膜下滴灌旱種對(duì)寒地水稻品質(zhì)的影響

郭曉紅 孫立明 周健 姜玉偉 潘世駒 蔡永盛 姜紅芳 陳建新 花子瑤 呂艷東

摘要：以94份寒地早粳稻為材料，采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了膜下滴灌旱種對(duì)寒地水稻（Oryza sativa L.）品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，膜下滴灌旱種對(duì)糙米率、精米率、整精米率、精米粒長(zhǎng)、精米粒寬、精米長(zhǎng)寬比、精米堊白粒率、精米堊白度、精米白度、糙米蛋白質(zhì)含量、糙米直鏈淀粉含量、糙米脂肪含量和米飯食味評(píng)分的影響具有雙向性。膜下滴灌旱種減小了糙米率、精米率、整精米率、精米粒長(zhǎng)、精米粒寬、精米長(zhǎng)寬比、精米堊白度、精米白度、糙米蛋白質(zhì)含量和米飯食味評(píng)分值的變異度，增加了精米堊白粒率、糙米直鏈淀粉含量和粗脂肪含量的變異度。糙米率、精米率、精米粒長(zhǎng)、精米粒寬、精米長(zhǎng)寬比、精米白度、糙米直鏈淀粉含量、糙米蛋白質(zhì)含量、糙米粗脂肪含量和米飯食味評(píng)分值對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍，整精米率、精米堊白粒率和精米堊白度對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較敏感。

關(guān)鍵詞：膜下滴灌旱種；寒地；水稻（Oryza sativa L.）；品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）05-1112-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.05.007

Effect of Upland Rice under Drip Irrigation with Plastic Film Mulching

on Quality of Rice in Cold Region

GUO Xiao-hong1，SUN Li-ming2，ZHOU Jian1，JIANG Yu-wei1，PAN Shi-ju1，CAI Yong-sheng1，

JIANG Hong-fang1，CHEN Jian-xin1，HUA Zi-yao1，L？譈 Yan-dong1

（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University/Key Laboratory of Varieties Improvement and Cultivation of Crops in Cold Region of Heilongjiang， Ministry of Education，Daqing 163319，Heilongjiang，China；2.Nenjiang Farm of Heilongjiang Province，Jiusan 161431， Heilongjiang，China）

Abstract： With 94 early janopica rice varieties（or lines） in cold region as material， effects of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching on quality were studied with randomized block design. The results showed that the effects of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching on brown rice rate， milled rice rate， head rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， chalkiness rate of milled rice， chalkiness degree of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice， amylase content of brown rice， fat content of brown rice， rice taste value were biphasic. The coefficient of variation of brown rice rate， milled rice rate， head rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， chalkiness degree of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice and rice taste value of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching decreased， and the coefficient of variation of chalkiness rate， amylase content and fat content of brown rice increased. Brown rice rate， milled rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice， amylase content of brown rice， fat content of brown rice and rice taste value were insensitive to upland rice under drip irrigation with plastic film mulching， while head rice rate， chalkiness rate and chalkiness degree of milled rice were sensitive to it.

Key words： upland rice under drip irrigation with plastic film mulching； cold region；rice （Oryza sativa L.）；quality

