栽培方式對寒地水稻稻米品質的影響

趙廣欣++羅盛國++劉元英++王歡++王麗娟++尹宇龍++周婷

摘要：以稻花香2號為試驗材料，采用大田對比試驗方法，設置移栽、起壟直播、免耕直播3種栽培方式，研究寒地稻作區不同栽培方式對水稻稻米品質的影響。結果表明：起壟直播整精米率為53.64%，顯著或極顯著高于免耕直播（51.64%）和移栽（52.29%）；起壟直播和免耕直播堊白度分別為1.04%和1.05%，均極顯著低于移栽（1.38%）；3種栽培方式下稻米的膠稠度均在中膠稠度（41～60 mm）范圍內，移栽為58.0 mm，起壟直播、免耕直播分別為51.5、51.8 mm；直鏈淀粉含量均小于20%，移栽、起壟直播、免耕直播分別為17.10%、17.46%、17.30%。與移栽稻相比，直播稻的加工品質、外觀品質較好；3種栽培方式下的稻米蒸煮食味品質處于同一水平，均屬于優質稻米。

關鍵詞：水稻；移栽；起壟直播；免耕直播；品質；RVA譜

中圖分類號：S511.04文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2016）12-0111-03

收稿日期：2015-11-23

基金項目：國家科技支撐計劃（編號：2013BAD20B04）。

作者簡介：趙廣欣（1988—），男，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，從事植物營養與施肥研究。E-mail：guangxinzh@126.com。

通信作者：羅盛國，教授，從事植物營養與施肥研究。E-mail：luoshengguo56@163.com。

近年來，隨著農村勞動力的轉移及農業機械化的發展，水稻生產中栽培方式呈現出手插、機插、拋秧、人工撒直播、機直播等多元化發展趨勢[1]。但由于黑龍江省地處寒地稻作區，移栽仍是其主要栽培方式，然而大棚育秧取土難、農村勞動力日漸短缺、生產成本高等諸多問題都制約著移栽稻的可持續發展。因此，研究直播稻高產高效栽培技術，對于促進黑龍江省水田全程機械化，保證水稻高產、穩產，提高種稻經濟效益具有重要意義。劉元英等的研究表明，寒地直播稻全生育期較移栽稻縮短23 d，到成熟期時僅相差4～5 d，且與移栽稻相比，產量基本持平[2]。可以認為，通過合理的養分管理，寒地直播稻安全成熟已不成問題，這種輕簡的栽培方式必將成為未來寒地水稻種植的發展方向。但隨著人們生活水平的提高，對稻米品質的要求也越來越高，所以稻米品質也制約著直播稻的發展。稻米品質不僅取決于基因型，而且與氣候條件[3-4]、栽培管理措施[5-9]等密切相關。關于栽培方式對稻米品質影響的研究較少，僅在南方地區有個別報道。霍中洋等認為，與移栽稻相比，直播稻外觀品質

略優，加工品質、蒸煮食味品質和營養品質變劣[10]。而在寒地稻作區，栽培方式與稻米品質的關系目前未見報道。

本研究以稻花香2號為試驗材料，將優化施肥技術與直播技術有機結合，建立2種新的栽培方式，比較這2種栽培方式下的直播稻和當地移栽稻的稻米品質，旨在揭示寒地稻作區不同栽培方式之間稻米品質的差異，為寒地直播稻高產優質栽培提供理論依據和技術措施。

1材料與方法

1.1試驗地點及供試品種

試驗于2014年在黑龍江省五常市龍鳳山鄉輝煌村進行。

供試土壤為草甸土型水稻土。0～20 cm土層含有機質35.30 g/kg，全氮1.49 g/kg，全磷0.75 g/kg，速效磷 41.65 mg/kg，速效鉀144.39 mg/kg，緩效鉀362.59 mg/kg，pH值為5.68。

