栽培模式對稻米品質(zhì)特性的影響

瞿華香 趙萍 劉洋 張玉燭*

（1江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，南昌330200；2江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，南昌330200；3湖南省水稻研究所，長沙425000；*通訊作者：yuzhuzhang@hotmail.com）

栽培模式對稻米品質(zhì)特性的影響

瞿華香1趙萍2劉洋3張玉燭3*

（1江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，南昌330200；2江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，南昌330200；3湖南省水稻研究所，長沙425000；*通訊作者：yuzhuzhang@hotmail.com）

以超級稻組合88S/1128和常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種湘晚秈17號為材料，探討了不同栽培模式（旱作覆膜、水作覆膜、旱作不覆膜、常規(guī)栽培等）對稻米品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，2個品種一致表現(xiàn)為旱作覆膜栽培的糙米率、精米率最高，水作覆膜栽培的整精米率最高；同一品種不同栽培模式的粒長和長寬比無顯著差異，但覆膜栽培的堊白粒率、堊白大小更高。88S/1128旱作覆膜與常規(guī)栽培相比，直鏈淀粉含量降低、膠稠度變小、糊化溫度升高；而湘晚秈17號旱作覆膜與常規(guī)栽培相比，直鏈淀粉含量降低、膠稠度變大、糊化溫度降低。2個品種蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)一致，均為旱作不覆膜＞常規(guī)栽培＞旱作覆膜＞水作覆膜。稻米品質(zhì)性狀變異度最大的為外觀品質(zhì)，其次為蒸煮食味品質(zhì)，碾米品質(zhì)變異度相對較小。

水稻；栽培模式；稻米品質(zhì)

我國是稻米生產(chǎn)和消費大國，約2/3的人口以稻米為主食，隨著人民生活水平的不斷提高和膳食結(jié)構(gòu)的改變，對大米品質(zhì)的需求越來越高。我國稻米的出口方面，不僅出口量較少，價格也因質(zhì)量問題而十分低廉，國際市場競爭力低。為了進一步滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳钚枰?，提高我國稻米的國際競爭力，開拓國際稻米市場，尤其是在加入WTO后的嚴(yán)峻形勢下，高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)并舉勢在必行，稻米品質(zhì)改良更是亟待加強。

稻米品質(zhì)的形成是品種遺傳特性和環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果，因此，稻米品質(zhì)的改良不是一個簡單的生物技術(shù)過程，它既受遺傳因素的支配，又受環(huán)境條件和栽培技術(shù)等因素的影響。覆膜旱作栽培技術(shù)是一項節(jié)水、省本、環(huán)保及高產(chǎn)的新型稻作技術(shù)，但有關(guān)覆膜旱作稻米品質(zhì)方面的研究報道很少。為了進一步探索不同栽培模式稻米品質(zhì)的變化，筆者進行了本試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為超級雜交稻組合88S/1128和常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種湘晚秈17號，分別由國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心和湖南省水稻研究所提供。88S/1128屬于大穗型超級稻新組合，湘晚秈17號是2007年湖南省第1個通過審定的、品質(zhì)達國標(biāo)1級的水稻品種。

1.2 試驗設(shè)計

試驗為栽培模式和試驗品種雙因素試驗。栽培模式設(shè)4個處理：旱作覆膜栽培（HF）、水作覆膜栽培（SF）、旱作不覆膜栽培（HBF）和水作不覆膜（即常規(guī)栽培，CK）；試驗品種為：88S/1128和湘晚秈17號。采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，共12個小區(qū)，小區(qū)面積26 m2。

小區(qū)為旱土耕碎后整平成2 m×13 m廂塊，1廂為1個小區(qū)。覆膜區(qū)在廂面上均勻覆蓋Φ=5 mm薄膜平鋪壓緊；不覆膜區(qū)廂面上保持裸露。水旱作區(qū)用塑料圍成田埂，確保水分不滲透。具體水分管理方式為：旱作區(qū)，移栽前一直保持土壤干旱，移栽后灌水1次保證秧苗成活，生育前期保持田間濕潤，以后分別在分蘗盛期、幼穗分化期和抽穗揚花期各灌水1次，其余時間為雨水灌溉，不進行人為灌水。水作區(qū)，保持常規(guī)需水灌溉，具體按照湖南省水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)的需水方式灌水。故本試驗的旱作栽培有別于傳統(tǒng)意義上的純粹旱土旱作，實際為一種改良型的旱作栽培方式。

