山東沿黃稻區(qū)麥茬直播稻品種產(chǎn)量和品質(zhì)特性的研究

郭濤 姜艷芳 王海鳳 張煥霞 房文文 薛芳 許增海 張士永

摘要 [目的]比較山東沿黃稻區(qū)麥茬直播種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)水稻品種。[方法]通過適當(dāng)晚播，考察品種的生育期、產(chǎn)量、品質(zhì)等指標(biāo)，明確其產(chǎn)量形成特征，對篩選品種適應(yīng)性和品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。[結(jié)果]不同水稻品種的生育期存在顯著差異，立香85、隆優(yōu)419等6個(gè)品種在該地區(qū)麥茬直播不能正常成熟;吉宏6號(hào)、秋田小町、HN-2019-93等10品種可以正常成熟，但產(chǎn)量存在顯著差異，產(chǎn)量在3 993.00～8 440.95 kg/hm2;稻米品質(zhì)分析表明，試驗(yàn)品種食味值在77.0～80.5，直鏈淀粉含量在17.9%～19.7%;淀粉RVA分析其淀粉特性表明，峰值黏度在2 303～2 839 cP，崩解值在1 077～1 327 cP，消減值在-314～63 cP。[結(jié)論] HN-2019-79和吉宏6號(hào)品種最適合該地區(qū)麥茬直播種植，產(chǎn)量在6 000 kg/hm2以上，食味品質(zhì)優(yōu)。

關(guān)鍵詞 麥茬直播稻;產(chǎn)量;品質(zhì);淀粉RVA

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2021）17-0030-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.008

Abstract [Objective] Direct-seeding rice varieties following wheat were studied with high-yield and high-quality in the yellow rice area of Shandong Province. [Method] The adaptability and quality of the selected rice varieties were evaluated with the characters of growth period， grain yield and quality through proper late sowing condition. [Result] There were significant differences in the growth period of different rice varieties. Six varieties including Lixiang 85 and Longyou 419 could not mature under this condition. Ten varieties including Jihong 6， Akitakomachi and HN-2019-93 could normally mature， but there were significant differences in yield between 3 993.00 and 8 440.95 kg/hm2. The analysis of rice quality showed that the taste value was between 77.0-80.5， and the amylose content was 17.9%-19.7%， respectively. Starch RVA analysis showed that the peak viscosity was 2 303-2 839 cP， the breakdown viscosity was 1 077-1 327 cP， and the setback viscosity was from -314 to 63 cP. [Conclusion] According to the test results， HN-2019-79 and Jihong 6 varieties were suitable for direct-seeding materials in this area following wheat with yield more than 6 000 kg/hm2 and excellent quality.

Key words Direct-seeding rice following wheat;Yield;Quality;Starch RVA profile

水稻是山東沿黃地區(qū)傳統(tǒng)作物，種植歷史悠久，是低洼易澇和部分鹽堿地區(qū)主要糧食作物。近年來，水稻種植面積不斷萎縮，除水資源條件外，關(guān)鍵制約因素在于生產(chǎn)成本上升、種植效益下降。傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)中育苗、插秧環(huán)節(jié)需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)由于農(nóng)村勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移、人口老齡化，高強(qiáng)度的插秧工作越來越難持續(xù)。因此，選擇適宜的水稻品種在麥?zhǔn)蘸筮M(jìn)行直播種植，降低生產(chǎn)成本已迫在眉睫。

近年來，黃淮稻區(qū)直播稻面積呈不斷擴(kuò)大趨勢，不同學(xué)者針對直播稻生產(chǎn)存在的問題開展了品種篩選、播期播量和病蟲草害防控等多方面研究。例如，孫學(xué)標(biāo)等[1]針對淮北地區(qū)稻、麥周年茬口緊張現(xiàn)狀，對引進(jìn)品種進(jìn)行了機(jī)直播比較試驗(yàn)，篩選出連粳15最適宜在淮北地區(qū)直播種植，該品種直播具有產(chǎn)量高、抗倒性好、加工品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)。黃年生等[2-3]針對不同地區(qū)開展了播種方式和播種量對產(chǎn)量影響的研究，為開展水稻機(jī)械化直播品比試驗(yàn)和生產(chǎn)提供依據(jù)。孫琪等[4]研究了播期對直播水稻產(chǎn)量、花后各器官干物質(zhì)和氮素積累及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響，探明了吉林地區(qū)直播稻最適播期為5月10日。戴凌云等[5]研究表明，播種量和行距對直播稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響明顯，且播種量和行距與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以非線性為主，因此在直播稻不同生育階段應(yīng)采取不同的栽培管理措施。