中國(guó)是世界上最大的水稻（Oryza sativa L.）生產(chǎn)國(guó)[1-3]，水稻耗水量是農(nóng)作物里最大的，其耗水量占全國(guó)總用水量的54%，占農(nóng)業(yè)總用水量的65%以上。中國(guó)是人均水資源較少的國(guó)家，由于缺水，每年造成國(guó)民經(jīng)濟(jì)直接損失巨大[4]。在許多國(guó)家，1 m3水能生產(chǎn)糧食2 kg，而中國(guó)用同樣的水產(chǎn)糧不足1 kg，其根源在于農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的落后。對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)缺水的國(guó)家來(lái)說(shuō)，發(fā)展節(jié)水型水稻育種和生產(chǎn)迫在眉睫。滴灌是當(dāng)前世界最先進(jìn)的微灌技術(shù)之一，把工藝節(jié)水和農(nóng)藝措施進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，是缺水地區(qū)一種有效利用水資源的灌水方式[5]。作物節(jié)水灌溉推廣面積在與日俱增，近年來(lái)有關(guān)水稻高效節(jié)水灌溉方面的研究很多[6，7]，而關(guān)于水稻膜下滴灌旱種效果僅在新疆、寧夏初見(jiàn)成效[8，9]，但是有關(guān)與膜下滴灌旱種相適應(yīng)的品種篩選方面的研究很少[10]，且大多都集中在產(chǎn)量方面，有關(guān)膜下滴灌旱種下水稻品質(zhì)方面的研究更少，相關(guān)研究在寒地稻區(qū)未見(jiàn)報(bào)道。本研究以水稻品質(zhì)性狀為對(duì)象，對(duì)水稻膜下滴灌旱種適應(yīng)性進(jìn)行系統(tǒng)的整理，以期為適合水稻膜下滴灌旱種品種的篩選提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選取黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)水稻研究中心收藏的寒地早粳稻品種資源材料94份。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在大慶市王家圍子水田基地進(jìn)行。5月4日整地、施底肥。5月6日浸種。5月10日區(qū)劃。5月12日人工播種：膜寬90 cm，膜上種4行；小區(qū)內(nèi)行距15 cm-30 cm-15 cm（即兩邊行距15 cm，中間行距30 cm），穴距13 cm，小區(qū)間橫向間距40 cm，縱向間距20 cm；旱直播芽谷，單穴點(diǎn)播5～7粒，超過(guò)7株間苗；每品種4行，每行10穴；按品種熟期分類(lèi)，隨機(jī)排列，隨機(jī)區(qū)組，3次重復(fù)。5月13日覆膜，5月22日出苗，6月6日施分蘗肥。

試驗(yàn)處理：①對(duì)照（CK）。旱種覆膜，三葉一心后撤膜，進(jìn)行常規(guī)生產(chǎn)水分管理；②膜下滴灌旱種處理（M）。旱種覆膜，三葉一心后，當(dāng)田面以下15 cm土壤體積含水量低于對(duì)照70%時(shí)灌水，全生育期重復(fù)進(jìn)行（期間降雨則要馬上排水）。使用MPM-160B型水分儀測(cè)定土壤水分，測(cè)定深度為田面下15 cm，5點(diǎn)測(cè)定。

供試土壤為草甸土，土壤堿解氮含量為175.01 mg/kg，有效磷含量為26.45 mg/kg，速效鉀含量為90.62 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為3.05%，pH 8.38。

1.3 品質(zhì)測(cè)定內(nèi)容與方法

收獲后風(fēng)干2～3個(gè)月，按《中國(guó)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編：糧油作物卷》的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定品質(zhì)。用FC-2 K型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)（YAMAMOTO，離心式）加工成糙米，用日本公司生產(chǎn)的VP-32型實(shí)驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)（YAMAMOTO，直立式）加工成精米。外觀品質(zhì)用日本靜岡機(jī)械株式會(huì)社生產(chǎn)的ES-1000便攜式品質(zhì)分析儀測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)有精米的粒長(zhǎng)、粒寬、堊白率、堊白度、白度等；用FOSS 1241近紅外谷物分析儀測(cè)定糙米的直鏈淀粉含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量；食味品質(zhì)用日本佐竹公司（SATAKE）生產(chǎn)的米飯食味計(jì)（STA1A）進(jìn)行測(cè)定。

1.4 寒地水稻膜下滴灌旱種適應(yīng)性鑒定方法

膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)（Adaptation of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching response index，ARI）=（膜下滴灌旱種處理區(qū)性狀表型值/對(duì)照區(qū)性狀表型值）×100%。ARI越大，說(shuō)明對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)越遲鈍，否則相反。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel和DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膜下滴灌旱種對(duì)稻谷碾磨品質(zhì)的影響

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的糙米率和精米率發(fā)生了變化（圖1），其中糙米率和精米率降低，即ARI<100%的材料分別為29和42份；糙米率和精米率提高，即ARI>100%的材料分別為65和52份。說(shuō)明膜下滴灌旱種對(duì)糙米率和精米率的影響具有雙向性，但偏向正向影響。

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的整精米率發(fā)生了變化（圖2），其中整精米率降低，即ARI在80%～90%和90%～100%的材料分別有1和39份；整精米率提高的材料中，ARI在100%～110%的材料有46份，ARI>110%的材料有8份。說(shuō)明膜下滴灌旱種對(duì)整精米率的影響具有雙向性，且以ARI分布在100%～110%的材料較多，占參試材料總數(shù)的48.9%。