播期為2008年5月17日，采用軟盤旱育秧，秧田適施起身肥，小苗移栽（播后15 d），移栽規(guī)格19.8 cm× 26.4 cm。每667 m2施復(fù)合肥75 kg（氮、磷、鉀比例為11∶5∶9）、尿素15 kg作基肥一次性施用。覆膜前噴施除草劑，并及時防治病蟲害，其他田間管理措施參照湖南省水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)執(zhí)行。具體小區(qū)設(shè)置如表1：品種1為88S/1128，品種2為湘晚秈17號。

表1 田間試驗小區(qū)設(shè)置

表2 稻米糊化溫度（堿消值）分級標(biāo)準(zhǔn)

1.3 測定項目與方法

收獲后，在實驗室貯藏3個月，取典型樣品測定稻米品質(zhì)，糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量依據(jù)農(nóng)業(yè)部NY-147-88《米質(zhì)測定方法》標(biāo)準(zhǔn)測定。所有稻米樣品的米質(zhì)分析在湖南省水稻研究所稻米檢測分析室完成。

1.3.1 碾米品質(zhì)

稱取130.0 g稻谷，用日本佐竹公司生產(chǎn)的THU-35A型出糙機進行出糙，脫殼后稱糙米質(zhì)量，計算出糙率；稱取100 g糙米，用浙江臺州生產(chǎn)的SDJ-100型精米出白機進行精白（精白標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)一米），精碾后稱質(zhì)量，計算精米率；從以上精米中挑出整精米（粒長大于整粒長2/3的精米），計算整精米率。重復(fù)測定2次取平均值。

1.3.2 外觀品質(zhì)

從整精米樣品中隨機取出整精米10粒，排成一直線，首尾緊密相連測粒長，兩側(cè)緊密相連測粒寬。粒長/粒寬即為長寬比。堊白粒率、堊白面積的測定按《米質(zhì)測定方法》進行，即隨機取整粒精米100粒，測定堊白米粒所占比例；在堊白米粒中隨機取10粒，測定堊白面積占整個籽粒面積的百分?jǐn)?shù)，堊白度=堊白粒率×堊白大小。透明度用透明度測定儀直接測出。

1.3.3 蒸煮食味品質(zhì)

1.3.3.1 直鏈淀粉含量稱取10 g左右精米，用MS型磨粉機磨成米粉，過100目網(wǎng)篩（0.15 mm），倒入紙袋，與標(biāo)準(zhǔn)樣一起在室內(nèi)37℃下平衡水分3 d。

1.3.3.2 糊化溫度（堿消值）取6粒無破碎、無裂紋、大小一致、成熟飽滿的整精米放入方盒內(nèi)（5 cm×5 cm× 2 cm），加10.0 mL 1.70%的KOH溶液，用玻璃棒將盒內(nèi)米粒排布均勻，加蓋，把方盒小心地平移至30℃±2℃的恒溫箱內(nèi)保溫23 h，平穩(wěn)取出方盒，逐粒觀察米粒胚乳的分解情況，根據(jù)堿消值分級標(biāo)準(zhǔn)，記錄其消解級別（移動方盒時防止米粒移動）。

