胡賢巧 張衛(wèi)星 邵雅芳 于永紅 盧林 陳銘學
(中國水稻研究所,杭州311400;*通訊作者:cmingxue@163.com)
水稻是我國的主要糧食作物,我國60%以上人口以稻米為主食。隨著經濟的發(fā)展、社會的進步和人們生活水平的不斷提高,人們的消費觀念、消費結構等都發(fā)生了巨大變化,由追求數(shù)量向追求質量轉變[1],從“吃飽”轉為“吃好”。水稻產業(yè)也從追求高產量轉變?yōu)樽非蟀踩珒?yōu)質。1984 年我國多地出現(xiàn)“賣糧難”,優(yōu)質米開始得到重視。1991 年再次出現(xiàn)以南方早秈稻為主的“賣糧難”現(xiàn)象,優(yōu)質稻米生產再次受到重視。1996 年以后,稻米價格開始持續(xù)下跌,造成大量劣質稻米過剩,而優(yōu)質稻米俏銷,優(yōu)質稻米受到人們的廣泛重視,呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭[2]。2019 年“中央一號文件”提出“深入推進優(yōu)質糧食工程”,將優(yōu)質稻米產業(yè)發(fā)展的重要性推上一個新高。閔捷等[3]系統(tǒng)分析了我國20 世紀80 年代至21 世紀初期各類稻米品質狀況和優(yōu)質達標率狀況[3-7]。朱智偉等[8]將 1985—2002 年 8 390 份稻米樣品分為秈型常規(guī)稻、秈型雜交稻、粳型常規(guī)稻和粳型雜交稻,并系統(tǒng)分析了品質狀況。
為全面了解我國近20 年來水稻品種的品質狀況和發(fā)展趨勢,本文對2001—2020 年期間農業(yè)農村部稻米及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心承檢的水稻品種稻米樣品品質進行分析,了解“十五”至“十三五”期間我國稻米品質狀況、發(fā)展趨勢及存在問題,以期為我國“十四五”優(yōu)質水稻產業(yè)發(fā)展和優(yōu)質育種提供參考。
收集了2001—2020 年期間農業(yè)農村部稻米及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心檢測的來自全國各地的水稻品種稻米品質數(shù)據62 217 份,其中秈稻品質數(shù)據48 421 份,粳稻品質數(shù)據13 796 份。糙米率、精米率、整精米率、粒長、長寬比、堊白粒率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質含量等稻米品質指標根據NY/T 83《米質測定方法》測定[9]。所有品質數(shù)據統(tǒng)一按NY/T 593-2013《食用稻品種品質》[10]中的品質等級要求進行等級判定。首先根據標準要求對糙米率、整精米率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量等7 項指標進行單項指標等級判定,然后以單項品質指標全部符合相應等級要求的最低等級判定,其中達到三等以上(含三等)為優(yōu)質稻米,低于三等為普通稻米。全部數(shù)據在Excel 軟件上統(tǒng)計分析。
優(yōu)質率指稻米品質性狀達到優(yōu)質標準的百分率,是反映該性狀優(yōu)質程度的一項重要指標。從圖1a 中可以看出,我國稻米品質優(yōu)質率在“十五”至“十二五”期間基本穩(wěn)定,“十三五”期間有明顯的提升。2001—2015年期間,除2007 年優(yōu)質率較高為42.5%外,我國稻米整體優(yōu)質率在22.5%~35.4%之間波動。從2015 年開始,我國稻米優(yōu)質率快速提升,從27.3%增加到2020年的49.2%。說明近幾年來我國稻米品質越來越受到重視,優(yōu)質糧工程成效明顯。通過比較稻米整體優(yōu)質率和秈稻米優(yōu)質率、粳稻米優(yōu)質率的發(fā)展趨勢可以發(fā)現(xiàn),秈稻米優(yōu)質率的變化趨勢與稻米整體優(yōu)質率的變化趨勢基本相同,說明我國稻米優(yōu)質率的提升主要是因為秈稻米優(yōu)質率的提升。
