南方稻區(qū)優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的單季晚粳稻品種特點研究

胡蕾，朱盈，徐棟，陳志峰，胡兵強，韓超，裘實，吳培，張洪程，魏海燕

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南方稻區(qū)優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的單季晚粳稻品種特點研究

胡蕾，朱盈，徐棟，陳志峰，胡兵強，韓超，裘實，吳培，張洪程，魏海燕

（1揚州大學(xué)/江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室培育點/糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心/農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心， 江蘇揚州 225009）

【目的】旨在探究南方稻區(qū)不同食味值水平和產(chǎn)量類型單季晚粳稻產(chǎn)量與品質(zhì)的差異，闡明南方稻區(qū)優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的單季晚粳品種所具有的特征特性。【方法】本文以南方稻區(qū)48個單季晚粳為材料，根據(jù)產(chǎn)量和食味值將其分為味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)、味中高產(chǎn)和味中中產(chǎn)4種類型，以實際生產(chǎn)需求為依據(jù)，選用味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)和味中高產(chǎn)3種類型進行產(chǎn)量和品質(zhì)的比較研究。【結(jié)果】味優(yōu)高產(chǎn)類型的食味值比味中高產(chǎn)類型高26.69%，且味優(yōu)類型食味值中的外觀、黏度和平衡度分別比味中類型高出38.81%、36.30%和37.40%。與味中高產(chǎn)類型相比，味優(yōu)高產(chǎn)類型的糙米率、整精米率與堊白粒率、堊白度分別高0.34%、7.13%、40.39%和47.56%；膠稠度長度長19.92%；直鏈淀粉、蛋白質(zhì)含量低37.67%和33.08%。與味優(yōu)中產(chǎn)類型相比，味優(yōu)高產(chǎn)類型的每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重、灌漿結(jié)實期的日照時數(shù)、成穗率以及抽穗至成熟階段生物積累量占總生物量的比例分別高4.47%、3.29%、5.72%、16.25%、11.09%、21.49%；葉面積衰減率低13.51%。抽穗至成熟階段，味優(yōu)高產(chǎn)的群體生長率、凈同化率和光合勢比味優(yōu)中產(chǎn)分別高出24.46%、14.62%和19.01%。【結(jié)論】南方優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的單季晚粳品種的特征為加工品質(zhì)達(dá)國標(biāo)1級；透明度等級在3級；堊白粒率和堊白度分別在50%—85%與20%—35%；直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量與膠稠度長度分別在10.0%、8.0%與90.0 mm左右；RVA譜特征值中消減值在-500cP以下，回復(fù)值在550 cP—650 cP。產(chǎn)量構(gòu)成中，味優(yōu)高產(chǎn)類型品種的結(jié)實率在90.0%左右；千粒重在25.0 g以上；且在抽穗前期保持適宜的干物質(zhì)積累，在抽穗期以后保證葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量及其所占全生育期的積累比例有較高的水平。

南方稻區(qū)；單季晚粳；優(yōu)良食味；高產(chǎn)