1.3.3.3 膠稠度測定將米磨成粉并過篩，裝袋，與標(biāo)準(zhǔn)樣一起在室內(nèi)80℃下平衡水分36 h。稱取烘好的粉樣0.1 g，置于13×100 mm試管內(nèi)，加0.2 mL百里酚藍(lán)指示劑，用震蕩器震蕩，使樣品充分濕潤分散。加0.2 mol/L KOH溶液2.0 mL，再次用震蕩器震蕩，混勻后立即放入劇烈沸騰的水浴內(nèi)，用玻璃球蓋住試管口，調(diào)節(jié)水面高度，使沸騰的米膠高度始終維持在試管長度的2/3左右，糊化時間為8 min。糊化完畢后，取出試管，去掉玻璃球，在室溫下冷卻5min。然后在冰水浴中冷卻20 min。在室溫25℃±2℃下，將試管平放在水平臺上。不受干擾地靜置1 h后，量出試管底至冷膠前沿的長度，以mm表示，即為膠稠度。米膠長度＜40 mm為硬、40～60mm為中、60mm以上為軟。

1.3.4 營養(yǎng)品質(zhì)

用凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量，儀器為瑞典FOSS公司生產(chǎn)的KJELTEC2300型克氏自動蛋白質(zhì)分析儀。稱取0.1 g左右糙米粉入foss消化管中，加CuSO4· 5H2O催化劑1片、濃H2SO45 mL，放入消化模塊（420℃），蓋上廢氣排氣罩，打開通風(fēng)櫥。消化20 min左右，溶液變成透明綠色，關(guān)閉加熱模塊，靜置2~3 min后，把消化管取出冷卻。待管內(nèi)的煙霧完全消失后，打開消化蓋，將消化管放入蒸餾裝置進行蒸餾，完成后讀取儀器顯示的測定結(jié)果即可。

表3 不同栽培模式對稻米加工品質(zhì)的影響

表4 不同栽培模式對稻米外觀品質(zhì)的影響

1.3.5 數(shù)據(jù)分析和計算

采用Excel 2003進行整理，方差分析和多重比較采用DPS 7.50軟件進行計算和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對稻米加工品質(zhì)的影響

水稻的加工品質(zhì)又稱為碾米品質(zhì)，主要包括糙米率、精米率和整精米率。加工品質(zhì)的好壞直接影響稻米的商品價值。由表3可知，2個品種一致表現(xiàn)為旱作覆膜栽培處理的糙米率和精米率高于水作覆膜、旱作不覆膜和常規(guī)栽培。88S/1128旱作覆膜栽培與水作覆膜栽培、旱作不覆膜栽培、常規(guī)栽培相比，糙米率分別提高了0.50個、0.30個和0.30個百分點，差異不顯著；精米率提高了0.30個、0.50個和0.50個百分點；但整精米率降低了6.00個、1.30個和1.30個百分點，差異達顯著水平。湘晚秈17號旱作覆膜栽培與水作覆膜、旱作不覆膜、常規(guī)栽培相比，糙米率分別提高了1.80個、0.80個和1.00個百分點，差異不顯著；精米率分別提高了2.00個、0.40個和1.20個百分點；整精米率降低了2.90個、0.10個和1.00個百分點，與水作覆膜栽培差異達顯著水平。

2.2 對稻米外觀品質(zhì)的影響

稻米外觀品質(zhì)主要包括堊白、粒型和透明度。堊白是稻米胚乳中不透明的部分，它與稻米透明度密切相關(guān)，且碎米率高，進而影響整精米率，影響食味，降低稻米的商品價值，是稻米外觀品質(zhì)的重要因素。表4結(jié)果表明，2個品種一致表現(xiàn)為不同栽培模式對稻米外觀品質(zhì)影響差異顯著。超級雜交稻88S/1128旱作覆膜栽培的堊白粒率，分別比旱作不覆膜、常規(guī)栽培提高0.50個和4.50個百分點，但比水作覆膜降低了0.50個百分點，與水作覆膜栽培和旱作不覆膜栽培差異不顯著，但顯著高于常規(guī)栽培。堊白大小以覆膜栽培較高，顯著高于旱作不覆膜栽培和常規(guī)栽培。覆膜栽培能顯著增加稻米的透明度，無論旱作覆膜還是水作覆膜栽培均顯著高于常規(guī)栽培和旱作不覆膜；粒長和長寬比不同栽培模式之間無顯著差異。

