膜下滴灌旱種對寒地水稻品質的影響

郭曉紅 孫立明 周健 姜玉偉 潘世駒 蔡永盛 姜紅芳 陳建新 花子瑤 呂艷東

摘要：以94份寒地早粳稻為材料，采用隨機區組試驗設計，研究了膜下滴灌旱種對寒地水稻（Oryza sativa L.）品質的影響。結果表明，膜下滴灌旱種對糙米率、精米率、整精米率、精米粒長、精米粒寬、精米長寬比、精米堊白粒率、精米堊白度、精米白度、糙米蛋白質含量、糙米直鏈淀粉含量、糙米脂肪含量和米飯食味評分的影響具有雙向性。膜下滴灌旱種減小了糙米率、精米率、整精米率、精米粒長、精米粒寬、精米長寬比、精米堊白度、精米白度、糙米蛋白質含量和米飯食味評分值的變異度，增加了精米堊白粒率、糙米直鏈淀粉含量和粗脂肪含量的變異度。糙米率、精米率、精米粒長、精米粒寬、精米長寬比、精米白度、糙米直鏈淀粉含量、糙米蛋白質含量、糙米粗脂肪含量和米飯食味評分值對膜下滴灌旱種的反應較遲鈍，整精米率、精米堊白粒率和精米堊白度對膜下滴灌旱種的反應較敏感。

關鍵詞：膜下滴灌旱種；寒地；水稻（Oryza sativa L.）；品質

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）05-1112-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.05.007

Effect of Upland Rice under Drip Irrigation with Plastic Film Mulching

on Quality of Rice in Cold Region

GUO Xiao-hong1，SUN Li-ming2，ZHOU Jian1，JIANG Yu-wei1，PAN Shi-ju1，CAI Yong-sheng1，

JIANG Hong-fang1，CHEN Jian-xin1，HUA Zi-yao1，L？譈 Yan-dong1

（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University/Key Laboratory of Varieties Improvement and Cultivation of Crops in Cold Region of Heilongjiang， Ministry of Education，Daqing 163319，Heilongjiang，China；2.Nenjiang Farm of Heilongjiang Province，Jiusan 161431， Heilongjiang，China）

Abstract： With 94 early janopica rice varieties（or lines） in cold region as material， effects of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching on quality were studied with randomized block design. The results showed that the effects of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching on brown rice rate， milled rice rate， head rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， chalkiness rate of milled rice， chalkiness degree of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice， amylase content of brown rice， fat content of brown rice， rice taste value were biphasic. The coefficient of variation of brown rice rate， milled rice rate， head rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， chalkiness degree of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice and rice taste value of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching decreased， and the coefficient of variation of chalkiness rate， amylase content and fat content of brown rice increased. Brown rice rate， milled rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice， amylase content of brown rice， fat content of brown rice and rice taste value were insensitive to upland rice under drip irrigation with plastic film mulching， while head rice rate， chalkiness rate and chalkiness degree of milled rice were sensitive to it.

Key words： upland rice under drip irrigation with plastic film mulching； cold region；rice （Oryza sativa L.）；quality

中國是世界上最大的水稻（Oryza sativa L.）生產國[1-3]，水稻耗水量是農作物里最大的，其耗水量占全國總用水量的54%，占農業總用水量的65%以上。中國是人均水資源較少的國家，由于缺水，每年造成國民經濟直接損失巨大[4]。在許多國家，1 m3水能生產糧食2 kg，而中國用同樣的水產糧不足1 kg，其根源在于農業節水技術的落后。對于中國這樣一個缺水的國家來說，發展節水型水稻育種和生產迫在眉睫。滴灌是當前世界最先進的微灌技術之一，把工藝節水和農藝措施進行有機結合，是缺水地區一種有效利用水資源的灌水方式[5]。作物節水灌溉推廣面積在與日俱增，近年來有關水稻高效節水灌溉方面的研究很多[6，7]，而關于水稻膜下滴灌旱種效果僅在新疆、寧夏初見成效[8，9]，但是有關與膜下滴灌旱種相適應的品種篩選方面的研究很少[10]，且大多都集中在產量方面，有關膜下滴灌旱種下水稻品質方面的研究更少，相關研究在寒地稻區未見報道。本研究以水稻品質性狀為對象，對水稻膜下滴灌旱種適應性進行系統的整理，以期為適合水稻膜下滴灌旱種品種的篩選提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選取黑龍江八一農墾大學水稻研究中心收藏的寒地早粳稻品種資源材料94份。

1.2 試驗設計

試驗于2012年在大慶市王家圍子水田基地進行。5月4日整地、施底肥。5月6日浸種。5月10日區劃。5月12日人工播種：膜寬90 cm，膜上種4行；小區內行距15 cm-30 cm-15 cm（即兩邊行距15 cm，中間行距30 cm），穴距13 cm，小區間橫向間距40 cm，縱向間距20 cm；旱直播芽谷，單穴點播5～7粒，超過7株間苗；每品種4行，每行10穴；按品種熟期分類，隨機排列，隨機區組，3次重復。5月13日覆膜，5月22日出苗，6月6日施分蘗肥。