0 引言

【研究意義】近年來，隨著人民生活水平的提高，粳稻的市場需求日漸增長，粳稻的生產(chǎn)規(guī)模也隨之?dāng)U大[1]。我國常年的水稻種植面積為2 860— 3 000×104hm2[2]，其中粳稻的種植面積為730×104hm2，約占總面積的25.5%，且?guī)缀?00%作為“口糧”消費。粳稻的種植有其區(qū)域適宜性，為了確保粳米品質(zhì)，需要選擇在優(yōu)勢區(qū)域內(nèi)進行種植。粳稻的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)除了東北稻區(qū)外，就是以長江中下游為主、溫光資源充足、稻作歷史悠久的南方單季粳稻區(qū)，包括江蘇、安徽、浙江、上海和云南等。其中以江蘇省種植面積最大，2016年，江蘇省的粳稻種植面積達(dá)206×104hm2[3]，產(chǎn)量也位居全國前列。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活條件的改善，人們對稻米的需求逐漸從“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變，迫切需要在穩(wěn)定產(chǎn)量的同時，提高水稻品質(zhì)，尤其是食味品質(zhì)，以滿足供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的需求。與東北稻區(qū)相比，南方稻區(qū)溫光雨水資源更加充足[4]，更適合水稻的生長發(fā)育。但南方單季粳稻區(qū)的稻米品質(zhì)，尤其是食味品質(zhì)與北方稻區(qū)相比略有不足[5]。針對這一情況，本試驗充分利用自然條件，在南方稻區(qū)開展不同粳稻品種品質(zhì)差異的研究，從中篩選出可以與北方稻區(qū)稻米品質(zhì)，尤其是食味品質(zhì)相媲美的品種（系），這對開展優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)，滿足人民生活需要，具有十分重要的意義?！厩叭搜芯窟M展】關(guān)于稻米品質(zhì)的差異，前人已從多角度進行研究。稻米品種間品質(zhì)差異的形成，主要受遺傳基因[6-7]及環(huán)境因素[8]的影響。陳瑩瑩等[9]將水稻品種分為氮肥敏感型、中間型、遲鈍型后發(fā)現(xiàn)，不同品種類型也會導(dǎo)致水稻品質(zhì)等差異；郎有忠等[10]認(rèn)為，在一定天數(shù)內(nèi)，生育期越長，稻米品質(zhì)越好，產(chǎn)量越高；陶進等[11]研究不同年代水稻產(chǎn)量及品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，從20世紀(jì)40年代至今，水稻產(chǎn)量顯著提高，整精米率、直鏈淀粉含量、淀粉黏滯性等品質(zhì)都明顯改善，但稻米堊白度仍較高。【本研究切入點】縱觀前人的研究發(fā)現(xiàn)，品種篩選過程中側(cè)重于單因素研究。關(guān)于品質(zhì)方面，主要針對的也是國標(biāo)中加工、外觀等方面，缺少對其蒸煮食味品質(zhì)的綜合評價研究。供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革后，稻米品種產(chǎn)量與品質(zhì)協(xié)同發(fā)展的需求增加，但目前這一方面的研究卻比較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗收集了南方主要粳稻生產(chǎn)省市的粳稻品種（系），包括江蘇的“南粳”等系列、浙江的品種（系）、上海的“滬粳”等系列以及安徽等省份的一些粳稻品種（系）。將其在揚州、常熟等地進行種植，從這些品種（系）中篩選出生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)和味中高產(chǎn)3種類型，深入研究南方單季晚粳產(chǎn)量和品質(zhì)形成的差異，了解優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)品種協(xié)同的特征。

1 材料與方法

1.1 試供材料

選用早熟晚粳類型常規(guī)粳稻：常農(nóng)粳8號、武運粳30號、南粳46、蘇香粳100等，共48個品種，研究產(chǎn)量與品質(zhì)的差異。將48個品種分為4種類型，選擇市場上應(yīng)用廣泛的3種類型共39個品種。每個類型選出具有代表性的3個品種，分別為味優(yōu)高產(chǎn)品種南粳46、蘇香粳100、常軟07-7；味優(yōu)中產(chǎn)品種寧9044、蘇2250、嘉67；味中高產(chǎn)品種常農(nóng)粳8號、淮香粳15號、武粳215。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2016—2017年，在揚州大學(xué)試驗農(nóng)場進行。前茬為小麥，土質(zhì)為砂壤土，地力中等，耕作層含有機質(zhì)20.4 g·kg-1，有效氮103.2 mg·kg-1，速效磷36.5 mg·kg-1，速效鉀83.4 mg·kg-1。5月26日播種，6月12日移栽，密度為27.8×104穴/hm2（12 cm×30 cm），4本栽插。小區(qū)面積為12 m2，重復(fù)3次，小區(qū)間作梗隔離，并用塑料薄膜覆蓋埂體，保證單獨排灌。氮肥施用量為270 kg·hm-2，按基蘗肥﹕穗肥=7﹕3施用。毯苗機插，秧苗基肥﹕分蘗肥﹕穗肥=3.5﹕3.5﹕3。分蘗肥于移栽后7 d施用，穗肥于倒四葉時期施用。氮（純N）﹕磷（P5O2）﹕鉀（K2O）比例為2﹕1﹕2，磷肥一次性基施，鉀肥分別于耕翻前、拔節(jié)期等量施入。水分管理及病蟲草害防治等相關(guān)的栽培措施均按照高產(chǎn)栽培要求實施。

