種植方式對不同粳稻品種品質(zhì)的影響

劉子琪 何娜 王麗麗 王昌華 于廣星 唐志強

摘? 要：以遼寧省中早熟水稻品種遼粳138、旱稻品種旱403與旱9710為試驗材料，采用移栽（TP）和直播（DS）兩種種植方式對不同水稻品種的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)與食味品質(zhì)進行比較分析。結(jié)果表明，種植方式對稻米的加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)影響較小。與直播種植相比，移栽種植稻米堊白度、堊白粒率、直鏈淀粉含量顯著增加了42.4%、50.3%、15.0%，食味值顯著下降了12.9%。移栽種植的峰值黏度、崩解值、糊化溫度顯著大于直播種植，而熱漿黏度、最終黏度、消減值顯著小于直播種植。遼粳138稻米的整精米率、食味值、崩解值顯著大于旱403與旱9710，而堊白度、堊白粒率、蛋白質(zhì)含量、峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、消減值、糊化溫度顯著小于旱403與旱9710。研究探討兩種種植方式對不同水稻品種稻米品質(zhì)的影響，在選擇合理的種植方式，并配套適宜的優(yōu)質(zhì)水稻品種，有利于獲得稻米的優(yōu)良品質(zhì)性狀。遼寧中熟地區(qū)選擇中早熟粳稻品種并配套直播種植方式可成為實現(xiàn)粳稻優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和溫光資源高效利用最佳生產(chǎn)模式。

關(guān)鍵詞：種植方式；品種；稻米品質(zhì)

中圖分類號：S359? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A文章編號：1673－6737（２０24）02－００01－０8

Effects of Planting Methods on Rice Quality of Different Japonica Rice Varieties

LIU Zi-qi1 ， HE Na2 ， WANG Li-li2 ， WANG Chang-hua2 ， YU Guang-xing2 ， TANG Zhi-qiang2*

（1 Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources， Liaoning Academy of Agricultural Sciences，

Shenyang 110161，China;

2 Liaoning Rice Research Institute， Shenyang 110101， China）

Abstract： In this study， A comparative experiment was carried out with medium-maturing early Liaogeng-138，Han-403， and Han-9710 in Liaoning province as experimental materials to study the difference in processing quality， appearance quality， nutritional quality， and value of cooking rice were compared and analyzed by transplanting and direct seeding. The results showed that planting methods had not effect on the processing quality and nutritional quality of rice. Compared with direct seeding， chalkiness， percentage of chalky grain and amylose content of transplanting were significantly increased by 42.4%， 50.3%， and 15.0%， and value of cooking rice was significantly decreased by 12.9%. The peak viscosity， breakdown， and pasting temperature of transplanting were significantly higher than direct seeding， while the trough viscosity， final viscosity and setback were significantly lower than direct seeding. The milling percentage， value of cooked rice and breakdown in Liaogeng-138 were significantly higher than Han-403 and Han-9710， while the chalkiness， chalkiness rate， protein content， peak viscosity， trough viscosity， final viscosity， setback and pasting temperature of Liaogeng-138 were significantly lower than Han-403 and Han-9710. In this study， the effects of two planting methods on rice quality of different rice varieties were studied. Selecting reasonable planting methods and matching suitable high-quality rice varieties would be beneficial to obtain good quality traits of rice. Therefore， selecting mid-early matured japonica rice varieties and matching with direct seeding cultivation in the mid-matured areas of Liaoning can become the best production mode for achieving high-quality， high yield， and efficient utilization of temperature and light resources in japonica rice.

Key words：Planting method; Variety; Rice quality

機械化直播種植方式因其具有減少勞動力投入，節(jié)約成本，增加農(nóng)民收入等優(yōu)點而逐漸受到重視[1-2]。目前，東北地區(qū)水稻生產(chǎn)主要方式為移栽與直播，且直播稻面積呈逐年增加趨勢[3]。隨著我國人民生活水平提高，對稻米品質(zhì)的要求也不斷增加，特別對稻米的蒸煮品質(zhì)尤為突出[4]。前人已經(jīng)對不同種植方式條件下稻米品質(zhì)進行了廣泛研究，并且取得了較好效果[5-6]。稻米品質(zhì)主要分為加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)[4]。稻米品質(zhì)形成受環(huán)境與栽培措施影響的同時也受水稻品種自身基因型的影響[7-9]。研究表明種植方式對不同品種的精米率、整精米率影響較大，而對糙米率無顯著影響[5]。相同品種直播種植因其二次枝梗少，每穗粒數(shù)少，容易充實而堊白粒率和堊白度偏低，稻米外觀品質(zhì)略優(yōu)于移栽稻。相同品種稻米蛋白質(zhì)含量與直鏈淀粉含量表現(xiàn)為直播種植大于移栽，而膠稠度表現(xiàn)為直播小于移栽。稻米蒸煮食味品質(zhì)移栽種植優(yōu)于直播種植[10]。

