栽培措施对稻米品质影响的研究进展

谢成林 唐建鹏 姚义 陆佩玲

（扬州市农业委员会，江苏扬州225002；第一作者：yztgz@163.com）

栽培措施对稻米品质影响的研究进展

谢成林 唐建鹏 姚义 陆佩玲

（扬州市农业委员会，江苏扬州225002；第一作者：yztgz@163.com）

随着生活水平的提高，稻米品质愈发受到人们的关注。本文概述了本世纪以来，我国农业科技工作者在栽培措施对稻米品质影响方面的一些研究成果，并从播期、密度、种植方式、肥料运筹、水分管理和种养模式等方面总结了优质稻米生产技术，供生产者参考。

稻米品质；栽培措施；研究进展

水稻是我国第一大粮食作物，60%以上的人口以稻米为主食。自2004年以来，我国水稻总产连续增长，实现了“十二连增”，达到2亿多t，不仅满足了基本需求，而且出现连年有余。但近年来，我国进口大米数量逐年上升，除国外大米价格低于我国这个原因外，另一重要因素是其稻米品质明显优于我国[1]。稻米品质的评价指标，一般包括加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质等4个主要方面，整精米率、垩白度、直链淀粉含量和蛋白质含量分别是这4个品质的主要定级指标。其中，外观品质和蒸煮食味品质是最重要的稻米品质性状和评价指标。稻米品质主要由遗传因素决定，但环境因素对其也有较大影响。随着城乡居民生活水平的不断提高，人们越来越关注稻米品质。为满足人们对优质稻米的需求，本世纪以来，我国广大农业科技工作者对稻米品质的研究越来越重视，在水稻的优质栽培方面开展了较多研究。本文围绕主要栽培措施，探讨了前人对稻米品质影响的研究结果，旨在总结出水稻优质栽培措施供生产参考。

1 播期对稻米品质的影响

播期影响稻米品质的本质是温度，而且主要是灌浆期温度对稻米品质的影响。提早播种，可以延长生育期，保证灌浆时间和温度，但也可能遭遇高温伤害，灌浆过快，导致灌浆不充实和结实率下降；播期推迟，生育期相对缩短，全生育期积温和光照时数极显著减少，生育后期有可能遭遇冷害，严重影响产量和品质。程方民等[2]研究表明，随着播期的推迟，整精米率升高，但也受品种熟期影响，晚熟品种过晚种植也不利于优质形成。姚义等[3]研究了播期对麦茬直播稻品质的影响，也表明随着播期的推迟，中熟中粳稻和迟熟中粳稻品种的加工品质变优，而早熟晚粳稻变劣。朱镇等[4-5]的研究结果则相反，早熟晚粳稻南粳44加工品质随播期延迟而提高，中熟晚粳稻南粳46整精米率在各播期处理间无显著差异，这可能受试验播期和播种地点影响。播期对外观品质的影响比较明显，适宜播期内，随着播期的延迟，垩白粒率和垩白度降低，外观品质有所改善[2-3]。但邢志鹏等[6]研究表明，随播期的延迟，垩白粒率和垩白度增加；而朱镇等[5]研究认为，随播期延迟，垩白粒率和垩白度呈曲线变化，这可能与品种有关；秦阳等[7]认为，垩白度高的品种推迟播种能使垩白降低，而垩白度低的品种则相反。播期对蒸煮食味品质的影响，一般认为随播期的推迟，直链淀粉含量降低[3，6]。这主要是因为直链淀粉含量与抽穗后6～15 d的温度有关，高温可使直链淀粉含量提高[8]。而程方民等[2]研究认为，直链淀粉含量的表现与品种本身直链淀粉含量的高低有关。对营养品质而言，一般认为随播期推迟，稻米蛋白质含量升高[4-5，9]，但也受品种影响。姚义等[3]认为，随播期推迟中熟中粳稻品种稻米蛋白质含量降低，而迟熟中粳稻品种却升高。总体来说，播期对稻米品质的影响，对于早熟和中熟品种而言，适当延迟播期能使稻米品质得到改善，对于晚熟品种，播期延迟不仅产量下降而且品质变劣。但不同品质性状对播期变化的反应表现不一，垩白度、垩白粒率变异最大，其次是胶稠度、整精米率和蛋白质含量，最后是糙米率、精米率和直链淀粉含量[3，9-10]。

