移栽期对优质稻米产量及食味的影响

吕文俊，王志玺，张欣，李萍，崔晶，赵飞，松江勇次，楠谷彰人，崔中秋,4,通信作者



移栽期对优质稻米产量及食味的影响

吕文俊1，王志玺1，张欣1，李萍1，崔晶1，赵飞1，松江勇次3，楠谷彰人2，崔中秋1,4,通信作者

（1. 天津农学院 农学与资源环境学院，天津 300384；2. 香川大学，日本 香川 761-0795；3. 九州大学，日本 福冈 812-8581；4. 天津市农作物研究所，天津 300384）

为明确优质水稻的最佳移栽期，探讨移栽期对优质水稻品质的影响，丰富优质水稻栽培技术的应用依据，提高优质水稻栽培技术，按照现行的天津移栽时期提前或推迟移栽期，进行产量和产量构成要素的调查，同时进行糊化特性和食味品尝试验，并结合移栽至出穗期积温对产量及产量构成要素和食味品质特性的影响分析，对‘津川1号’、‘津原E28’和‘津原45’3个品种进行移栽期试验，分析了移栽期至出穗期积温和产量、产量构成要素、糊化特性及食味品尝试验综合评价值之间的相关性，旨在获得天津地区优质水稻栽培技术的理论基础和数据支撑。结果表明：食味品尝试验的综合评价值与移栽至出穗积温之间呈极显著性负相关（≤0.001）；移栽期的推迟导致产量降低，但水稻食味品质得到相应提高。因此，适当推迟移栽期有利于提高优质水稻食味品质。

水稻；栽培；食味品质；产量；产量构成要素

我国作为世界上粳稻生产面积最大的国家之一，高产、优质对于保障国家粮食安全至关重要[1]。目前，我国社会主要矛盾已转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾，人们由吃饱转向吃好，稻作研究由注重产量转变为注重品质。

大米品质主要分为加工品质、外观品质、食味（蒸煮）品质、营养品质、贮藏品质[2-3]。目前，水稻品质食味的研究日益受到农业部和消费者的高度重视和关注。水稻食味不仅受品种自身遗传因素影响，还受栽培技术影响，水稻的移栽期、灌浆温度、土壤、倒伏、水管理、收获期、储藏条件等都会影响大米的食味[4]。近年来，印度、中国等产稻国受干旱、高温等影响，中国、菲律宾等产稻国受台风等影响，水稻面积和单产受到严重影响[5]。移栽期是水稻生育的关键时期，由于国内普遍采用育秧移栽技术，前期集中育秧，后期移栽到大田，移栽期是水稻进入大田生育的第一个生育期，适宜的移栽期和秧苗的强弱在很大程度上影响水稻后期长势，移栽期对水稻生长特性、稻米品质等均有一定影响。姚义等研究表明，播期会影响直播稻的产量及其构成、干物质累积和群体生长率[6]；卢锦荣等研究表明，随着播期推迟，稻米的垩白率、垩白度明显下降[7]。移栽期延迟，往往会导致蛋白质含量及直链淀粉含有率增加、最高黏度值及崩解值降低，进而导致水稻品质食味降低[8]。此外，由于农业生产受品种自身遗传特性和气候条件的影响较大，需改良品种提高食味，而环境条件尤以温度对于水稻产量和食味的影响较大[9]。温度影响水稻的生殖生长及营养生长，适宜的移栽期可使水稻接受较大积温的光合作用，进而在一定程度上提升水稻的食味。因此有必要研究移栽期对水稻食味影响的规律，探索移栽期对水稻食味的变化规律，从而确定适宜的移栽期，完善水稻栽培技术。

近年来，水稻以灌浆期高温条件下大米品质战略研究为主。水稻灌浆期高温耐性遗传解析分子标记辅助育种研究等成果对育种研究影响很大[10]。改善栽培技术和强化粳稻食味品质育种具有重大意义。金正勋等研究表明，气象因素对稻米品质有一定影响，其中温度对稻米品质影响最大[11]。本研究选取‘津川1号’、‘津原E28’和‘津原45’3个品种，分析移栽期至出穗期积温和产量、产量构成要素、糊化特性和食味品质的相关性，以获得天津地区优质水稻栽培技术的理论基础，为天津地区水稻生产提供实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2017年在天津市宝坻区双王寺（北纬39°38′20.35″，东经117°15′22.44″）试验田进行，试验田肥力适中，适合水稻生长。

1.2 供试品种

供试品种为天津农学院育成并审定通过的品种‘津川1号’，全生育期170 d；天津原种场育成并审定通过的品种‘津原45’，生育期178.8 d；天津原种场育成并审定通过的品种‘津原E28’，全生育期177 d。‘津原E28’和‘津原45’作为‘津川1号’对照品种。

1.3 试验设计

试验设5个移栽时期，标为I、II、III、IV、V，分别对应5月9日、5月19日、5月28日、6月10日和6月30日5个移栽时期，各时期间隔10 d（第4期至第5期间隔20 d），以5月28日（III）移栽期为对照，田间规划见图1。南北两个方向重复，取消田间差异。每个移栽期设2个重复，每小区面积为18 m2（3.0 m×6.0 m），22.2株/m2，株距为0.15 m，行距为0.3 m，播种时间根据移栽日期提前30 d左右，分别为3月22日、4月6日、4月20日、5月8日和5月28日。出穗时期见表1。单株手插种植，移栽秧龄为3.5～4.5叶，田间肥水管理同当地常规大田水平。