研究利用移栽與直播2種種植方式，以水稻品種遼粳138、旱稻品種旱403與旱9710為研究對象，對稻米品質(zhì)相關(guān)性狀，包括稻米的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、食味特征、RVA譜粘滯特性、營養(yǎng)特性進行比較研究，并對米飯食味特征值與稻米理化性質(zhì)進行相關(guān)性分析，以闡明種植方式對水旱稻品種間稻米品質(zhì)的影響，為水稻優(yōu)質(zhì)栽培生產(chǎn)技術(shù)提供理論基礎(chǔ)與實踐依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

試驗于2021年在遼寧省水稻研究所試驗基地（41°46′N，123°35′E，）進行。試驗土壤為黏壤土，地力中等，耕作層基本理化性質(zhì)為堿解氮107.2 mg/kg，速效磷23.5 mg/kg，速效鉀145.6 mg/kg，有機質(zhì)含量為18.7 g/kg，pH值為5.4。供試材料為常規(guī)粳稻遼粳138、旱403、旱9710。

1.2? 試驗設(shè)計

試驗采取裂區(qū)設(shè)計，種植方式為主區(qū)，品種為裂區(qū)。不同種植方式田塊間用塑料薄膜包埂隔離。移栽方式（TP）：4月16日播種，5月21日移栽。移栽時秧苗葉齡為3.5葉，栽插行株距為30 cm×13.3 cm，每穴3～4苗。直播方式（DS）：4月26日播種，采用機械化旱條播方式，播種量為550萬粒/hm2，行距為30 cm。小區(qū)面積為120 m2，3次重復(fù)。不同種植方式水旱稻品種主要生育期見表1。試驗總施氮量225 kg/hm2，其中基肥、分蘗肥與穗肥施用比例均為4：3：3。移栽方式下分蘗肥于葉齡指數(shù)在60%時一次性施用，穗肥于葉齡指數(shù)在80%時一次性施用；直播方式下分蘗肥于3葉1心期施用，穗肥于葉齡指數(shù)在80%時一次性施用。N：P2O5：K2O施肥量比例為2：1：1，磷肥一次性基施，鉀肥分基肥、拔節(jié)期2次等量施入。

1.3? 測定項目

1.3.1? 稻米主要品質(zhì)指標? 成熟后收獲、晾干并在室溫下保存3個月以平衡水分，用于稻米品質(zhì)測定。測定前各處理統(tǒng)一用NP-4350型風選機風選。糙米率、精密率、整精米率、堊白粒率、堊白度、等品質(zhì)性狀的測定方法參照中華人民共和國國家標準《GB/T1789 1999優(yōu)質(zhì)稻谷》。用粉碎機研磨米粉，過100目篩，獲得精米米粉用于品質(zhì)性狀測定。精米中蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮儀（Kjeltec 8400，F(xiàn)OSS）測定米粉中的全氮含量，再乘以換算系數(shù)5.95計算得到。米粉直鏈淀粉含量（AC）的測定參照農(nóng)業(yè)部頒發(fā)標準NY147-88進行，4個參比樣品（AC：1.5%，10.6%，16.4%，25.6%）購自中國水稻研究所。

1.3.2? 米飯食味值測定? 稱取精米30.0 g，按1：1.25的米水比例添加蒸餾水，室溫浸泡30 min，以日本品種越光作為標準樣品，利用米飯食味儀（STA-1A，日本佐竹）測定綜合食味值、硬度值、黏度值。

1.3.3? 稻米RVA譜黏滯性測定? 使用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的RVA（Rapid Visco Analyzer）及TCW（Thermal Cycle for Windows）配套軟件測定分析淀粉黏滯特性。測定按照美國谷物化學協(xié)會（AACC）規(guī)程（1995-61-02）。用3 g精米粉加入25 ml蒸餾水進行測定。稻米RVA特征值主要用最高黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值（最高黏度—熱漿黏度）、消減值（最終黏度—最高黏度）、峰值黏度時間、起始糊化溫度等來表示，單位為CP（centipoises）。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2003處理數(shù)據(jù)，采用SPSS19.0軟件進行分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 種植方式對水旱稻品種碾磨品質(zhì)的影響