2 播栽密度对稻米品质的影响

播栽密度决定了基本苗数，不仅影响产量，而且对稻米品质也有影响。不同水稻品种形成优良品质都有其最适宜栽插密度。栽插密度对加工和外观品质影响较大，不同学者观点不一。徐春梅等[11-12]认为，稀植或扩大行距有利于整精米率和垩白度的改善。钱银飞等[13]研究表明，密度增大造成田间生长郁闭，透光通气减弱，“青米”粒增加，使加工和外观品质变劣。而吴春赞等[14-15]研究表明，一定范围内，随栽插密度增加，整精米率上升，垩白粒率和垩白度下降。潘圣刚等[16]研究也认为，密植可以降低垩白粒率和垩白度，稀植条件下次生分蘖的比例增多，抽穗整齐度差，收获时过熟和未熟谷粒的比例增加，因而垩白粒率和垩白度增大。王成瑷等[17]研究认为，密度过大或过小都会导致垩白粒率和垩白度上升。对蒸煮食味品质的影响，王成瑷等[14，17]研究认为，随栽插密度增加，直链淀粉含量降低。而钱银飞等[12-13]研究认为，随密度的增加，直链淀粉含量逐渐增加，胶稠度逐渐增长，同时密度也会影响RVA谱特性[18]。对营养品质的影响，徐春梅等[11，14]认为，稻米蛋白质含量随栽插密度的增加而增高。而钱银飞等[13]研究表明，随着机插密度增大，稻株从土壤中吸收的氮素减少，导致稻米蛋白质含量下降。周培南等[12]研究认为，稀植能提高稻米蛋白质含量。在保证产量的前提下，兼顾稻米品质，应合理密植甚至稀植。等密度条件下，株行距配置则能调节水稻群体微环境，协调群体与个体的关系，宽行窄株不仅有利于产量提高，也能有效改善稻米品质[19]。

3 种植方式对稻米品质的影响

近年来水稻种植方式主要有4种：机插、手栽、抛秧和直播。机插可分为毯苗机插和钵苗机插，抛秧可分点抛、撒抛和摆栽，直播有机械直播和人工直播。稻作方式对稻米品质有较大影响。

3.1 对加工品质的影响

霍中洋等[20]研究表明，高产栽培模式下，早熟晚粳稻的精米率和整精米率表现为手栽＞机插＞直播，而迟熟中粳和中熟中粳稻则表现为机插＞手栽＞直播；郭振华则[21]认为，迟熟中粳稻的整精米率为手栽>机插。杨波等[22-23]研究发现，淮北地区水稻糙米率、精米率表现为直播>机插>手栽，整精米率表现不确定。邢志鹏等[24-25]研究认为，钵苗机插稻的整精米率较毯苗机插和机械直播高。王在满等[26]认为，机械穴播的整精米率高于机插秧。郭保卫等[27]研究表明，不同抛栽方式的稻米糙米率、精米率和整精米率均表现为摆栽>点抛>撒抛。钵苗机插、机械穴播和摆栽等机械种稻方式精确水稻群体结构，有利于光合物质积累，提高了稻米加工品质。而手栽、机插和直播的加工品质表现不太稳定。