湘晚秈17號旱作覆膜栽培的堊白粒率比水作覆膜栽培、旱作不覆膜栽培、常規(guī)栽培分別提高了0.50個、1.00個和0.50個百分點，差異達到顯著水平；水作覆膜栽培的堊白大小與旱作覆膜栽培、旱作不覆膜、常規(guī)栽培差異顯著；粒長、長寬比和透明度不同栽培處理之間差異不顯著。

2.3 對稻米蒸煮和食用品質(zhì)的影響

稻米蒸煮和食用品質(zhì)是指米飯的理化特性和食味，如光澤度、蓬松性、粘滯性、冷卻后的柔軟性等，其評定指標(biāo)包括堿消值（糊化溫度）、膠稠度、直鏈淀粉含量等。直鏈淀粉含量為食用品質(zhì)中最重要的因素，可分為高（≥25%）、中（21%~24%）、低（10%~20%）和極低（≤9%）四種類型，一般直鏈淀粉含量太高其米飯較硬，直鏈淀粉含量太低米飯較軟粘，通常以17%~24%為宜，其米飯柔軟疏松而有彈性。膠稠度是米膠的長度，分為軟（≥61 mm）、中（41~60 mm）、硬（≤40 mm）三個級別。一般糊化溫度以堿消值表示，堿消值增加，糊化溫度降低，品質(zhì)變優(yōu)。

表5 不同栽培模式對稻米蒸煮和食用品質(zhì)的影響

表6 兩個品種不同栽培模式稻米品質(zhì)性狀的變異度

圖1 不同栽培模式對稻米營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表5可知，2個品種不同栽培模式的稻米直鏈淀粉含量無顯著差異。88S/1128旱作不覆膜栽培與常規(guī)栽培的膠稠度顯著高于水作覆膜栽培和旱作覆膜栽培；旱作覆膜栽培糊化溫度高于水作覆膜栽培、旱作不覆膜栽培和常規(guī)栽培，且與旱作不覆膜栽培差異達顯著水平。湘晚秈17號旱作覆膜栽培的膠稠度顯著高于水作覆膜栽培、旱作不覆膜栽培和常規(guī)栽培，分別增加了4.23%、21.31%和15.63%，各處理間差異顯著；就糊化溫度而言，覆膜栽培與不覆膜栽培相比，無論旱作還是水作均能顯著降低稻米的糊化溫度，從而有利于進一步增加該優(yōu)質(zhì)稻的蒸煮和食用品質(zhì)。

2.4 對稻米營養(yǎng)品質(zhì)的影響

稻米營養(yǎng)成分包括淀粉（約占90%）、蛋白質(zhì)（7.0%左右）、脂肪（0.8%）、維生素和礦物質(zhì)等，目前主要以稻米的蛋白質(zhì)含量（Protein content）作為營養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)。從圖1分析可知，88S/1128的蛋白質(zhì)含量高低順序為HBF＞CK＞HF＞SF；旱作不覆膜分別比常規(guī)栽培、旱作覆膜和水作覆膜提高了5.11%、5.86%和7.64%，達顯著水平。湘晚秈17號蛋白質(zhì)含量高低順序為HBF＞CK＞HF＞SF，旱作不覆膜比常規(guī)栽培、旱作覆膜和水作覆膜分別增加了4.70%、6.03%和12.11%，且差異顯著。

2.5 稻米品質(zhì)性狀的變異度分析

由表6可知，88S/1128稻米品質(zhì)性狀變異度最大的為外觀品質(zhì)性狀，其中，透明度變異系數(shù)高達38.49%，堊白大小的變異系數(shù)達18.95%；其次為蒸煮食味品質(zhì)性狀，其中，糊化溫度的變異系數(shù)為12.53%；第三為碾米品質(zhì)性狀，其中，整精米率變異系數(shù)為4.53%；變異系數(shù)最小的也是外觀品質(zhì)，粒長和長寬比的變異系數(shù)最小。湘晚秈17號稻米品質(zhì)性狀變異度最大的也是外觀品質(zhì)，其中，堊白粒率變異系數(shù)高達51.64%，堊白大小變異系數(shù)達43.01%，透明度變異系數(shù)達40.00%；其次為蒸煮食味品質(zhì)性狀，其中，膠稠度變異系數(shù)為8.93%。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，與水作覆膜、旱作不覆膜及常規(guī)栽培稻米相比，參試2個品種均一致表現(xiàn)為旱作覆膜的加工品質(zhì)（糙米率、精米率）略有提高。88S/1128的糙米率、精米率不同處理間差異不顯著，但旱作覆膜栽培的整精米率降低，且與水作覆膜、旱作不覆膜及常規(guī)栽培差異顯著。湘晚秈17號旱作覆膜栽培的精米率顯著高于水作覆膜栽培，但整精米率卻顯著低于水作覆膜栽培。這與李克武等[1]和楊建昌等[2]的研究結(jié)果類似。

