不同海拔地區(qū)多年生稻稻米品質(zhì)分析

施繼芳 黃光福 張玉嬌 李小波 王春榮 張石來 張靜 胡鳳益*

（1 云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院，昆明650091；2 勐海縣勐遮鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心，云南 勐海666205；第一作者：shijf@mail.ynu.edu.cn；

*通訊作者：hfengyi@ynu.edu.cn）

水稻（Oryza sativa. L）是全球最重要的糧食作物之一[1]。但一年生水稻每年都需買種、育秧、移栽、犁田、耙田等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，種植成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，且長期翻耕犁田導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡化[2]。近年來，人們?nèi)找骊P(guān)注土地利用率高、環(huán)境友好，同時(shí)有助于提高糧食產(chǎn)量的多年生作物的培育及應(yīng)用[3-5]。因此，部分研究人員提出發(fā)展多年生稻，在水稻生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)節(jié)本高效、省時(shí)省工的同時(shí)保護(hù)農(nóng)田環(huán)境的設(shè)想[6-7]。多年生稻是指種植一次可以連續(xù)收獲多年的稻作生產(chǎn)方式，從第2 年起水稻生產(chǎn)不再需要買種、育秧、犁田、耙田等環(huán)節(jié)，極大地減少了勞動(dòng)力投入，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，是一項(xiàng)輕簡化的稻作生產(chǎn)技術(shù)[8-9]。近年來，云南大學(xué)利用長雄野生稻地下莖無性繁殖特性培育多年生稻獲得成功[8-10]，多年生稻品種PR23（多年生稻23）已經(jīng)通過審定（審定編號(hào)：滇審稻2018033 號(hào)）。最近又培育了多年生稻PR25（多年生稻25）和PR107（云大107），這些品種外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)和加工品質(zhì)較好，受到廣大農(nóng)民和稻米加工者的喜愛[10]。然而，稻米品質(zhì)受品種遺傳特性和環(huán)境條件影響較大[7]，不同海拔地區(qū)與稻米品質(zhì)有密切關(guān)系，其中受氣溫和土壤肥力影響較大[11]。例如，灌漿結(jié)實(shí)期高溫會(huì)導(dǎo)致稻米堊白度增加、透明度變差、整精米率下降、蒸煮食味品質(zhì)變劣等[12-16]。分析多年生稻在不同海拔地區(qū)種植的稻米品質(zhì)，對(duì)其適宜生產(chǎn)區(qū)域劃分，加快生產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)以PR23、PR25 和PR107 等3 個(gè)多年生稻品種為材料。PR23 和PR25 系由“RD23/長雄野生稻”雜交組合中選育而來，PR107 系由“滇瑞449//RD23/長雄野生稻”雜交組合中選育。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018 年在云南省3 個(gè)不同海拔地區(qū)進(jìn)行（景洪，海拔550 m；孟連，海拔955 m；勐海，海拔1 250 m）。PR23、PR25 和PR107 分別于7 月23 日、7 月4日、6 月28 日播種，3 葉1 心期移栽，各試驗(yàn)田肥力水平一致，種植面積為667 m2。田間栽培管理技術(shù)均相同：（1）栽插規(guī)格20 cm×20 cm，每hm2插0.11 萬叢，每叢1～2 苗；（2）N∶P2O5∶K2O=2∶1∶2，其中，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥=5∶2∶2∶1 分4 次施；磷肥全部基施；鉀肥按基肥∶穗肥=1∶1 分2 次施。氮磷鉀肥用量及種類：純N 195 kg/hm2、P2O597.5 kg/ hm2、K2O 195 kg/hm2，氮肥、磷肥、鉀肥分別為尿素（46%）、過磷酸鈣（12%）和氯化鉀（60%）。（3）水分管理參照張琳[17]的方法，即“淺水分蘗，夠苗曬田，有水壯苞，干濕交替壯籽，后期曬田活根促苗”。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

成熟時(shí)收取適量稻谷置于網(wǎng)袋中曬干，室溫儲(chǔ)藏3 個(gè)月后送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（武漢）食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心檢測，測定稻米加工品質(zhì)（糙米率、精米率、整精米率）、外觀品質(zhì)（堊白粒率、堊白度、粒長等）和蒸煮品質(zhì)（直鏈淀粉含量、膠稠度）等指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔地區(qū)PR23 稻米品質(zhì)