3.2 对外观品质的影响

一般来说，直播稻外观品质略优于手栽和机插稻，这可能与直播稻每穗粒数少、米粒小、容易充实有关[22]。手栽稻库强，相对来讲源不足，其垩白粒率和垩白度偏高[28]。而手栽和机插稻的外观品质结论不一。孟德龙等[22-23]认为，手栽稻垩白粒率和垩白度高于机插稻；而郭振华等[21，29]研究认为，机插＞手栽；霍中洋等[20]认为，垩白粒率手栽＞机插，垩白大小机插＞手栽，而垩白度因品种熟期而异，早熟晚粳和常规迟熟中粳手栽＞机插，中熟中粳和杂交迟熟中粳机插＞手栽。谢成林等[24-25]认为，钵苗机插稻的垩白粒率和垩白度显著高于毯苗机插，可能与钵苗机插水稻灌浆速率过快有关；郭保卫等[27]认为，稻米垩白粒率和垩白度均表现为摆栽>点抛>撒抛。稻米外观品质受移栽方式影响较大，而且还有水稻“源库流”的协调性和气候条件的影响。总体上，直播方式的稻米外观品质较好，而手栽和机插因品种而异，钵苗机插和摆栽均提高了垩白粒率和垩白度，外观品质变劣。

3.3 对蒸煮食味品质的影响

霍中洋等[20，23，30]研究表明，在同一地区不同熟期品种的稻米直链淀粉含量均表现为直播>机插>手栽，胶稠度表现为手栽>机插>直播，表明手栽稻蒸煮食味品质优于机插和直播稻。杨波等[22]认为，直播稻直链淀粉含量小于机插稻、手栽稻，胶稠度手栽稻大于机插稻、直播稻。邢志鹏等[24-25]认为，稻米直链淀粉含量表现出机械直播>毯苗机插>钵苗机插，胶稠度则相反，钵苗机插的蒸煮食味品质较好。郭保卫等[27]认为，稻米的直链淀粉含量和胶稠度表现摆栽>点抛>撒抛，机插稻的直链淀粉含量高于抛栽。多数研究认为，直链淀粉含量与稻米蒸煮食味品质呈显著负相关，胶稠度与蒸煮食味品质呈显著正相关。总体上，蒸煮食味品质手栽优于机插和直播，钵苗机插和摆栽也提高了蒸煮食味品质。

3.4 对营养品质的影响

孟德龙等[21-23]认为，同一品种在同一地区种植蛋白质含量表现为直播＞机插＞手栽。霍中洋等[20]研究表明，手栽和机插的蛋白质含量相当，且略高于直播稻。邢志鹏等[25]研究发现，稻米蛋白质含量钵苗机插>毯苗机插>机械直播。郭保卫等[27]认为，机插稻的蛋白质含量大于抛栽，而不同抛栽方式的蛋白质含量表现为摆栽>点抛>撒抛。蛋白质含量是衡量稻米营养品质的重要指标，移栽方式对稻米营养品质影响结果不一，而且稻米蛋白质含量受施肥影响较大。

4 肥料对稻米品质的影响

4.1 氮肥对稻米品质的影响

氮肥是水稻生长最关键的营养。氮肥可以促进稻株生长，提高光合作用，保证“源”足“流”畅，灌浆充实，提高整精米率，降低直链淀粉含量、胶稠度和食味值，显著提高稻米蛋白质含量[31-35]。氮肥对稻米外观品质的影响研究结果不一致。张洪程等[36-37]研究认为，垩白度、垩白粒率与施氮量呈正相关；金正勋等[38-39]研究认为，垩白度、垩白粒率与施氮量呈负相关；而金军等[40]研究认为，不同品种垩白度、垩白粒率对氮肥响应不同，以汕优63为代表的籼稻垩白粒率、垩白度均随着施氮量的增加而下降，而以武育粳3号为代表的粳稻则相反。氮肥对稻米其他品质的影响也有不同结论。周培南等[12]研究表明，增施氮肥，整精米率有降低的趋势。金军等[40]研究认为，直链淀粉含量、糊化温度对氮素反应不敏感，稻米RVA淀粉谱参数受供氮水平显著影响，品种间表现不尽相同，这可能与试验品种、栽培环境以及试验条件有关。

