不同灌溉方式對(duì)南方優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

熊若愚，解嘉鑫，譚雪明，楊陶陶，潘曉華，曾勇軍，石慶華，張俊，才碩，曾研華?

1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)/作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，南昌 330045；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京 100081；3江西省灌溉試驗(yàn)中心站，南昌 330201

0 引言

【研究意義】隨著人民生活水平的提高，以及農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推進(jìn)，水稻生產(chǎn)由傳統(tǒng)的高產(chǎn)目標(biāo)向優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變。優(yōu)質(zhì)食味水稻生產(chǎn)，特別是稻米品質(zhì)保優(yōu)與豐產(chǎn)協(xié)同研究已成為當(dāng)前亟待突破的研究課題。稻米品質(zhì)受遺傳和外界環(huán)境影響，其中水分管理是影響稻米品質(zhì)形成的重要栽培措施。我國(guó)水資源短缺[1]，且存在著時(shí)間和空間分布上的不均勻特性[2-3]，如近年來(lái)南方稻區(qū)9—10月份晚稻灌漿結(jié)實(shí)期遭遇干旱連陰雨天氣，嚴(yán)重阻礙水稻灌漿結(jié)實(shí)，影響稻米品質(zhì)的形成；同時(shí)不合理的稻田水分灌溉方式也不利于稻米品質(zhì)保優(yōu)栽培。因此，開展稻田水分灌溉方式對(duì)優(yōu)質(zhì)食味稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】水稻和小麥?zhǔn)俏覈?guó)最主要的糧食作物，且稻麥輪作種植方式約占中國(guó)水稻生產(chǎn)總面積的16%，不同水分灌溉方式下稻麥系統(tǒng)的研究較多[4-5]。國(guó)內(nèi)外水稻水分灌溉管理方式主要包括間歇灌溉[6]、控制灌溉[7]、“淺、濕、曬”灌溉[8]及傳統(tǒng)淹水灌溉[9]等。由于水稻是喜水植物，整個(gè)生育期都需要充足的水分，研究表明幼穂分化及抽穗期土壤水分脅迫會(huì)導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量嚴(yán)重下降[9]，所以傳統(tǒng)淹水灌溉一直以來(lái)都作為水稻常用的灌溉方式。但近年研究表明，持續(xù)淹水灌溉并不是一種水稻最優(yōu)灌溉方式，持續(xù)淹水會(huì)抑制水稻根系呼吸和生長(zhǎng)，導(dǎo)致根系過早衰老、葉片發(fā)黃等生長(zhǎng)障礙，還會(huì)大量消耗水分，降低水分利用率[10-11]。間歇灌溉是水稻種植減少水資源投入的常用節(jié)水灌溉技術(shù)，目前正被很多國(guó)家采用[6]。研究表明，間歇灌溉與常規(guī)灌溉相比產(chǎn)量無(wú)顯著差異但水分利用率顯著提高[12]。LI等[13]研究認(rèn)為，間歇灌溉能周期性改變土壤 pH和 Eh，提高籽粒灌漿過程中的酶活性，防止水稻在灌漿期迅速衰老，加速養(yǎng)分在籽粒中的再流動(dòng)，從而提高產(chǎn)量，且具有改善生理活性的巨大潛力。呂銀斐等[14]研究表明，間歇灌溉使產(chǎn)量提高，提升精米率和整精米率，降低稻米堊白，改善稻米品質(zhì)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人關(guān)于水分灌溉研究主要以粳稻品種為對(duì)象，且以稻麥系統(tǒng)為主，主要集中于水稻產(chǎn)量、水分利用率及光合特性等[15-17]方面，對(duì)稻米品質(zhì)特別是關(guān)于南方優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品質(zhì)保優(yōu)栽培措施的研究報(bào)道較少。而南方雙季稻區(qū)是我國(guó)秈稻主產(chǎn)區(qū)，近年來(lái)，南方晚秈稻品種優(yōu)質(zhì)化趨勢(shì)明顯，優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種在生產(chǎn)中推廣面積較大，其中泰優(yōu) 871品種是江西省主推的一個(gè)優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種，具有較好的生產(chǎn)效益。以往關(guān)于優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻的品質(zhì)保優(yōu)研究主要以氮肥管理[18]、直播方式[19]、倒伏[20]等方面居多?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以江西省主推優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種泰優(yōu)871和普通食味秈稻品種榮優(yōu)華占為試驗(yàn)材料，通過2年田間試驗(yàn)系統(tǒng)比較分析不同灌溉方式下優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻產(chǎn)量、水分利用率及稻米品質(zhì)的形成特征，以期為南方稻區(qū)優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品質(zhì)保優(yōu)栽培和稻田水分高效利用節(jié)水技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及試供材料

