播期對(duì)四川盆地雜交秈稻米飯食味品質(zhì)的影響

李 博 張 馳 曾玉玲 李秋萍 任洪超 盧 慧 楊 帆 陳 虹 王 麗 陳 勇 任萬(wàn)軍 鄧 飛

播期對(duì)四川盆地雜交秈稻米飯食味品質(zhì)的影響

李 博 張 馳 曾玉玲 李秋萍 任洪超 盧 慧 楊 帆 陳 虹 王 麗 陳 勇 任萬(wàn)軍*鄧 飛*

四川農(nóng)業(yè)大學(xué) / 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 四川省作物生理生態(tài)及栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川溫江 611130

為明確播期對(duì)四川盆地雜交秈稻米飯食味品質(zhì)的影響, 以雜交秈稻宜香優(yōu)2115、F優(yōu)498和川優(yōu)6203為試驗(yàn)材料, 在四川大邑、南部、射洪3個(gè)地點(diǎn)設(shè)置大田播期試驗(yàn), 利用米飯食味計(jì)和硬度黏度儀, 研究了不同地點(diǎn)間播期對(duì)雜交秈稻米飯外觀、口感、綜合評(píng)分、以及硬度和黏度的影響。結(jié)果表明: (1) 雜交秈稻的米飯食味品質(zhì)是地點(diǎn)、品種、播期及其互作共同作用的結(jié)果。(2) 不同播期間, 米飯外觀、口感和綜合評(píng)分均表現(xiàn)為宜香優(yōu)2115>川優(yōu)6203>F優(yōu)498, 硬度值則以F優(yōu)498最高, 優(yōu)質(zhì)品種宜香優(yōu)2115米飯食味品質(zhì)明顯較優(yōu); 不同地點(diǎn)間, 適宜推遲播期則可提高米飯外觀、口感、綜合評(píng)分, 進(jìn)而提高米飯食味品質(zhì)。(3) 相關(guān)分析表明, 綜合評(píng)分與播種-抽穗期的積溫和降雨量分別呈極顯著正相關(guān)和顯著負(fù)相關(guān), 與抽穗-成熟期積溫和日照時(shí)數(shù), 以及全生育期降雨量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。(4) GGE模型分析表明, 在大邑播期推遲10 d具有較好的綜合評(píng)分且穩(wěn)定性好; 在南部和射洪, 播期推遲10~20 d具有較高的綜合評(píng)分, 且穩(wěn)定性較好。綜合來(lái)看, 在四川盆地, 播期推遲10~20 d可以使水稻灌漿結(jié)實(shí)期處于較合理的溫光環(huán)境, 進(jìn)而有效改善雜交秈稻的米飯食味品質(zhì), 提高綜合評(píng)分和穩(wěn)定性。

播期; 四川盆地; 水稻; 食味品質(zhì); 食味計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變, 市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米的需求日益增大[1-3], 而稻米品質(zhì), 特別是蒸煮食味品質(zhì)一直深受消費(fèi)者和科研工作者的關(guān)注[4-5]。目前我國(guó)評(píng)價(jià)米飯食味品質(zhì)主要采用感官評(píng)價(jià)法, 或通過(guò)測(cè)定衡量蒸煮品質(zhì)的主要理化指標(biāo), 如直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度等, 間接反映稻米食味品質(zhì)[6-7]。近年來(lái), 由于感官評(píng)價(jià)法需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力和物力, 而且每個(gè)人的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都不一樣, 因此越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始使用可見(jiàn)光/近紅外光譜儀器(米飯食味計(jì))來(lái)替代傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)法來(lái)鑒定米飯食味品質(zhì)[7-9]。而稻米品質(zhì)形成是品種遺傳特性、環(huán)境條件和栽培條件綜合作用的結(jié)果[10]。適宜的環(huán)境條件是稻米品質(zhì)形成的基礎(chǔ), 其中水稻灌漿結(jié)實(shí)期的氣候條件是影響稻米品質(zhì)的主要環(huán)境因子[11-12]。前人研究指出, 灌漿結(jié)實(shí)期高溫會(huì)導(dǎo)致稻米品質(zhì)變差[13-14]。因此, 在水稻生產(chǎn)中, 往往通過(guò)合理調(diào)節(jié)播期使水稻結(jié)實(shí)期處于較佳光溫條件, 以確保稻米品質(zhì)的提高。合理的播期可以有效利用溫光資源[15]; 適宜播期內(nèi), 晚播有利于優(yōu)質(zhì)稻米的形成, 隨著播期的延遲, 稻米加工品質(zhì)有規(guī)律地提高, 堊白粒率和堊白度降低, 外觀品質(zhì)有所改善, 直鏈淀粉含量降低[12,16-17]。四川盆地屬我國(guó)典型的弱光稻區(qū), 具有“弱光、寡照、高濕”的生態(tài)特點(diǎn)[18], 關(guān)于播期對(duì)稻米產(chǎn)量的影響前人已有一定研究[19], 但播期對(duì)弱光稻區(qū)稻米食味品質(zhì), 特別是米飯食味品質(zhì)的影響尚不明確, 仍需進(jìn)一步研究。因此, 本研究以3個(gè)雜交秈稻品種宜香優(yōu)2115、F優(yōu)498和川優(yōu)6203為試驗(yàn)材料, 在四川大邑、南部、射洪設(shè)置播期試驗(yàn), 研究弱光稻區(qū)播期對(duì)雜交秈稻米飯食味品質(zhì)的影響及其與氣象因子的關(guān)系, 以期為四川盆地水稻的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和地點(diǎn)