試驗處理：①對照（CK）。旱種覆膜，三葉一心后撤膜，進行常規生產水分管理；②膜下滴灌旱種處理（M）。旱種覆膜，三葉一心后，當田面以下15 cm土壤體積含水量低于對照70%時灌水，全生育期重復進行（期間降雨則要馬上排水）。使用MPM-160B型水分儀測定土壤水分，測定深度為田面下15 cm，5點測定。

供試土壤為草甸土，土壤堿解氮含量為175.01 mg/kg，有效磷含量為26.45 mg/kg，速效鉀含量為90.62 mg/kg，有機質含量為3.05%，pH 8.38。

1.3 品質測定內容與方法

收獲后風干2～3個月，按《中國農業標準匯編：糧油作物卷》的標準測定品質。用FC-2 K型實驗礱谷機（YAMAMOTO，離心式）加工成糙米，用日本公司生產的VP-32型實驗碾米機（YAMAMOTO，直立式）加工成精米。外觀品質用日本靜岡機械株式會社生產的ES-1000便攜式品質分析儀測定，測定指標有精米的粒長、粒寬、堊白率、堊白度、白度等；用FOSS 1241近紅外谷物分析儀測定糙米的直鏈淀粉含量、脂肪含量、蛋白質含量；食味品質用日本佐竹公司（SATAKE）生產的米飯食味計（STA1A）進行測定。

1.4 寒地水稻膜下滴灌旱種適應性鑒定方法

膜下滴灌旱種適應性反應指數（Adaptation of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching response index，ARI）=（膜下滴灌旱種處理區性狀表型值/對照區性狀表型值）×100%。ARI越大，說明對膜下滴灌旱種的反應越遲鈍，否則相反。

1.5 數據分析

利用Excel和DPS統計軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 膜下滴灌旱種對稻谷碾磨品質的影響

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的糙米率和精米率發生了變化（圖1），其中糙米率和精米率降低，即ARI<100%的材料分別為29和42份；糙米率和精米率提高，即ARI>100%的材料分別為65和52份。說明膜下滴灌旱種對糙米率和精米率的影響具有雙向性，但偏向正向影響。

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的整精米率發生了變化（圖2），其中整精米率降低，即ARI在80%～90%和90%～100%的材料分別有1和39份；整精米率提高的材料中，ARI在100%～110%的材料有46份，ARI>110%的材料有8份。說明膜下滴灌旱種對整精米率的影響具有雙向性，且以ARI分布在100%～110%的材料較多，占參試材料總數的48.9%。

膜下滴灌旱種處理的水稻糙米率和精米率的變異系數均小于對照，說明膜下滴灌旱種減小了糙米率和精米率的變異度。從膜下滴灌旱種適應性反應指數的變異系數來看，糙米率和精米率的變異系數都較小，分別為2.84%和3.87%，說明二者對膜下滴灌旱種的反應較遲鈍，且糙米率與精米率相比對膜下滴灌旱種的反應更遲鈍。膜下滴灌旱種處理的水稻整精米率的變異系數小于對照，說明膜下滴灌旱種降低了整精米率的變異度。從膜下滴灌旱種適應性反應指數的變異系數來看，整精米率的變異系數較大，為6.61%，說明整精米率對膜下滴灌旱種較敏感（表1）。

2.2 膜下滴灌旱種對稻米外觀品質的影響

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種精米的粒長、粒寬和長寬比發生了變化（圖3），其中粒長、粒寬和長寬比減小，即ARI<100%的材料分別為71、78和21份；粒長、粒寬和長寬比增加，即ARI>100%的材料分別為18、10和72份；粒長、粒寬和長寬比不變，即ARI=100%的材料分別為5、6和1份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對粒長、粒寬和長寬比的影響具有雙向性，其中粒長、粒寬偏向負向影響，長寬比偏向正向影響。

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的精米堊白粒率和精米堊白度發生了變化（圖4），其中堊白粒率和堊白度降低，ARI<100%的材料分別有68和61份；堊白粒率和堊白度增加，ARI>100%的材料分別有25和30份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對堊白粒率和堊白度的影響具有雙向性，膜下滴灌旱種下堊白粒率和堊白度降低的材料分別占參試材料總數的72.3%和64.9%。

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的精米白度發生了變化，其中白度降低，ARI<100%的材料有85份；白度增加，ARI>100%的材料9份（圖4）。上述結果說明，膜下滴灌旱種對精米白度的影響具有雙向性，且偏向負向影響。

