遼寧濱海稻區稻米品質性狀與產量及其相互關系分析

王彤　陳廣紅　王紹林　夏明　鄭英杰　王瑩　王睿鵬　張麗麗 　于亞輝

摘? 要：以89個遼寧濱海稻區主栽品種及表現優良的后代品系為試驗材料，探究稻米品質性狀和產量之間的關系。通過對各項指標間進行相關性分析、逐步回歸分析發現稻米各品質性狀間關系密切復雜，彼此間均存在顯著或極顯著的相關性，其中稻米長寬比和整精米率與食味值關系密切，在選育高食味值的稻米品種時，可以選擇長粒形品種。通過對稻米理化品質與其他品質性狀和食味值的分析發現，要提高稻米的外觀品質和食味值，應降低稻米的直鏈淀粉和蛋白質含量。通過對稻米產量與各品質性狀間關系的分析發現，長粒形稻米的食味值高，但不易高產。提高稻米品質和食味值與提高產量之間不存在直接矛盾，產量與食味值的回歸曲線方程表明產量較高或較低時，與食味值存在不同的趨勢，說明單一地追求高產量時會導致食味降低，但在一定產量范圍內提高品質，培育兼顧高產量和高品質的稻米是可行的。

關鍵詞：遼寧濱海稻區;稻米品質性狀;產量;相互關系分析

Analysis and Relationship of Rice Quality Traits and Yield

in Liaoning Coastal Rice Area

WANG Tong ， CHEN Guang-hong ， WANG Shao-lin ， XIA Ming ， ZHENG Ying-jie ， WANG Ying ， WANG Rui-peng ， ZHANG Li-li ， YU Ya-hui*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： 89 main rice varieties and their excellent progeny lines in Liaoning coastal area were used as experimental materials to explore the relationship between rice quality traits and yield. Through the correlation analysis among the indexes， the stepwise regression analysis showed that the relationship among the quality traits of rice was very complex， and there were significant or extremely significant correlations among them. Among them， the ratio of length to width and head rice rate of rice were closely related to the taste value， so long-grain varieties could be selected when breeding rice varieties with high taste value. Through the analysis of physical and chemical quality and other quality traits and taste value of rice， it was found that in order to improve the appearance quality and taste value of rice， the amylose and protein content of rice should be reduced. By analyzing the relationship between rice yield and quality traits， it was found that long-grain rice has high taste value， but it is not easy to produce high yield. There is no direct contradiction between improving quality and taste value of rice and improving yield. The regression curve equation of yield and taste value shows that there is a different trend between yield and taste value when yield is higher or lower， which shows that pursuing high yield alone will lead to the decrease of taste， but it is feasible to improve quality and cultivate rice with both high yield and high quality within a certain yield range.

Key words： Liaoning coastal rice area; Rice quality traits; Yield; Correlation analysis

水稻是最重要的糧食作物之一，隨著水稻品種的改良更替和栽培技術的不斷提高，稻米產量穩步增長，但水稻生產主要以提高產量為重點，忽視了品質的改良[1]。近年來，人們對高品質稻米的需求與日俱增越，不單單滿足于食味，對大米外觀、氣味、營養等指標的要求也逐漸提高[2]。優質大米已成為社會關注的重點，水稻育種方向逐漸由高產向高品質發展[3]。稻米品質包括加工品質如精米率、外觀品質如堊白度、食味品質如食味值等指標[4]。許多研究表明，稻米品質與產量之間存在顯著的負相關關系，隨著產量提高，稻米精米率、食味值降低，堊白度升高[5-6]。高產與高品質之間的平衡難以協調，提高品質不能以犧牲產量為代價，應傾向于“穩量求優”，即如何不降低產量的基礎上，提高稻米品質，因此，探究稻米品質與產量之間的關系對于水稻高產和高質育種的結合有重大意義。遼寧省盤錦市是東北地區著名的優質粳稻產區，以“盤錦大米”聞名。本研究以遼寧濱海地區主栽品種及表現優良的后代品系為試驗材料，通過對稻米加工、外觀、食味品質和產量之間的相關性分析，揭示遼濱地區稻米品質性狀與產量的關系，旨在為兼顧高產、優質稻米品種改良提供理論依據。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

