安徽省稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法研究

摘要：為定量化評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)綜合性狀，利用安徽省2008—2021年中秈和中粳水稻區(qū)域性試驗(yàn)稻米品質(zhì)資料，根據(jù)食用稻品種品質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以整精米率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量作為稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用分級(jí)賦值、線性加權(quán)求和等方法以及計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，確定中秈和中粳稻米品質(zhì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，并構(gòu)建稻米品質(zhì)指數(shù)（ rice quality index ，IRQ，中秈和中粳稻米品質(zhì)指數(shù)分別用IRQ1和IRQ2表示）以及中秈和中粳稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法。結(jié)果表明，中秈稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)中整精米率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量權(quán)重系數(shù)分別為0.20、0.26、0.06、0.22、0.10、0.16，中粳稻米中分別為0.23、0.28、0.10、0.08、0.15、0.16，其中堊白度是影響中秈和中粳稻米品質(zhì)的主要因素。中秈優(yōu)質(zhì)稻米一至三等和普通稻米對(duì)應(yīng)的稻米品質(zhì)指數(shù)閾值分別為：IRQ1≥3.94、3.94gt; IRQ1≥3.47、3.47gt; IRQ1≥3.17、IRQ1lt;3.17，中粳優(yōu)質(zhì)稻米一至三等和普通稻米對(duì)應(yīng)的品質(zhì)指數(shù)閾值分別為：IRQ2≥3.82、3.82gt; IRQ2≥3.33、3.33gt; IRQ2≥3.04、IRQ2lt;3.04。經(jīng)驗(yàn)證，構(gòu)建的中秈和中粳稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)于安徽省多品種樣本檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率分別為81.4%和80.0%，單品種樣本檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率分別為85.7%和92.9%；對(duì)于其他部分省份多品種樣本檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率均在80%以上，該方法可用于不同區(qū)域中秈和中粳稻米綜合品質(zhì)的定量化評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：水稻；中秈；中粳；稻米品質(zhì)；評(píng)價(jià)方法

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0538

中圖分類號(hào)：S511.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10080864（2024）06014107

水稻是我國(guó)主要糧食作物之一，近65%的人口以稻米為主食[1]。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米的需求不斷提升，稻米品質(zhì)已成為影響我國(guó)稻米市場(chǎng)發(fā)展的決定因素。稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作為一種衡量稻米品質(zhì)優(yōu)劣的重要依據(jù)，對(duì)指導(dǎo)我國(guó)稻米品質(zhì)改良、促進(jìn)優(yōu)質(zhì)稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義[2]。20 世紀(jì)80年代，中國(guó)水稻研究所制定了我國(guó)第一個(gè)稻米評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)NY 122—1986《優(yōu)質(zhì)食用稻米》[3]（已廢止），該標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施在品種審定、優(yōu)質(zhì)稻米評(píng)選、品種改良等方面發(fā)揮了重要作用[2]。隨著人們生產(chǎn)生活對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米的需求不斷提升，專家學(xué)者們相繼制修訂了NY/T 593—2002《食用稻品種品質(zhì)》[4]（已廢止）、GB 1350—2009《稻谷》[5]、NY/T593—2013《食用稻品種品質(zhì)》（已廢止）[6]、GB/T17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》[7]、GB/T 1354—2018《大米》[8]、NY/T 593—2021《食用稻品種品質(zhì)》[9]等標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范稻米生產(chǎn)和科學(xué)評(píng)定稻米品質(zhì)。

目前，NY/T 593—2021《食用稻品種品質(zhì)》[8]作為最新的稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在水稻品種培育、品種審定、區(qū)域試驗(yàn)等級(jí)判定等方面得到廣泛應(yīng)用[2]，該標(biāo)準(zhǔn)將稻米品質(zhì)分為優(yōu)質(zhì)一等、二等、三等和普通稻米4個(gè)等級(jí)，其中粳稻和秈稻評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以整精米率、堊白度、透明度、感官品質(zhì)、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量7項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)全部符合相應(yīng)等級(jí)要求的最低等級(jí)，即7項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中有1項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)為最低等級(jí)和多項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)同時(shí)為最低等級(jí)的情況下，稻米品質(zhì)等級(jí)均相同。因此，該方法在定量化評(píng)價(jià)稻米綜合品質(zhì)方面客觀性存在一定不足。稻米優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)過程中，明確產(chǎn)地環(huán)境、氣候因子、栽培管理措施等因素對(duì)其品質(zhì)的定量化影響，已成為眾多水稻育種和栽培專家研究的重點(diǎn)[10-13]。但現(xiàn)有研究多以對(duì)稻米單項(xiàng)品質(zhì)的影響為主[14-16]，關(guān)于稻米綜合品質(zhì)影響的研究相對(duì)較少，究其原因可能與現(xiàn)有稻米綜合品質(zhì)定量化評(píng)價(jià)的客觀性不足有關(guān)。

圍繞稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法已開展了大量研究，2002 年頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 593—2002《食用稻品種品質(zhì)》[4]對(duì)10項(xiàng)稻米品質(zhì)指標(biāo)采用加權(quán)計(jì)分的方式構(gòu)建質(zhì)量指數(shù)，用于反映稻米綜合品質(zhì)，該標(biāo)準(zhǔn)于2013年已廢止。阮新民等[17]、王業(yè)成等[18]根據(jù)稻米品質(zhì)指標(biāo)，采用投影尋蹤法構(gòu)建了稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法；楊澤敏等[19]對(duì)灰色關(guān)聯(lián)分析方法進(jìn)行改進(jìn)，引入權(quán)重，開展稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)；劉秋員等[20]將熵權(quán)法與模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)建了粳稻稻米品質(zhì)的熵權(quán)模糊綜合評(píng)判模型；林文浩[21]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneural network，ANN）理論，研發(fā)了SOM（selforganizingmap）和BP（back propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，用于雜交秈稻稻米品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)；楊政水[22]利用加權(quán)關(guān)聯(lián)度構(gòu)建了灰色米質(zhì)指數(shù)，并依據(jù)灰色米質(zhì)指數(shù)對(duì)稻米品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)判和分級(jí)。然而，隨著NY/T 593—2021《食用稻品種品質(zhì)》[9]的頒布實(shí)施，稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)有所改變，上述研究中關(guān)于稻米綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)方法難以適應(yīng)現(xiàn)代稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。此外，部分研究中稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)存在人為設(shè)定，導(dǎo)致稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法的客觀性不強(qiáng)。因此，構(gòu)建一種與最新稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相符，且能客觀反映稻米綜合品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法十分必要。本研究利用安徽省2008—2021年中秈和中粳水稻區(qū)域性試驗(yàn)稻米品質(zhì)資料，參照NY/T 593—2021《食用稻品種品質(zhì)》[9]評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用分級(jí)賦值、線性加權(quán)求和等方法及計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，構(gòu)建了稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法，以期為稻米品質(zhì)綜合性狀評(píng)判及影響因素研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

中秈和中粳稻米品質(zhì)資料來源于安徽省2008—2021年水稻區(qū)域性試驗(yàn)，稻米品質(zhì)指標(biāo)包括整精米率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量6項(xiàng)。用于構(gòu)建中秈和中粳稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法的樣本數(shù)分別為864和309個(gè)，用于評(píng)價(jià)方法驗(yàn)證的樣本數(shù)分別為140和70個(gè)。