日本寒冷地帶北海道抑制粳稻生成白未熟粒的栽培法

丹野 久

（北海道農產協會，日本 北海道札幌，060-0004）

糙米的白色未成熟籽粒（簡稱“白未熟粒”）的產生是降低整粒比率從而降低標準等級的主要原因（表 1）。例如，在北海道，如 1993、2003年的冷害年，青綠色的未成熟籽粒（簡稱“青未熟粒”）多發[2-3]，而1997、2009年及 2014年，乳白粒、心白粒、腹白粒及基部未熟粒等白未熟粒多發（圖 1）[5-7]，成為品質等級下降的主要原因。

對于青未熟粒，由于鼓勵種植抽穗早的品種，培養移植后返青良好的健苗，以及遵守移植適合期等促進抽穗的基本技術[8-9]，其結果使抽穗后，確保成熟期氣溫的升高，籽粒可以充分成熟，從而減少了青未熟粒的產生。

關于白未熟粒，北海道的主要品種“きらら397”(“閃光 397”)，在 1990年多發并成了問題，但最終還是弄清其產生原因[10-11]。此外，還發現近年培育出的優良食味品種“ゆめぴりか”（“夢美”）和“きたくりん”（“北潔”）中的白未熟粒發生比“ななつぼし”（“七星”）多，相關研究報告闡述了其發生原因和栽培方法的應對措施[12]。本報告主要介紹關于這些抑制生成白未熟粒栽培試驗的概要。

1 品種間差異

將高溫年的未熟粒分為乳白粒、基部未熟粒、腹白粒、青未熟粒及其他種類時，乳白粒和腹白粒較多（圖 2）。在品種之間，發現 1984—1988年培育的主要品種的乳白粒，“閃光397”和“ゆきひかり”（“雪光”）比“空育125號”多（圖3）。此外，近年在2001—2012年培育的3個品種中，“夢美”和“北潔”比“七星”乳白粒多，而“北潔”比其他兩個品種基部未熟粒多（圖4）。

表1 農產品檢查標準中粳稻糙米和糯稻糙米的品質等級[1]①

圖1 白未熟粒、青未熟粒及死米[4]

圖2 高溫年各種未熟粒的發生比率之一例[13]

圖3 不同品種、施肥及年度的乳白粒比率[13]

2 施肥量和每平米稻谷數量

抽穗期以后光合作用的減少（止葉葉身的切除）使白未熟粒產生增多，與腹白粒相比乳白粒和心白粒增加得更多，而且越接近抽穗期，比率越高，在成熟后期也有所增加（圖5）。

圖4 各品種的白未熟粒及死米的發生率比較[4]

圖5 止葉切除日期對乳白粒、心白粒、腹白粒比率的影響[13]

施肥方面，標肥比起無氮、多肥比起標肥，施肥量越多乳白粒和腹白粒的產生也越多（圖3）。這些白未熟粒的產生與成熟期的氮吸收量以及每平方米的稻谷數量有正相關關系（圖6～8）。即施肥的氮含量越多，每平方米的稻谷數量越多，白未熟粒發生率就越高，如果稻谷數量超過約 30 000粒，則會變得特別高（圖 7、圖 8），因此栽培時不得超過這個限量。另外，在每平方米稻谷數超過30 000粒的情況下，白未熟粒增加的比例也發現有品種間的差異。

圖6 成熟期的氮吸收量與乳白粒、腹白粒比率的關系[10]

圖7 每平米稻谷數量與乳白粒、腹白粒比率及檢查等級之間的關系（供試品種為“閃光397”）[10]

另一方面，多肥栽培也易產生倒伏。例如，抽穗后40天中的日均累計氣溫與乳白粒、基部未熟粒以及腹白粒這3種白未熟粒的合計發生比率之間的關系中，在820～860 ℃有最低的二次回歸曲線關系。由于倒伏的發生，白未熟粒比率比相同回歸曲線大幅提高（圖9）。

圖8 不同品種時的每平米稻谷數量與白未熟粒、死米比率之間的關系（供試品種為：夢美和七星）[12]