從表1 可見，PR23 的出糙率隨海拔升高先降低后增加，在海拔1 250 m 處（勐海）最高為82.0%；精米率隨海拔升高呈先增加后降低的趨勢，在海拔955 m 處（孟連）最高為73.8%；整精米率隨海拔升高而降低，在海拔550 m 處（景洪）最高為67.7%。在海拔550 m（景洪）至海拔1 250 m（勐海）范圍內(nèi)，PR23 的出糙率和精米率變異系數(shù)較小，說明受海拔高度的影響較?。徽茁首儺愊禂?shù)較大，說明其受海拔高度的影響較大。

從表1 可見，PR23 粒長隨海拔升高而下降，但變幅和變異系數(shù)均較小，說明受海拔高度影響??；堊白度和堊白粒率隨海拔的升高先增加后降低，在海拔1250 m 處（勐海）最低，分別為5.2%和34.0%；在海拔550 m（景洪）至海拔1 250 m（勐海）間，堊白度和堊白粒率變異系數(shù)較大，受海拔高度影響大。

從表1 可見，PR23 直鏈淀粉含量隨海拔升高而降低，在海拔1 250 m 處（勐海）最低為13.2%；膠稠度隨海拔升高先降低后升高，在海拔550 m 處（景洪）和海拔1 250 m 處（勐海）均為75.0 mm；在海拔550 m（景洪）至海拔1 250 m（勐海）間，PR23 直鏈淀粉含量和膠稠度變異系數(shù)較小，受海拔高度的影響小。

綜合來看，PR23 在景洪（海拔550 m）和孟連（海拔955 m）的整精米率達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)稻谷（GB/T 17891-2017，下簡稱“國優(yōu)”）1 級(jí)和2 級(jí)，在勐海（1 250 m）的堊白度達(dá)到國優(yōu)3 級(jí)，在三地的直鏈淀粉含量均符合國優(yōu)1 級(jí)。

2.2 不同海拔地區(qū)PR25 稻米品質(zhì)

從表2 可見，PR25 的出糙率隨海拔升高先降低后增加，在海拔1 250 m 處（勐海）最高，為82.3%；精米率隨海拔升高先降低后增加，在海拔550 m 處（景洪）最高，為74.5%；整精米率隨海拔升高先增加后降低，在海拔955 m 處（孟連）最高為67.6%。在海拔550 m（景洪）至海拔1 250 m（勐海）間，PR25 的出糙率和精米率變異系數(shù)較小，受海拔高度影響??；整精米率變異系數(shù)較大，受海拔高度的影響大。

從表2 可見，PR25 粒長隨海拔升高而下降，且變異系數(shù)較小，說明受海拔影響小；堊白度和堊白粒率均隨著海拔的升高先增加后降低，分別在海拔1 250 m（勐海）和海拔550 m（景洪）較低，平均值分別為7.05%和36.00%；但堊白度和堊白粒率在不同海拔地區(qū)的變異系數(shù)大，受海拔高度影響大。

從表2 可見，PR25 直鏈淀粉含量隨海拔的升高而增加，在海拔550 m 處（景洪）和海拔955 m 處（孟連）較低為13.20%；膠稠度隨海拔的升高先降低后增加，在海拔550 m 處（景洪）和1 250 m 處（勐海）較高；在海拔550 m（景洪）至海拔1 250 m（勐海）區(qū)域間，直鏈淀粉含量和膠稠度變異系數(shù)較小，說明蒸煮品質(zhì)受海拔高度影響較小。

表3 不同海拔地區(qū)多年生稻PR107 稻米品質(zhì)比較及變異系數(shù)

表4 多年生稻在不同海拔地區(qū)稻米品質(zhì)表現(xiàn)分級(jí)

綜合來看，在海拔550 m 至海拔1 250 m 之間，PR25 在景洪（550 m）和孟連（955 m）整精米率符合國優(yōu)2 級(jí)和1 級(jí)，在勐海（1 250 m）堊白度符合國優(yōu)3級(jí)，在三地的直鏈淀粉含量均符合國優(yōu)1 級(jí)。

2.3 不同海拔地區(qū)PR107 稻米品質(zhì)