供試品種為稻花香2號，主莖14張葉，4個伸長節，生育期147 d。

1.2試驗方法

1.2.1試驗設計

采用大田對比方法，設置移栽、免耕直播（上一年水稻田不經翻動，直接在稻茬行間播種）和起壟直播（水稻田經深松、起壟、鎮壓后播種）3種栽培方式。（1）移栽。4月9日大棚精量播種育秧，5月13日人工插秧，秧齡3.5～4.0葉，穴行距15 cm×33 cm，每穴3～4株，面積為015 hm2。（2）免耕直播。4月28日播種，穴行距12.5 cm×33 cm，每穴4～5粒，面積為0.18 hm2。（3）起壟直播。4月29日播種，采用大壟雙行模式，壟寬80 cm，壟上行距32 cm，穴距11.5 cm，每穴4～5粒，面積為0.66 hm2。以上各處理全部采用優化施肥，氮肥施用量及時期見表1。移栽：P2O5 50 kg/hm2（基肥 42.5 kg/hm2，穗肥7.5 kg/hm2），K2O 65.5 kg/hm2（基肥 40 kg/hm2，穗肥25.5 kg/hm2）。起壟直播、免耕直播：P2O5 62. 5 kg/hm2（基肥42.5 kg/hm2，穗肥 75 kg/hm2，粒肥 12.5 kg/hm2），K2O 79.5 kg/hm2（基肥40 kg/hm2，穗肥 25.5 kg/hm2，粒肥14 kg/hm2）。

1.2.2測定項目與方法

（1）土壤基礎肥力的測定。采用常規分析方法[11]。

（2）糙米率、精米率、整精米率、堊白米率、堊白大小、堊白度、膠稠度的測定。采用農業部NY 147-88方法[12]。

（3）直鏈淀粉含量的測定。采用文獻[13]的方法。

（4）蛋白質含量的測定。采用濃硫酸-混合催化劑消煮，半微量凱氏定氮法測定含氮量，換算系數為5.95。

（5）[JP2]RVA黏滯譜的測定。采用澳大利亞Newport Scientific儀[CM（25]器公司生產的RVA-Ezi快速粘度分析儀，應用其配套軟件按照AACC（美國谷物化學家協會）規程（1995-61-02）測定分析。

1.2.3數據處理與統計分析

使用Microsoft Excel 2013進行數據處理和圖表繪制，DPS 7.05進行其他統計分析。

2結果與分析

稻米品質一般包括加工品質、外觀品質、蒸煮食味品質和營養品質4個方面，但由于稻米的用途不同，不同的社會群體對稻米品質意義的理解也不盡相同。稻米生產商關注的主要是加工品質，經銷商側重于外觀品質，營養學家關注的是營養品質，而消費者更為關注的則是蒸煮食味品質。

2.1栽培方式對稻米加工品質的影響

加工品質是指稻谷在碾磨后保持的特性。衡量加工品質的指標主要有糙米率、精米率和整精米率。整精米率是加工品質的核心，整精米率高，說明同樣數量的稻谷能碾出較多的整精米，具有較高的商品價值。

由表2可以看出，3種栽培方式下，免耕直播和起壟直播的糙米率均高于移栽，分別高3.49百分點（P<0.01）、2.72 百分點（P<0.05）；移栽和起壟直播的精米率差異不顯著，移栽的精米率比免耕直播高1.71百分點（P<0.05）；起壟直播的整精米率最高，與免耕直播和移栽相比分別高2.00百分點（P<0.01）、1.35百分點（P<0.05）。由此可見，就加工品質而言，起壟直播優于其他栽培方式。

2.2栽培方式對稻米外觀品質的影響

外觀品質別稱商品品質，其評價指標主要有堊白米率、堊白大小、堊白度等。堊白是由于米粒胚乳中淀粉和蛋白質顆粒排列疏松，干燥失水后形成大量的空隙，導致光線多角度散射而形成的不透明部分。堊白度指整精米樣品中堊白的面積占樣品總面積的比例，是衡量稻米外觀品質最重要的指標，堊白度越小，稻米外觀品質越優。

由表3可以看出，3種栽培方式下，堊白米率和堊白大小差異不大，未達到顯著水平，但起壟直播和免耕直播的堊白度均低于移栽，分別低0.34、0.33百分點（P<0.01）。由此可見，直播稻稻米具有較好的外觀品質。這是由于直播稻的根系較發達，以及施入粒肥，延緩了葉片的衰老，使得直播稻生育后期仍具有較強的光合能力，促使淀粉和蛋白質在胚乳細胞中充實良好，從而提高了稻米的外觀品質。

