不同減肥處理對遼寧濱海地區(qū)稻米品質(zhì)的影響

夏明 李振宇 鄭英杰 王瑩 王彤 張麗麗 陳廣紅 王紹林 索巍巍 于亞輝

摘? 要：研究減肥處理對水稻稻米品質(zhì)的影響，以32份水稻新品種（品系）為試驗(yàn)材料，設(shè)置完全不施用化肥（F1）、當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田施用化肥量的60%（F2）、當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田施用化肥量的80%（F3）和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田施用水平施用化肥量（F4）4個(gè)施肥處理。研究結(jié)果顯示，不同處理方式對食味品質(zhì)產(chǎn)生了顯著影響，特別是F1處理顯示出明顯優(yōu)勢。進(jìn)一步分析表明，食味值與產(chǎn)量和糙米率呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)，而與米粒長寬比呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)；直鏈淀粉含量與產(chǎn)量、糙米率之間存在極顯著的正相關(guān)性；蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)量、精米率以及整精米率之間呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：水稻；減肥；相關(guān)分析；稻米品質(zhì)；

中圖分類號：S511.062? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673－6737（２０24）02－００14－０4

The Effects of Reducing Fertilizer Treatments on Rice Grain Quality

in Liaoning Coastal Region

XIA Ming ， LI Zhen-yu ， ZHENG Ying-jie ， WANG Ying ， WANG Tong ， ZHANG Li-li ，

CHEN Guang-hong ， WANG Shao-lin ， SUO Wei-wei ， YU Ya-hui*

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

Abstract： The study investigated the effects of different fertilization treatments on the quality of rice grains for 32 new rice varieties. The experiment included four fertilization treatments： no chemical fertilizer application（F1）， 60% of the local recommended fertilizer application（F2）， 80% of the local recommended fertilizer application（F3）， and the local recommended fertilizer application level（F4）. The results showed significant differences in taste quality among the different treatments， with the taste value of the F1 treatment significantly higher than the others. The correlation analysis revealed that taste value was significantly negatively correlated with yield and brown rice rate， and significantly positively correlated with the length-to-width ratio of rice grains. Moreover， amylose content was significantly positively correlated with yield and brown rice rate， while protein content was significantly positively correlated with yield， milled rice rate， and whole milled rice rate.

Key words： Rice; Reducing fertilizer; Correlation analysis; Rice grain quality

隨著我國社會的快速發(fā)展，人們對水稻的品質(zhì)要求不斷提升，選育優(yōu)質(zhì)高食味水稻品種成為育種人的新課題。遼寧省盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)粳稻，其中，位于遼河三角洲腹地的盤錦市，以優(yōu)質(zhì)“盤錦大米”聞名全國，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大米具有得天獨(dú)厚的氣候、地理和土壤優(yōu)勢。盤錦稻米在外觀、加工、理化、食味、衛(wèi)生品質(zhì)等性狀上優(yōu)于全國大部分同類產(chǎn)品。2012年9月19日，中國糧食行業(yè)協(xié)會授予盤錦市“生態(tài)稻米之鄉(xiāng)”稱號，成為我國唯一獲此殊榮的城市[1]。優(yōu)質(zhì)稻米已成為遼寧省水稻育種的重要目標(biāo)之一，趙一洲等[2]學(xué)者對1991～2015年間遼寧省審定的部分粳稻品種進(jìn)行了稻米品質(zhì)比較分析，發(fā)現(xiàn)遼寧省水稻品種在過去25年中呈現(xiàn)出子粒變長、變寬，堊白度減少，透明度、直鏈淀粉含量、膠稠度下降的趨勢?？傮w而言，隨著時(shí)間的推移，遼寧省水稻品種的品質(zhì)特征相似度和優(yōu)質(zhì)率逐步提高。

推動化肥減量化是鞏固糧食安全基礎(chǔ)、加速農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的必然要求，也是保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措[3]。在資源環(huán)境壓力持續(xù)增加的情況下，降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和肥水利用效率、保持耕地持續(xù)豐產(chǎn)能力成為水稻生產(chǎn)的迫切要求[4]。水稻稻米品質(zhì)受多基因控制，是一種復(fù)雜的農(nóng)藝性狀。此外，品質(zhì)與產(chǎn)量等其他農(nóng)藝性狀通常存在矛盾，難以協(xié)調(diào)統(tǒng)一，具體表現(xiàn)在優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)之間的矛盾、優(yōu)質(zhì)與抗逆性之間的矛盾，以及優(yōu)質(zhì)與環(huán)境之間的相互影響等方面[5]。在水稻減施化肥、提升品質(zhì)和穩(wěn)產(chǎn)保民生之間存在一個(gè)契合點(diǎn)，適量減施化肥和選用優(yōu)良水稻品種是一種行之有效的方法。本試驗(yàn)以遼寧省鹽堿地利用研究所新選育的32份新品種（品系）為材料，研究不同減肥處理對稻米碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)的影響，旨在為遼寧地區(qū)減肥提質(zhì)水稻育種提供理論參考。