我國稻米品質(zhì)的評價(jià)指標(biāo)主要包括外觀品質(zhì)、加工品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)，不同學(xué)者研究了直播方式對稻米品質(zhì)的影響[6]。韓超等[7]研究發(fā)現(xiàn)，與機(jī)插秧水稻相比，水直播種植的糙米率、精米率和整精米率均有所下降，加工品質(zhì)相對變差，而堊白面積、堊白粒率和堊白度減少，稻米外觀品質(zhì)提高。姚義等[8]研究認(rèn)為，適當(dāng)晚播種對中熟中粳和遲熟中粳水稻的糙米率、精米率和整精米率均有所提高，加工品質(zhì)得到改善，而對早熟晚粳品種則剛好相反。霍中洋等[9]比較了不同種植方式水稻高產(chǎn)栽培條件下稻米品質(zhì)的變化規(guī)律，結(jié)果顯示與手栽和機(jī)插相比，直播外觀品質(zhì)略優(yōu)，加工品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)變劣。王在滿等[10]研究認(rèn)為，水稻機(jī)械穴播技術(shù)在適宜地區(qū)可以取得較高產(chǎn)量，有利于提高稻谷的整精米產(chǎn)量，稻米蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量在部分地區(qū)呈降低趨勢，同時(shí)顯著降低稻米的堊白粒率。鑒于此，筆者引進(jìn)了的16份材料進(jìn)行直播品比試驗(yàn)，通過適當(dāng)晚播，調(diào)查生育期和產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀來評價(jià)其適應(yīng)性;同時(shí)考察其加工品質(zhì)和食味特性，為該地麥茬直播稻種植品種選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6—11月在濟(jì)南稼禾香農(nóng)業(yè)科技有限公司試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為小麥，6月15日收獲，用秸稈還田粉碎機(jī)將小麥秸稈粉碎均勻地鋪在田里，然后用旋耕犁耙平，施三元復(fù)合肥600 kg/hm2作底肥。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)共引進(jìn)了的16份水稻品種，分別為吉宏6號(hào)、HN-2019-37、HN-2019-71、HN-2019-79、HN-2019-82、HN-2019-86、HN-2019-93、HN-2019-102、HN-2019-119、秋田小町、RH-1、立香85、隆優(yōu)419、隆優(yōu)852、K7623336、K105。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為篩選在該地區(qū)能夠安全成熟的水稻品種，進(jìn)行適當(dāng)晚播種植。7月1日人工進(jìn)行條播種植，每個(gè)材料種植20 m2，共8行，行距30 cm，播種量150 kg/hm2（秈稻品種種子量減半，75 kg/hm2）。7月2日上水;7月4日待田面無積水時(shí)，用40%噁草·丁草胺除草劑進(jìn)行土壤封閉。于7月20日、7月30日、8月10日分別追施尿素45、75、180 kg/hm2。其他管理措施同常規(guī)水稻種植。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

生育期內(nèi)記錄田間長勢、抽穗期、抗性等;全區(qū)水稻籽粒90%以上的實(shí)粒黃熟為成熟日期，成熟期測量株高;每小區(qū)靠邊第3行從0.5～1.5 m取樣，考察有效穗數(shù);隨機(jī)選取10穗進(jìn)行室內(nèi)考種，考察穗粒結(jié)構(gòu)、結(jié)實(shí)率、粒長、粒寬、千粒重;分小區(qū)收獲各材料，稱重，測量水分，換算成14.5%含水量重量（部分材料11月1日未成熟，不進(jìn)行測量性狀和收獲）。