2.3栽培方式對稻米蒸煮食味品質的影響

稻米蒸煮食味品質最重要的衡量指標是膠稠度、直鏈淀粉含量和糊化溫度。

由表4可知，移栽稻稻米的膠稠度比起壟直播和免耕直播分別高12.62%、11.97%（P<0.01）。起壟直播的直鏈淀粉含量比移栽高0.36百分點（P<0.05），免耕直播和移栽的直鏈淀粉含量差異不顯著。起壟直播和免耕直播的糊化溫度比移栽分別高15.23、15.15 ℃（P<0.01），蛋白質含量分別高0.51、0.49百分點（P<0.01）。張玲等認為，灌漿中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉粒結合型淀粉合成酶（GBSS）活性與直鏈淀粉含量呈顯著正相關，增施氮肥可以提高SSS和GBSS的活性，進而提高稻米的直鏈淀粉含量[14]。李木英等認為，膠稠度有隨著氮鉀施用量增加而下降的趨勢[15]。由此可見，施入粒肥使得直播稻生育后期氮磷鉀養分較充足，使籽粒中的直鏈淀粉含量提高0.2～0.36百分點，蛋白質含量提高0.49～0.51百分點，但由于氮鉀總量的增加，降低了直播稻的膠稠度。

2.4栽培方式對稻米RVA譜特征值的影響

稻米淀粉黏滯譜（別稱RVA譜）是指稻米淀粉勻漿在加熱、持續高溫和冷卻過程中黏度隨之變化而形成的曲線。其特征值可用峰值黏度（peak viscosity，PKV）、熱漿黏度（hot paste viscosity，HPV）、冷膠黏度（cool paste viscosity，CPV）、崩解值（breakdown viscosity，BDV。BDV=PKV-HPV）、消減值（setback viscosity，SBV。SBV=CPV-PKV）來描述[16]。RVA譜特征值與食味品質有較高的相關性，能較好地指示稻米的食味品質。一般認為，峰值黏度、崩解值大，熱漿黏度、冷膠黏度、消減值小的稻米食味品質較好。

由表5可以看出，移栽稻的峰值黏度、熱漿黏度、冷膠黏度、崩解值均高于起壟直播和免耕直播，峰值黏度分別高 20.23%、18.05%（P<0.01），熱漿黏度分別高16.97%、14.23%（P<0.01），冷膠黏度分別高10.02%、7.39%（P<0.01），崩解值分別高26.49%、25.49%（P<0.01）；而消減值則低于起壟直播和免耕直播，分別低45.62%、48.36%（P<0.01）。從峰值黏度、消減值、崩解值這3個指標分析，直播稻的食味品質要低于移栽稻，而從熱漿黏度、冷膠黏度分析，直播稻的食味品質要優于移栽稻。

3結論與討論

本研究結果表明，栽培方式對稻米品質各性狀指標均有一定的影響，且大部分指標的變化規律與南方表現不同。就加工品質、外觀品質、營養品質而言，直播稻稻米品質要優于移栽稻；就蒸煮食味品質而言，3種栽培方式的稻米蒸煮食味品質各指標均在優質稻米的范圍內。因此，通過合理的養分管理，不但可以使寒地直播稻的產量與移栽稻基本持平，而且可使其品質與移栽稻處于同一水平。

蒸煮食味品質是指稻米在蒸煮和食用過程中所表現出來的特性。評價蒸煮食味品質最直觀的方法是由測試者品嘗打分，但由于個人口味各不相同，有一定的主觀干預，所以實際評定中多用膠稠度、直鏈淀粉含量、糊化溫度等指標來衡量。在一定范圍內，膠稠度與稻米食味品質呈正相關[17-18]。關于直鏈淀粉含量、糊化溫度與食味品質間的關系觀點不一。徐正進等研究表明，直鏈淀粉含量與味度值呈不顯著正相關[19]；楊靜等認為，直鏈淀粉含量與味度值呈不顯著負相關[20]；蘇澤勝等的研究則認為，直鏈淀粉含量與味度值無明顯相關[21]。日本的研究結果表明，優質稻米適宜的直鏈淀粉含量為17%～19%，過高或過低，稻米品質都明顯變劣[22]。李成荃等認為，糊化溫度與食味品質間基本沒有相關性，不能衡量食味品質的優劣[23]；而向遠鴻等認為，糊化溫度與稻米食味品質呈顯著或極顯著負相關[24]。因此，關于直鏈淀粉含量、糊化溫度與食味品質間的相關性有待進一步研究。