試驗(yàn)于 2018—2019年在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)人才培養(yǎng)產(chǎn)學(xué)研合作上高創(chuàng)新基地進(jìn)行（上高縣泗溪鎮(zhèn)曾家村，115°09′E、28°23′N），試驗(yàn)土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)為 pH 5.32、有機(jī)質(zhì) 33.4 g·kg-1、全氮 1.52 g·kg-1、堿解氮176.5 mg·kg-1、速效磷 15.3 mg·kg-1、速效鉀 68.2 mg·kg-1。供試品種為江西省主推優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種泰優(yōu) 871（雜交晚秈稻，泰豐 A×昌恢 871）和普通食味秈稻對(duì)照品種榮優(yōu)華占（雜交晚秈稻，榮豐A×華占），分別由江西現(xiàn)代種業(yè)有限公司和江西先農(nóng)種業(yè)有限公司提供。水稻生育期內(nèi)田間小氣候溫度與降雨量變化如圖1所示，其中2018年水稻本田期（移栽至收獲）降雨量為3 490 mm，平均氣溫25.1℃；2019年本田期降雨量為532 mm，平均氣溫26.4℃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究為大田試驗(yàn)，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，灌溉方式為主區(qū)，品種為副區(qū)。設(shè)置3種灌溉方式，分別為（1）常規(guī)灌溉（CK），除中期擱田外（當(dāng)群體莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)期穗數(shù)的80%開始擱田），全生育期保持2—3 cm淹水層，收獲前1周斷水；（2）持續(xù)淹水灌溉（CFI），水稻移栽后田面一直保持2—5 cm水層，分蘗末期不曬田，土壤水勢(shì)0 MPa，收獲前1周自然落干；（3）間歇灌溉（AWD），在移栽后的返青期內(nèi)田間保持0—4 cm淺水層，之后進(jìn)行干濕交替灌溉，監(jiān)測(cè)土壤水勢(shì)（采用 TEN-100土壤張力計(jì)測(cè)定，浙江托普儀器有限公司）；當(dāng)田間由淺水層自然落干至土壤水勢(shì)為-15 kPa時(shí)，然后灌水1—2 cm；在分蘗末期曬田，再自然落干至土壤水勢(shì)為-15 kPa，再上淺層水，如此循環(huán)，直至成熟。各處理小區(qū)面積為25 m2（5 m×5 m），重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)間連有塑料管道用于水分灌溉，各出水口裝有水表，用于計(jì)算各小區(qū)實(shí)際灌水量。小區(qū)間作?。▽?0 cm、高30 cm），并包塑料薄膜將各小區(qū)隔開。不同灌溉方式下的土壤水勢(shì)變化如圖2所示，2018與2019年移栽后間歇灌溉次數(shù)分別為12、13次，常規(guī)灌溉次數(shù)為17、19次，持續(xù)淹水灌溉次數(shù)為19、22次，間歇灌溉土壤水勢(shì)達(dá)到-15 kPa的時(shí)間約為7—9 d。

2018年6月20日播種，7月18日移栽，11月2日成熟，其中常規(guī)灌溉處理8月6日開始擱田（群體莖蘗數(shù)達(dá)預(yù)期穗數(shù)80%），8月21日結(jié)束擱田；2019年6月22日播種，7月20日移栽，11月1日成熟，常規(guī)灌溉處理8月7日開始擱田，8月22日結(jié)束擱田。播種量 30 kg·hm-2，育秧采用基質(zhì)育秧，采用人工模擬機(jī)插方式移栽，行株距25 cm×14 cm。晚稻施用純氮（N）為 165 kg·hm-2，N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1，磷肥在移栽前作基肥一次施用，氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4 施用，鉀肥按基肥∶分蘗肥=5∶5施用。其余栽培措施均按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求實(shí)施。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 水分利用率 全生育期記錄總灌溉量（irrigation amount，IA）、自然降水量（natural rainfall，NR）及總用水量（total water amount，TWA=IA+NR）。測(cè)定實(shí)際產(chǎn)量（Yield）后計(jì)算灌溉水分利用率（irrigation water use efficiency，IWUE=Yield/IA）、總水分利用率（total water use efficiency，TWUE= Yield/TWA）。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 于成熟期每小區(qū)取 150穴用于測(cè)定實(shí)際產(chǎn)量，選取100穴調(diào)查有效穗數(shù)，計(jì)算平均有效穗數(shù)后取5穴進(jìn)行考種。