圖9 倒伏發生對出穗后40天中的日平均累計氣溫與乳白粒、基部未熟粒、腹白粒比率之間的關系產生的影響[13]

3 種植密度和稻穗整齊性

關于種植密度和收割時期，中苗和成苗都是在疏植時乳白粒和心白粒的發生率高，由于收割時期的延遲而提高[15]（圖10，圖11）。因此，遵守種植密度標準，進行適期收割的重要性就很明了了。

由于北海道與東北以南地區相比，生長初期的氣候比較涼爽，初期的分蘗發育較差，抽穗前的生長時間也短，抽穗整齊性較差，因而會產生較多的延遲分蘗。特別是在疏植栽培中，遲穗的籽粒在過了收割適期后會變得肥大，在適期收割時用粒厚篩選機被選為不良籽粒，在遲割時則作為乳白粒等被選為了好糙米。

圖10 不同秧苗種類和收割時期的種植密度對乳白粒、心白粒比率的影響[12]

圖11 不同秧苗種類時的收割日期與乳白粒·心白粒比率的關系[13]

另外，育苗時期的苗 2.5葉期以后，如果育秧棚內的氣溫超過 25 ℃以上的話，會發生早期異常抽穗（圖 12）。由于這個問題，會導致稻穗整齊性不良，產生白未熟粒（圖13）。

圖12 早期異常抽穗的模式[17]

圖13 稻穗整齊性的好壞與白未熟粒、死米比率之間的關系[4]

另外在秧苗種類方面，有成苗比中苗乳白粒、心白粒的發生率高的試驗結果（圖 10），也有即使同樣的“閃光397”，在乳白粒、腹白粒比率上這些苗種之間沒有差異的情況[10]。而且，收割時期和乳白粒等產生之間的關系上，也有隨著收割延緩，未熟粒比率下降的情況（圖 14），栽培條件不同，結果也不同。

4 過度分蘗和深水灌溉

在初期生長良好的情況下，通過深水灌溉抑制后期過度分蘗，可使成熟率升高，千粒重變重且豐產，并且品質也有提高的傾向（表2）。由于深水灌溉，使得在抽穗后的第10天，每穗的莖干物重變重[11,19]。但是，也需要注意，由于深水灌溉，桿長變長容易倒伏。

圖14 抽穗后的日平均累計氣溫與整粒率及未熟粒比率之間的關系—這是沒有因收割延遲而導致未熟粒產生的例子[18]

表2 分月期開始的深水管理對產量和糙米品質的影響[11]

5 成熟期的土壤水分

成熟期的土壤水分不足可造成千粒重下降而導致減產和腹白粒增加造成的糙米品質降低（表3）。特別是硅酸少的情況下，腹白粒的發生變得尤為顯著（圖 15）。早期的排水會導致土壤水分不足，從而產生小粒化導致的減收和腹白粒多發的現象，因此要注意在排水時期進行間歇性灌溉以保持適當的土壤水分。

表3 抽穗后2～4周的土壤吸水能力、精糙米產量及米粒品質[20]

圖15 抽穗后2～4周的缺水時，硅酸及稻草的施用對腹白比率的影響[20]

6 未熟粒產生的機制和栽培技術的對應

隨著從抽穗期到齊穗期 10天后所流轉的每粒稻谷非結構性碳水化合物（NSC）量，以及從粗糙米產量中減去同流轉量的成熟期間每粒稻谷增加的NSC量越多，白未熟粒和死米的產生就越少[21-22]（圖 16）。NSC是可作為植物自身能源利用的糖和淀粉等的總稱。

圖16 每粒稻谷非結構性碳水化合物（NSC）流轉量以及每粒稻谷成熟期NSC增加量與白未熟粒、死米比率之間的關系[12]

也就是說，由于過度施肥和土壤氮吸收過多導致初期生長過剩，使得每平方米的稻谷數量過多，在稻谷之間就會發生光合成淀粉的競爭，在弱勢穎果中會產生腹白粒，而在強勢穎果中則會產生乳白粒和白死米。另外，由于育苗時高溫導致的早期異常抽穗、晚植及疏植所致的初期生長不良，當齊穗性不良時，弱勢穎果就會產生乳白粒和白死米，特別是遲穗會由于低溫產生青死米（圖17）。