本研究表明，直播稻稻米膠稠度均低于移栽，直鏈淀粉含量、糊化溫度均高于移栽。但3種栽培方式下稻米的膠稠度均在NY 147—1988《優質食用稻米》標準中[中膠稠度（41～60 mm）]范圍內；直鏈淀粉含量也均在GB/T 17891—1999《優質稻谷》中規定（直鏈淀粉含量小于20%）的范圍內；2種直播稻稻米的糊化溫度均高于移栽，表明其需要更長的蒸煮時間和更多的水分。由此可見，直播稻的蒸煮食味品質符合優質稻谷的標準。

芮闖等的研究表明，蛋白質含量與食味品質間呈顯著負相關[25]。劉喜珍認為，從營養品質看，稻米蛋白質含量應在7%以上，而從食味品質看，稻米蛋白質含量應在7%以下[26]。本研究結果表明，盡管直播稻稻米蛋白質含量高于移栽稻，但均在7%以下。由此可見，2種直播方式的稻米營養品質均優于移栽，且蛋白質含量未影響到食味品質。

舒慶堯等的研究結果表明，峰值黏度大、崩解值大、消減值小的稻米食味較好，具有這種特性的米飯，可能具有較好的柔軟性、滋味、馨香味[27]。朱滿山等認為，食味優良的水稻品種熱漿黏度、冷膠黏度、消減值等都較低[28]。本研究結果表明，從峰值黏度、消減值、崩解值分析，移栽稻的食味品質較好，而從熱漿黏度、冷膠黏度方面評價，直播稻的食味品質較好。霍中洋等的研究表明，峰值黏度、[JP+1]崩解值與灌漿結實期日平均溫度呈顯著或極顯著正相關，而熱漿黏度、冷膠黏度則與灌漿結實期日平均溫度呈顯著或極顯著負相關[10]。本研究直播稻灌漿結實期比移栽稻延后11～12 d，其所處日平均氣溫較移栽稻低1～2 ℃，這可能是其稻米RVA譜特征值與移栽稻稻米不同的主要原因。由于RVA黏滯譜未被列為我國稻谷的評價指標，其與食味品質的相關性有待進一步研究。

本試驗實施過程中，直播稻播種后遇到近1個月的低溫多雨天氣，使得苗期向后推遲了近20 d，導致種子遭到不同程度的破壞，有些甚至直接爛于稻田中，使得基本苗不足、稻苗長勢較弱、生長發育遲緩，而且抽穗前又對直播稻進行了1次人工除草，損傷了一部分上層根系，延緩了抽穗、灌漿時期，這對后期品質的形成均有一定的負面影響。施入粒肥很大程度上彌補了前期苗勢弱、后期根損傷的不足，使得直播稻的品質可以與移栽稻處于同一水平，若試驗過程中未遇到這些問題，直播稻的品質將會更好。

[HS2][HT8.5H]參考文獻：[HT8.SS]

[1]朱德峰. 雙季稻高效配套栽培技術[M]. 北京：金盾出版社，2010.

[2]劉元英，吳振雨，彭顯龍，等. 養分管理對寒地直播稻生長發育及產量的影響[J]. 東北農業大學學報，2014，45（7）：1-8.

[3]程方民，劉正輝，張嵩午. 稻米品質形成的氣候生態條件評價及我國地域分布規律[J]. 生態學報，2002，22（5）：636-642.

[4]任萬軍，楊文釬，徐精文，等. 弱光對水稻籽粒生長及品質的影響[J]. 作物學報，2003，29（5）：785-790.