氮肥对稻米品质的影响具有两面性，施氮过多会导致稻株营养过剩，延迟成熟，“青米”粒增多，后期容易倒伏，严重影响产量和品质。柳金来等[41-42]研究表明，氮肥用量在一定范围内，稻米品质随氮肥增加而提高，氮肥用量过多则相反。因此，每个品种都有其适宜的需氮量，品质特性对氮肥的反应敏感程度在品种间有差异[38]。氮肥的施用不仅要关注量的多少，更要注重施肥方法。很多研究证明，水稻后期穗粒肥的氮肥利用率明显比基蘖肥高。金正勋等[38-39，43]研究认为，在水稻全生育期施等量的氮肥时，与生育前期追施氮肥相比，抽穗期追施氮肥，稻米的垩白粒率和直链淀粉含量降低，蛋白质含量提高。刘立军等[44-46]研究表明，基蘖肥、穗肥之比为6∶4时，能有效降低稻米垩白粒率，提高加工品质和蛋白质含量。前后施肥比例当然还要因品种而异，施氮时期及施氮量调控优质稻米的形成与适应不同类型品种的生长发育特点有关[47]。

4.2 磷、钾肥对稻米品质的影响

磷、钾肥对水稻生长非常关键，磷肥促进籽粒饱满，钾肥在一定程度上可以减弱环境条件（弱光）对水稻品质形成的不利影响。对加工品质的影响，整精米率随施钾量的增加而上升[48]；在一定范围内，施磷能提高糙米率、整精米率[49]；而王苏影等[50]认为，施磷量对整精米率的影响在品种间存在差异，陆两优996施磷处理的整精米率高于不施磷处理，金优402则相反。对外观品质的影响，王伟妮等[48，51]研究表明，施磷可显著降低垩白大小和垩白度；而龚金龙等[49]认为，施磷可以提高垩白度，施磷过量也会导致垩白粒率显著提高，而垩白粒率、垩白度则随施钾量的增加先下降后上升[48]。可见，磷、钾肥对稻米外观品质的影响较大。对蒸煮食味品质的影响，直链淀粉含量随施钾量的增加先下降后上升[48]。董作珍等[52]研究认为，施钾可提高胶稠度和消减值。龚金龙等[49]认为，施磷对直链淀粉含量影响不明显，但改变RVA谱特性。徐大勇等[53]研究也表明，通过适当少施氮肥或施氮肥时期前移，适期增施钾肥和追施钾肥，可提高稻米食味品质。对营养品质的影响，施磷、钾肥可提高糙米蛋白质含量[48，52，54]；而王苏影等[50]研究认为，施磷降低了稻米蛋白质含量。

氮、磷、钾肥间有互作效应。王强盛等[55]研究表明，钾肥一次性基施，氮、钾比为1∶0.8时，显著降低了稻米垩白度和直链淀粉含量，而且穗肥追施钾肥比一次性基施效果更好。王伟妮等[48]也证明，氮、磷、钾肥配施对降低垩白度效果最好。沈明星等[56]通过20年长期试验证明，氮、磷、钾肥配施能显著或极显著提高稻米的加工品质，降低稻米的直链淀粉含量，增加蛋白质含量。

4.3 有机肥对稻米品质的影响

使用有机肥，减少化肥用量，不仅保护环境，而且可以增加土壤基础肥力和后期供肥能力，满足作物生长需要，有利于提高水稻产量和稻米品质。黄丽芬等[57-59]认为，增施有机肥降低了整精米率，加工品质变劣；而高威等[60-61]认为，有机肥处理的稻米整精米率高于化肥处理。可见，施用有机肥对稻米加工品质影响不一，这可能与试验条件、选用品种等有关。施用有机肥能明显改善稻米外观品质和蒸煮食味品质。一般认为，施用有机肥能降低垩白粒率和垩白度；降低稻米直链淀粉含量，提高胶稠度和食味值[24，58-59]。对营养品质的影响，谢成林等[24，58]认为，有机栽培降低了蛋白质含量；而唐微等[61]认为，有机肥沼液可以明显提高蛋白质含量，而且有利于稻米中Fe、Mn、Ca、Mg等矿质营养的积累。秸秆还田是稻田目前主要的有机肥来源，也是循环可持续农业发展提倡的一种常见的农业生产技术，不仅资源得到循环利用，而且减少化肥使用，改善和培肥土壤。秸秆还田提高了籽粒千粒重、整精米率、蛋白质含量和崩解值，降低了垩白度、直链淀粉含量和消减值，有效改善了稻米品质[62-63]。