以四川省近年來(lái)主推的3個(gè)雜交秈稻品種宜香優(yōu)2115 (國(guó)標(biāo)二級(jí)米)、F優(yōu)498 (國(guó)標(biāo)三級(jí)米)與川優(yōu)6203 (國(guó)標(biāo)二級(jí)米)為供試材料。試驗(yàn)于2018年和2019年分別在四川省成都市大邑縣(30°30′30′′N, 103°36′15′′E)、南充市南部縣(31°15′49′′N, 105°58′ 26′′E)和遂寧市射洪市(30°49′30′′N, 105°26′41′′E) 3個(gè)地點(diǎn)實(shí)施, 大邑地處四川盆地西平原區(qū), 南部屬四川盆地東北丘陵區(qū), 射洪屬四川盆地中部丘陵區(qū)。各試驗(yàn)點(diǎn)土壤基礎(chǔ)肥力資料見(jiàn)表1, 各試驗(yàn)點(diǎn)生育期氣象資料見(jiàn)圖1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

各試驗(yàn)點(diǎn)均采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì), 主因素為播期, 根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣, 大邑設(shè)置第1播期(A1): 3月25日播種, 第2播期(A2): 4月4日播種, 第3播期(A3): 4月24日播種, 第4播期(A4): 5月4日播種; 南部設(shè)置第1播期(A1): 3月20日播種, 第2播期(A2): 3月30日播種, 第3播期(A3): 4月19日播種, 第4播期(A4): 4月29日播種; 射洪設(shè)置第1播期(A1): 3月22日播種, 第2播期(A2): 4月1日播種, 第3播期(A3): 4月22日播種, 第4播期(A4): 5月2日播種。副因素為不同雜交秈稻品種(B1: 宜香優(yōu)2115, B2: F優(yōu)498, B3: 川優(yōu)6203), 各試驗(yàn)點(diǎn)共12個(gè)處理, 每處理3次重復(fù), 共36個(gè)試驗(yàn)小區(qū), 小區(qū)面積12.6~18.0 m2。由于播栽期不同, 因此主區(qū)間用塑料薄膜包埂隔離, 以減少側(cè)滲、竄流, 小區(qū)田埂筑高30 cm, 埂基30 cm, 設(shè)立相互獨(dú)立的排灌系統(tǒng), 進(jìn)行單獨(dú)肥水管理。各試驗(yàn)點(diǎn)采用當(dāng)?shù)赜矸绞脚嘤龣C(jī)插壯秧, 秧齡30 d, 機(jī)插栽培, 行穴距30 cm ×21 cm, 每穴2~4株苗。施肥按照氮肥后移高產(chǎn)高效施肥管理, 施氮量150 kg hm–2, 氮磷鉀比例為2∶1∶2, 氮肥分基肥、分蘗肥、促花肥和?；ǚ拾?.5∶1.5∶3∶2施用, 磷肥作基肥一次施用, 鉀肥分基肥和穗肥1∶1施用。其他管理措施同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)高產(chǎn)栽培大田管理。

表1 3個(gè)地點(diǎn)試驗(yàn)田土壤理化性質(zhì)

a: 大邑; b: 南部; c: 射洪。本試驗(yàn)水稻生長(zhǎng)季大邑點(diǎn)2018年為3月25日至10月1日, 2019年為3月25日至10月3日; 南部點(diǎn)2018年為3月20日至9月25日, 2019年為3月20日至9月30日; 射洪點(diǎn)2018年為3月22日至9月27日, 2019年為3月22日至10月1日。

a: Dayi, b: Nanbu, c: Shehong. The rice growing seasons in this experiment were from 25 March to 1 October in 2018, from 25 March to 3 October in 2019 at Dayi; from 20 March to 25 September in 2018, from 20 March to 30 September in 2019 at Nanbu, and from 22 March to 27 September in 2018 and 22 March to 1 October in 2019 at Shehong.

