不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)差異研究

陳京都，唐建鵬，張明偉，姚 義，陸佩玲，胡雅杰，謝成林

（1揚(yáng)州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，江蘇揚(yáng)州225101；2揚(yáng)州大學(xué)/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心，江蘇揚(yáng)州225009）

0 引言

水稻是國內(nèi)主要糧食作物之一，全國2/3人口以稻米為主食[1]。因此，稻米關(guān)乎廣大人民群眾口糧的安全和質(zhì)量。隨著居民生活水平提高，對吃的要求已經(jīng)從吃得飽向吃得好、吃得安全轉(zhuǎn)變，同時(shí)，隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的不斷深入，優(yōu)質(zhì)稻米的需求也越來越突出。因此，加大優(yōu)質(zhì)食味水稻品種的推廣應(yīng)用，對調(diào)整水稻種植結(jié)構(gòu)、滿足優(yōu)質(zhì)稻米需求、促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效和農(nóng)民增收具有重要意義。受品種基因型[2-3]、氣候生態(tài)因子[4-5]以及栽培管理措施[6-8]等的影響，水稻產(chǎn)量和品質(zhì)在不同地區(qū)種植會發(fā)生變化，因此要因地制宜選用適宜本地的品種。本研究以江蘇省主推的3個(gè)優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種為試驗(yàn)材料，在江蘇中部沿江地區(qū)開展不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種生長特性、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素以及稻米品質(zhì)等的差異比較研究，綜合評價(jià)品種區(qū)域適宜性，以期為優(yōu)質(zhì)食味水稻品種選用和合理布局、促進(jìn)稻米產(chǎn)業(yè)升級提供技術(shù)支持和參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用遲熟中粳‘南粳9108’、早熟晚粳‘南粳3908’和‘南粳5055’為試驗(yàn)材料，3個(gè)品種為江蘇省主推的優(yōu)質(zhì)食味粳稻。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年在揚(yáng)州市江都區(qū)浦頭鎮(zhèn)進(jìn)行。試驗(yàn)地點(diǎn)位于江蘇省中部沿江地區(qū)，是重要的優(yōu)質(zhì)水稻產(chǎn)地，前茬為小麥，土壤類型為沙壤土。采用相同條件進(jìn)行種植，每個(gè)品種設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)0.13 hm2，統(tǒng)一肥水管理。5月20日落谷，6月14日機(jī)插，行株距配置為30cm×11.7cm，每穴4苗左右，基本苗118.5萬/hm2左右，純氮施用量315 kg/hm2，氮肥運(yùn)籌為基肥:蘗肥:穗肥=3.8:3.2:3.0，氮肥磷肥鉀肥比例為N:P2O5:K2O=1:0.5:0.5，采用“淺－擱－濕”灌溉模式。病蟲草害防治按照大田生產(chǎn)方式統(tǒng)一進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 莖蘗動態(tài) 移栽后各重復(fù)定點(diǎn)10穴作為觀察點(diǎn)，分別于分蘗期（栽后20天）、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期調(diào)查莖蘗數(shù)和成熟期有效穗數(shù)，按式(1)計(jì)算成穗率[9]。

1.3.2 干物質(zhì)量和葉面積 分別于分蘗期（栽后20天）、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期，按每個(gè)重復(fù)莖蘗數(shù)的平均數(shù)取代表性植株3穴，于105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒重，測定地上部干物質(zhì)質(zhì)量。采用比重法測定葉面積，計(jì)算各生育期的葉面積指數(shù)，按式(2)計(jì)算結(jié)實(shí)期葉面積衰減率。

式中，LAI1和LAI2分別為抽穗期和成熟期葉面積指數(shù)，t1和t2為抽穗期和成熟期測定葉面積的時(shí)間[10]。

1.3.3 計(jì)產(chǎn) 成熟期選取50穴調(diào)查穗數(shù)，并根據(jù)平均穗數(shù)取5穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率，測定千粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量，并實(shí)收100穴進(jìn)行測產(chǎn)，計(jì)算單位面積產(chǎn)量，按式(3)計(jì)算收獲指數(shù)[9]。