1.3.3 稻米品質(zhì) 糙米率、精米率、整精米率、堊白率、堊白度、直鏈淀粉含量的測(cè)定方法參照中國(guó)人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891-2017 《優(yōu)質(zhì)稻谷》。蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用凱氏定氮法，測(cè)定精米米粉中的含氮量，再乘以換算系數(shù)5.95。

1.3.4 稻米 RVA譜特征值 米粉黏度采用快速黏度分析儀（Rapid Viscosity-Analyzer Super 3，澳大利亞Newport Scientific儀器公司）測(cè)定，用TCW（Thermal Cycle for Windows）配套軟件自動(dòng)讀取RVA特征值，測(cè)定指標(biāo)包括峰值黏度（peak viscosity，PV）、熱漿黏度（trough viscosity，TV）、最終黏度（final viscosity，F(xiàn)V）、崩解值（breakdown，BD=PV-TV）、消減值（setback，SB=FV-PV）和糊化溫度（pasting temperature，PT）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，用Sigmaplot 14.0軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果

2.1 不同灌溉方式下水分利用率的變化

不同灌溉方式間供試晚秈稻品種水分利用率存在明顯差異（表 1）。年份間灌水量、總用水量、總水分利用率差異極顯著；不同灌溉方式對(duì)灌水量、總用水量、灌溉水分利用率及總水分利用率的影響達(dá)極顯著水平；同時(shí)，年份與灌溉方式互作對(duì)總水分利用率有極顯著影響。不同灌溉方式下稻田灌水量、總用水量2年均表現(xiàn)為持續(xù)淹水灌溉（CFI）＞常規(guī)灌溉（CK）＞間歇灌溉（AWD），且差異顯著。除2019年榮優(yōu)華占在CFI處理下總水分利用率較 CK無(wú)顯著差異外，各處理灌溉水分利用率和總水分利用率呈相反趨勢(shì)，年份與品種間趨勢(shì)較為一致，總體差異顯著。與CK和CFI處理相比，AWD處理在 2018年灌溉水分利用率和總水分利用率增幅分別為36.8%—100%、18.2%—62.5%，2019年則增幅分別為47.4%—100%、41.2%—91.7%，且CFI處理總體與 CK差異達(dá)顯著水平。說明間歇灌溉顯著降低了稻田灌水量和總用水量，但提高了灌溉水分利用率和總水分利用率，符合大田條件下水分灌溉試驗(yàn)預(yù)期處理。

表1 不同灌溉方式下優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種水分利用率變化Table 1 Changes on water use efficiency under different irrigation managements in high quality eating late-season indica rice

2.2 不同灌溉方式下產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的變化

不同灌溉方式對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成具有顯著或極顯著影響，年份對(duì)供試品種產(chǎn)量構(gòu)成因子具有極顯著影響（結(jié)實(shí)率除外），而品種間產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成也達(dá)極顯著水平（千粒重除外）（表 2）。年份與品種對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子（千粒重除外）有顯著或極顯著的互作效應(yīng)，年份與灌溉方式僅對(duì)每穗粒數(shù)及千粒重有極顯著的互作效應(yīng)，而品種與灌溉方式互作對(duì)每穗粒數(shù)影響顯著，且年份、品種與灌溉方式對(duì)每穗粒數(shù)也具有顯著的互作效應(yīng)。

表2 不同灌溉方式下優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 2 Yield and its components under different irrigation managements in high quality eating late-season indica rice