從表3 可見，PR107 的出糙率、精米率和整精米率均隨海拔升高先增加后降低，在海拔955 m 處（孟連）最高，分別為79.3%、70.0%和56.8%；在海拔550 m（景洪）至海拔1 250 m（勐海）間，PR107 出糙率和精米率的變異系數(shù)較小，整精米率變異系數(shù)較大，說明出糙率和精米率受海拔影響較小，而整精米率受海拔高度影響較大。

從表3 可見，PR107 粒長隨海拔升高先降低后增加，且其變化幅度和變異系數(shù)較小，說明PR107 粒長受海拔高度影響較小；隨海拔的升高PR107 堊白度和堊白粒率先增加后降低，在海拔1 250 m 處（勐海）最低分別為1.00%和5.00%；堊白度和堊白粒率變異系數(shù)較大，說明外觀品質(zhì)不穩(wěn)定，受海拔高度影響較大。

從表3 可見，PR107 直鏈淀粉含量隨海拔的升高先增加后下降，在海拔1 250 m 處（勐海）最低為13.7%；膠稠度隨海拔的升高先降低后增加，在海拔550 m 處（景洪）和1 250 m 處（勐海）較高。

綜合來看，PR107 稻米加工品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)表現(xiàn)較為穩(wěn)定，外觀品質(zhì)在海拔1 250 m 處（勐海）表現(xiàn)較優(yōu)。PR107 在景洪（550 m）和孟連（955 m）的整精米率符合國優(yōu)2 級(jí)和1 級(jí)，在景洪（550 m）、孟連（955 m）和勐海（1 250 m）的堊白度符合國優(yōu)2 級(jí)、2 級(jí)和1 級(jí)，直鏈淀粉含量均符合國優(yōu)1 級(jí)。

3 討論與結(jié)論

不同海拔差異是影響稻米品質(zhì)的重要因素之一。在加工（碾磨）品質(zhì)方面，前人研究表明，稻米的出糙率和精米率受海拔高度影響較小[18-19]，而整精米率受海拔影響較大，隨海拔升高，整精米率明顯增加[19-20]。這與本研究結(jié)果一致。本研究表明，在海拔550～1 250 m 區(qū)域，多年生稻稻米的出糙率和精米率受海拔影響較小，但不同海拔區(qū)域?qū)φ茁视绊戄^大，在海拔550～955 m 的低海拔地區(qū)，整精米率較高，均達(dá)到了國優(yōu)2級(jí)以上（表4），說明在低海拔地區(qū)（550 ～955 m）種植多年生稻其稻米加工品質(zhì)更優(yōu)。

在外觀品質(zhì)方面，前人研究表明，海拔高度對(duì)稻米堊白的影響較大，隨海拔升高堊白粒率明顯下降[18，21-22]。本研究表明，在海拔550～1 250 m 區(qū)域，隨海拔升高多年生稻稻米堊白度和堊白粒率呈先增加后降低的趨勢。這與張現(xiàn)偉等[23]的研究結(jié)果一致。本研究中，不同海拔區(qū)域多年生稻稻米堊白度和堊白粒率變異系數(shù)較大，說明多年生稻外觀品質(zhì)受海拔高度影響大，但在中海拔1 250 m 區(qū)域多年生稻稻米堊白度達(dá)到了國優(yōu)3級(jí)以上（表4）。說明多年生稻在此區(qū)域種植外觀品質(zhì)更優(yōu)。

在蒸煮（食味）品質(zhì)方面，蘇振喜等[19]認(rèn)為，直鏈淀粉含量受海拔的影響較小，其差異主要來自品種間的差異，而海拔梯度對(duì)膠稠度的影響較大。黃宗洪等[21]研究表明，雜交稻兩優(yōu)363 的直鏈淀粉含量有隨海拔升高而增加的趨勢。本研究結(jié)果與蘇振喜等[19]研究結(jié)果一致，不同海拔區(qū)域（550～1 250 m）對(duì)多年生稻稻米直鏈淀粉含量影響較小；膠稠度隨海拔的升高先降低后增加，但不同海拔區(qū)域膠稠度的變異系數(shù)較小。結(jié)果表明，多年生稻稻米的蒸煮品質(zhì)表現(xiàn)較為穩(wěn)定，且直鏈淀粉含量在參試區(qū)域均達(dá)到國優(yōu)1 級(jí)（表4）。