沈升 趙伏偉 邱先進 張運波 田小海 *
(1主要糧食作物產業化湖北省協同創新中心,湖北荊州434025;2長江大學農學院,湖北荊州434025;3中化現代農業有限公司,北京 100031;第一作者:r478374608@qq.com;*通訊作者:xiaohait@sina.com)
水稻品質特別是食味好壞主要取決于胚乳的淀粉構成及顆粒排列、直/支鏈淀粉含量(比例)等,也與灌漿期的氣溫、光照、水分等外界條件密切相關。因此,培育優質水稻應在優質品種的基礎上,結合地理、氣候等綜合因素,做好地域布局、品種選擇和主要栽培因子調控等措施。湖北特有的地理氣候環境較難實現水稻產量和品質“雙優”,需要通過栽培技術來努力提高稻米的品質。本文結合湖北省優質稻發展歷史和相關研究獲得的結果,綜合探討了湖北省水稻品質的提高途徑與相應的栽培技術要點。
湖北省地處我國北亞熱帶,屬于氣候由南向北的過渡帶,對水稻生產具有優劣雙重性,傳統上適于雙季水稻和一季水稻栽培。在耕作制度上可以爭取“雙季稻-冬作(休閑)”和“單季稻-冬作(休閑)”等模式,冬作以小麥和油菜為主。湖北的水稻生產主要集中在江漢平原、鄂東平原-丘陵、鄂中北-丘陵-平原區,春夏雨熱同季的氣候特點與水稻的生物學需求吻合,十分有利于水稻生產[1]。7—8月份是湖北省水稻開花灌漿成熟期,此時該區域被太平洋副熱帶高壓控制,常出現連續晴熱高溫天氣,有利于水稻光合作用和物質轉運,獲得高產,但不利于優質的形成。8月20日后,隨著副熱帶高壓撤離本地區,氣溫逐漸降低,有利于優異品質形成。但此時常出現大幅降溫和連續陰雨等天氣,對優質稻生產造成了一定威脅[2-3]。
湖北省一直十分重視米質,在全省水稻品種審定時也設置了品質限制項,要求大米的品質檢測指標至少達到國標3級以上[4]。另外,湖北省最近也在新品種區試中設立了特種優質常規品種組。但在普通收購市場上并沒有區分普通品種和優質品種,未體現優質優價;另一方面,水稻生產者通常以追求產量為主,選用了大量高產但品質一般的品種,或采用了片面追求產量的栽培措施,這些原因導致湖北省優質大米比例偏低。
實際上湖北不乏優質米生產樣板和先例,位于京山縣的橋米面積有2萬hm2左右,每年實現產值70余億元,集合了市級以上農業產業的重點龍頭企業21家。“橋米”獲得國家地理標志保護產品,“國寶橋米”也是湖北著名商標[5]。“瓦倉米”是近年在湖北遠安興起的米業公司,該公司專攻特種優質米,還開發出石磨米等專用特色品牌。這些優質大米的市場價格較高,是普通大米價格的1倍以上,食味品質也接近國際一流優質大米水平。
稻米品質指標較多,主要包括外觀品質、加工品質、蒸煮食味品質和營養品質。其中,外觀品質包括堊白粒率、堊白度、長寬比等,加工品質包括糙米率、精米率、整精米率等,蒸煮品質包括直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度、氣味、色澤等,營養品質包括精米中蛋白質及其氨基酸含量與組成,以及脂肪、維生素和礦物質含量[6]。最新的《優質稻谷》國標(GB/T17891-2017)規定,整精米率、堊白度和食味為優質稻谷的核心指標,直鏈淀粉含量為其限制性指標[7]。新國標某種意義上簡化了稻谷(米)評價系統,但突出了關鍵限制性指標,弱化了其它輔助指標在稻米品質評價中的份量。

表1秈米品質指標的變化范圍及主要影響因子的作用

表2湖北優質米栽培期劃分
上述指標在實際生產中的變化幅度差異很大。以秈稻為例,關鍵指標如堊白度、整精米率和食味等變異幅度大,而其它輔助指標變異幅度較小(表1)。指標變幅越大,表明該指標提高的潛力越大。除長寬比外,其他關鍵指標的變異主要受品種、地域條件和栽培技術共同影響,輔助指標除黃霉粒率外,主要受品種影響[8]。此外,從堊白度、整精米率和食味等3個指標突破是提高稻米品質的關鍵。由此可知,提高稻米品質,首先是選擇合適的品種。同時,要將生產布局在合適區域和采取合適的栽培技術。