不同灌溉方式下，與CK相比，CFI與AWD處理有增加2個(gè)供試品種產(chǎn)量的趨勢(shì)，但差異不顯著，僅2018年AWD處理顯著增加普通食味秈稻榮優(yōu)華占品種的產(chǎn)量，增幅達(dá)8.0%。而不同灌溉方式下供試晚秈稻品種產(chǎn)量構(gòu)成存在顯著差異。從產(chǎn)量構(gòu)成因子來(lái)看，2個(gè)水稻品種AWD處理較CK與CFI處理降低有效穗數(shù)，總體差異顯著。普通食味秈稻榮優(yōu)華占的每穗粒數(shù)各處理趨勢(shì)因年度而異，2018年 CK顯著低于CFI、AWD處理，2019年各處理差異不顯著；而優(yōu)質(zhì)食味秈稻泰優(yōu)871品種每穗粒數(shù)2年均以CFI處理顯著高于CK、AWD處理，后兩者差異不顯著。各品種結(jié)實(shí)率總體表現(xiàn)為 CFI處理低于 CK、AWD處理，AWD處理則相對(duì)最高，且CFI處理顯著低于AWD處理（榮優(yōu)華占2019年除外）。2個(gè)品種不同灌溉處理千粒重總體差異不明顯（僅榮優(yōu)華占 2018年CFI處理顯著低于CK）。說明不同食味類型品種的產(chǎn)量構(gòu)成因子變化趨勢(shì)受到灌溉方式的影響要高于品種。

2.3 不同灌溉方式下稻米加工品質(zhì)的變化

品種及不同灌溉方式下稻米加工品質(zhì)（糙米率、精米率與整精米率）具有極顯著差異，整精米率在不同年份間呈極顯著差異，年份與品種互作對(duì)糙米率和精米率具有極顯著影響，年份與灌溉方式互作對(duì)糙米率顯著影響，對(duì)整精米率具有顯著或極顯著影響，品種與灌溉方式互作對(duì)精米率和整精米率具有顯著影響，而年份、品種及灌溉管理互作對(duì)整精米率影響顯著（表3）。

表3 不同灌溉方式下優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種加工品質(zhì)變化Table 3 Changes on grain processing quality under different irrigation managements in high quality eating late-season indica rice

不同處理下糙米率變化品種間存在一定差異，2年供試水稻品種AWD處理相對(duì)較高，其中2018年普通食味秈稻榮優(yōu)華占與2019年優(yōu)質(zhì)食味秈稻泰優(yōu)871的AWD處理與CFI處理差異顯著。各品種精米率不同處理2年均表現(xiàn)為AWD處理要相對(duì)高于CK、CFI處理，其中2019年AWD處理與CFI處理差異達(dá)顯著水平。從整精米來(lái)看，2個(gè)品種各處理及年度間變化趨勢(shì)不一，榮優(yōu)華占整精米率總體表現(xiàn)為AWD處理相對(duì)較高，其中2019年與CFI處理差異顯著；泰優(yōu)871 2018年CK顯著高于CFI、AWD處理，2019年各處理差異不顯著，但CFI處理也相對(duì)較低?？傮w來(lái)說，AWD處理可提高稻米的糙米率與精米率，CFI處理則相對(duì)較差。

2.4 不同灌溉方式下稻米外觀品質(zhì)的變化

不同年份、品種及灌溉方式下稻米外觀品質(zhì)呈極顯著差異，且品種與灌溉方式互作對(duì)外觀品質(zhì)具有極顯著影響（表 4）。不同灌溉方式對(duì)供試水稻品種的外觀品質(zhì)影響存在顯著差異，從2年結(jié)果來(lái)看，無(wú)論是優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種泰優(yōu)871，還是普通食味秈稻品種榮優(yōu)華占，相比CK和AWD處理，CFI處理均要降低稻米的堊白率與堊白度，總體差異達(dá)顯著水平，而AWD處理與CK差異不明顯（2019年榮優(yōu)華占堊白率除外）（表4）。說明CFI可改善稻米的外觀品質(zhì)，而AWD對(duì)于稻米外觀品質(zhì)沒有明顯的改善作用。

2.5 不同灌溉方式下稻米蒸煮食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的變化

品種、灌溉方式對(duì)食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有極顯著影響，年份對(duì)食味品質(zhì)（直鏈淀粉和膠稠度）具有極顯著影響，年份與灌溉方式互作對(duì)直鏈淀粉含量、膠稠度具有顯著或極顯著影響，而年份、品種及灌溉方式互作對(duì)膠稠度具有極顯著影響（表5）。