方差分析表明，糙米率、精米率、整精米率在品種間存在顯著差異，且糙米率、整精米率在種植方式×品種互作條件下達到顯著差異（表2）。移栽種植的糙米率、精米率大于直播種植，整精米率小于直播種植，差異不顯著。旱403糙米率最大，為80.66%，與遼粳138相比增加了12.80%，差異達到顯著水平，而與旱9710差異不顯著。旱9710精米率最大，為67.31%，與旱403相比增加了4.90%，差異達到顯著水平，而與遼粳138差異不顯著。遼粳138整精米率最大，為61.90%，與旱403和旱9710相比分別增加了12.4%和8.2%，差異達到顯著水平。說明種植方式對稻米的加工品質(zhì)影響較小，而品種自身基因型之間的差異對稻米的加工品質(zhì)影響較大。

2.2? 種植方式對水旱稻品種外觀品質(zhì)的影響

方差分析表明，堊白粒率、堊白度、粒長、粒寬、長寬比在種植方式（粒寬和長寬比除外）和品種間存在顯著差異，且各指標在種植方式×品種（粒長與長寬比除外）互作條件下達到顯著差異（表3）。移栽種植的堊白粒率和堊白度最大，分別為1.91%和3.32%，與直播種植相比分別增加了42.4%和50.3%，差異達到顯著水平，而移栽種植粒長小于直播種植，差異達到顯著水平。遼粳138的堊白粒率、堊白度小于旱403與旱9710，差異達到顯著水平，而遼粳138的粒長與長寬比顯著大于旱403和旱9710。旱403的粒寬顯著大于遼粳138和旱9710。說明直播種植方式能夠降低稻米的堊白粒率與堊白度，增加稻米的粒長，改善稻米的外觀品質(zhì)，增加稻米的商品品質(zhì)。遼粳138稻米堊白較少，外觀品質(zhì)優(yōu)于旱403和旱9710。

2.3? 種植方式對水旱稻品種食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

方差分析表明，硬度值、黏度值、食味值、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量在種植方式（蛋白質(zhì)含量除外）和品種（硬度值除外）間存在顯著差異，且各指標在種植方式×品種互作條件下達到顯著差異（表4）。移栽種植的硬度值與直鏈淀粉含量最大，分別為6.48和19.98%，與直播種植相比分別增加了10.5%和15.0%，差異達到顯著水平。移栽種植黏度值與食味值最小，分別為6.13和67.0，分別降低了19.6%和12.9%，差異達到顯著水平。遼粳138的黏度值與食味值顯著高于旱403和旱9710，而蛋白質(zhì)含量顯著小于旱403和旱9710。旱403的直鏈淀粉含量最大，為19.2%，與遼粳138和旱9710相比分別增加了5.2%和6.2%，差異達到顯著水平。說明直播種植方式能夠改善稻米的蒸煮食味品質(zhì)，而對稻米的營養(yǎng)品質(zhì)影響較小。遼粳138蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)好于旱403與旱9710。

2.4? 種植方式對水旱稻品種RVA譜特征值的影響

方差分析表明，峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值、消減值、糊化溫度、峰值時間在種植方式（峰值時間除外）和品種間存在顯著差異，且各指標在種植方式×品種（熱漿黏度、糊化溫度、峰值時間除外）互作條件下達到顯著差異（表5）。移栽種植的峰值黏度、崩解值、糊化溫度大于直播種植，而熱漿黏度、最終黏度、消減值小于直播種植，差異達到顯著水平。峰值時間二者差異不顯著。旱403的熱漿黏度、最終黏度、消減值、糊化溫度、峰值時間大于遼粳138與旱9710，差異達到顯著水平。旱9710的峰值黏度顯著大于遼粳138，與旱403差異不顯著。遼粳138的崩解值大于旱403與旱9710，差異達到顯著水平。說明直播種植方式下稻米的峰值黏度、崩解值、糊化溫度降低，而熱漿黏度、最終黏度、消減值增加，峰值時間并未受到種植方式的影響而改變。水稻品種遼粳138稻米的崩解值大于旱403與旱9710，而其他RVA 譜特征值指標均小于旱稻品種。

2.5? 稻米理化性狀與食味品質(zhì)間的相關(guān)性

相關(guān)性分析結(jié)果表明（表6），食味值與黏度值呈極顯著正相關(guān)，而與硬度值、直鏈淀粉含量、糊化溫度呈極顯著負相關(guān)。硬度值與黏度值呈極顯著負相關(guān)，而與直鏈淀粉含量、糊化溫度呈顯著正相關(guān)。黏度值與直鏈淀粉含量、糊化溫度呈顯著負相關(guān)。蛋白質(zhì)含量與熱漿黏度、最終黏度、消減值、峰值時間呈顯著正相關(guān)，而與崩解值呈顯著負相關(guān)。峰值黏度與熱漿黏度、最終黏度、消減值、糊化溫度、峰值時間呈顯著正相關(guān)。熱漿黏度與最終黏度、消減值、糊化溫度、峰值時間呈顯著正相關(guān)，而與崩解值呈極顯著負相關(guān)。最終黏度與崩解值呈極顯著負相關(guān)，而與消減值、峰值時間呈極顯著正相關(guān)。崩解值與消減值、峰值時間呈極顯著負相關(guān)。峰值時間與消減值、糊化溫度呈顯著正相關(guān)。