圖1 2001—2020 年我國稻米優(yōu)質達標率變化情況
從秈稻米和粳稻米優(yōu)質率上看,21 世紀初期秈稻米和粳稻米優(yōu)質率差異較大,2001 年粳稻米優(yōu)質率為64.7%,遠遠高于秈稻米的13.8%,與文獻報道一致[8]。但經過20 年的發(fā)展,秈稻米優(yōu)質率不斷提升,秈稻米和粳稻米優(yōu)質率差距不斷縮小。2020 年秈稻米優(yōu)質率已經達到50.5%;而粳稻米優(yōu)質率在“十五”至“十二五”期間呈現(xiàn)下降趨勢,從2001 年的64.7%下降至2015 年的42.4%,“十三五”期間略有回升,2020 年優(yōu)質率為44.2%??傮w而言,秈稻米和粳稻米的優(yōu)質率差距不斷縮小,近兩年已經基本接近。
將優(yōu)質稻米進一步細分為一等優(yōu)質稻米、二等優(yōu)質稻米和三等優(yōu)質稻米進行比較。我國稻米一等優(yōu)質率(圖 1b)、二等優(yōu)質率(圖 1c)在“十五”到“十二五”期間表現(xiàn)穩(wěn)定,分別維持在0.1%~2.9%和5.0%~12.5%,從2015 年開始快速上升,一等優(yōu)質率2019 年達到最高,為5.7%;二等優(yōu)質率2020 年達到最高,為22.8%。三等優(yōu)質率(圖1d)穩(wěn)步增長,從2001 年15.8%逐步提升到2020 年23.3%。秈稻米的一等優(yōu)質率、二等優(yōu)質率和三等優(yōu)質率與總體稻米的三個等級優(yōu)質率變化趨勢基本一致。秈稻米一等優(yōu)質率和二等優(yōu)質率在“十五”到“十二五”期間較穩(wěn)定,分別維持在0.2%~1.0%和2.3%~8.4%,從2015 年開始急劇上升,一等優(yōu)質率2019 年達到最高,為6.5%;二等優(yōu)質率2020 年達到最高,為25.1%。秈稻米三等優(yōu)質率從2001 年的8.8%穩(wěn)步提升至2020 年的21.1%。從增長速度而言,秈稻米三等優(yōu)質率從2013 年后有較快的增長速率。粳稻米一等優(yōu)質率和二等優(yōu)質率在近20 年有降低的趨勢,分別從 2001 年的 4.1%和 29.7%降至 2020 年的 1.7%和10.8%。粳稻米三等優(yōu)質率除2005—2009 年較高外,其他年份在27.8%~35.2%之間波動??梢?,粳稻米優(yōu)質率的降低主要是二等優(yōu)質率降低所致。
碾磨品質主要包括糙米率、精米率和整精米率。從圖2a 可以看出,秈稻米和粳稻米的糙米率優(yōu)質率一直處在較高的水平,均在95.9%以上。與糙米率相比,整精米率優(yōu)質率較低,秈稻米和粳稻米分別為53.4%~79.5%和68.2%~95.5%,是限制稻米優(yōu)質率的一個主要指標。21 世紀初期秈稻的整精米率明顯低于粳稻,2001 年秈稻米和粳稻米的整精米率優(yōu)質率分別為58.6%和85.1%。隨著品種的改良,秈稻的整精米率優(yōu)質率有明顯的提升。相反,粳稻的整精米率優(yōu)質率有一定程度降低。