稻谷收獲后，室溫放置30 d，待品質(zhì)穩(wěn)定后加工成糙米和精米，考察加工品質(zhì)（鋒速LTJM160型精米機(jī)，上海青浦綠洲檢測儀器有限公司）;采用食味計(jì)測定精米食味值、蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量（RCTA-11A型，日本佐竹公司），其標(biāo)準(zhǔn)米樣食味值82、蛋白質(zhì)含量7.9%、直鏈淀粉含量18.4%、水分含量14.3%，2次重復(fù)，取平均值。

1.5 淀粉RVA譜特征測定

將精米研磨成粉末（MM400型，德國萊馳），過100目篩子后備用。采用Perten公司生產(chǎn)的StarchMaster 2型RVA（rapid viscosity analyzer）快速測定，測定方法按照美國谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)（AACC）規(guī)程（1995-61-02）和RACI標(biāo)準(zhǔn)方法，考察其峰值黏度（Peak viscosity，PKV）、熱漿黏度（Hold viscosity，HPV）、冷膠黏度（Final viscosity，CPV）、崩解值（Breakdown，峰值黏度-熱漿黏度）、消減值（Setback，冷膠黏度-峰值黏度）、回復(fù)值（Consistence viscosity，冷膠黏度-熱漿黏度）6個(gè)指標(biāo)，黏滯性單位為cP（centiPoise），同時(shí)記錄起始糊化溫度（Pasting temperature，PaT）和到達(dá)峰值黏度時(shí)間（Peak time，PeT）。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

表型數(shù)據(jù)均以該性狀的平均值作為最終數(shù)值，采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0分析軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同直播稻品種主要農(nóng)藝性狀的比較

由表1可知，立香85等6個(gè)試驗(yàn)品種的抽穗期偏遲，7月1日播種，9月20日之后抽穗，11月1日成熟，在該地區(qū)作麥茬直播種植存在較高的風(fēng)險(xiǎn)。其余品種的生育期在113～121 d。HN-2019-71生育期最短，為113 d;吉宏6號(hào)、秋田小町、HN-2019-37等6個(gè)材料生育期為116 d，這7個(gè)品種生育期較合適，可以在該地區(qū)作麥茬直播稻種植。HN-2019-86等3個(gè)材料生育期為121 d，作麥茬直播稻種植存在一定風(fēng)險(xiǎn)，需麥?zhǔn)蘸髶尣缂皶r(shí)播種。

不能完全成熟的材料未進(jìn)行農(nóng)藝性狀考察。株高與直播稻抗倒性密切相關(guān)，能夠正常成熟的10份材料株高在82.0～96.2 cm，平均值為（90.5±4.45）cm，其中HN-2019-171最高，為96.2 cm，吉宏6號(hào)株高矮，為82.0 cm。10份材料穗型全部為彎穗，穗長16.9～20.7 cm，平均值為（19.5±114）cm，其中秋田小町穗子最長，而HN-2019-79穗子最短。

2.2 不同直播稻品種產(chǎn)量性狀的比較

水稻產(chǎn)量性狀由每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、穗數(shù)構(gòu)成。由表1可知，HN-2019-79的有效穗數(shù)最高，為393.0萬穗/hm2，而HN-2019-102和HN-2019-86的最低，為229.5萬穗/hm2;秋田小町理論產(chǎn)量最高，為8 440.95 kg/hm2;HN-2019-102理論產(chǎn)量最低，為3 993.00 kg/hm2。由表2可知，直播稻理論產(chǎn)量與株高、結(jié)實(shí)率、千粒重呈負(fù)相關(guān)，與穗長、穗粒數(shù)、穗數(shù)呈正相關(guān)，但只有穗數(shù)相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。因此，確保高的穗數(shù)是提高直播稻產(chǎn)量最有效的途徑。