膜下滴灌旱種處理的水稻糙米率和精米率的變異系數(shù)均小于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種減小了糙米率和精米率的變異度。從膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，糙米率和精米率的變異系數(shù)都較小，分別為2.84%和3.87%，說(shuō)明二者對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍，且糙米率與精米率相比對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)更遲鈍。膜下滴灌旱種處理的水稻整精米率的變異系數(shù)小于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種降低了整精米率的變異度。從膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，整精米率的變異系數(shù)較大，為6.61%，說(shuō)明整精米率對(duì)膜下滴灌旱種較敏感（表1）。

2.2 膜下滴灌旱種對(duì)稻米外觀品質(zhì)的影響

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種精米的粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比發(fā)生了變化（圖3），其中粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比減小，即ARI<100%的材料分別為71、78和21份；粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比增加，即ARI>100%的材料分別為18、10和72份；粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比不變，即ARI=100%的材料分別為5、6和1份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比的影響具有雙向性，其中粒長(zhǎng)、粒寬偏向負(fù)向影響，長(zhǎng)寬比偏向正向影響。

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的精米堊白粒率和精米堊白度發(fā)生了變化（圖4），其中堊白粒率和堊白度降低，ARI<100%的材料分別有68和61份；堊白粒率和堊白度增加，ARI>100%的材料分別有25和30份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)堊白粒率和堊白度的影響具有雙向性，膜下滴灌旱種下堊白粒率和堊白度降低的材料分別占參試材料總數(shù)的72.3%和64.9%。

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的精米白度發(fā)生了變化，其中白度降低，ARI<100%的材料有85份；白度增加，ARI>100%的材料9份（圖4）。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)精米白度的影響具有雙向性，且偏向負(fù)向影響。

膜下滴灌旱種處理的精米粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比的變異系數(shù)均小于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種減小了粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比的變異度。從膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比的變異系數(shù)都較小，分別為3.11%、2.29%和2.28%，說(shuō)明對(duì)膜下滴灌旱種反應(yīng)較遲鈍；三者相比，粒長(zhǎng)對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)最敏感，長(zhǎng)寬比對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)最遲鈍。膜下滴灌旱種下精米堊白粒率的變異系數(shù)大于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種增加了堊白粒率的變異度。膜下滴灌旱種處理的精米堊白度和白度的變異系數(shù)小于自然條件下的，說(shuō)明膜下滴灌旱種減小了堊白度和白度的變異度。從膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，堊白粒率、堊白度的變異系數(shù)都較大，說(shuō)明對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)非常敏感；精米白度的變異系數(shù)較小，為2.89%，說(shuō)明對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍（表2）。

2.3 膜下滴灌旱種對(duì)稻谷營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的直鏈淀粉含量發(fā)生了變化（圖5），其中直鏈淀粉含量降低，即ARI<100%的材料分別有74份；直鏈淀粉含量增加，即ARI>100%的材料有20份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)直鏈淀粉含量的影響具有雙向性，但偏向負(fù)向影響。

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的粗脂肪含量發(fā)生了變化（圖5），其中粗脂肪含量降低，即ARI<100%的材料有58份；ARI>100%的材料有36份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)粗脂肪含量的影響具有雙向性，但偏向負(fù)向影響。

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的蛋白質(zhì)含量發(fā)生了變化（圖5），其中蛋白質(zhì)含量降低，即ARI<100%的材料只有22份；蛋白質(zhì)含量增加，即ARI>100%的材料有72份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響具有雙向性，但偏向正向影響。

膜下滴灌旱種處理的糙米直鏈淀粉含量和粗脂肪含量的變異系數(shù)略大于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種增加了直鏈淀粉含量和粗脂肪含量的變異度。膜下滴灌旱種下蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)均小于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種降低了蛋白質(zhì)含量的變異度。從水分脅迫反應(yīng)指數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量和粗脂肪含量的變異系數(shù)都較小，分別為2.44%、3.34%和7.57%，說(shuō)明對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍（表3）。