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

水稻成熟期分小區(qū)人工收獲, 各小區(qū)取稻谷約2.0 kg, 在室溫下保存3個(gè)月, 使其理化特性趨于穩(wěn)定后, 用水稻礱谷機(jī)去殼得到糙米, 將糙米按中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1354-2009)用碾米機(jī)制備成一等精度的大米備用。

用天平稱取精米30 g, 放入不銹鋼罐中, 用流水沖洗直到洗米水不混濁為止, 然后瀝盡余水, 按照米水質(zhì)量比為1.0∶1.6加入48 g的水, 浸泡30 min后蓋上濾紙。將不銹鋼罐放入電飯鍋內(nèi)的蒸架上, 蓋好電飯鍋蓋, 蒸煮30 min, 保溫10 min。用飯勺攪拌煮好的米飯, 然后放到冷卻箱冷卻30 min, 冷卻好的米飯蓋上蓋子, 放置2 h后進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。使用米飯食味計(jì)(STA-1A型, 日本佐竹公司)測(cè)定綜合評(píng)分、外觀、口感, 硬度黏度儀(RHS-1A型, 日本佐竹公司)測(cè)定硬度和黏度。取冷卻到室溫的米飯7.0 g裝入直徑30 mm、高9 mm不銹鋼圓環(huán)內(nèi), 再用專用的壓飯器壓成飯餅作為測(cè)定飯樣。將測(cè)定飯樣放到測(cè)定槽中插入食味計(jì)測(cè)定, 然后再放入硬度黏度儀測(cè)定。一個(gè)飯樣的正反面各測(cè)1次, 重復(fù)3次。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel 2016錄入和整理數(shù)據(jù)。用SPSS 25.0系統(tǒng)軟件分析數(shù)據(jù), 用Origin 2018作圖, 用LSD (least significant difference test)進(jìn)行樣本平均數(shù)的差異顯著性比較, 基于R語(yǔ)言的RStudio軟件的GGE BiplotGUI軟件包進(jìn)行GGE模型分析[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 地點(diǎn)、播期、品種及其互作對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

由表2可知, 雜交秈稻的米飯食味品質(zhì)是地點(diǎn)、播期、品種及其互作共同作用的結(jié)果, 且不同年份間存在一定差異。不同年份間, 外觀、口感、綜合評(píng)分均受地點(diǎn)、播期、品種及其互作的顯著或極顯著影響; 硬度和黏度則受品種, 以及地點(diǎn)與品種和地點(diǎn)與播期(除2018年硬度)互作的顯著影響; 此外, 地點(diǎn)顯著影響2018年黏度和2019年硬度, 而播期則顯著影響2019年硬度和黏度。

2.2 播期對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

由表3可知, 不同播期導(dǎo)致米飯食味品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的明顯變化, 且年份間差異明顯。2018年, 較第1播期而言, 第3播期顯著提高了外觀、口感和綜合評(píng)分; 第2和第4播期則導(dǎo)致外觀、口感和綜合評(píng)分顯著降低, 同時(shí)增加了硬度值; 此外, 較第2播期, 第4播期顯著降低了綜合評(píng)分。2019年, 較第1播期, 第2播期下口感、硬度、黏度和綜合評(píng)分無(wú)顯著差異; 第4播期的外觀、口感和綜合評(píng)分顯著高于其他3個(gè)播期, 第3播期則顯著增加了硬度值, 同時(shí)降低了黏度值。

表2 米飯食味值聯(lián)合方差分析(F值)

**表示0.01顯著水平;*表示0.05顯著水平。

**indicates significant differences at the 0.01 probability level;*indicates significant differences at the 0.05 probability level.

表3 播期對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

A1~A4表示第1至第4播期。同一列不同小寫(xiě)字母表示播期間差異達(dá)0.05顯著水平。

A1–A4 represents the first to fourth at sowing date. Different lowercase letters in the same column indicate significant differences at the 0.05 probability level.