5 水分管理对稻米品质的影响

水稻生产灌溉方式主要为常规灌溉（除中期搁田外，全生育期保持水层，收获前1周断水）和节水灌溉（湿润灌溉或干湿交替灌溉），对稻米品质有一定影响。对加工和外观品质的影响，尤小涛[64-65]研究认为，节水灌溉比常规灌溉稻米的整精米率低，垩白度显著上升，外观品质和加工品质变差。刘奇华等[66]研究了湿润灌溉、浅水灌溉和深水灌溉3种方式对优质粳稻品质的影响，发现浅水灌溉处理的垩白粒率和垩白度显著低于湿润灌溉和深水灌溉。程建平等[67]研究了间歇灌溉、半干旱栽培、干旱栽培和淹水灌溉方式下水稻生物学特性，发现间歇灌溉下稻米的精米率、整精米率均高于其他处理，垩白粒率和垩白度低于其他处理。张自常等[68-69]认为，干湿交替灌溉（水势达到-15 kPa再灌水）显著提高了稻米的糙米率、精米率和整精米率，降低了垩白粒率和垩白度。陈培锋等[63]研究认为，与轻干湿交替灌溉（水势达到-20 kPa再灌水）相比，浅水灌溉和重干湿交替灌溉提高了整精米率、垩白粒率和垩白度。对蒸煮食味品质的影响，尤小涛等[64-65]认为，节水灌溉下直链淀粉含量高于常规灌溉。程建平等[67]研究认为，随着稻田耗水量的减少，水稻的直链淀粉含量降低，胶稠度提高。张自常等[68-69]认为，轻干湿交替提高了稻米淀粉黏滞谱（RVA）的最高黏度和崩解值，降低了消减值，蒸煮食味品质变优，但对直链淀粉含量、胶稠度无显著影响。而陈培锋等[63]认为，轻干湿交替灌溉降低了直链淀粉含量和消减值，提高了胶稠度和崩解值。对营养品质的影响，节水灌溉条件下稻米蛋白质含量低于常规灌溉[64-65]，轻干湿交替降低了粗蛋白含量[63]。程建平等[67]研究认为，随着稻田耗水量的减少，蛋白质含量提高。节水灌溉，特别是轻干湿交替与常规灌溉相比，提高了根区溶氧能力，促进根系发育，有利于吸收水分和营养，提高产量和稻米品质，是优质高产水分管理措施。而稻田灌溉中结实期水分管理是最关键的一步。杨建昌等[70-75]研究表明，结实期土壤轻度胁迫（水势在-10～-30 kPa之间）和轻干湿交替灌溉（水势达到-20～-25 kPa时复水），提高了稻米的精米率和整精米率等加工品质，降低了垩白粒率和垩白度，改善了稻米的外观品质和蒸煮食味品质。而重干湿交替灌溉（水势达到-40～-50 kPa时复水）和间歇灌溉的低限（水势≤-30 kPa时）则相反，稻米品质严重下降[70-74，76-77]。

6 水氮互作对稻米品质的影响

水氮协同互作，共同调节稻米品质。尤小涛等[65]研究表明，同一灌溉方式下增施氮肥，显著提高了稻米整精米率、垩白粒率、垩白度及粗蛋白含量，增加了胶稠度，减少了直链淀粉含量。张自常等[78]研究认为，在中氮和高氮水平下，产量、整精米率、外观品质和崩解值，轻干湿交替灌溉（-15 kPa）显著优于常规灌溉。李国生等[79]研究了结实期土壤水分与氮肥对稻米品质的交互作用，表明在各施氮水平下，加工品质和外观品质均以轻度落干（-25 kPa）处理最好，低土壤水分条件下增施氮肥，在一定程度上可以改善稻米的蒸煮食味品质。蔡一霞等[80]报道，在轻度水分胁迫（-30 kPa）下，正常施氮稻米的整精米率有所提高，但垩白粒率和垩白度显著增加，增施氮肥后，垩白粒率和垩白度降低，蒸煮食味品质也随之变好。节水灌溉条件下，适宜的氮肥水平可以改善稻米品质[81]。