不同灌溉方式下各品種直鏈淀粉含量年度間存在差異（表5），2018年供試水稻品種各處理間差異不顯著，2019年CFI處理要顯著低于AWD處理與CK；而2年稻米膠稠度均表現(xiàn)為CFI處理顯著低于AWD處理、CK，AWD處理相對(duì)高于 CK，其中 2018年AWD處理與CK差異顯著。從稻米蛋白質(zhì)含量來(lái)看，與CFI處理相比，CK與AWD處理2年均可顯著降低供試品種蛋白質(zhì)含量，其中普通食味秈稻品種榮優(yōu)華占降幅11.1%—15.3%、優(yōu)質(zhì)食味秈稻泰優(yōu)871降幅10.3%—19.2%，且2019年泰優(yōu)871品種AWD處理顯著低于CK。說明AWD處理有利于降低稻米蛋白質(zhì)含量，增加稻米的食味口感。此外，從不同灌溉方式對(duì)供試品種蒸煮食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響程度來(lái)看，優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種直鏈淀粉與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)受灌溉方式的影響效應(yīng)要高于普通食味秈稻品種。

表5 不同灌溉方式下優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種蒸煮食味及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)變化Table 5 Changes on grain eating and nutritional quality under different irrigation managements in high quality eating late-season indica rice

2.6 不同灌溉方式下稻米R(shí)VA譜特征值的變化

年份、品種及水分灌溉方式對(duì)RVA特征值（糊化溫度除外）具有極顯著影響；年份與品種互作對(duì)RVA特征值（回復(fù)值除外）具有顯著或極顯著影響；年份與水分灌溉方式互作對(duì)峰值黏度、熱漿黏度、崩解值及消減值有極顯著影響；品種與水分灌溉方式僅對(duì)崩解值和消減值有顯著或極顯著影響；年份、品種和水分灌溉方式互作對(duì)峰值黏度及崩解值有極顯著影響（表6）。

表6 不同灌溉方式下優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻品種稻米R(shí)VA譜特征值Table 6 Rice starch RVA under different irrigation managements in high quality eating late-season indica rice

不同灌溉方式下，與CFI處理相比，CK、AWD處理有增加稻米淀粉峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值的趨勢(shì)，且消減值顯著降低。其中，榮優(yōu)華占的2年各指標(biāo)與CFI處理差異顯著（2018年熱漿黏度除外），而CK與AWD處理間峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度及崩解值差異不顯著（除2019年熱漿黏度AWD處理顯著高于CK），AWD處理消減值顯著低于CK；優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種泰優(yōu)871也具有類似趨勢(shì)，其中崩解值、2019年峰值黏度與熱漿黏度各處理差異均顯著，AWD處理要顯著高于CK。此外，2個(gè)品種2018年AWD處理具有較低的糊化溫度，而 CFI處理最高，其中榮優(yōu)華占糊化溫度CK 顯著低于CFI處理，泰優(yōu)871品種AWD處理較CK和CFI處理則顯著降低，而2019年各處理無(wú)顯著差異。以上結(jié)果說明，CFI處理不利于稻米食味品質(zhì)的改善。

3 討論

3.1 不同灌溉方式對(duì)優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻水分利用及產(chǎn)量的影響

研究表明，間歇灌溉處理下灌溉次數(shù)減少，用水量大幅度降低，但水分利用率顯著增加[7,9]。本研究結(jié)果與之較為一致，間歇灌溉顯著降低了稻田灌溉總用水量，提高了灌溉水分利用率和總水分利用率，且年份與灌溉方式互作對(duì)總水分利用率具有極顯著的影響，說明供試品種對(duì)水分利用的能力還受到年際間變化的影響。