2.3 地點(diǎn)和播期互作對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

不同地點(diǎn)間米飯食味品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)差異明顯(表4)。2年試驗(yàn)結(jié)果表明, 大邑外觀和綜合評(píng)分顯著低于南部和射洪; 2018年外觀、口感和綜合評(píng)分均以南部最高, 硬度和黏度則以射洪最高; 2019年射洪外觀、口感和綜合評(píng)分則顯著增高, 硬度顯著降低, 進(jìn)而具有較好的米飯食味品質(zhì)。地點(diǎn)和播期互作對(duì)米飯食味品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的影響存在明顯差異。2018年, 較第1播期, 大邑和南部第3播期的外觀、口感、黏度和綜合評(píng)分無(wú)顯著差異, 第4播期則導(dǎo)致外觀、口感和綜合評(píng)分顯著降低; 在射洪, 第2播期的綜合評(píng)分無(wú)顯著變化, 第3播期則顯著提高了外觀、口感和綜合評(píng)分, 降低了黏度, 而第4播期顯著降低了綜合評(píng)分。2019年, 與其他3個(gè)播期相比, 第4播期則有效提高了大邑、南部和射洪的外觀、口感和綜合評(píng)分, 降低了黏度; 第3播期綜合評(píng)分顯著低于第1、第2和第4播期, 并且顯著增加了大邑的硬度, 降低了黏度; 在射洪, 較常規(guī)第1播期, 第2和第3播期則導(dǎo)致外觀、口感和綜合評(píng)分呈降低趨勢(shì)。整體看來(lái), 不同地點(diǎn)下, 播期間米飯食味品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)差異顯著, 而同一播期的特征指標(biāo)因生態(tài)條件的改變而變化。因此將播期和綜合評(píng)分作為一個(gè)因素進(jìn)行GGE模型分析, 把各個(gè)方向上距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)用直線連接起來(lái), 構(gòu)成一個(gè)多邊形, 通過(guò)中心對(duì)每條邊做垂線, 將雙標(biāo)圖分為幾個(gè)扇區(qū), 地點(diǎn)在扇區(qū)內(nèi)分布。位于扇區(qū)內(nèi)環(huán)境中, 多邊形頂角的綜合評(píng)分最高[20]。由圖2-a可知, 多邊形被分割成3個(gè)扇形, DY-2018和SH-2018在第3播期綜合評(píng)分最高, NB-2018在第2播期綜合最好, 而DY-2019、NB-2019、SH-2019則在第4播期綜合評(píng)分最好, 這與表4的分析結(jié)果一致。

表4 地點(diǎn)和播期對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

A1~A4表示第1至第4播期。同一列的不同大寫(xiě)字母表示地點(diǎn)間在0.05水平差異顯著; 同一地點(diǎn)的不同小寫(xiě)字母表示播期間在0.05水平差異顯著。

A1–A4 represents the first to fourth sowing date. Different uppercase letters in the same column indicate significant differences between locations at the 0.05 probability level; different lowercase letters in the same location indicate significant differences between sowing dates at the 0.05 probability level.

圖中數(shù)字1、2、3、4分別代表第1、第2、第3、第4播期; DY: 大邑; NB: 南部; SH: 射洪。G代表品種, 后面的數(shù)字1、2、3分別代表宜香優(yōu)2115、F優(yōu)498、川優(yōu)6203。圖a、b中2018、2019代表年份。

The numbers 1, 2, 3, and 4 in the figure represent the first, second, third, and fourth sowing dates, respectively; DY: Dayi; NB: Nanbu; SH: Shehong. G represents the variety, and the numbers 1, 2, and 3 at the back represent Yixiangyou 2115, F you 498, and Chuanyou 6203, respectively. In this figure, a and b represent in 2018 and in 2019.