到2020 年時兩者處在相同水平,分別為67.2%和68.2%,整精米率整體表現(xiàn)不佳,都相對較低,在“十三五”期間是7 項定級指標(糙米率、整精米率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度和直鏈淀粉含量)中優(yōu)質率最低,有較大的提升空間。粒型對稻米碾磨品質尤其是整精米率影響較大。通過比較歷年的稻米粒型發(fā)現(xiàn),無論是秈稻米還是粳稻米,平均粒長和平均長寬比都在不斷增加。秈稻米的平均粒長從2001 年的6.54 mm 逐步增加到2020 年的6.87 mm,長寬比從2001 年的2.94 增加到2020 年的3.25;粳稻米的平均粒長從2001 年的 4.99 mm 增加到 2020 年的 5.48 mm,長寬比從2001 年的1.79 提升到2020 年的2.11。粒型的變化趨勢說明長粒型稻米越來越受到歡迎,但與此同時這可能也是整精米率優(yōu)質率較低的重要原因。除品種改良外,適時收割、合理晾曬等種植后環(huán)節(jié)對提高整精米率也有較大作用[11]。
圖2 2001—2020 年各類稻米碾磨品質(a)、外觀品質(b)和蒸煮食用品質(c)優(yōu)質率變化情況
外觀品質主要包括堊白粒率、堊白度、透明度。堊白受環(huán)境影響較大,因此堊白度優(yōu)質率年份間波動較大(圖2b)。21 世紀初期,堊白度優(yōu)質率整體較低,在7項定級品質指標中優(yōu)質率最低,且秈稻米的堊白度優(yōu)質率明顯低于粳稻米。2001 年秈稻米和粳稻米的堊白度優(yōu)質率分別為57.9%和81.4%。因此,堊白度是21 世紀初期限制稻米優(yōu)質率的主要品質指標。近20 年來,秈稻米的堊白度明顯改善,尤其是2012 年后堊白度優(yōu)質率增長明顯,從2012 年的37.5%快速增加到2020年的95.7%。粳稻米堊白度優(yōu)質率在2007—2015 期間明顯降低,從 2007 年的 83.6%降低到 2015 年的66.9%,是導致該時間段粳稻米整體優(yōu)質率降低的一個重要原因;隨后粳稻米優(yōu)質率又逐年提升,2020 年優(yōu)質率達94.0%??偟膩碚f,“十三五”期間,秈稻米和粳稻米的堊白度都有明顯改善,2020 年優(yōu)質率均達到94.0%以上,明顯超過整精米率、直鏈淀粉含量等指標的優(yōu)質率,已經不是限制優(yōu)質率的最重要因素。
近20 年來,秈稻米的透明度不斷改善,優(yōu)質率從2001 年的77.7%提升到2020 年的96.6%(圖2b)。相比而言,粳稻米的透明度在近20 年的表現(xiàn)比較穩(wěn)定,優(yōu)質率在79.0%~96.9%之間波動,除2006 年和2010 年稍低外,其他年份均在85.0% 以上。但是粳稻米的透明度優(yōu)質率在“十三五”期間為85.4%~91.0%,還有提升的空間。
蒸煮食用品質主要包括直鏈淀粉含量、膠稠度和堿消值。秈稻米的直鏈淀粉含量在21 世紀初期表現(xiàn)較差(圖2c),是僅次于堊白度的限制秈稻米優(yōu)質率的品質指標。在2001—2009 年期間,秈稻米的直鏈淀粉含量的優(yōu)質率較低,在50.3%~62.1%之間波動,2010 年后快速提升,2020 年達到86.1%,是秈稻米近幾年來品質提升的重要性狀之一,但與糙米率、膠稠度、透明度、堊白度等指標相比,還有較大的提升空間。粳稻米直鏈淀粉含量在21 世紀初期表現(xiàn)優(yōu)異,2001—2010 年之間的優(yōu)質率均高于95.0%,但從2010 年開始優(yōu)質率不斷下降,2016 年開始下降明顯,2020 年最低為78.7%。近幾年來,直鏈淀粉含量已經成為除了整精米率外限制粳稻米優(yōu)質率的重要指標。