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 成熟期每小區(qū)調(diào)查100穴，計算有效穗數(shù)，取10穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率和測定千粒重，測理論產(chǎn)量，成熟后每小區(qū)實收測產(chǎn)。

1.3.2 稻米品質(zhì) 水稻收獲脫粒，自然曬干至含水率14%后，用NP-4350型風(fēng)選機等風(fēng)量風(fēng)選，參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17891-1999優(yōu)質(zhì)稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白大小、堊白度、直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、膠稠度等。采用澳大利亞NewportScientific儀器公司生產(chǎn)的Super3型RVA快速黏度分析儀測定淀粉譜黏滯特性，用配套軟件TWC分析。當(dāng)米粉的含水量為12.00%時，樣品量為3.00 g，蒸餾水為25.00 g。在攪拌測定過程中，罐內(nèi)溫度于50℃下保持1 min，以11.84℃·min-1的速度上升到95℃（3.75 min）并保持2.5 min，再以11.84℃·min-1的速度下降到50℃并保持1.4 min。攪拌器在起始10 s內(nèi)轉(zhuǎn)動速度為960 rpm/min，之后保持在160 rpm/min。RVA譜特征值用峰值黏度（peak viscosity）、熱漿黏度（trough viscosity）、最終黏度（final viscosity）、崩解值（breakdown，峰值黏度-熱漿黏度）、消減值（setback，最終黏度-峰值黏度）等特征值來表示。

1.3.3 食味值指標(biāo) 采用米飯食味計（STA1A），測定米飯的外觀、硬度、黏度、平衡值的評分和綜合評分值。

1.3.4 莖蘗動態(tài) 每個小區(qū)連續(xù)選定10穴作為一個觀察點，分別在拔節(jié)期、抽穗期和成熟期觀察莖蘗消長動態(tài)。

1.3.5 葉面積 在拔節(jié)期、抽穗期和成熟期，按每小區(qū)莖蘗的平均數(shù)取具有代表性植株5穴，采用葉面積儀（LI-3100）測定葉面積。

1.3.6 干物重 在拔節(jié)期、抽穗期和成熟期按平均莖蘗數(shù)取代表性植株5穴，于105℃條件下殺青 30 min，再經(jīng)70℃烘干至恒重，測定各植株干物質(zhì)積累情況。

本研究分析了2016—2017年的產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)，2年試驗的重復(fù)性較好，品種間各指標(biāo)值變化趨勢一致，品質(zhì)主要以2017 年數(shù)據(jù)進行分析。使用 Microsoft Excel 2010 處理數(shù)據(jù)和繪制圖表，SPSS 16.0 軟件進行其他統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果

2.1 不同類型單季晚粳產(chǎn)量及其食味值的差異

所選的48個單季晚粳品種，2016年與2017年的食味值分別在30.00—74.00分和31.00—71.00分（表1），均值分別為60.50分和57.00分，標(biāo)準(zhǔn)差分別為8.90和6.83，變異系數(shù)分別為14.71%和11.98%；2016年和2017年所有品種產(chǎn)量的變幅分別為6.30—10.70 t·hm-2和6.14—10.08 t·hm-2，均值分別為8.50 t·hm-2和8.36 t·hm-2，標(biāo)準(zhǔn)差都為0.94，變異系數(shù)分別為11.06%和11.20%。