2個品種一致表現(xiàn)為旱作覆膜、水作覆膜、旱作不覆膜及常規(guī)栽培稻米外觀品質(zhì)（粒長、長寬比）差異不顯著，但堊白粒率、堊白大小旱作覆膜比常規(guī)栽培顯著提高。研究還表明，88S/1128旱作覆膜與常規(guī)栽培相比，直鏈淀粉含量降低、膠稠度變小、糊化溫度升高；而湘晚秈17號直鏈淀粉含量降低、膠稠度變大、糊化溫度降低。但楊建昌等[2]研究表明，旱作覆膜栽培稻米膠稠度較水作顯著減小，糊化溫度則比水作增加。測定結(jié)果表明，2個品種蛋白質(zhì)含量一致表現(xiàn)為HBF＞CK＞HF＞SF，且旱作不覆膜與常規(guī)栽培、旱作覆膜和水作覆膜差異顯著。

研究還表明，稻米品質(zhì)性狀變異度最大的為外觀品質(zhì)性狀，其次為蒸煮食味品質(zhì)性狀，碾米品質(zhì)性狀變異度較小，這與黃發(fā)松等[3]的研究結(jié)果相同。

[1]李克武，易杰忠，董全才.覆膜旱作稻米品質(zhì)的初步研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2000，6（5）：4-6.

[2]楊建昌，王志琴，陳義芳，等.旱種水稻產(chǎn)量與米質(zhì)的初步研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)研究，2000，21（3）：1-5.

[3]黃發(fā)松，羅玉坤，龐乾林.我國優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展對策[J].中國稻米，1998（6）：3-6.

Effects on Rice Quality of Different Cultivation M odes

QU Huaxiang1,ZHAO Ping2,LIU Yang3,ZHANG Yuzhu3
（1Agricultural Economic and Information Institute,Jiangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanchang 330200,China;2Vegetable and Flower Institute,Jiangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanchang 330200,China;3Hunan Rice Research Institute,Changsha 410125,China;*Corresponding author:yuzhuzhang@hotmail.com）

A field experimentwas carried out to explore the effects of different cultivation modes on rice quality.The results showed that the brown rice rate andmilled rice ratewere highestunder dry film mulching cultivation,the head rice ratewas highest underwater film mulching cultivation.There was no significant difference in grain length and length/width ratio of the same variety in different cultivation modes,but the film mulching cultivation had a higher rate of chalky rice rate and chalkiness degree.Compared with CK, 88S/1128 under dry film mulching cultivation has lower amylase content and gel consistency,but higher pasting temperature;Xiangwanxian17 under dry film mulching cultivation has lower amylose content,higher gel consistency and lower pasting temperature.The protein contentof two varieties showed dry and no film mulching cultivation>conventional cultivation>dry film mulching cultivation >water film mulching cultivation.The variation degree of rice quality traits showed appearance quality traits>cooking and eating quality traits>milling quality traits.

rice;cultivationmodes;quality

S511.048

：A

：1006-8082（2017）01-0031-05

2016－09－21

江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士啟動基金“栽培條件對香稻香氣2-乙酰-1-吡咯啉形成積累的影響及分子機理研究”（20142CBS004）；江西省科技計劃項目“基于多元無線網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理與溯源信息自動獲取方法研究”（20144BBF60021）