2.4 播期和品種對(duì)米飯食味值的影響

表5表明, 品種對(duì)米飯食味品質(zhì)具有調(diào)控作用, 不同品種間米飯食味品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)存在顯著差異。3個(gè)水稻品種米飯食味計(jì)和硬度黏度儀2年間變化趨勢(shì)一致, 綜合評(píng)分、外觀和口感均表現(xiàn)為, 宜香優(yōu)2115>川優(yōu)6203>F優(yōu)498; 硬度值則為F優(yōu)498>川優(yōu)6203>宜香優(yōu)2115; 黏度值則表現(xiàn)為, 川優(yōu)6203>宜香優(yōu)2115>F優(yōu)498。綜合看來(lái), 宜香優(yōu)2115的米飯食味品質(zhì)顯著優(yōu)于其他2個(gè)水稻品種。播期和品種互作顯著影響米飯食味值的各項(xiàng)指標(biāo)。較常規(guī)第1播期, 2018年, 宜香優(yōu)2115的外觀、口感和綜合評(píng)分在第3播期差異不顯著, 第4播期導(dǎo)致外觀、口感和綜合評(píng)分顯著降低, 而硬度在第4播期達(dá)到最大, 黏度值沒(méi)有差異, F優(yōu)498和川優(yōu)6203在第3播期差異顯著, 第2和第3播期降低了這3個(gè)指標(biāo)的評(píng)分, F優(yōu)498的硬度和黏度則在4個(gè)播期之間差異不顯著, 而川優(yōu)6203的硬度值差異不顯著, 第3、第4播期降低了這2個(gè)品種的黏度值, 黏度值在第2播期達(dá)到最大。2019年, 宜香優(yōu)2115的綜合評(píng)分在第3播期達(dá)到最大, 而外觀、口感以及硬度則在第4播期達(dá)到最大, 從而導(dǎo)致黏度值降低; 對(duì)于F優(yōu)498, 第4播期顯著提高了外觀、口感、黏度和綜合評(píng)分, 降低硬度值; 對(duì)于川優(yōu)6203, 第3播期顯著降低了、外觀、口感、黏度和綜合評(píng)分, 顯著增加了硬度值。從GGE雙標(biāo)圖(圖2-b)中可以得到, G1-2019、G3-2018、G2-2018在第3播期綜合評(píng)分最高, G1-2018在第2播期綜合評(píng)分最好, G3-2019、G2-2019分別在第1播期、第4播期綜合評(píng)分最好, 這與表5的結(jié)果一致。

2.5 GGE雙標(biāo)圖分析播期和綜合評(píng)分穩(wěn)定性

可以通過(guò)GGE雙標(biāo)圖揭示各個(gè)地點(diǎn)不同播期綜合評(píng)分的穩(wěn)定性。圖中的小圓圈代表“平均環(huán)境”。帶單箭頭的直線是平均環(huán)境軸。它所指的方向是地點(diǎn)在所有播期環(huán)境下的近似綜合評(píng)分, 越往箭頭方向綜合評(píng)分越高; 與平均環(huán)境軸垂直并通過(guò)原點(diǎn)的直線代表各品種與各播期相互作用的傾向性, 越偏離“平均環(huán)境軸”越不穩(wěn)定[20]。由圖3可以看出, 在大邑, 綜合評(píng)分在DY1最高, DY2、DY4次之, DY3最低, 穩(wěn)定性較好的依次是DY2、DY3、DY1、DY4, 由此可見(jiàn)DY2綜合評(píng)分較高而且穩(wěn)定。對(duì)于南部和射洪, 綜合評(píng)分和穩(wěn)定性均表現(xiàn)為第2和第3播期的高于第1和第4播期, 南部和射洪采用第2和第3播期具有較好的綜合評(píng)分和穩(wěn)定性。

表5 播期和品種對(duì)米飯食味品質(zhì)的影響

A1~A4表示第1至第4播期。同一列的不同大寫(xiě)字母表示品種間在0.05水平差異顯著; 同一品種的不同小寫(xiě)字母表示播期間在0.05水平差異顯著。

A1–A4 represents the first to fourth sowing date. Different uppercase letters in the same column indicate significant differences between varieties at the 0.05 probability level; different lowercase letters in the same variety indicate significant differences between sowing dates at the 0.05 probability level.

圖中G代表品種, 后面的數(shù)字1、2、3代表品種, 即宜香優(yōu)2115、F優(yōu)498、川優(yōu)6203; 2018、2019代表年份; DY: 大邑(a); NB: 南部(b); SH: 射洪(c); 地點(diǎn)后面的數(shù)字1、2、3、4分別代表第1、第2、第3、第4播期。

In the figure, G represents the variety, and the numbers 1, 2, and 3 at the back represent the varieties, namely Yixiangyou 2115, F you 498, and Chuanyou 6203; 2018 and 2019 represent the year. DY: Dayi (a); NB: Nanbu (b); SH: Shehong (c); The number 1 2, 3, and 4 behind the location represent the first, second, third, and fourth sowing dates, respectively.