2.2 不同類型單季晚粳各類型產(chǎn)量及食味值的差異

根據(jù)食味和產(chǎn)量，通過聚類分析，可將供試的48個單季晚粳稻分為味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)、味中高產(chǎn)、味中中產(chǎn)4種類型（表2）。其中，味優(yōu)高產(chǎn)類型有12個，食味值均值為68.00分，變幅為64.00—73.00分，產(chǎn)量的均值為8.40 t·hm-2，變幅為8.08—8.79 t·hm-2；味優(yōu)中產(chǎn)類型有17個，食味值的均值為67.00分，變幅為64.00—71.00分，產(chǎn)量的均值為7.61 t·hm-2，變幅為7.08—7.86 t·hm-2；味中高產(chǎn)類型有10個，食味值的均值為55.00分，變幅為49.00—62.00分，產(chǎn)量的均值為9.21 t·hm-2，變幅為8.63—10.08 t·hm-2；味中中產(chǎn)類型有9個，食味值的均值為55.00分，變幅為49.00—62.00分，產(chǎn)量的均值為7.55 t·hm-2，變幅為6.14—8.00 t·hm-2。味優(yōu)類型的食味值比味中類型的食味值高出18.52%。在以上4種類型（48個品種）中，篩選出生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)和味中高產(chǎn)3種類型（39個品種），每個類型選出具有代表性的3個品種，深入研究其產(chǎn)量和品質(zhì)形成的差異。

表1 2016—2017 年揚州地區(qū)單季晚粳產(chǎn)量及其品質(zhì)的差異

CV：變異系數(shù)Coefficient of variation

表2 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳各類型產(chǎn)量及食味值的差異

GH：味優(yōu)高產(chǎn)；GM：味優(yōu)中產(chǎn)；MH：味中高產(chǎn)；BM：味中中產(chǎn)。下同

GH: Good taste quality and high yield; GM: good taste quality and medium yield; MH: medium taste quality and high yield; BM: medium taste quality and medium yield. The same as below

2.3 不同類型單季晚粳食味值的差異

不同類型單季晚粳的食味值表現(xiàn)為味優(yōu)高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)＞味中高產(chǎn)（表3），味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)類型的食味值比味中高產(chǎn)類型分別高出25.32%和26.69%。在評價食味值的各參數(shù)上，表現(xiàn)為味優(yōu)類型的外觀、黏度、平衡度比味中類型平均高出38.81%、36.30%和37.40%；味優(yōu)類型的硬度比味中類型低2.86%。

表3 2017 年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳食味值的差異

同一類型同一欄數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著。下同

Within a column for a type, values followed by different small letters mean significantly different at 0.05 level. The same as below

2.4 不同類型單季晚粳加工及外觀品質(zhì)的差異

味優(yōu)類型的加工品質(zhì)顯著高于味中類型（表4），味優(yōu)高產(chǎn)類型的糙米率、精米率和整精米率比味中高產(chǎn)分別高出0.34%、6.92%和7.13%。味優(yōu)與味中類型在外觀品質(zhì)上表現(xiàn)為味優(yōu)類型的長寬比較味中類型低4.37%，透明度的等級低于味中類型。味優(yōu)高產(chǎn)和味優(yōu)中產(chǎn)類型的堊白粒率比味中類型分別高出40.39%和42.26%，堊白度比味中類型高出47.56%和50.67%。

表4 2017 年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳加工及外觀品質(zhì)差異

2.5 不同類型單季晚粳營養(yǎng)及蒸煮食味品質(zhì)的差異

味優(yōu)類型的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量顯著低于味中類型（表5），味優(yōu)高產(chǎn)和味優(yōu)中產(chǎn)的直鏈淀粉含量比味中高產(chǎn)分別低37.67%和33.08%，且味優(yōu)高產(chǎn)和味中高產(chǎn)之間存在顯著性差異；味優(yōu)高產(chǎn)和味優(yōu)中產(chǎn)類型的蛋白質(zhì)含量比味中高產(chǎn)類型分別低6.67%和7.77%；味優(yōu)高產(chǎn)與味優(yōu)中產(chǎn)的膠稠度比味中高產(chǎn)分別長19.92%和17.27%。