3? 討論

種植方式的改變將使水稻生長的播栽期、營養(yǎng)生長期、灌漿結(jié)實期和成熟期隨之發(fā)生變化，而前人關(guān)于種植方式對不同品種間稻米品質(zhì)研究相對較少[9]。本研究結(jié)果表明，種植方式與不同粳稻品種及其互作條件下對稻米品質(zhì)的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)均有一定的影響。

3.1? 種植方式對水旱稻品種加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的影響

水稻的加工品質(zhì)包括糙米率、精米率和整精米率。前人研究表明，種植方式對糙米率的影響差異不顯著，而對精米率和整精米率的影響表現(xiàn)為移栽大于直播，并且差異達到顯著水平[5]。孟德龍等[13]在淮北地區(qū)通過對比機插秧、手插秧和直播種植稻米加工品質(zhì)，其也有研究結(jié)果表明，稻米稻糙米率、精米率表現(xiàn)為直播顯著大于移栽。與本研究結(jié)果表明略有不同，本研究結(jié)果表明，同一品種在移栽與直播種植方式下對稻米的糙米率、精米率和整精米率影響較小，差異不顯著。移栽與直播的播種方式不同，而在水稻生長發(fā)育過程中的土壤、氣候、水分和養(yǎng)分等環(huán)境因素均無顯著變化，因而稻米加工品質(zhì)差異較小。旱403、旱9710的糙米率顯著大于水稻品種遼粳138，而整精米率表現(xiàn)為遼粳138顯著大于旱403、旱9710。說明遼粳138的出米率略低，但碎米較少，整精米率大，商品價值高。

評價稻米外觀品質(zhì)指標主要堊白度、堊白率、粒型。楊波等[12]研究結(jié)果表明移栽種植稻米外觀品質(zhì)低于直播種植。也有研究表明，直播種植的堊白粒率、堊白度低于移栽種植，但差異不顯著[6]。與本研究結(jié)果基本一致，本研究結(jié)果表明，移栽種植的稻米堊白粒率與堊白度顯著大于直播種植，而移栽種植粒長顯著小于直播種植。遼粳138的堊白粒率和堊白度顯著小于旱403和旱9710，而粒長與長寬比顯著大于旱403和旱9710。與赫丹等[14]研究結(jié)果一致。說明直播種植方式稻米外觀品質(zhì)較好，遼粳138的外觀品質(zhì)好于旱403和旱9710。直播種植條件下選擇適宜的粳稻品種更有利于稻米外觀品質(zhì)的增加。

3.2? 種植方式對水旱稻品種營養(yǎng)品質(zhì)、食味品質(zhì)和RVA的影響

蛋白質(zhì)含量是稻米營養(yǎng)品質(zhì)的評價標準之一。孟德龍等[13]認為，同一品種在直播種植方式的蛋白質(zhì)含量大于機插秧，趙廣欣[6]認為盡管直播種植稻米蛋白質(zhì)含量高于移栽種植，但稻米蛋白質(zhì)含量均在7%以下，并未影響到食味品質(zhì)。邢志鵬[15]則認為直播種植蛋白質(zhì)含量小于機插秧。郝丹等[14]研究結(jié)果表明，旱稻品種稻米中蛋白質(zhì)含量大于水稻品種。本研究結(jié)果表明，種植方式對稻米的蛋白質(zhì)含量影響較小，差異不顯著，而遼粳138蛋白質(zhì)含量顯著小于旱403和旱9710。水稻蛋白質(zhì)含量受多種因素影響，其中品種和栽培措施是最主要的影響因素。種植方式的改變對稻米蛋白質(zhì)含量影響較小。