1? 材料與方法

試驗(yàn)以遼寧省鹽堿地利用研究所新選育的優(yōu)良品系和生產(chǎn)上示范、推廣的32個(gè)水稻新品種（品系）為試材（表1），于2022年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行，位于遼寧盤錦，試驗(yàn)田為濱海鹽漬型水稻土。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：F1，完全不施用化肥；F2，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田施用化肥量的60%；F3，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田施用化肥量的80%，；F4，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田施用水平施用化肥量。使用緩釋肥作基肥（N、P2O5、K2O含量分別為30%、14%、8%），作為底肥一次施入。小區(qū)面積8 m2，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)間用田埂隔開。

采用溫室基質(zhì)旱育苗方式育苗，4月15日播種，5月24日機(jī)插移栽，10月5日收獲，其他管理同一般生產(chǎn)田。每小區(qū)收獲1 m2，自然晾曬，并存放40 d后進(jìn)行稻米品質(zhì)分析。參照GB/T17891-

2017測定糙米率、精米率和整精米率，利用瑞典FOSS公司的TM 1241近紅外快速品質(zhì)分析儀，測定精米樣品的米粒食味值、總蛋白質(zhì)含量、水份含量和直鏈淀粉含量。大米外觀品質(zhì)判定儀JWMT12測定堊白度、堊白粒率和米粒長寬比，大米精白度計(jì)MM1D測定精白度、透過度和白度。采用SPSS17.0進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同處理對稻米外觀和碾磨品質(zhì)的影響

由表2可知，F(xiàn)2處理糙米率最高，F(xiàn)1處理糙米率最低。F2、F3、F4處理間差異不顯著，但顯著高于F1處理；F4處理精米率最高，F(xiàn)1處理精米率低，F(xiàn)4處理精米率顯著高于F1處理；F4處理整精米率最高，F(xiàn)2處理整精米率低。F1、F2、F3處理間差異不顯著，但F1、F2處理顯著低于F4處理。在堊白粒率、堊白度、長寬比等性狀上各處理間差異不顯著?？梢姡S著化肥施用量的減少，稻米加工品質(zhì)下降。

不同處理的食味品質(zhì)差異顯著，其中F1處理的食味值顯著高于其它處理，F(xiàn)2、F3和F4處理的食味值差異不顯著。F1處理的直鏈淀粉含量和蛋白含量顯著低于其它處理，F(xiàn)4處理的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量高于其它處理。F4處理米粒水份含量顯著高于其它處理。綜上，F(xiàn)1處理有利于降低水稻的直鏈淀粉含量、含水量和蛋白質(zhì)含量，并且提高稻米的食味值。

2.2? 不同處理水稻品種（品系）稻米品質(zhì)的相關(guān)分析

通過對不同處理的外觀品質(zhì)和碾磨品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)分析表明（表3），碾磨品質(zhì)性狀中精米率與整精米率呈極顯著正相關(guān)。外觀品質(zhì)性狀中堊白粒率與堊白度、白度、精白度呈極顯著正相關(guān)，與透過度呈極顯著負(fù)相關(guān)；堊白度與米粒長寬比、白度、精白度呈顯著或極顯著正相關(guān)，與透過度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；米粒長寬比與白度、精白度呈極顯著正相關(guān)，與透過度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；白度與透過度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與精白度呈極顯著正相關(guān)；透過度與精白度呈顯著負(fù)相關(guān)。碾磨品質(zhì)性狀與外觀品質(zhì)性狀中精米率、整精米率和透過度呈極顯著正相關(guān)，與堊白粒率、堊白度、米粒長寬比、白度和精白度呈極顯著負(fù)相關(guān)。

由表4可知，不同處理水稻品種（品系）的稻米食味值與直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量與酸度呈顯著負(fù)相關(guān)；直鏈淀粉含量與蛋白質(zhì)含量間無顯著相關(guān)性。

由表5可知，不同處理水稻品種（品系）碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)的相關(guān)性較復(fù)雜。其中，食味值與糙米率呈極顯著負(fù)相關(guān)，與米粒長寬比呈極顯著正相關(guān)；直鏈淀粉含量與糙米率呈顯著正相關(guān)，與米粒長寬比呈顯著負(fù)相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與精米率、整精米率呈極顯著正相關(guān)，與堊白粒率、堊白度和米粒長寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)；米粒脂肪酸度與堊白粒率、堊白度和米粒長寬比呈極顯著正相關(guān)。