表5 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳營養(yǎng)及蒸煮食味品質(zhì)的差異

AC：直鏈淀粉含量Amylose content；PC：蛋白質(zhì)含量Protein content；GC：膠稠度長度 Gel consistency

2.6 不同類型單季晚粳RVA譜特征值的差異

味優(yōu)高產(chǎn)類型的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和最終黏度比味中高產(chǎn)類型分別高出14.96%、13.96%、15.96和1.83%（表6），而消減值和回復(fù)值比味中高產(chǎn)類型分別低159.90%和18.64%，且味優(yōu)高產(chǎn)的峰值黏度和消減值與味中高產(chǎn)類型之間存在顯著性差異。

表6 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳RVA譜特征值的差異

2.7 不同類型單季晚粳產(chǎn)量及其構(gòu)成因素以及成穗率的差異

味優(yōu)高產(chǎn)類型產(chǎn)量比味優(yōu)中產(chǎn)高14.43%（表7）；產(chǎn)量構(gòu)成因素中，味優(yōu)高產(chǎn)的穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重和成穗率比味優(yōu)中產(chǎn)分別高出0.81%、4.47%、3.29%、5.72%和11.09%，結(jié)實率和成穗率間存在顯著性差異。

2.8 不同類型單季晚粳生育期及灌漿結(jié)實期溫光的差異

味優(yōu)類型的生育期普遍較味中類型的長，且味優(yōu)高產(chǎn)類型的平均生育期最長（表8）。灌漿結(jié)實期的日平均溫度表現(xiàn)為味中高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)，味中高產(chǎn)比味優(yōu)中產(chǎn)和味優(yōu)高產(chǎn)分別高4.27%和6.16%，味優(yōu)高產(chǎn)和味中高產(chǎn)積溫比味優(yōu)中產(chǎn)分別高7.62%和6.26%；三者間降雨量差別不大；味優(yōu)高產(chǎn)日照時數(shù)比味優(yōu)中產(chǎn)和味中高產(chǎn)分別高16.25%和20.95%，味優(yōu)中產(chǎn)比味中高產(chǎn)高5.60%。

表7 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳產(chǎn)量及其構(gòu)成因素以及成穗率的差異

SP：每穗粒數(shù)Spikelets per panicle；PF：結(jié)實率Percentage of filled grain；1000-gw：千粒重1000-grain weight；RPTT：成穗率Ratio of productive tillers to total tillers

表8 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳生育期及灌漿結(jié)實期溫光的差異

2.9 不同類型單季晚粳葉面積組成及葉面積衰減率的差異

不同類型單季晚粳拔節(jié)期的葉面積指數(shù)表現(xiàn)為味優(yōu)中產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)＞味中高產(chǎn)（表9），味優(yōu)高產(chǎn)抽穗期、成熟期的葉面積指數(shù)與抽穗期高效葉面積指數(shù)比味優(yōu)中產(chǎn)分別高5.28%、19.68%和15.33%；味優(yōu)高產(chǎn)類型葉面積衰減率比味優(yōu)中產(chǎn)類型低13.51%。

2.10 不同類型單季晚粳各生育階段物質(zhì)積累及其比例的差異

不同類型單季晚粳播種至拔節(jié)期物質(zhì)積累量表現(xiàn)為味中高產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)（表10），所占全生物量的比例表現(xiàn)為味優(yōu)中產(chǎn)＞味中高產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)；拔節(jié)至抽穗期的生物積累量表現(xiàn)為味優(yōu)高產(chǎn)＞味中高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)，味優(yōu)中產(chǎn)占全生物量的比例較味優(yōu)高產(chǎn)高出9.95%；味優(yōu)高產(chǎn)抽穗至成熟期的生物積累量比味優(yōu)中產(chǎn)高35.11%，占全生物量的比例較味優(yōu)中產(chǎn)高21.49%。