2.4 膜下滴灌旱種對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的米飯?zhí)卣髦蛋l(fā)生了變化（圖6），其中香氣值、光澤值、完整性值、食味值和口感值降低，即ARI<100%的材料分別有26、51、9、30和44份；香氣值、光澤值、完整性值、食味值和口感值增加，即ARI>100%的材料分別有68、43、85、64、和50份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)米飯?zhí)卣髦档挠绊懢哂须p向性，其中香氣值、完整性值、食味值和口感值偏向正向影響，光澤值偏向負(fù)向影響。

與對(duì)照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的米飯食味評(píng)分發(fā)生了變化（圖7），其中米飯食味評(píng)分降低，即ARI<100%的材料有57份；米飯食味評(píng)分增加，即ARI>100%的材料有37份。上述結(jié)果說(shuō)明，膜下滴灌旱種對(duì)米飯食味評(píng)分的影響具有雙向性，但偏向負(fù)向影響。

膜下滴灌旱種處理的米飯食味特征值和米飯食味評(píng)分值的變異系數(shù)均小于對(duì)照，說(shuō)明膜下滴灌旱種減小了米飯食味特征值和米飯食味評(píng)分值的變異度。從膜下滴灌旱種適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，除了光澤值外，米飯食味特征值和米飯食味評(píng)分值的變異系數(shù)都較小，說(shuō)明對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍（表4）。

3 結(jié)論

1）膜下滴灌旱種對(duì)糙米率、精米率、整精米率、精米長(zhǎng)寬比、糙米蛋白質(zhì)含量的影響具有雙向性，且偏向正向影響。膜下滴灌旱種對(duì)精米的粒長(zhǎng)、粒寬、堊白粒率、堊白度、白度以及糙米的直鏈淀粉含量、脂肪含量和米飯食味評(píng)分的影響具有雙向性，且偏向負(fù)向影響。

2）膜下滴灌旱種減小了糙米率、精米率、整精米率、精米粒長(zhǎng)、精米粒寬、精米長(zhǎng)寬比、精米堊白度、精米白度、糙米蛋白質(zhì)含量和米飯食味評(píng)分值的變異度，增加了精米堊白粒率、糙米直鏈淀粉含量和糙米粗脂肪含量的變異度。

3）糙米率、精米率、精米粒長(zhǎng)、精米粒寬、精米長(zhǎng)寬比、精米白度、糙米直鏈淀粉含量、糙米蛋白質(zhì)含量、糙米粗脂肪含量和米飯食味評(píng)分值對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較遲鈍，整精米率、精米堊白粒率和精米堊白度對(duì)膜下滴灌旱種的反應(yīng)較敏感。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程旺大，趙國(guó)平，張國(guó)平，等.水稻節(jié)水栽培的生態(tài)和環(huán)境效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（1）：191-94.

[2] 茹 智.水稻節(jié)水灌溉及其對(duì)環(huán)境的影響[J].中國(guó)工程科學(xué)，2002，4（7）：8-16.

[3] BORRELL A，GARASIDE A，F(xiàn)UKAI S. Improving efficiency of water use for irrigated rice in a semi-tropical environment[J]. Field Crops Res，1997，52（3）：231-248.

[4] 曹 萍，邵國(guó)軍，呂文彥，等.節(jié)水栽培對(duì)稻米品質(zhì)影響初步研究[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35（3）：177-179.

[5] 郭慶人，陳 林.水稻膜下滴灌栽培技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)及前景分析[J].中國(guó)稻米，2012，18（4）：36-39.

[6] 呂艷東，鄭桂萍，錢(qián)永德，等.土壤水分對(duì)水、陸稻品質(zhì)的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，17（1）：22-26.

[7] 黃富才，呂艷東，郭曉紅，等.結(jié)實(shí)期水分供應(yīng)對(duì)寒地水稻灌漿動(dòng)態(tài)和產(chǎn)量的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，25（1）：12-18.

[8] 李 東.新疆旱作水稻膜下滴灌技術(shù)與栽培技術(shù)探析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2013（11）：57.

[9] 銀永安，陳 林，王永強(qiáng).膜下滴灌水稻技術(shù)優(yōu)勢(shì)及在寧夏推廣前景分析[J].北方水稻，2013，43（5）：34-36.

[10] 林志清，嚴(yán)淑華，李 冬，等.新疆水稻“膜下滴灌旱作”品種研究進(jìn)展及思路[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013（10）：12-16.