直鏈淀粉含量是決定稻米蒸煮食味品質(zhì)的重要指標[5]。韓超等[16]認為，直播種植稻米直鏈淀粉含量小于移栽種植，與本研究結(jié)果一致。郝丹等[14]認為，旱稻品種的直鏈淀粉含量小于水稻品種，差異不顯著。與本研究結(jié)果略有不同，本研究結(jié)果表明，旱403的直鏈淀粉含量顯著大于遼粳138，而旱9710的直鏈淀粉含量與遼粳138相比差異不顯著。稻米食味品質(zhì)與米飯的硬度和黏度有關(guān)。本研究結(jié)果表明，移栽種植方式稻米的硬度增加，而黏度下降，稻米綜合食味值顯著小于直播種植。遼粳138稻米綜合食味值顯著大于旱403與旱9710。與其他試驗研究結(jié)果一致，水直播的稻米蒸煮食味品質(zhì)較機插秧有所提升[17]。直播種植稻谷粒長增加，稻谷充實度更好，且直鏈淀粉含量較低，黏度較大，因此蒸煮食味品質(zhì)更高。

淀粉RVA譜特性是評價稻米蒸煮食味品質(zhì)的重要指標。峰值黏度高、崩解值大、消減值小，稻米食味好。米粉黏滯（RVA）譜特征值與稻米的食味品質(zhì)相關(guān)性較高，邢志鵬等[15]認為，與機插秧相比，旱直播稻米的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度顯著降低，而稻米的消減值和糊化溫度增加。與本研究結(jié)果基本一致，本研究表明，移栽種植的峰值黏度、崩解值、糊化溫度顯著大于直播種植，而熱漿黏度、最終黏度、消減值顯著小于直播種植。旱403與旱9710的熱漿黏度、峰值黏度、最終黏度、消減值、糊化溫度、峰值時間顯著大于遼粳138，而稻米崩解值顯著小于水稻品種。說明種植方式與水稻品種對稻米RVA譜特征值影響較大。

3.3? 稻米理化性狀與食味品質(zhì)之間的關(guān)系

水稻品質(zhì)是較為復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多因素影響。本研究結(jié)果表明，稻米硬度和黏度對食味品質(zhì)影響較大，食味值與硬度呈極顯著負相關(guān)，而與黏度呈極顯著正相關(guān)。直鏈淀粉含量與蛋白質(zhì)含量是影響稻米食味品質(zhì)的主要因素[18]，研究認為，稻米食味品質(zhì)與蛋白質(zhì)含量呈負相關(guān)，因為稻米蛋白質(zhì)含量增加會使稻米黏性降低，硬度升高[19-20]，食味品質(zhì)下降，與本研究結(jié)果一致，本研究結(jié)果表明，蛋白質(zhì)含量與稻米硬度呈正相關(guān)，與黏度呈負相關(guān)，但差異不明顯。稻米直鏈淀粉含量與食味值相關(guān)性研究一直存在爭論。研究認為，直鏈淀粉含量與食味值呈不顯著正相關(guān)[21]；也有研究認為直鏈淀粉含量與食味值呈不顯著負相關(guān)或無明顯相關(guān)性[22]。本研究結(jié)果表明，直鏈淀粉含量與食味值和黏度值呈極顯著正相關(guān)，與硬度值呈極顯著負相關(guān)。主要原因是稻米直鏈淀粉含量較高時，米飯硬度增加，黏度下降，米飯無光澤，進而導(dǎo)致米飯食味值下降[23-25]。

據(jù)報道，稻米的食味值與RVA特征值存在著一定的關(guān)系，崩解值大、消減值低的稻米食味值更佳[23]。李剛等[21]研究認為，低直鏈淀粉含量品種和糯稻品種表現(xiàn)為直鏈淀粉含量與RVA呈顯著相關(guān)性，而在中、高直鏈淀粉含量的品種中直鏈淀粉含量與RVA特征值無顯著相關(guān)性。霍中洋等[5]則認為，RVA與灌漿結(jié)實期日平均溫度呈顯著或極顯著的相關(guān)性。本研究中RVA與食味值無顯著相關(guān)性，直播種植與移栽種植稻米的灌漿結(jié)實期不同，這可能導(dǎo)致稻米灌漿周期發(fā)生變化，影響淀粉合成速率，進而影響稻RVA譜特征值與稻米食味品質(zhì)間的相關(guān)性。RVA譜特征值與稻米食味值之間的相關(guān)性有待進一步研究。

4? 結(jié)論

綜上所述，水稻種植方式對稻米的加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)影響較小，而對外觀品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)影響較大。與移栽種植相比，直播種植稻米堊白度、堊白粒率明顯下降，外觀品質(zhì)明顯得到改善，商品性更高。直播種植方式稻米的硬度下降，而黏度增加，稻米綜合食味值顯著大于移栽種植，食味品質(zhì)顯著提高。因此，選擇合理的種植方式，并配套適宜的優(yōu)質(zhì)水稻品種，有利于獲得稻米的優(yōu)良品質(zhì)性狀。

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