2.11 不同類型單季晚粳群體生長率、凈同化率及光合勢的差異

不同類型單季晚粳群體生長率在播種至拔節(jié)階段表現(xiàn)為味中高產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)（表11），拔節(jié)至抽穗期表現(xiàn)為味中高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)，抽穗至成熟階段，味優(yōu)高產(chǎn)比味優(yōu)中產(chǎn)高24.46%；凈同化率在播種至拔節(jié)階段表現(xiàn)為味中高產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)，拔節(jié)至抽穗表現(xiàn)為味中高產(chǎn)＞味優(yōu)高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)，抽穗至成熟階段，味優(yōu)高產(chǎn)比味優(yōu)中產(chǎn)高14.62%；光合勢在播種至拔節(jié)階段表現(xiàn)為味優(yōu)高產(chǎn)＞味中高產(chǎn)＞味優(yōu)中產(chǎn)，抽穗至成熟階段，味優(yōu)高產(chǎn)比味優(yōu)中產(chǎn)高19.01%。

表9 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳葉面積組成及葉面積衰減率的差異

LAI：葉面積指數(shù) Leaf area index；HELAI：抽穗期高效葉面積指數(shù)High efficiency leaf area index in heading period；DRLA：葉面積衰減率Decreasing rate of leaf area

3 討論

3.1 南方地區(qū)優(yōu)良食味與品質(zhì)協(xié)同的單季晚粳品種的品質(zhì)特點

稻米的優(yōu)良食味品質(zhì)是如今追求的主要目標(biāo)，對于蒸煮食味品質(zhì)的評價有多種方法[12]，國標(biāo)中有人工品嘗的方法，其根據(jù)不同年齡、不同性別、不同地域的人，在前期培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，對統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下蒸煮過的米飯進行評價打分；儀器測定[13-14]包括精米評定和米飯評定等。本試驗采用米飯食味計STA1A測定，在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)情況下，通過米飯的外觀、硬度、黏度、平衡度4個方面，盡可能模擬人工品嘗。

表10 2017年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳各生育階段物質(zhì)積累及其比例的差異

S：播種；J：拔節(jié)；H：抽穗；M：成熟；RBT：所占比例。下同

S: Sow; J: Jointing; H: Heading; M: Maturity; RBT: Ratio of biomass to total. The same as below

表11 2017 年揚州地區(qū)不同類型單季晚粳群體生長率、凈同化率及光合勢的差異

本研究表明，味優(yōu)高產(chǎn)類型加工品質(zhì)中的糙米率、精米率、整精米率都高于味中類型品種，這一結(jié)論與蘭志華等[15]研究出的優(yōu)質(zhì)品種的特征一致。外觀品質(zhì)中透明度等級、堊白度、堊白粒率都高于味中類型，這與傳統(tǒng)意義上優(yōu)質(zhì)米的堊白度、堊白粒率偏低的結(jié)果有所差別。造成水稻品種外觀品質(zhì)差異的因素有很多，如水稻品種基因型[16-17]的不同，以及稻米直鏈淀粉含量的差異等。而堊白度及堊白粒率偏高，主要由于淀粉胚乳發(fā)育不完全，不規(guī)則淀粉粒難以發(fā)育為晶體多面體淀粉結(jié)構(gòu)，使淀粉粒間空隙較大，從而導(dǎo)致堊白增加[18]。直鏈淀粉[19]和蛋白質(zhì)[20]含量是影響稻米蒸煮食味品質(zhì)的重要因素，味優(yōu)高產(chǎn)類型的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量都要低于味中高產(chǎn)類型品種，而膠稠度長度長于味中高產(chǎn)品種。與前人研究的直鏈淀粉越高，蒸煮食味品質(zhì)越差[21-22]；蛋白質(zhì)含量越高，則米飯質(zhì)地越硬，口感越差[23]的研究結(jié)果一致。味優(yōu)高產(chǎn)類型RVA譜特征值中的消減值與回復(fù)值低于味中高產(chǎn)類型，而崩解值要高于味中高產(chǎn)類型。與王豐等[24]在適溫條件下，消減值和回復(fù)值與食味值呈負(fù)相關(guān)的結(jié)論一致。