2.6 氣象因子與米飯食味品質(zhì)相關(guān)性分析

對(duì)3個(gè)生態(tài)點(diǎn)各播期氣象因子與綜合評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析(表6), 結(jié)果表明綜合評(píng)分與氣象條件密切相關(guān)。綜合評(píng)分與南部和射洪播種至抽穗期的積溫呈顯著或極顯著正相關(guān), 在射洪和南部分別與播種至抽穗期日照時(shí)數(shù)、降雨量呈顯著正相關(guān)和極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系; 綜合評(píng)分與南部和射洪全生育期日平均溫度呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系; 綜合評(píng)分與日照時(shí)數(shù)、降雨量在大邑呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān), 在射洪綜合評(píng)分則與全生育期日照呈極顯著正相關(guān);綜合評(píng)分與抽穗至成熟期的積溫在大邑達(dá)到顯著水平, 在射洪呈極顯著負(fù)相關(guān), 與日照時(shí)數(shù)在大邑和射洪呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系, 而南部都沒(méi)有達(dá)到顯著水平。3個(gè)地點(diǎn)綜合起來(lái)和氣象因子進(jìn)行相關(guān)性分析, 結(jié)果表明, 綜合評(píng)分與播種至抽穗期的積溫和降雨量分別呈極顯著正相關(guān)和顯著負(fù)相關(guān), 與抽穗至成熟期的積溫、日照時(shí)數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān), 與全生育期的降雨量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。對(duì)抽穗至成熟期的氣象因子與綜合評(píng)分進(jìn)行通徑分析(表7), 結(jié)果表明, 氣象因子對(duì)綜合評(píng)分的貢獻(xiàn)情況因地點(diǎn)而異。大邑各氣象因子通徑系數(shù)絕對(duì)值大小排序?yàn)?日照時(shí)數(shù)>積溫>日平均溫度>降雨量; 南部的日照時(shí)數(shù)的貢獻(xiàn)率最大, 積溫和降雨量次之, 日平均溫度最小; 而射洪的積溫貢獻(xiàn)率則大于日照時(shí)數(shù)。綜合3個(gè)地點(diǎn)分析, 貢獻(xiàn)率最大的是積溫, 日照時(shí)數(shù)次之, 最小的是日平均溫度和降雨量。

3 討論

3.1 生態(tài)條件對(duì)雜交秈稻米飯食味品質(zhì)的影響

稻米品質(zhì)是由品種遺傳特性、氣候生態(tài)環(huán)境和栽培管理措施等因素共同作用的結(jié)果[21-23]。溫光資源作為影響食味品質(zhì)的主要限制因子, 適溫(21~26℃)有利于水稻灌漿和淀粉的充實(shí)與沉積, 過(guò)高或過(guò)低溫度均不利于提高水稻品質(zhì)[24]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn), 高溫或低溫脅迫下, 水稻生理生化活性下降, 光合功能降低, 抗逆性減弱, 干物質(zhì)積累和運(yùn)轉(zhuǎn)受抑, 從而造成品質(zhì)變劣[15,24-26]。本研究則發(fā)現(xiàn), 不同地點(diǎn)間水稻生長(zhǎng)季所處生態(tài)環(huán)境差異明顯, 而綜合評(píng)分與抽穗前積溫呈極顯著正相關(guān), 與抽穗后積溫則呈極顯著負(fù)相關(guān), 這與前人研究結(jié)果相似, 灌漿結(jié)實(shí)期高溫導(dǎo)致籽粒灌漿加速, 過(guò)快消耗養(yǎng)分, 致使籽粒充實(shí)度差, 從而增加堊白度和堊白粒率,降低稻米蛋白質(zhì)含量[27], 最終導(dǎo)致綜合評(píng)分降低。此外, 王嬌等[28]研究結(jié)果表明稻米品質(zhì)性狀與降雨量密切相關(guān), 本研究中不同地點(diǎn)間, 綜合評(píng)分還與抽穗前和全生育期降雨量呈顯著負(fù)相關(guān), 與抽穗至成熟期的日照時(shí)數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。較南部和射洪, 大邑抽穗前和全生育期降雨量(2018年)以及抽穗后日照時(shí)數(shù)(2019年)明顯較高, 從而使大邑的外觀、口感、黏度和綜合評(píng)分顯著低于其他2個(gè)地點(diǎn), 而硬度則高于其他2個(gè)地點(diǎn)。沈新平等[29]在江蘇4個(gè)生態(tài)點(diǎn)的研究表明, 隨著緯度的北移, 水稻的直鏈淀粉含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì), 而蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)“小—大—小—大”的變化趨勢(shì)。吉志軍等[30]等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn), 秈稻品種的外觀品質(zhì)以緯度較高的地區(qū)較優(yōu)。本研究中, 隨著緯度的升高, 綜合評(píng)分、外觀和口感評(píng)分變大, 黏度值升高, 而硬度值則變大。

表6 氣象因子與綜合評(píng)分相關(guān)性分析

*表示在< 0.05水平顯著,**表示在< 0.01水平顯著。

S–H: from sowing stage to heading stage; H–M: from heading stage to maturity stage.*and**indicate significant difference at< 0.05 and< 0.01, respectively.