供試材料共89個水稻品種（系），包括遼寧濱海稻區主栽品種及表現優良的后代品系（表1）。

1.2? 試驗設計

試驗于2021年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗田進行，土壤為盤錦市濱海鹽漬型水稻土，耕層土壤（0～15 cm）有機質、全氮、全鹽含量分別為含量分別為19.96 mg/kg、1.72 mg/kg、1.423 g/kg，堿解N、速效P2O5、速效K2O含量分別為68.43 mg/kg、8.36 mg/kg、192.25 mg/kg，pH值7.27。試驗采用隨機區組設計，3次重復。4月10日播種，移栽。4行區，10 m行長，行株距30 cm×13.3 cm，小區面積12 cm2，每穴1株，整個生育期一般栽培管理。完全成熟后分小區收獲測定產量，每個小區取500 g左右稻谷自然風干，在同一條件下儲藏90 d后，測定各樣品稻米品質指標。

1.3? 測定項目及方法

測定品質性狀包括：糙米率、精米率、整精米率、白度、精白度、堊白粒率、堊白度、透過度、長寬比、直鏈淀粉含量、蛋白質含量和食味值。采用日本佐竹公司生產的稻米外觀檢測儀和食味計測定，共設重復3次。具體方法如下：稱取30.0 g精米米樣置于專用容器中淘洗至水清，按米：水=1：1.35比例量取蒸餾水，淘米與浸泡共30 min，上鍋蒸煮30 min，燜10 min，開蓋攪拌米飯，將米飯置于冷卻器中冷卻20 min，靜置2 h（25 ℃）。稱取8.0 g米飯裝入專用金屬環內，正反面壓10 s成飯餅，每個樣品3次重復，用黑白板校儀器，將飯餅插入食味計進行測定。

1.4? 數據處理

數據分析采用DPS和SPSS軟件進行分析。

2? 結果與分析

2.1? 稻米食味值與各品質性狀間相關性分析

從表2可知，稻米加工品質性狀中糙米率僅與粒長寬比存在極顯著負相關關系，除糙米率外，精米率和整精米率均與直鏈淀粉含量和蛋白質含量存在極顯著的正相關關系，與白度、精白度和食味值則呈極顯著負相關。外觀品質中，除粒長寬比外其他品質性狀間均存在極顯著的相關關系，白度、精白度、堊白度、透過度和長寬比均與蛋白質含量存在顯著的相關關系，堊白粒率、堊白度、透過度、長寬比均與直鏈淀粉含量存在極顯著的相關關系。理化品質中，直鏈淀粉含量與蛋白質含量呈極顯著的正相關，且均與食味值極顯著負相關。

表明降低直鏈淀粉含量會降低稻米精米率、整精米率、堊白粒率和堊白度，但會提高稻米透過度和食味值;降低蛋白質含量會降低稻米精米率、整精米率和堊白度，會提高稻米白度、精白度、透過度和食味值;降低直鏈淀粉和蛋白質含量有利于提高長寬比，稻米粒形變長，可以提高稻米食味值，但會降低稻米糙米率，同時也會降低稻米加工品質，但有利于提高稻米的外觀品質和食味值。

2.2? 稻米食味值與各品質性狀間逐步回歸分析

以稻米食味值為因變量Y，建立以糙米率（X1）、精米率（X2）和整精米率（X3）為自變量的回歸方程：Y=97.95-0.34X3，R2=0.647方程極顯著存在（P≤0.01），糙米率X1、精米率X2因不符合方程變量引入條件而未被引入，逐步回歸方程說明加工品質中，稻米食味值與整精米率呈極顯著負相關，即隨著整精米率的降低，米飯蒸煮食味值有增加趨勢。

以稻米食味值為因變Y，建立以白度（X4）、透過度（X5）、精白度（X6）、堊白粒率（X7）、堊白度（X8）和長寬比（X9）為自變量的回歸方程：Y=-6.23+1.34X4-0.47X8+13.73X9，R2=0.711 回歸方程顯著存在（P≤0.05），除白度（X4）、堊白度（X8）、長寬比（X9）外，其他自變量均未被引入回歸方程，其中，稻米食味值與白度（X4、回歸系數1.34）、長寬比（X9、回歸系數13.73）均有顯著正相關關系，長寬比（X9）回歸系數最大，對食味值的影響最明顯;食味值與堊白度（X8、回歸系數-0.47）呈顯著負相關，影響最小， 透過度（X5）、精白度（X6）、堊白粒率（X7）對食味值的影響不明顯?？梢娕c加工品質相比，外觀品質與食味值間的相關關系更為復雜、密切，其中長寬比對食味值的影響最大。