1.3.4 稻米品質(zhì)測定 水稻收獲脫粒、曬干、風(fēng)選后，參考《優(yōu)質(zhì)稻谷(GB/T 17891)》測定稻米的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、膠稠度等主要品質(zhì)指標(biāo)。采用瑞典Foss Tecator公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀(Infrared 1241 Grain Analyzer)測定精米的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量。

1.3.5 食味值指標(biāo) 采用米飯食味計(jì)（STA1A，日本佐竹公司）自動測定米飯的外觀、硬度、黏度、平衡值的評分和綜合評分值（食味值），其中外觀10分、硬度10分、黏度10分、平衡度10分、食味值100分。

1.3.6 稻米RVA譜特征值 采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Super3型RVA儀(Rapid Viscosity-Analyzer)快速測定淀粉譜黏滯特性，用TCW(Thermal Cycle for Windows)配套軟件分析淀粉黏滯性。按照AACC規(guī)程(1995-61-02)和RACI標(biāo)準(zhǔn)方法，取含水量為14.00%的米粉3.00 g，加蒸餾水25.00 g。在攪拌測定過程中，罐內(nèi)溫度為50℃，保持1 min后以11.84℃/min的速度上升到95℃(3.75min)并保持2.5min，再以11.84℃/min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 r/min，之后保持在160 r/min。RVA譜特征值包括峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值（峰值黏度-熱漿黏度）、消減值（最終黏度-峰值黏度）、回復(fù)值（最終黏度-熱漿黏度）等。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

采用Microsoft Excel錄入和計(jì)算數(shù)據(jù)，使用DPS軟件作統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

從表1可以看出，‘南粳3908’產(chǎn)量極顯著高于‘南粳9108’和‘南粳5055’，分別高6.87%和9.02%。產(chǎn)量構(gòu)成因素中，不同品種穗數(shù)差異顯著，‘南粳5055’穗數(shù)最多，‘南粳3908’最少，差異極顯著；每穗粒數(shù)‘南粳3908’最多，與‘南粳9108’和‘南粳5055’差異極顯著；結(jié)實(shí)率‘南粳3908’＞‘南粳9108’＞‘南粳5055’；千粒重‘南粳3908’＞‘南粳9108’＞‘南粳5055’，差異顯著或極顯著?？梢钥闯?，‘南粳3908’高產(chǎn)形成的主要原因是穗大、粒重。

表1 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

2.2 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻群體莖蘗動態(tài)與成穗率

從表2可以看出，分蘗期群體莖蘗數(shù)‘南粳5055’最高，‘南粳3908’次之，‘南粳9108’最低，‘南粳5055’與其他2個(gè)品種差異極顯著；拔節(jié)期群體莖蘗數(shù)‘南粳5055’＞‘南粳9108’＞‘南粳3908’，差異極顯著，與分蘗期相比，‘南粳5055’莖蘗數(shù)增加了43.95%，分蘗能力較強(qiáng)，‘南粳9108’和‘南粳3908’分別增加了35.85%和30.68%；拔節(jié)后‘南粳5055’莖蘗消亡速度相對較快，與拔節(jié)期相比，抽穗期‘南粳5055’莖蘗消亡率達(dá)26.59%，‘南粳9108’和‘南粳3908’分別為23.14%和19.24%；成熟期‘南粳5055’莖蘗數(shù)最多，‘南粳9108’次之，‘南粳3908’最少，成穗率‘南粳3908’＞‘南粳9108’＞‘南粳5055’，‘南粳5055’極顯著低于其他品種。可以看出，‘南粳5055’早期發(fā)苗快，分蘗能力強(qiáng)，但拔節(jié)后消亡速度快，分蘗不穩(wěn)定最終成穗率較低，‘南粳9108’和‘南粳3908’分蘗能力相對較弱，但分蘗較穩(wěn)定，最終成穗率較高。

表2 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的群體莖蘗動態(tài)與成穗率

2.3 不同優(yōu)質(zhì)食味稻葉面積指數(shù)動態(tài)