7 种养模式对稻米品质的影响

稻鱼、稻鸭、稻虾、稻蟹等生态种养模式，动物取食稻田内的杂草、害虫和菌丝，可起到良好的生物防治效应；动物不间断的田间活动对水稻植株、稻田水体和土壤等产生一定的影响，刺激水稻生长；同时田间动物代谢物又是良好的生物肥料，持续供给水稻生长发育。通过这种复合种养模式，能有效利用稻田生态系统中各种自然资源和能量，在水稻生长期间不使用或减少使用农药、化肥和除草剂等化学合成物，节约了生产成本，并可改善稻田生态环境，提高稻米安全卫生品质。稻田生态种养模式，由于养殖的动物代谢活动提高了有机肥的投入量，田间氮肥投入增加，因此在一定程度上提高了整精米率，降低了稻米的垩白粒率和垩白度，改善了稻米的加工品质和外观品质，同时降低了直链淀粉含量和蛋白质含量[82-86]。说明生态种养模式可在一定程度上改善稻米品质，为水稻的优质生产提供了一条很好的技术途径。

8 小结

稻米品质是一个比较复杂的性状，受到品种特性、生态环境及栽培措施的影响。优质稻米的生产是一个系统工程，需从生产实际出发，既要考虑高产，又要兼顾优质。因此，高产优质栽培应做到以下几方面：一是要选择适宜品种。应从当地生态特点出发，选择高产、优质、多抗、广适品种，这为优质稻米生产奠定了基础。二要适期播种。根据品种生育特性和当地温光水条件，科学安排播期，确保灌浆结实期在最适温度气候条件内。三要确定合理群体。确定适宜群体起点，协调群体与个体关系，营造适宜水稻高产优质生长环境。四要采用最佳的栽培方式。机械种植是水稻生产发展的方向，从有利于水稻优质、高产出发，根据当地的气候资源，选择适宜的机械种植方式。五要科学运筹肥料。实施测土配方施肥，氮磷钾配合，增施有机肥，实施秸秆还田。前氮后移，做到“前期早追肥，中稳不疯长，后健不早衰”。六要采用节水高效灌溉。活苗返青前保持浅水层，分蘖终止期排水搁田，孕穗期保持水层，灌浆结实期干湿交替，收获前10 d断水。七要应用种养模式。稻田高效种养是发展绿色稻米、有机稻米的重要途径，是提高稻米安全卫生品质的有效措施。应因地制宜选用稻鸭共作、稻虾共作、稻蟹共作等高效种养模式，开展优质稻米生产。八要绿色生态防控。采用农业防治、物理防治、生物防治、生态调控以及科学、合理、安全的农药使用技术，减少农药用量和防治次数，提高防治效果，达到有效控制农作物病虫害，确保稻米安全品质的目标。

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Research Progress on Effects of Cultivation Method on Quality of Rice

XIE Chenglin,TANG Jianpeng,YAO Yi,LU Peiling
（Agriculture Commission of Yangzhou City,Yangzhou,Jiangsu 225002,China;1st author:yztgz@163.com）

More and more attention has been paid to the quality of rice.This paper summarized the research results of cultivation measures on rice quality in China since the beginning of this century and sumed up the production technology of high quality rice from sowing date,density,planting methods,fertilizer,water management,planting and breeding patterns,and so on.

rice quality;cultivation method;research progress

S511.048

A

1006-8082（2017）06-0013-07

2017－07－15

江苏现代农业（水稻）产业技术体系优质栽培创新团队（SXGC[2017]161）；扬州市粮食绿色增产“1120”工程（2017年度）