表7 抽穗至成熟期氣象因子對(duì)綜合評(píng)分的作用

3.2 播期對(duì)雜交秈稻米飯食味品質(zhì)的影響

播期調(diào)節(jié)是優(yōu)化稻米品質(zhì)的重要栽培措施之一。隨著播期推遲, 各品種拔節(jié)期、抽穗期和成熟期相應(yīng)延遲, 全生育期縮短, 水稻抽穗到成熟期日平均溫度逐漸降低, 日照時(shí)數(shù)逐漸縮短[19]。灌漿結(jié)實(shí)期是稻米品質(zhì)形成的關(guān)鍵時(shí)期, 而播期能改變水稻各生育階段的氣候生態(tài)條件及其持續(xù)時(shí)間, 特別是通過(guò)調(diào)整水稻灌漿結(jié)實(shí)期的氣象條件, 從而影響稻米品質(zhì)[21,31]。關(guān)于播期對(duì)稻米品質(zhì)的影響, 前人開(kāi)展了較多研究, 但由于試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)材料和試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同, 所得結(jié)果也不盡相同。朱鎮(zhèn)等[16,32]研究表明, 隨著播期的推遲, 稻米加工品質(zhì)呈先升后降的變化趨勢(shì), 外觀品質(zhì)變優(yōu), 蒸煮食用品質(zhì)下降。龔金龍等[24]研究指出, 隨著播期推遲, 灌漿結(jié)實(shí)期日均溫度呈有規(guī)律的下降, 灌漿速率更平緩, 合理分配灌漿物質(zhì), 縮小細(xì)胞孔隙籽粒充實(shí)較好, 質(zhì)地緊密, 利于提升碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)。而程方民等[12]研究表明, 適宜播期內(nèi), 晚播有利于優(yōu)質(zhì)稻米的形成。隨著播期的推遲, 整精米率和直鏈淀粉含量增高, 蛋白質(zhì)含量下降, 食味值有所改善[33-34]。本研究則發(fā)現(xiàn), 播期顯著影響米飯食味品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo), 2018年的第3播期和2019年的第4播期處理均顯著提高了綜合評(píng)分、外觀和口感評(píng)分。此外, 播期和地點(diǎn)互作顯著影響綜合評(píng)分。在大邑, 綜合評(píng)分與抽穗至成熟階段積溫、日照時(shí)數(shù), 以及全生育期日照時(shí)數(shù)和降雨量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān); 在南部和射洪, 綜合評(píng)分則與全生育期日平均溫度呈顯著負(fù)相關(guān)與抽穗前積溫呈顯著正相關(guān)。因此, 應(yīng)根據(jù)各地點(diǎn)不同的環(huán)境條件, 采取適宜的播期調(diào)節(jié)米飯食味品質(zhì)。由GGE雙標(biāo)圖分析播期和綜合評(píng)分穩(wěn)定性可知, 在南部和射洪, 第2和第3播期具有較好的綜合評(píng)分和穩(wěn)定性, 可以調(diào)節(jié)水稻生育進(jìn)程, 改善水稻全生育期氣候生態(tài)條件, 特別是抽穗后的田間氣候條件, 提高效利用水稻生長(zhǎng)季溫光資源, 調(diào)節(jié)光合物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)化過(guò)程, 優(yōu)化籽粒灌漿動(dòng)態(tài)進(jìn)而提高稻米的食味品質(zhì)[15,17,25,35]。對(duì)于大邑而言, 第2播期則具有較好的綜合評(píng)分和穩(wěn)定性。

對(duì)于品種而言, 一般認(rèn)為品種自身的遺傳特性影響稻米品質(zhì)的關(guān)鍵因素, 不同品種間差異明顯[21,36]。對(duì)于本研究所選取的3個(gè)雜交秈稻品種, 在不同年份、地點(diǎn)、播期條件下, 綜合評(píng)分均表現(xiàn)為, 宜香優(yōu)2115>川優(yōu)6203>F優(yōu)498。前人研究指出, 播期與品種的合理搭配可以協(xié)調(diào)水稻的生育進(jìn)程, 有利于充分利用水稻生長(zhǎng)季的溫光資源, 獲得最大的光合生產(chǎn)量, 從而最大限度挖掘優(yōu)良品種高產(chǎn)潛力, 促進(jìn)稻米品質(zhì)的形成[23]。從本試驗(yàn)可以看出, 在四川稻區(qū)不同生態(tài)條件下合理的播期設(shè)置與優(yōu)質(zhì)品種搭配, 可以有效改善米飯食味品質(zhì)。本研究中宜香優(yōu)2115在2年3個(gè)地點(diǎn)均具有最高的綜合評(píng)分, 該品種可作為優(yōu)食味品種在四川稻區(qū)進(jìn)行推廣。