對于這些每平米稻谷數量的過剩問題，有必要通過遵守施肥標準及通過土壤診斷來施肥等進行解決（表4）。另外，對于初期生長過剩，可以從分蘗期開始進行深水管理。另外，由于青死米的產生多在每粒稻谷的成熟溫度0.03 ℃/稻谷/m2以下，所以在每平米稻谷數量適當化的同時，通過適期移植和促進初期生長[8-9]提早抽穗期。

圖17 白未熟粒、死米與生長及栽培管理的關系[4]

表4 北海道米 的白未熟粒 ? 死米的發生原因和減輕對策[12]

為了提高齊穗性，可通過在移植時遵守標準的種植密度等，促進初期生長。此外，為了避免早期異常抽穗，在育苗時，苗 2.5葉期以后使溫室內溫度低于 25 ℃，以及在移植時，葉齡達到品種上限之前進行移植是非常重要的。

乳白粒及基部未熟粒的產生存在品種間差異。例如，在成熟期氮吸收量急劇下降，光合成量驟減，或者在成熟期的日照少時產生乳白粒，以及即使在成熟后半期，氣溫也很難下降時產生基部未熟粒等，由于栽培農田的土壤特性和氣象條件等，容易產生各種白未熟粒的時候，有必要選定合適的品種來應對。

7 色選機的應用

從1990年代后半開始，以大型稻谷共同烘干儲藏設施為中心，逐步引入色選機（圖 18）。即經粒厚篩選后，再通過色選機，可以除去乳白粒、青米等未熟粒、受害粒和著色粒。由此，雖然篩選后成品率會降低，但確實可以提高糙米等級成為一等品，還可以提高糙米的白度和碾米時的出米率（表5）。此外，在進行粒厚選別時，使用較窄的篩目，之后再通過使用色選機將其制成一等米，可以將分選后的糙米成品率和整粒率兩者都提高，并使其成為一等米（表6）。

圖18 稻谷共同干燥調制儲藏設施稻谷收貨到糙米出貨的流程[23]

表5 粒厚篩選和色選組合時的糙米白度和碾米出米率[24]

表6 粒厚篩選和色選組合時的成品比率檢查等級及整粒比率的提高[23]

8 一等米比率的提高

由于這些栽培技術以及糙米選別技術的提高，北海道米的一等米比率在過去40年中大幅上升（圖19）。因此，在過去的20年中，除了成熟期前半低溫寡照的 1997年和受冷害影響的 2003年兩年外，1998年以后北海道的一等米比率大體上都超過了日本全國平均水平。但是，最近的2009年和 2014年雖然幾乎和全國平均水平相同或稍高些，但比其他年份要稍低。這些下降是由于抽穗延遲時在成熟期低溫下產生的成熟障礙引起的腹白粒，以及由于齊穗不良而產生的白未熟粒所造成的[6-7]。

在白未熟粒多發時，如北海道引入色選機前曾一時采取過，通過使粒厚選別機的網孔寬度比平常更寬，或用通常的篩網在粒厚選別后再加上色選機，可以去除白未熟粒。但是，這些方法降低了成品比率，特別是色選機的使用需要追加額外的費用和勞力，從而降低了生產者的收入。為避免這些，有必要推廣抑制白未熟粒產生的基本技術。另外，在1997年的成熟期前半由于低溫寡照而造成的白未熟粒[5]（圖19），通過栽培方法進行應對也很困難，希望在品種育成方面能夠找到對策。

圖19 1971年以后北海道和日本全國的一等米比率的推移[25]

備注：

1. 參考文獻中，除注明國家的期刊外，其余均為日語期刊。

2. 本文的彩色圖表可從本刊官網（http://lyspkj.ijournal.cn/ch/index.axpx）、中國知網、萬方、維普、超星等數據庫下載獲取。