從表3可以看出，分蘗期‘南粳5055’葉面積指數(shù)最高，分別比‘南粳9108’和‘南粳3908’高10.58%和19.42%，3個(gè)品種間差異極顯著；拔節(jié)期‘南粳3908’葉面積指數(shù)最高，分別比‘南粳9108’和‘南粳5055’高15.12%和16.20%，差異極顯著；抽穗期‘南粳3908’葉面積指數(shù)分別比‘南粳9108’和‘南粳5055’高8.96%和3.76%，品種間差異極顯著；成熟期‘南粳3908’葉面積指數(shù)最高，與‘南粳9108’和‘南粳5055’相比分別高36.21%和14.14%，品種間差異極顯著。結(jié)實(shí)期葉面積指數(shù)衰減率‘南粳3908’最小，與‘南粳9108’和‘南粳5055’相比差異極顯著，分別低3.26%和2.20%。

表3 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的葉面積指數(shù)與結(jié)實(shí)期葉面積衰減率

2.4 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻干物質(zhì)積累

不同品種優(yōu)質(zhì)食味粳稻各時(shí)期干物質(zhì)重存在差異（表4）。分蘗期‘南粳5055’干物質(zhì)積累量最高，‘南粳3908’最低，品種間差異極顯著；拔節(jié)期和抽穗期‘南粳5055’干物質(zhì)積累量最高，‘南粳9108’最低，且表現(xiàn)出極顯著差異；成熟期干物質(zhì)積累量‘南粳3908’最高，‘南粳5055’次之，‘南粳9108’最低，‘南粳3908’與‘南粳9108’表現(xiàn)出顯著差異。從收獲指數(shù)來看，‘南粳9108’最高，‘南粳5055’次之，‘南粳3908’最低，差異不顯著。

表4 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的干物質(zhì)積累

比較各生育期干物質(zhì)積累和比例（表5）可以看出，不同優(yōu)質(zhì)食味稻品種各生育時(shí)期干物質(zhì)積累和比例存在差異。移栽至分蘗期干物質(zhì)積累量及其比例‘南粳5055’最高，‘南粳3908’最低；分蘗至拔節(jié)期‘南粳3908’干物質(zhì)積累量及其比例最高，‘南粳9108’積累量最低，‘南粳5055’積累比例最低；拔節(jié)至抽穗期干物質(zhì)積累量及其比例‘南粳5055’高，‘南粳9108’最低；抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量及其比例‘南粳3908’最高，‘南粳5055’最低，差異極顯著?？梢钥闯?，‘南粳5055’從移栽至抽穗干物質(zhì)積累較快，抽穗至成熟期逐漸放緩，‘南粳3908’分蘗期干物質(zhì)積累較慢，拔節(jié)后特別是抽穗灌漿期間干物質(zhì)積累逐漸加快。

表5 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻各生育期的干物質(zhì)積累及比例

2.5 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)

從表6可以看出，不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)存在差異。糙米率‘南粳3908’＞‘南粳5055’＞‘南粳9108’，品種間差異不顯著；精米率‘南粳5055’＞‘南粳3908’＞‘南粳9108’，差異不顯著；整精米率‘南粳3908’最高，‘南粳5055’次之，‘南粳9108’最低，差異不顯著；堊白粒率‘南粳9108’最高，與‘南粳3908’和‘南粳5055’相比差異極顯著，分別高64.74%和105.87%，‘南粳5055’最低，與‘南粳3908’差異不顯著；堊白度以‘南粳9108’最高，極顯著高于‘南粳3908’和‘南粳5055’，分別高283.5%、445.0%，‘南粳5055’最低，與‘南粳3908’相比差異不顯著。

表6 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì) %

2.6 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻營養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)

從表7可以看出，‘南粳5055’的蛋白質(zhì)含量最高，分別比‘南粳9108’、‘南粳3908’高2.92%、1.73%，表現(xiàn)出極顯著和顯著差異；‘南粳9108’的直鏈淀粉含量最高，分別比‘南粳 3908’、‘南粳 5055’高 4.20%、12.73%，品種間差異極顯著；‘南粳3908’與‘南粳5055’的膠稠度長度相當(dāng)，顯著長于‘南粳9108’。