2.3? 不同處理水稻品種（品系）稻米外觀品質(zhì)性狀與食味品質(zhì)性狀的典型相關(guān)分析

以糙米率（X1）、精米率（X2）、整精米率（X3）、堊白粒率（X4）、堊白度（X5）、長寬比（X6）組成稻米外觀性狀組，以食味值（X7）、直鏈淀粉含量（X8）、水份（X9）、蛋白質(zhì)含量（X10）組成食味品質(zhì)性狀組，進(jìn)行兩組間的典型相關(guān)分析。由表6可知，第1、2典型變量累計(jì)貢獻(xiàn)率為90.4%，典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平。

在第 1 對典型相關(guān)變量構(gòu)成中，u1 和 v1 中分別以精米率、整精米率和蛋白質(zhì)含量的權(quán)重系數(shù)較大；在第 2 對典型相關(guān)變量構(gòu)成中，u2和 v2 中分別以精米率、堊白度、整精米率、堊白粒率、食味值和米粒長寬比權(quán)重系數(shù)較大。表明第 1 典型相關(guān)變量主要是由精米率、整精米率和蛋白質(zhì)含量所決定，第 2 典型相關(guān)變量主要是由精米率、堊白度、整精米率、堊白粒率、食味值和米粒長寬比所決定。

3? 結(jié)論

水稻的品質(zhì)直接影響消費(fèi)者對其的接受程度。優(yōu)質(zhì)水稻品種通常具有良好的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)。牟新宇等[6]研究發(fā)現(xiàn)精米率與整精米率與食味值呈正相關(guān)，堊白度與堊白粒率則呈負(fù)相關(guān)。鄭英杰等[7]研究指出，糙米率、精米率和整精米率之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)與外觀品質(zhì)中的堊白率和堊白度呈負(fù)相關(guān)。此外，蛋白質(zhì)含量與糙米率、精米率和整精米率之間存在顯著正相關(guān)。馬暢等[8]研究還表明，施氮量的增加會提高糙米率、精米率、整精米率和堊白度，但會導(dǎo)致堊白粒率和白度先增加后下降，透明度和精白度隨氮肥增加而下降。另外，孫麗麗等[9]研究也發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)含量越高的品系，其米飯外觀越差，食味值也較低。此外，有關(guān)研究還發(fā)現(xiàn)稻米食味值與直鏈淀粉含量密切相關(guān)，直鏈淀粉含量是影響食味品質(zhì)的關(guān)鍵性狀[10]。因此，直鏈淀粉含量低的稻米更具適口性。

試驗(yàn)研究結(jié)果表明F1處理的米粒食味值最高，直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量最低。同時(shí)，米粒食味值與糙米率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與米粒長寬比呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量與整精米率呈極顯著正相關(guān)，但與米粒長寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)。這表明在遼寧地區(qū)完全不施肥能夠降低稻米直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量，顯著提高稻米食味值。不同減肥處理對稻米外觀品質(zhì)和加工品質(zhì)影響不一，這可能與試驗(yàn)材料有關(guān)?？梢栽谝院蟮脑囼?yàn)中縮小減肥處理水平差距，增加減肥梯度來明確減肥對稻米品質(zhì)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王濱.“生態(tài)稻米之鄉(xiāng)”盤錦探秘[J].黑龍江糧食，2015，150（12）：38-41.

[2] 趙一洲，倪善君，張戰(zhàn)，李鑫，毛艇，張麗麗，劉研，劉福才.遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀及親緣關(guān)系變化分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2017，18（06）：1039-1045.

[3] 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部.到2025年化肥減量化行動方案.20221116.

[4] 李躍東，董立強(qiáng)，隋國民，柴振軍，徐婷婷.遼寧省水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀分析及技術(shù)優(yōu)化建議[J].中國稻米，2022，28（06）：98-101.

[5] 劉貴富，陳明江，李明，呂慧穎，葛毅強(qiáng)，魏珣，楊維才.水稻育種行業(yè)創(chuàng)新進(jìn)展[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2018，19（03）：416-429.DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.2018.03.006.

[6]牟新宇. 不同穗型粳稻品種產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的比較分析[D].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.DOI：10.27327/d.cnki.gshnu.2020.001106.

[7] 鄭英杰.遼寧濱海稻區(qū)水稻新品系品質(zhì)性狀分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（24）：1-5.

[8] 馬暢，呂小紅，王宇，付立東，任海，隋鑫，杜萌，李旭.濱海稻區(qū)不同施氮量下粳稻產(chǎn)量與品質(zhì)的關(guān)系[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（24）：70-75.DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.

2021.24.012.

[9] 孫麗麗，賈浩楊，李坤譯等.遼寧水稻新品系產(chǎn)量與米質(zhì)的關(guān)系及高食味品系特征分析[J].中國稻米，2022，28（03）：52-57.

[10] 王才林.江蘇省優(yōu)良食味粳稻品種培育的發(fā)展與啟示[J].中國稻米，2022，28（05）：82-91+106.