湖北省目前尚沒有優質稻生產區域劃分,但區域差異客觀存在。根據表2的劃分結果,江漢平原和鄂東丘陵區在栽培Ⅰ期的氣溫過高,應劃在“一般”區域;鄂西山區雖溫度條件好,但適宜種植水稻的面積小,土地貧瘠,仍應劃在“較差”區域;鄂北崗地土壤條件中等,光照和溫度條件較優,劃在“較好”區域;鄂中丘陵和鄂中與江漢平原向鄂西的過渡丘陵區,土壤條件中等,但氣溫與日照配合良好,劃為“好”區域。在上述“較好”以上區域可規劃特優質水稻生產,在其他區域可規劃普通優質稻生產。
品種是栽培的基礎,目前適合湖北平原地區高溫季節灌漿成熟的優質品種缺乏,亟需篩選和培育一批在高溫下高產優質的品種。在平原地區緩溫季節(8月20日以后抽穗)和丘陵地區正季灌漿成熟的品種也較缺乏。目前品牌企業主要采用鑒真2號、鄂中5號、玉針香、鄂香2號等品種[9],但這些品種產量較低,亟需一批高產優質品種對上述品種“更新換代”。另外,作一季晚稻(蝦-稻)和雙季晚栽培的品種,其灌漿成熟期整體處于優良且適于優質形成的氣候條件[10],已經有一些優質品種可供選擇,但需進一步改造、篩選和定型。
選用整齊度較高的品種。目前生產上的部分品種主穗和分蘗穗差異大,導致各穗的成熟期不一致,不便收獲或導致整精米率下降,最終導致米質變差;還有些品種每一穗的上、下部枝梗差異大,也會導致相似的問題[11]。作優質稻栽培的品種須盡力避免這些缺陷。
避免使用感病品種。部分品種對稻瘟病和稻曲病敏感,發病后直接導致水稻籽粒病變,品質整體劣化,應避免使用這類品種。
將特定品種的灌漿結實期安排到當地適宜的季節是優質米生產的重要一環。通過多年品種耐高溫試驗得到的結果,將湖北的栽培季節劃分為3個時期(表2)。如能找到高溫下灌漿結實的優質品種,將該品種栽培期規劃到栽培Ⅰ期,將同時獲得高產和優質。在目前這類品種較少的情況下,將部分品種的灌漿結實期規劃到栽培Ⅱ期,將取得較高的產量,米質也可以得到一定的保證。將部分“蝦-稻”和雙晚優質稻品種規劃到栽培Ⅲ期,可能部分年份會遇到低溫、低溫陰雨、連續干旱等災害,產量保證率降低,但一般品質較高且品質保證率也高。
適當降低栽培密度和成熟階段群體規模,將有利于水稻個體充分接受陽光,滿足每一個小花足夠的灌漿物質,保證每一個籽粒更飽滿和充分地成熟。降低密度也有利于防止倒伏和病蟲害發生,間接保證優質稻的質量[12]。一般在原有高產要求基礎上,將移栽或直播密度降低10%~50%,將最后成穗的群體大小每667 m2降1~2萬穗。
氮肥過量直接惡化稻米品質,且導致群體內分蘗和穗內小花發育不齊,導致群體過大和倒伏發生,病蟲害加重,不利于優質稻生產[13-14]。因此,優質稻生產田要強調均衡施肥,應將總氮量降低到適宜用量的中低水平(降至8~10 kg/667 m2)。同時增施磷鉀肥和鋅肥,以提高稻米的營養品質。
過早收獲則部分籽粒未成熟,過遲收獲則可能遭遇雨水淋洗和陽光暴曬,米質變劣。因此,優質稻生產特別強調及時收獲,一般在整穗8~9成黃熟時搶晴天收獲。收獲后更要及時干燥,周圍建有干燥設施是開展優質稻生產的必要條件。
稻瘟病嚴重時會導致粒瘟,稻曲病直接導致籽粒霉變,這二者均會導致籽粒品質惡化。對這兩種病害的防治要立足于防,強調在抽穗稍前進行化學防治,不管當時是否發病,均要施藥。一般可用20%可愛(20%烯肟菌胺·戊唑醇)和75%拿敵穩防治[15]。
水稻是我國大部分人口的主食。近年來隨著人們生活水平的不斷提高和農業供給側改革,稻米品質越來越受到重視。湖北是我國的水稻主產區之一,提高湖北省稻米品質無疑對我國稻米優質化戰略具有重要意義。將湖北省依據不同氣候因子進行區域劃分,選用優質水稻品種,結合與之相配套的優質化栽培措施,將極大地提高湖北省稻米的品質,使湖北的優質稻生產再上一個臺階。