通過分析粳稻米的直鏈淀粉含量數(shù)據發(fā)現(xiàn),直鏈淀粉含量優(yōu)質率降低的主要原因之一是軟米比例的提高。軟米是直鏈淀粉含量低,米質介于一般糯米和粘米之間的一類大米品種[12]。軟米的口感好,但是直鏈淀粉較低,其直鏈淀粉含量沒有具體標準。徐紹忠等[13]認為,軟米品種直鏈淀粉含量一般為8.0%~16.0%;曾亞文等[14]認為,秈型軟米直鏈淀粉含量9.0%~15.0%;陳庭木等[15]將軟米直鏈淀粉含量標準定在9.0%~13.0%。無論是哪種標準,軟米的直鏈淀粉均有可能處于優(yōu)質稻米直鏈淀粉含量13.0%~20.0%范圍外。通過統(tǒng)計,直鏈淀粉含量在8.0%~13.0%之間的粳稻米比例從 2001 年的 0.7%增加到 2020 年的19.4%。我們對直鏈淀粉含量的優(yōu)質判定要求從13.0%~20.0%改為小于等于20.0%時,發(fā)現(xiàn)2016—2019 年粳稻米的整體優(yōu)質率可以提升3.4~4.6 個百分點,2020年可以提升8.3 個百分點。軟米直鏈淀粉含量較低影響其優(yōu)質米的評價,但是口感佳,因此,有必要制定軟米評價標準,讓真正的好吃軟米也能達到優(yōu)質認定。
近20 年來,秈稻米的膠稠度表現(xiàn)越來越好,優(yōu)質率呈增加趨勢,從2001 年的71.9%增加到2020 年的97.4%,且“十三五”期間均高于95.0%,已經不是秈稻米優(yōu)質率的限制指標。粳稻米的膠稠度表現(xiàn)整體較好,優(yōu)質率較高,在87.1%~100%之間。但是波動相對較大,近15 年來,除2014 年和2017 年較低分別為87.1%和89.4%外,其他年份均在94.0%以上,其不是粳稻米優(yōu)質率的限制指標。
粳稻米的堿消值在21 世紀初期表現(xiàn)好,2001—2009 年優(yōu)質率均在96.0%以上,但是在2010—2016 年這段時期優(yōu)質率較低,為85.0%~94.4%,近幾年又有所回升。秈稻米的堿消值優(yōu)質率整體上比較穩(wěn)定,除2004 年和2005 年較高為91.1%和86.0%外,優(yōu)質率均在71.8%~88.4%波動,“十三五”期間呈逐步升高的趨勢,但是整體表現(xiàn)有待提高。堿消值是秈稻米在“十三五”期間僅次于整精米率的限制優(yōu)質率的品質指標,因此,堿消值是秈稻米后期育種可以重點考慮提升的指標之一。
21 世紀初期,粳稻米優(yōu)質率明顯高于秈稻米,品質狀況整體更好,但后來兩者的品質差距不斷縮小。堊白度是21 世紀初期限制稻米優(yōu)質率的重要品質指標,但“十三五”期間有明顯的提升。2012 年及以前,無論是秈稻米還是粳稻米,堊白度優(yōu)質率明顯低于其他6項定級指標的優(yōu)質率。從2013 年開始,稻米堊白度顯著改善,優(yōu)質率不斷提升,并超過了整精米率、直鏈淀粉含量等指標的優(yōu)質率,已經不是限制優(yōu)質率的最重要因素。近20 年來,秈稻米的整精米率優(yōu)質率有一定的提升,而粳稻的整精米率優(yōu)質率有一定程度降低。但整體而言,秈稻米和粳稻米的整精米整體表現(xiàn)不佳,優(yōu)質率都相對較低。在“十三五”期間,整精米率的優(yōu)質率整體低于堊白度優(yōu)質率,成為7 項定級指標中優(yōu)質率最低的指標,是限制稻米優(yōu)質率的最重要指標。
長粒型稻米越來越受歡迎。無論是秈稻米還是粳稻米,近20 年來的平均粒長和平均長寬比都不斷增加,說明長粒型的米越來越受到喜歡。但高長寬比的稻米在碾米時更容易斷裂,也是目前整精米率優(yōu)質率較低的原因之一。