4 結(jié)論

播期對(duì)四川盆地米飯食味品質(zhì)具有顯著影響。雜交秈稻的米飯食味品質(zhì)是地點(diǎn)、播期、品種及其互作共同作用的結(jié)果, 應(yīng)根據(jù)各地點(diǎn)不同的環(huán)境條件, 采取適宜的播期調(diào)節(jié)米飯食味品質(zhì)。針對(duì)四川地區(qū)獨(dú)特的溫光資源和耕作種植制度, 要充分考慮前茬作物[麥(油)茬]收獲時(shí)間的限制性, 本研究發(fā)現(xiàn), 適度推遲播期可提高米飯食味品質(zhì)。在大邑采用第2播期具有較好的綜合評(píng)分且穩(wěn)定性好; 在南部和射洪, 采用第2、第3播期具有較好的綜合評(píng)分和穩(wěn)定性。綜合來(lái)看, 在四川盆地, 播期推遲10~20 d可以使水稻灌漿結(jié)實(shí)期處于較合理的溫光環(huán)境, 進(jìn)而有效改善雜交秈稻的米飯食味品質(zhì), 提高綜合評(píng)分和穩(wěn)定性。此外, 選擇宜香優(yōu)2115可以獲得較好的食味品質(zhì)。

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Effects of sowing date on eating quality ofhybrid rice in Sichuan Basin

LI Bo, ZHANG Chi, ZENG Yu-Ling, LI Qiu-Ping, REN Hong-Chao, LU Hui, YANG Fan, CEHN Hong, WANG Li, CHEN Yong, REN Wan-Jun*, and DENG Fei*

College of Agronomy, Sichuan Agricultural University / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, and Cultivation in Southwest China, Ministry of Agriculture and Rual Affairs / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, and Cultivation in Sichuan Province, Wenjiang 611130, Sichuan, China

In order to clarify the effects of sowing date on the eating quality ofhybrid rice, field experiments were conducted in Dayi, Nanbu, and Shehong, Sichuan province, usinghybrid rice Yixiangyou 2115, F you 498, and Chuanyou 6203 as experimental materials. The effects of sowing dates in different locations on the appearance, taste, comprehensive score, hardness and viscosity ofhybrid rice were investigated using the rice taste analyzer and the hardness and viscosity analyzer. The results showed as follows: (1) Location, variety, sowing date, and their interaction had significant influences on eating quality ofhybrid rice. (2) The appearance, taste, and comprehensive score of rice were ranked as Yixiangyou 2115 > Chuanyou 6203 > F you 498 at each sowing date, while F you 498 possessed the highest hardness value, which indicated that the eating quality of Yixiangyou 2115 was obviously greater than others. The appearance, taste and comprehensive score of rice could be improved with appropriate delaying of sowing date at different locations, and then the quality of rice can be improved. (3) The correlation analysis showed that the comprehensive score was significantly and positively associated with the accumulated temperature, but negatively related to the rainfall from sowing stage to heading stage. Comprehensive score also significantly and negatively correlated to the accumulated temperature, sunshine hours from heading stage to maturity stage, as well as the rainfall during the whole growth period. (4) According to GGE model, a higher comprehensive score and stability was observed in Dayi by ten days postponing at sowing date; Whereas, 10 to 20 days delay at sowing date could improve both comprehensive score and stability in Nanbu and Shehong. In conclusion, the delayed sowing date of 10–20 days leaded to a more reasonable temperature and light condition during the grain filling stage of rice in Sichuan basin, thus contributed to the improvement in eating quality ofhybrid rice by increasing both comprehensive score and stability.

sowing date; Sichuan basin;rice; eating quality; taste analyzer

10.3724/SP.J.1006.2021.02053

本研究由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFD03000105, 2016YFD0300506, 2017YFD0301702, 2018YFD030141-04)和四川省育種攻關(guān)項(xiàng)目(2016NYZ0051)資助。

The study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2017YFD03000105, 2016YFD0300506, 2017YFD0301702, 2018YFD030141-04) and the Sichuan Breeding Breakthrough Project (2016NYZ0051).

任萬(wàn)軍, E-mail: rwjun@126.com; 鄧飛, E-mail: ddf273634096@163.com

E-mail: libo5250@163.com

2020-08-11;

2020-12-01;

2021-01-04.

URL: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20210104.1405.014.html