前人關(guān)于水分灌溉方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響研究結(jié)論不一。BELDER等[21]研究表明，間歇灌溉與持續(xù)淹水灌溉相比，植株生物量和產(chǎn)量無(wú)顯著差異，飽和或高于土壤所需水分條件下并不影響水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素。JONG等[22]研究認(rèn)為，間歇灌溉與常規(guī)灌溉相比，產(chǎn)量并無(wú)顯著差異。本研究結(jié)果與之較為一致，灌溉方式對(duì)不同食味類型水稻產(chǎn)量也沒有顯著影響，僅在 2018年普通食味秈稻品種榮優(yōu)華占產(chǎn)量間歇灌溉處理下顯著高于常規(guī)灌溉。而JUN等[23]研究指出間歇灌溉顯著降低水稻產(chǎn)量，產(chǎn)量差異的主要原因在于水分虧缺的時(shí)期和持續(xù)時(shí)間，當(dāng)水稻在發(fā)育期和開花期受到脅迫時(shí)，產(chǎn)量顯著下降，每穗粒數(shù)減少。說明水稻產(chǎn)量變化受到灌溉方式的影響可能與地域[24]、氣候條件[25]、灌溉處理措施[14]有關(guān)。研究表明水分脅迫過重會(huì)影響植株有效穗數(shù)及每穗穎花數(shù)，但間歇灌溉有利于增加每穗穎花數(shù)和結(jié)實(shí)率[26-27]。而長(zhǎng)期持續(xù)灌溉下土壤透氣性較差，造成水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)不協(xié)調(diào)[28]，光合速率降低[29]，影響籽粒灌漿[30]。本研究 2個(gè)品種間歇灌溉處理盡管降低了有效穗數(shù)，但每穗粒數(shù)較常規(guī)灌溉有所提高，且結(jié)實(shí)率較持續(xù)淹水灌溉增加明顯，這與前人研究結(jié)果較為一致。說明稻田采用間歇灌溉方式在節(jié)水基礎(chǔ)上，仍有利于水稻形成較好的產(chǎn)量群體。另外，本研究年份、品種與灌溉方式對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子具有顯著或極顯著的互作效應(yīng)，且各處理產(chǎn)量構(gòu)成因子間互有高低，并沒有呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律，說明優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻產(chǎn)量形成不僅僅與灌溉方式有關(guān)，同時(shí)也受到年度間與品種類型的影響。

3.2 不同灌溉方式對(duì)優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻稻米品質(zhì)的影響

前人研究表明土壤水分虧缺和重度干濕交替灌溉明顯降低稻米糙米率、精米率及整精米率，而輕度土壤落干及輕干濕交替灌溉可以改善稻米加工品質(zhì)[31-32]。本研究也得出類似的結(jié)果，間歇灌溉下稻米糙米率、精米率相對(duì)持續(xù)淹水灌溉有所增加，且年份與灌溉方式互作對(duì)糙米率、整精米率具有顯著或極顯著影響，說明間歇灌溉在不同氣象年份間仍有利于籽粒充實(shí)，從而改善稻米加工品質(zhì)[33]，但年份間氣候影響較大。研究表明，常規(guī)灌溉供水量的70%進(jìn)行灌溉處理能降低堊白粒率，改善稻米外觀品質(zhì)[34-35]。堊白降低的原因在于輕干濕交替灌溉增加了水稻籽粒蔗糖合成酶、ADP葡萄糖焦磷酸酶、淀粉合成酶和淀粉分支酶的活性，其活性的高低與庫(kù)強(qiáng)及灌漿速率有密切聯(lián)系[36]；同時(shí)輕干濕交替灌溉通過顯著促進(jìn)莖稈中的物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)[37]，從而提高并改善稻米外觀品質(zhì)。但GRAHAM等[38]研究表明，間歇灌溉處理下稻米堊白度顯著高于持續(xù)灌溉。供給水稻生長(zhǎng)的大部分水分用于蒸發(fā)，蒸騰作用使水稻冠層內(nèi)的溫度降低[39]。在田間條件下，阻礙蒸騰作用降低冠層溫度將導(dǎo)致水稻稻米堊白度增加[40]。本試驗(yàn)中，間歇灌溉與常規(guī)灌溉間稻米外觀品質(zhì)差異并不顯著，但持續(xù)淹水灌溉卻顯著降低了稻米堊白率及堊白度，可能是因?yàn)殚g歇灌溉的落干期增加了稻田水分蒸發(fā)，且灌漿期水稻冠層溫度相對(duì)較高，不利于籽粒灌漿形成，而持續(xù)淹水灌溉稻田具有充足的水分供籽粒正常灌漿，使得稻米籽粒淀粉有序排布[38,41]。此外，品種與灌溉方式間外觀品質(zhì)也存在極顯著的互作效應(yīng)，說明水稻品種類型（不同直鏈淀粉含量）也可能是外觀品質(zhì)對(duì)水分灌溉方式響應(yīng)不同的原因[38]。

