 作物品質(zhì)的形成是由遺傳因素和非遺傳因素兩個方面決定的。遺傳因素是指決定品種特性的遺傳方式和遺傳特征，非遺傳因素是指除了遺傳因素以外的一切因素，如生態(tài)環(huán)境條件、栽培措施、礦質(zhì)養(yǎng)分等。所以，改良作物品質(zhì)的改良必須從兩個方面入手，即通過育種手段改善品質(zhì)形成的遺傳因素，培育高品質(zhì)的新品種；同時，要根據(jù)環(huán)境因子對品質(zhì)形成的影響，采取相應(yīng)的調(diào)控措施，為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的形成創(chuàng)造有利條件。禾谷類作物品質(zhì)改良的重點，長期以來是圍繞著提高蛋白質(zhì)及其必需氨基酸組分含量進行的。通過遺傳改良，已選育出多種多樣的、品質(zhì)各異的品種為生產(chǎn)所用。例如，小麥蛋白質(zhì)含量，種間差異較大，野生一粒小麥和栽培一粒小麥含量最高，分別為18％—30％和16％—27％，含量最低的是圓錐小麥(9％—16％)和硬粒小麥(12％—16％)。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部對世界各地12613份普通小麥進行分析后發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)含量變化在6．91％—22．0％之間，其中含量超過17％的有500個材料。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源所(1984)對572個生產(chǎn)品種分析表明，蛋白質(zhì)含量在8．07％—20．42％，春小麥高于冬小麥，地方品種高于育成品種；全國各地230多個推廣品種，蛋白質(zhì)含量高于17％的有17個，60％樣本的蛋白質(zhì)含量為10％—14％。對小麥蛋白質(zhì)含量的遺傳研究表明，小麥品質(zhì)蛋白質(zhì)含量具有相對穩(wěn)定性，即高蛋白含量的品種在相同環(huán)境條件下，大都能保持比一般品種高的蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)中賴氨酸百分含量，一般隨蛋白質(zhì)含量的提高而下降，但以種子重量為基礎(chǔ)計，它與蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系，即提高籽粒蛋白質(zhì)含量可以增加賴氨酸含量(李宗智，1986)。Vogel等(1973)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)籽粒中蛋白質(zhì)含量超過15％時，蛋白質(zhì)含量與其中賴氨酸百分含量的負相關(guān)關(guān)系消失。若以占粒重百分數(shù)表示時，野生一粒小麥賴氨酸含量最高，其次是提莫非小麥，最低的是瓦維洛夫小麥。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析的572個生產(chǎn)品種的賴氨酸含量變化在0．28％—0．55％之間，春小麥高于冬小麥，地方品種高于育成品種。云南的春小麥品種福利麥(引自意大利)在籽粒含水量9．79％的情況下，賴氨酸含量為0．79％。小麥的烘烤品質(zhì)很重要，與蛋白質(zhì)和面筋含量及質(zhì)量有關(guān)。在軟粒小麥中，強品質(zhì)品種的蛋白質(zhì)含量不應(yīng)少于14％，1級濕面筋含量不應(yīng)少28％，中等品質(zhì)的品種，其蛋白質(zhì)含量不少于11％，2級濕面筋含量不少于25％。 稻米的食用品質(zhì)很注重米飯的色、香、昧，包括口感，如黏彈性、硬度、滋味等。一般認為，稻米中蛋白質(zhì)含量對食味影響不明顯，但蛋白質(zhì)含量超過9％的品種，其食味品質(zhì)較差。向遠鴻(1990)經(jīng)研究認為，蛋白質(zhì)含量對食味有正向作用。稻米蛋白質(zhì)主要組分為營養(yǎng)品質(zhì)最好的谷蛋白，約占蛋白總量的80％，提高籽粒蛋白質(zhì)含量對于提高營養(yǎng)品質(zhì)十分重要。日本水稻品種農(nóng)林8號的輻射突變系，含蛋白質(zhì)高達16．3％。稻米中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量對食味有較大影響，凡直鏈淀粉含量低的品種，食味都較佳。一般黏米(非糯米)的直鏈淀粉含量為15％—25％，支鏈淀粉為75％—85％；糯米的直鏈 淀粉含量在2％以下，支鏈淀粉占98％—100％。據(jù)陳能等(1997)研究，粒 形細長、直鏈淀粉含量較低的釉稻品種和稻米透明度高、直鏈淀粉含量低的粳稻品種，均有較好的食味品質(zhì) 玉米籽粒的生物價較低，主要是醇溶蛋白質(zhì)中缺乏賴氨酸和色氨酸。自美國普杜大學(xué)Mertz等(1964)重新發(fā)現(xiàn)控制蛋白質(zhì)組成的基因奧帕克—2(02)之后，玉米蛋白質(zhì)育種和品質(zhì)遺傳改良取得了顯著成果。攜帶02基因的突變體，蛋白質(zhì)中醇溶谷蛋白的比例下降，賴氨酸和色氨酸含量明顯增加，相當(dāng)于普通玉米的2倍。到1980年，美國、哥倫比亞、巴西等國已有一定數(shù)量的02雜交玉米在市場上出售。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所育成的02玉米單交種中單206，具有抗病、抗早衰、適應(yīng)性廣等特點，籽粒產(chǎn)量與中單2號相近，賴氨酸含量提高1倍左右。近年來育成的高蛋白、高賴氨酸品種，如魯玉1新玉7號、中單940中單9410等，其產(chǎn)量潛力在13500kg/hm2左右。但是，一般說來，02玉米的產(chǎn)量仍比普通玉米同型種低，在生產(chǎn)上推廣有一定局限性。玉米脂肪酸組成中，亞油酸占50％，油酸占30％以上，易引起油變質(zhì)的亞麻酸僅占1％，因此，玉米油營養(yǎng)價值高、食味好、耐貯藏。普通玉米籽粒含油3．6％—6．5％，高油基因型含油7％—10％，高者可達20％。美國目前推廣的高油雜交種R806B73含油6．7％，比主栽品種B73MO17含油量高50％以上，而籽粒產(chǎn)量相近。前蘇聯(lián)、前南斯拉夫、前民主德國分別育出了含油量7％—9．8％的品種，如K—1872K—1872地群436等。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究確定了IH0C8O、UH023和依阿華為高油群體，其中IHO系含油最高者達8．4％，已育成的高油1—8號，平均含油量為8％—10％。高油115的籽粒產(chǎn)量可達12000kg/hm2以上。大豆蛋白質(zhì)和油分含量，種間和品種間變化較大。我國栽培品種的蛋白質(zhì)含量變化在34．70％—50．75％之間(徐豹等，1984)；籽粒含油量隨種皮顏色不同變化在17．83％—19．58％之間，種皮黃色，籽粒含油量最高，種皮黑色和綠色的次之，褐色大豆含油量最低(吉林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，1982)。大豆生產(chǎn)上，同時兼顧高產(chǎn)、蛋白質(zhì)和油分含量高、氨基酸