2.3 不同直播稻品種稻米品質(zhì)性狀的比較

由表2可知，不同材料的外觀品質(zhì)存在顯著差異，稻米堊白增加會(huì)顯著降低其外觀品質(zhì)和商品性，稻米堊白粒率在0～40%，平均值為9.9%，吉宏6號(hào)、HN-2019-82、HN-2019-93、HN-2019-102和HN-2019-119共5個(gè)材料堊白粒率最低，外觀品質(zhì)最好。加工品質(zhì)與商品性直接相關(guān)，不同材料的加工品質(zhì)也存在顯著不同，糙米率平均值為81.8%，其中HN-2019-82的最高，為83.5%，HN-2019-37-1的最低，為79.1%;精米率平均值為70.6%，其中HN-2019-102的精米率最高，為74.1%，秋田小町的精米率最低，為63.2%。大米蛋白質(zhì)含量在7.6%～8.8%，平均含量為8.0%;直鏈淀粉含量在17.9%～19.7%，平均含量為18.7%;大米食味值在77.0～80.5，平均值為79.5。

2.4 不同直播稻品種淀粉RVA特性的比較

由表3可知，不同材料的淀粉RVA特征值存在顯著不同，峰值黏度變幅在2 303～2 839 cP，HN-2019-93-2的最高，秋田小町的最低;熱漿黏度變幅在1 200～1 626 cP，HN-2019-102的熱漿黏度最高，而秋田小町最低;冷膠黏度變幅在2 300～2 761 cP，HN-2019-102的冷膠黏度最高，而秋田小町最低;一般認(rèn)為崩解值越大，消減值越小，稻米食味品質(zhì)越好，直播稻材料的崩解值在1 077～1 327 cP，其中HN-2019-93、吉宏6號(hào)、HN-2019-79共3個(gè)材料的崩解值較大，消減值在-314～63 cP，其中吉宏6號(hào)、HN-2019-79、HN-2019-93共3個(gè)材料的消減值較小。稻米糊化溫度在60.0～67.0 ℃，平均65.1℃;到達(dá)峰值黏度的時(shí)間在357.0～365.0 s，平均360.1 s。

3 結(jié)論

綜合各性狀結(jié)果顯示，HN-2019-93和吉宏6號(hào)材料最適合在山東沿黃稻區(qū)麥茬直播種植，在晚播條件下理論產(chǎn)量較高，在6 000 kg/hm2以上;加工品質(zhì)較好，糙米率82%以上，精米率70%以上;理化指標(biāo)和食味品質(zhì)好，蛋白質(zhì)含量8.1%，食味值80.0分左右。淀粉RVA譜特征值顯示2個(gè)品種食味品質(zhì)優(yōu)，其峰值黏度在2 700 cP以上，崩解值在1 300 cP以上，而消減值均為負(fù)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫學(xué)標(biāo)，譚維娜，孫憲雪，等.淮北稻區(qū)適宜直播水稻品種的初步篩選[J].中國農(nóng)技推廣，2020，36（9）：29-32.

[2] 黃年生，曾波，李愛宏，等.水稻機(jī)械化直播品比試驗(yàn)適宜播種量研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（21）：152-156.

[3] 滕祥勇，李鵬志，林秀云，等.播種量對水稻旱直播產(chǎn)量的影響研究[J].北方水稻，2019，49（5）：13-16.

[4] 孫琪，耿艷秋，金峰，等.播期對直播水稻產(chǎn)量、花后各器官干物質(zhì)和氮素積累及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J].作物雜志，2020（5）：119-126.

[5] 戴凌云，吳建中，郭登兄，等.播種量及行距對直播稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（7）：43-45.

[6] 王慧，張從合，陳金節(jié)，等.稻米品質(zhì)性狀影響因素及相關(guān)基因研究進(jìn)展[J].中國稻米，2018，24（4）：16-21.

[7] 韓超，許方甫，卞金龍，等.淮北地區(qū)機(jī)械化種植方式對不同生育類型優(yōu)質(zhì)食味粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2018，44（11）：1681-1693.

[8] 姚義，霍中洋，張洪程，等.播期對麥茬直播粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（15）：3098-3107.

[9] 霍中洋，李杰，許軻，等.高產(chǎn)栽培條件下種植方式對不同生育類型粳稻米質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（19）：3932-3945.

[10] 王在滿，羅錫文，陳雄飛，等.水稻機(jī)械化穴播技術(shù)對稻米品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（16）：16-21.