表7 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的營養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)

2.7 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻稻米食味值

從表8可以看出，‘南粳9108’的食味值最高，與‘南粳3908’和‘南粳5055’相比分別高18.33%和29.09%，品種間食味值差異極顯著。不同品種間外觀、黏度、平衡度等指標(biāo)均表現(xiàn)出極顯著差異，其中‘南粳9108’的外觀、黏度、平衡度等指標(biāo)表現(xiàn)最好，‘南粳5055’的硬度最高。

表8 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻稻米食味值

2.8 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻RVA譜特征

從表9可以看出，不同優(yōu)質(zhì)食味稻峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值、消減值存在顯著或極顯著差異，回復(fù)值、峰值時(shí)間和糊化溫度差異不顯著。峰值黏度表現(xiàn)為‘南粳9108’最高，與其余品種差異極顯著，‘南粳9108’次之，‘南粳5055’最低；熱漿黏度表現(xiàn)為‘南粳3908’最高，‘南粳5055’最低，兩品種差異顯著；最終黏度表現(xiàn)為‘南粳9108’＞‘南粳3908’＞‘南粳5055’，最高與最低間差異顯著；‘南粳9108’的崩解值最高，與其他品種差異顯著；回復(fù)值表現(xiàn)為‘南粳9108’最高，‘南粳5055’次之，‘南粳3908’最低，最高與最低間差異顯著；消減值表現(xiàn)為‘南粳9108’＜‘南粳3908’＜‘南粳5055’，且差異顯著。

表9 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻的RVA譜特征

3 結(jié)論與討論

3.1 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻產(chǎn)量形成差異

產(chǎn)量是衡量水稻品種優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)，水稻品種是否高產(chǎn)很大程度上取決于能否形成足夠的群體穎花量、較高的結(jié)實(shí)率和千粒重[11]，衛(wèi)平洋等[12]研究發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)類型水稻在產(chǎn)量構(gòu)成因素上表現(xiàn)出單位面積穗數(shù)低、每穗粒數(shù)高、結(jié)實(shí)率高、千粒重高的特點(diǎn)。本研究中‘南粳3908’產(chǎn)量極顯著高于‘南粳9108’和‘南粳5055’，表現(xiàn)為單位面積穗數(shù)低、穗型大、結(jié)實(shí)率高、千粒重重等特點(diǎn)。魏海燕等[13]、梁建等[14]研究認(rèn)為，有效分蘗臨界葉齡期至拔節(jié)階段無效分蘗發(fā)生少，拔節(jié)后分蘗穩(wěn)定的品種，最終成穗率相對高。本研究中，‘南粳5055’早期發(fā)苗快，分蘗能力強(qiáng)，但拔節(jié)后消亡速度快，分蘗不穩(wěn)定最終成穗率較低，‘南粳9108’和‘南粳3908’分蘗能力相對較弱，但分蘗較穩(wěn)定，最終成穗率較高。葉面積及結(jié)實(shí)期葉面積衰減率是反映水稻產(chǎn)量形成的重要因素。本研究中產(chǎn)量較高的‘南粳3908’前期葉面積指數(shù)較低，但后期葉面積指數(shù)顯著增加，且衰減較慢，增加了結(jié)實(shí)期的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力。干物質(zhì)生產(chǎn)是水稻庫容量和產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)。成熟期的干物質(zhì)積累量和抽穗到成熟階段的干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量水平呈正比[15-16]，干物質(zhì)積累分配合理形成高產(chǎn)表現(xiàn)在拔節(jié)前群體有適宜的生長量，拔節(jié)期的干物質(zhì)積累不會過多，抽穗期的群體干物質(zhì)量也就有可能適宜，為提高抽穗至成熟階段的光合生產(chǎn)積累量打下基礎(chǔ)。本研究中產(chǎn)量較高的‘南粳3908’前期干物質(zhì)積累較少，但在后期，特別是抽穗至成熟階段干物質(zhì)積累量和積累比例顯著增加，為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