以稻米食味值為因變量，建立以直鏈淀粉含量（X10）、蛋白質含量（X11）為因變量的逐步回歸方程：Y=227.09-6.87X10-3.03X11，R2=0.996方程極顯著存在（P≤0.01），直鏈淀粉含量和蛋白質含量均被引入回歸方程，且稻米食味值與直鏈淀粉含量和蛋白質含量均呈極顯著負相關，由此可以看出降低稻米直鏈淀粉和蛋白質含量有利于提升稻米食味值，與蛋白質含量相比，直鏈淀粉含量對食味值的影響更明顯。

2.3? 稻米產量與各品質性狀間關系分析

由表3可知，稻米產量與糙米率存在顯著的正相關關系，與長寬比存在顯著的負相關關系，表明隨著產量的增加，糙米率有增加趨勢，而長寬比的增加，不利于獲得高產。稻米產量與其他品質性狀間無顯著的相關性，表明提高品質與提高產量之間并不存在絕對的矛盾關系，在保證稻米產量的同時也可以提高品質。

由圖1、表3可知，稻米食味值（Y）與產量（X）間沒有顯著的相關性，但關系呈單峰曲線，回歸曲線方程：Y=-0.23X2+4.27X-121.20（F=3.84，P=0.025）顯著存在（P≤0.01），說明當產量較低時，隨著產量的提高，食味值有增加趨勢;當產量較高時，隨著產量的提高，食味值有降低趨勢。

3? 討論與結論

通過對89個供試材料的稻米品質性狀、食味值與產量間的相關性進行分析，發現各品質性狀間關系密切復雜，彼此間均存在顯著或極顯著的相關性。研究結果表明整精米率較低，粒形較長的稻米品種的食味值更高。趙居生等[7]研究表明，稻米粒型與硬度、黏度和適口性間存在顯著相關性，同時研究還發現稻米硬度、黏度是影響稻米食味值的重要指標[8]，粒形越長，稻米的硬度和黏度越適口，這與本研究結果相一致。研究結果還發現降低稻米直鏈淀粉和蛋白質含量會降低稻米加工品質，但可以提高稻米的外觀品質和食味值。眾所周知，外觀品質是影響稻米品質最重要的因素之一[9]，其決定著稻米的市場價格[10]，外觀色澤晶瑩無堊白，透過率高的稻米廣泛被市場認可。研究表明，降低稻米的直鏈淀粉和蛋白質含量，可提高稻米外觀品質和食味值，但對加工品質產生不利影響，如要同時兼顧各種品質性狀，不可盲目提高或降低直鏈淀粉和蛋白質含量[11]。

通過稻米產量與各品質性狀間關系的研究發現稻米糙米率與產量之間存在顯著正相關關系，稻米糙米率的降低會導致減產，糙米率不僅與產量相關，與稻米品質間也存在聯系[12]，有研究表明影響優質稻米品質的主要因素是糙米率和堊白度[13]。稻米產量與長寬比存在顯著的負相關關系，結合前文研究，降低直鏈淀粉和蛋白質含量可提高稻米食味值，表明長粒形稻米的食味值高，但不易高產，這與呂文彥[14]和孫建昌[15]的研究相一致。稻米產量與其他品質性狀間無顯著相關關系，說明提高稻米品質及食味值和提高產量之間不存在直接矛盾，這與前人的研究[16]一致，曲線方程表明當產量較低時，隨著產量的提高，食味值有增加趨勢，這與孟維韌[17]和王瑩[18]的研究一致。當產量較高時，隨著產量的提高，食味值有降低趨勢，揭示單一地追求高產量會導致品質降低，但在一定范圍內同步提高產量和品質，培育兼顧高產量和高品質的稻米是可行的，這與徐正進[19]的研究一致。

盤錦是我國東北地區著名的高品質稻米產區，其原因不僅與其鹽堿地等特定生態條件有關，也與其種植品種的改良密切相關，研究表明要提高稻米食味值，可以選育長粒形品種，兼顧稻米品質和食味，不可盲目提高或降低直鏈淀粉和蛋白質含量;在一定范圍內稻米產量與食味之間并不矛盾，如何培育兼顧高產量和高品質的稻米品種還有待研究。

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基金項目：遼寧省農業重大專項“遼寧濱海稻區耐鹽堿優質高產多抗水稻新品種培育”（2022JH1/10200003）;遼寧省應用基礎研究計劃項目“遼寧高食味優質稻米產業發展關鍵技術協同創新（2022JH2/101300283）;中央引導地方“優質粳稻靶向生物育種技術體系構建及應用”（2023JH6/100100039）。

收稿日期：2023-08-13

作者簡介：王彤（1989-），女，助理研究員，碩士，研究方向為水稻遺傳育種。

*通訊作者：于亞輝（1981-），男，研究員，博士，研究方向為水稻遺傳育種。