稻米食味品質(zhì)是影響消費(fèi)者口感評(píng)價(jià)優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。王秋菊等[37]研究認(rèn)為間歇灌溉能降低直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量，從而提高稻米食味品質(zhì)。但不同灌溉方式下直鏈淀粉含量差異并不顯著[30]。本研究表明，2018年供試品種各處理間直鏈淀粉含量差異不顯著，而2019年間歇灌溉顯著高于持續(xù)淹水灌溉，可能原因在于2018年年降雨量較多，導(dǎo)致水分灌溉處理間的差異較2019年小（圖1）。結(jié)合態(tài)淀粉合成酶作為直鏈淀粉合成的關(guān)鍵酶，間歇灌溉有利于增加其活性，提升Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平，從而導(dǎo)致間歇灌溉下直鏈淀粉含量增加[42]。劉立軍等[43]研究表明，間歇灌溉增加了稻米的膠稠度，改善了稻米的蒸煮食味品質(zhì)。本研究與之一致，間歇灌溉較持續(xù)淹水灌溉處理膠稠度顯著增加。

蛋白質(zhì)含量作為稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)稻米食味有顯著影響。研究表明蛋白質(zhì)含量與稻米食味品質(zhì)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)[37]。持續(xù)淹水和水分虧缺都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量增加[44]。本研究也得出類似的結(jié)果，說明持續(xù)淹水灌溉有增加稻米食味變差的趨勢(shì)，而間歇灌溉則有利于改善稻米食味口感。稻米淀粉 RVA譜特征值是指一定的米粉在加熱、高溫和冷卻過程中，米粉的黏滯特性發(fā)生一系列變化所形成的黏度譜，它是淀粉熱物理特性的反映，是評(píng)價(jià)稻米蒸煮食味品質(zhì)優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。LIM等[45]研究表明峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度和崩解值與稻米食味呈顯著正相關(guān)，消減值與稻米食味呈負(fù)相關(guān)。本研究表明間歇灌溉提升了峰值黏度及崩解值，且降低了消減值，使得稻米食味有提升趨勢(shì)。而持續(xù)淹水灌溉糊化黏度降低的原因可能是持續(xù)淹水導(dǎo)致支鏈淀粉長(zhǎng)鏈、結(jié)晶度增加，抑制了淀粉的膨脹[46]。另外，同一品種下 2019年各處理糊化特性均高于2018年，原因可能在于2018年花后降雨量相對(duì)較高（圖 1），不利于稻米淀粉糊化黏度特性。此外，本研究灌溉方式對(duì)優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種直鏈淀粉、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與稻米 RVA譜特征值的影響程度要高于普通食味秈稻品種，說明優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種的食味特性對(duì)水分灌溉方式相對(duì)較敏感，啟示我們?cè)谏a(chǎn)中注意采用合理的灌溉措施，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)食味秈稻的品質(zhì)保優(yōu)目的。

4 結(jié)論

本研究表明，間歇灌溉有效提升稻田水分利用率，通過增加結(jié)實(shí)率保證了優(yōu)質(zhì)食味晚秈稻的產(chǎn)量，而通過穩(wěn)定每穗粒數(shù)與結(jié)實(shí)率維持普通食味晚秈稻的產(chǎn)量。間歇灌溉總體改善了稻米加工品質(zhì)，但間歇灌溉與常規(guī)灌溉間稻米外觀品質(zhì)差異并不顯著，而持續(xù)淹水灌溉處理則顯著降低了稻米的堊白率和堊白度，有利于外觀品質(zhì)的改善。間歇灌溉處理下直鏈淀粉含量、膠稠度、峰值黏度及崩解值增加，且蛋白質(zhì)含量及消減值降低，有利于改善稻米蒸煮食味的適口性。灌溉方式對(duì)優(yōu)質(zhì)食味秈稻品種直鏈淀粉、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與稻米R(shí)VA譜特征值的影響效應(yīng)要高于普通食味秈稻品種。