[5]翟超群，張洪程，謝正榮，等. 播期和移栽密度對徐稻3號產量及品質的影響[J]. 中國農學通報，2008，24（2）：144-149.

[6]李廣宇，彭顯龍，劉元英，等. 前氮后移對寒地水稻產量和稻米品質的影響[J]. 東北農業大學學報，2009，40（3）：7-11.

[7]金軍，徐大勇，蔡一霞，等. 施氮量對水稻主要米質性狀及RVA譜特征參數的影響[J]. 作物學報，2004，30（2）：154-158.

[8]徐國偉，談桂露，王志琴，等. 秸稈還田與實地氮肥管理對直播水稻產量、品質及氮肥利用的影響[J]. 中國農業科學，2009，42（8）：2736-2746.

[9]劉凱，張耗，張慎鳳，等. 結實期土壤水分和灌溉方式對水稻產量與品質的影響及其生理原因[J]. 作物學報，2008，34（2）：268-276.

[10]霍中洋，李杰，許軻，等. 高產栽培條件下栽培方式對不同剩余類型粳稻米質的影響[J]. 中國農業科學，2012，45（19）：3932-3945.

[11]李酉開. 土壤農業化學常規分析方法[M]. 北京：科學出版社，1983.

[12]中華人民共和國農業部. NY 147—1988優質食用稻米[S]. 北京：中國標準出版社，1988.

[13]國家質量技術監督局. GB/T 15683—2008大米直鏈淀粉含量的測定[S]. 北京：中國標準出版社，2008.

[14]張玲，謝崇華，李偉，等. 氮鉀對雜交水稻B優827籽粒淀粉含量及淀粉合成酶活性的影響[J]. 中國水稻科學，2008，22（5）：551-554.

[15]李木英，陳志攀，石慶華，等. 不同氮鉀用量配比對直播稻產量和品質的影響[J]. 江西農業大學學報，2012，34（6）：1071-1079.

[16]American Association of Cereal Chemists（AACC）. Approved methods of the AACC：methods 61-02 for RVA[M]. 9th ed . St. Paul：AACC，1995.

[17]陳能，羅玉坤，朱智偉，等. 優質食用稻米品質的理化指標與食味的相關性研究[J]. 中國水稻科學，1997，11（2）：70-76.

[18]張小明，石春海，富田桂. 粳稻米淀粉特性與食味間的相關性分析[J]. 中國水稻科學，2002，16（2）：157-161.

[19]徐正進，陳溫福，馬殿榮，等. 遼寧水稻食味值及其與品質性狀的關系[J]. 作物學報，2005，31（8）：1092-1094.

[20][JP2]楊靜，羅秋香，錢春榮，等. 氮素對稻米蛋白質組分含量及蒸煮食味品質的影響[J]. 東北農業大學學報，2006，37（2）：145-150.

[21]蘇澤勝. 稻米味度計測定值與食味品質性狀間的相關性分析[J]. 安徽農業科學，2000，28（2）：134-136，138.

[22]財團法人北農會. 水稻[J]. 北海道協同組合通信社刊，1993：62-63.

[23]李成荃，袁勤，程巖，等. 雜交粳稻品質性狀的遺傳研究：Ⅱ.食味及營養品質的相關和通徑分析[J]. 雜交水稻，1988（6）：32-34.

[24]向遠鴻，唐啟源，黃燕湘. 稻米品質性狀相關性研究：Ⅰ.秈型粘稻食味與其它米質性狀的關系[J]. 湖南農學院學報，1990，16（4）：325-330.

[25]芮闖，劉瑩，孫建平. 蛋白質與大米食味品質的相關性分析[J]. 食品科技，2012，37（3）：164-171.

[26]劉喜珍. 影響稻米品質的因素[J]. 北京農業科學，2000，18（2）：20-23.

[27]舒慶堯，吳殿星，夏英武，等. 稻米淀粉RVA譜特征值與食用品質的關系[J]. 中國農業科學，1988，31（3）：1-4.

[28]朱滿山，顧銘洪，湯述翥. 不同粳稻品種和DH群體稻米淀粉RVA譜特征與蒸煮理化指標及相關分析[J]. 作物學報，2007，33（3）：411-418.