膜下滴灌旱種處理的精米粒長、粒寬和長寬比的變異系數均小于對照，說明膜下滴灌旱種減小了粒長、粒寬和長寬比的變異度。從膜下滴灌旱種適應性反應指數的變異系數來看，粒長、粒寬和長寬比的變異系數都較小，分別為3.11%、2.29%和2.28%，說明對膜下滴灌旱種反應較遲鈍；三者相比，粒長對膜下滴灌旱種的反應最敏感，長寬比對膜下滴灌旱種的反應最遲鈍。膜下滴灌旱種下精米堊白粒率的變異系數大于對照，說明膜下滴灌旱種增加了堊白粒率的變異度。膜下滴灌旱種處理的精米堊白度和白度的變異系數小于自然條件下的，說明膜下滴灌旱種減小了堊白度和白度的變異度。從膜下滴灌旱種適應性反應指數的變異系數來看，堊白粒率、堊白度的變異系數都較大，說明對膜下滴灌旱種的反應非常敏感；精米白度的變異系數較小，為2.89%，說明對膜下滴灌旱種的反應較遲鈍（表2）。

2.3 膜下滴灌旱種對稻谷營養品質的影響

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的直鏈淀粉含量發生了變化（圖5），其中直鏈淀粉含量降低，即ARI<100%的材料分別有74份；直鏈淀粉含量增加，即ARI>100%的材料有20份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對直鏈淀粉含量的影響具有雙向性，但偏向負向影響。

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的粗脂肪含量發生了變化（圖5），其中粗脂肪含量降低，即ARI<100%的材料有58份；ARI>100%的材料有36份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對粗脂肪含量的影響具有雙向性，但偏向負向影響。

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的蛋白質含量發生了變化（圖5），其中蛋白質含量降低，即ARI<100%的材料只有22份；蛋白質含量增加，即ARI>100%的材料有72份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對蛋白質含量的影響具有雙向性，但偏向正向影響。

膜下滴灌旱種處理的糙米直鏈淀粉含量和粗脂肪含量的變異系數略大于對照，說明膜下滴灌旱種增加了直鏈淀粉含量和粗脂肪含量的變異度。膜下滴灌旱種下蛋白質含量的變異系數均小于對照，說明膜下滴灌旱種降低了蛋白質含量的變異度。從水分脅迫反應指數的變異系數來看，直鏈淀粉含量、蛋白質含量和粗脂肪含量的變異系數都較小，分別為2.44%、3.34%和7.57%，說明對膜下滴灌旱種的反應較遲鈍（表3）。

2.4 膜下滴灌旱種對米飯食味品質的影響

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的米飯特征值發生了變化（圖6），其中香氣值、光澤值、完整性值、食味值和口感值降低，即ARI<100%的材料分別有26、51、9、30和44份；香氣值、光澤值、完整性值、食味值和口感值增加，即ARI>100%的材料分別有68、43、85、64、和50份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對米飯特征值的影響具有雙向性，其中香氣值、完整性值、食味值和口感值偏向正向影響，光澤值偏向負向影響。

與對照相比，膜下滴灌旱種處理各品種的米飯食味評分發生了變化（圖7），其中米飯食味評分降低，即ARI<100%的材料有57份；米飯食味評分增加，即ARI>100%的材料有37份。上述結果說明，膜下滴灌旱種對米飯食味評分的影響具有雙向性，但偏向負向影響。

膜下滴灌旱種處理的米飯食味特征值和米飯食味評分值的變異系數均小于對照，說明膜下滴灌旱種減小了米飯食味特征值和米飯食味評分值的變異度。從膜下滴灌旱種適應性反應指數的變異系數來看，除了光澤值外，米飯食味特征值和米飯食味評分值的變異系數都較小，說明對膜下滴灌旱種的反應較遲鈍（表4）。

3 結論

1）膜下滴灌旱種對糙米率、精米率、整精米率、精米長寬比、糙米蛋白質含量的影響具有雙向性，且偏向正向影響。膜下滴灌旱種對精米的粒長、粒寬、堊白粒率、堊白度、白度以及糙米的直鏈淀粉含量、脂肪含量和米飯食味評分的影響具有雙向性，且偏向負向影響。

2）膜下滴灌旱種減小了糙米率、精米率、整精米率、精米粒長、精米粒寬、精米長寬比、精米堊白度、精米白度、糙米蛋白質含量和米飯食味評分值的變異度，增加了精米堊白粒率、糙米直鏈淀粉含量和糙米粗脂肪含量的變異度。

3）糙米率、精米率、精米粒長、精米粒寬、精米長寬比、精米白度、糙米直鏈淀粉含量、糙米蛋白質含量、糙米粗脂肪含量和米飯食味評分值對膜下滴灌旱種的反應較遲鈍，整精米率、精米堊白粒率和精米堊白度對膜下滴灌旱種的反應較敏感。

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