3.2 南方地區(qū)優(yōu)良食味與品質(zhì)協(xié)同的單季晚粳品種的特性

水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是一定基因型的水稻在生長過程中受生理生化以及生態(tài)環(huán)境的影響所產(chǎn)生的。在水稻生長發(fā)育過程中，抽穗至成熟期為水稻產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)鍵階段。水稻抽穗開花后，光合反應(yīng)的產(chǎn)物以及抽穗前莖鞘中貯藏物質(zhì)的輸送量及轉(zhuǎn)化效率決定了灌漿物質(zhì)的多少與灌漿強度的高低，而灌漿物質(zhì)的多少與灌漿強度的高低又決定產(chǎn)量構(gòu)成因素中粒重的大小與結(jié)實率的高低[25]。同時，籽粒灌漿的過程主要為淀粉的合成和積累的過程[26]，籽粒灌漿的速率和持續(xù)時間影響著淀粉合成的速率與充實度，進而影響稻米品質(zhì)的優(yōu)劣。因此，結(jié)合灌漿結(jié)實期的溫光條件，分析優(yōu)良食味與品質(zhì)協(xié)同的單季晚粳品種的葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量及其所占全生育期的比例等有利于探索其品質(zhì)與產(chǎn)量形成的特點[27-28]。

本研究表明，味優(yōu)高產(chǎn)類型品種在各個時期都有適宜穩(wěn)定的莖蘗數(shù)，以及較高的成穗率，保證了群體對穗數(shù)的要求[29]，而在抽穗至成熟期的物質(zhì)積累量，以及所占全生育期的比例介于味優(yōu)中產(chǎn)與味中高產(chǎn)之間，且味優(yōu)高產(chǎn)和味中高產(chǎn)類型比味優(yōu)中產(chǎn)類型分別高出21.49%和24.60%。同時期，葉面積指數(shù)也相對較高，尤其是高效葉面積指數(shù)，但葉面積衰減率相對較低。充足的物質(zhì)積累量源于前期適量莖蘗的發(fā)生、抽穗至成熟期較高的葉面積指數(shù)與較低的葉面積衰減率等高光效結(jié)構(gòu)，保證了光能的供應(yīng)，促進了物質(zhì)的積累[30]。積累的物質(zhì)在灌漿過程中，以同化物的形式通過維管束運送至“庫”器官，用于淀粉的合成，味優(yōu)高產(chǎn)類型后期較高的光合物質(zhì)積累量保證了籽粒灌漿時同化物的供應(yīng)以及淀粉合成關(guān)鍵酶的活性[31-32]，使水稻在高產(chǎn)的同時食味優(yōu)良。溫光條件在籽粒灌漿過程中有著必不可少的作用，決定籽粒灌漿的速率與持續(xù)時間[33]。本試驗中，味優(yōu)高產(chǎn)類型的抽穗期普遍遲于味中高產(chǎn)類型，抽穗至成熟期的日平均溫度低于味中高產(chǎn)類型。味優(yōu)高產(chǎn)類型灌漿結(jié)實期溫度偏低，灌漿速率緩慢，籽粒充實度好，整精米率偏高；味中高產(chǎn)類型在灌漿初期溫度較高，使淀粉前期積累速率加快，淀粉顆粒之間排列疏松，整精米率偏低。同時味優(yōu)高產(chǎn)類型抽穗至成熟階段較長，因為較低的溫度會延長灌漿結(jié)實期持續(xù)的時間，使弱勢粒在灌漿中后期緩慢充實[34-35]。所以在整個生育期溫光資源利用合理，物質(zhì)積累充足的基礎(chǔ)上，選擇灌漿結(jié)實期略長的品種，籽粒在整個灌漿結(jié)實期積累充實、發(fā)育良好，在一定程度上保證優(yōu)良食味與高產(chǎn)的協(xié)同。