3.2 不同優(yōu)質(zhì)食味粳稻稻米品質(zhì)特征差異

‘南粳3908’、‘南粳9108’和‘南粳5055’都是優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種，但在稻米品質(zhì)上存在一定的差異。對照GB/T 17891中優(yōu)質(zhì)稻米指標(biāo)，3個(gè)品種的整精米率均達(dá)到1級粳稻標(biāo)準(zhǔn)，堊白度‘南粳3908’和‘南粳5055’達(dá)到國標(biāo)3級標(biāo)準(zhǔn)；‘南粳9108’堊白度較高，可能是水分含量較低，出現(xiàn)暗胚表型[17-18]，或者是米質(zhì)偏軟等原因，導(dǎo)致精米透明度變差，在檢測中誤判，致使堊白度數(shù)據(jù)較高。

本研究中3個(gè)優(yōu)質(zhì)食味稻直鏈淀粉含量范圍為11.00%～12.40%，符合優(yōu)質(zhì)稻谷要求。研究認(rèn)為，直鏈淀粉含量與膠稠度長短有關(guān)，直鏈淀粉含量低膠稠度較軟，含量高膠稠度較硬[19]，膠稠度越軟，其流動性和延展性越好，流膠長度越長[20]。本研究中‘南粳9108’直鏈淀粉含量高，膠稠度短；‘南粳3908’、‘南粳5055’直鏈淀粉含量較低，膠稠度較長；不同品種間的表現(xiàn)與前人研究大致相同。粳米的蛋白質(zhì)含量一般為5%～16%[21]，蛋白質(zhì)含量高會導(dǎo)致米飯變硬，品質(zhì)變劣，影響食味品質(zhì)[22]，蒸煮食味品質(zhì)好的品種，蛋白質(zhì)含量一般不高于9%[23]，本研究中‘南粳5055’蛋白質(zhì)含量顯著高于‘南粳9108’和‘南粳3908’，但低于9%，從食味值看，‘南粳9108’最好，‘南粳3908’次之，‘南粳5055’最差，也表明蛋白質(zhì)含量高影響蒸煮食味。RVA譜特征是反映稻米品質(zhì)重要指標(biāo)，研究認(rèn)為峰值黏度高、崩解值大、消減值小且為負(fù)值，稻米蒸煮食味品質(zhì)好[24-25]，本研究中‘南粳9108’以上各項(xiàng)指標(biāo)均較好，食味品質(zhì)較好。

3.3 適宜優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種的選用

選擇合適的品種是水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。本研究以近年表現(xiàn)較好的優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種為材料，對產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行綜合比較分析，可以看出‘南粳3908’產(chǎn)量最高，‘南粳5055’次之、‘南粳9108’最低，而品質(zhì)表現(xiàn)為‘南粳9108’最好，‘南粳 3908’和‘南粳5055’稍差。因此，在選擇種植品種時(shí)要根據(jù)實(shí)際需求綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)。對于常規(guī)大田種植，首先考慮是產(chǎn)量，其次是產(chǎn)品質(zhì)量，因此要選擇產(chǎn)量相對較高的‘南粳3908’和‘南粳5055’，配套合理的肥水運(yùn)籌等栽培技術(shù)措施，改善稻米品質(zhì)，最大程度獲取高產(chǎn)；對于稻田綜合種養(yǎng)等新模式，首選品質(zhì)較好的‘南粳9108’，通過稻田綜合種養(yǎng)等綠色有機(jī)種植方式加上突出的稻米品質(zhì)，培育高端稻米品牌，提高效益。本研究主要在常規(guī)種植條件下開展，可以為大面積生產(chǎn)上品種的選用提供參考依據(jù)，隨著稻田綜合種養(yǎng)、側(cè)深施緩控肥等新模式、新技術(shù)的大面積應(yīng)用，在今后研究中，要針對性開展新技術(shù)新模式下優(yōu)質(zhì)食味水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的研究，探索優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效技術(shù)途徑，增強(qiáng)稻田綜合生產(chǎn)力。