4 結(jié)論

優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的單季晚粳稻，與味中高產(chǎn)類型相比，具有加工品質(zhì)好，堊白粒率、堊白度偏高，膠稠度長，而直鏈淀粉與蛋白質(zhì)含量，消減值與回復(fù)值偏低的特點；與味優(yōu)中產(chǎn)類型相比，具有高效葉面積指數(shù)較高，抽穗至成熟期物質(zhì)積累量、占全生育期比例光、光合勢高的特點。主要是由于優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的單季晚粳稻在灌漿結(jié)實期持續(xù)時間較長，溫光資源利用合理，為物質(zhì)積累和籽粒發(fā)育提供了基礎(chǔ)和條件，從而促進了產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。因此，結(jié)合南方稻區(qū)溫光環(huán)境，選擇灌漿結(jié)實期略長的品種，在一定程度上可協(xié)調(diào)優(yōu)良食味與高產(chǎn)的矛盾。

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Characteristics of Good Taste and High Yield Type of Single Cropping LateRice in Southern China

HU Lei, ZHU Ying, XU Dong, CHEN ZhiFeng, HU BingQiang, HAN Chao, QIU Shi, WU Pei, ZHANG HongCheng, WEI HaiYan

(Yangzhou University/Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops/Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze Valley, Ministry of Agriculture, Yangzhou 225009, Jiangsu)

【Objective】The objective of this study was to explore the differences in the yield and quality of the single cropping laterice between different levels of taste value and the types of yield in southern China, and to elucidate the characteristics of good taste and high yield varieties in southern China. 【Method】48 single cropping laterice varieties were used as materials in the article, and they were divided into four types of good taste and high yield, good taste and medium yield, medium taste and high yield, medium taste and medium yield according to the yield and taste value. In order to reveal the characteristics of single cropping laterice varieties with good taste and high yield in southern China, three types of good taste and high yield, good taste and medium yield, medium taste and high yield were selected for comparative study of yield and quality according to the actual production demands. 【Result】The comprehensive of the type of good taste and high yield was 26.69% higher than the type of medium taste and high yield. Appearance, viscosity and balance degree indexes in comprehensive were 38.81%, 36.30% and 37.40% higher than the type of medium taste, respectively. The results showed that, the brown rice rate, milled rice rate, head milled rice rate, chalkiness rate and chalkiness degree of the type of good taste and high yield were 0.34%, 6.92%, 7.13%, 40.39% and 47.56% higher than that of the type of good taste and medium yield, respectively. The length of the gel consistency of the type of good taste and high yield was 19.92% longer than the type of medium taste and high yield, while the amylose and protein content of that were 37.67% and 33.08% lower, respectively. Compared with the type of good taste and medium yield, the proportions of the number of grains per panicle, seed setting rate, 1000-grain weight, sunshine duration during the grain filling period, earing rate, grain density, and the bioaccumulation from heading to maturity accounted for the total biomass of the type of good taste and high yield were 4.47%, 3.29%, 5.72%, 16.25%, 11.09%, 15.89% and 21.49% higher, respectively, while the decreasing rate of leaf area was 13.51% lower. In the period from heading to maturity, good taste and high yield type’s crop growth rate, net assimilation rate and photosynthetic potential were 24.46%, 14.62% and 19.01% higher than that of good taste and medium yield type, respectively. 【Conclusion】good taste and high yield type of single cropping laterice had the following characteristics: the milling quality had reached the first level of Chinese standard; the transparency level was 3; the chalkiness rate and the chalkiness degree were between 50% to 85%, and 20% to 35%, respectively; the content of amylose and protein were around 10.0% and 8.0%, respectively; the length of gel consistency was over 90 mm; the setback was below -500cP and the consistence was between 550cP and 650cP. The seed setting rate of the good taste and high yield type was about 90.0%, the 1000-grain weight had more than 25.0 g. It was also important to maintain the suitable dry matter accumulation in the early stage of heading period, and to ensure the leaf area index, dry matter accumulation and the proportion of the total growth period with high levels after the heading period.

southern rice area; single cropping laterice; good taste quality; high yield

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.02.003

2018-08-20；

2018-12-04

國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0300503）、江蘇省重點研發(fā)計劃（BE2016344）、國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-01-27）、江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項目

胡蕾，E-mail：1533710521@qq.com。通信作者張洪程，E-mail：hczhang@yzu.edu.cn。通信作者魏海燕，E-mail：wei_haiyan@163.com

（責(zé)任編輯 楊鑫浩）