图1 田间规划图

注：A代表‘津原E28’；B代表‘津川1号’；C代表‘津原45’

表1 出穗期调查 月-日

1.4 试验方法

1.4.1 温度调查

调查2017年天津市宝坻区3个水稻品种移栽至出穗期间积温和平均温度、出穗至收获期间的平均温度（气象数据来源于《中国气象数据网》）。平均温度取当天最高温度和最低温度平均值，积温取平均温度总和。

1.4.2 产量及产量构成要素测定

在出穗期40 d后进行收获，每小区取10株进行室内考种，调查有效穗数和总稻谷数，经盐选后（盐水密度为1.06 g/L），测定实粒数和千粒重，结实率＝（下沉稻谷数/总稻谷数）×100%，再收获50株进行产量测定及食味品尝试验。

1.4.3 收获后理化指标测定

RVA特性值中的最高黏度值（peak viscosity）和崩解值（breakdown，最高黏度值－最低黏度值）采用澳大利亚Newport公司制造的RVA-4型（Rapid viscos analyzer, RVA）黏度分析仪测定，单位是RVU（rapid visco units）。

1.4.4 食味品质感官品尝鉴定

品尝试验前1天将稻谷碾磨成精米，取500 g左右精米过筛，除去碎米与杂质，精确称重，测定水分含有率，按照天津市食味水稻国际联合研究中心试验总结出的《品尝试验加水量》表计算用水量，见表2。用专用淘米用具淘米，由多人同时开始，淘洗时不断用手轻轻揉搓，淘洗3次后沥干水分，把米倒入锅中，精确加入水量，见表3。浸泡30 min后，放入型号一致的电饭煲中蒸煮，米饭煮熟后焖10 min，打开锅盖，由外向里轻轻翻动米饭，再盖上锅盖焖10 min，使米饭的香味均匀扩散。

本试验依据天津市食味水稻国际联合研究中心10份法（新）进行。将试验材料根据品种分成3组，对照品种（正常移栽收获的天津地区主栽品种‘津原45’）和同一品种不同移栽期试验材料同一组进行比较，评价项目包括米饭外观、味道、饭香、黏性、硬度及综合评价等6项。将对照品种的各项指标设定为0，每个食味品尝试验指标分为7个等级，所测材料指标与对照相仿的，定为0分；比对照好的为正，依据对比程度，将供试材料分为1、2、3；同理，比对照差的为负，分别是-1、-2、-3。1号为 ‘津原45’，按当地栽培方法种植收获，2～6号为同一品种不同移栽期，序号和时期自由组合（参与食味品尝试验的品鉴员由天津农学院具有一定辨别能力的教师和学生组成，人数在20人左右，男女比例约为1∶1）

表2 品尝试验加水量

注：加水量根据300 g精米换算得到

表3 品尝试验实际加水量

1.4.5 数据处理与分析

采用Microsoft office 2013办公软件对数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 气象考察

2.1.1 温度考察

由图2可知，2017年平均温度符合天津宝坻区历年平均温度趋势，2月下旬至4月上旬平均温度略低于历年平均温度，5月中旬至6月上旬平均温度略高于历年平均温度，6月中旬至9月下旬平均温度均高于历年平均温度。

图2 2017年平均温度考察

注：­­­­代表历年平均温度（1981—2010）；◇代表2017年平均温度；数据来源于《中国气象数据网》

2.1.2 不同品种移栽期温度变化分析

3个品种移栽期生育期温度平均值及方差分析见图3。从图3可以看出，3个品种移栽至出穗期间积温均随移栽期的推迟而降低，‘津原E28’和‘津原45’移栽期至出穗期积温具有显著性差异（≤0.05），‘津川1号’除第2期也具有显著性差异（≤0.05）；3个品种移栽期至出穗期平均温度随着移栽期的推迟升高，3个品种移栽期至出穗期平均温度均具有显著性差异（≤0.05）；出穗至成熟期平均温度随移栽期推迟而降低，3个品种各时期均具有显著性差异（≤0.05）。‘津川1号’移栽至出穗期积温较同期的‘津原E28’和‘津原45’低；‘津川1号’前两期移栽，至出穗期平均温度较同期的‘津原E28’和‘津原45’低，后3期较同期其他2个品种高；‘津川1号’出穗至收获期平均温度较同期其他2个品种高。

图3 不同移栽期生育期温度

注：图中不同小写字母表示不同时期在0.05水平存在显著差异；同一时期从左往右分别代表‘津原E8’、‘津川1号’、‘津原45’，下同

2.2 移栽期对产量及产量构成要素的影响

2.2.1 不同品种移栽期产量及产量构成要素分析

由图4可知，随着3个品种各时期移栽至出穗时间逐渐缩短，‘津原E28’穗数逐渐减少，第1期和第5期具有显著性差异（≤0.05，下同）；‘津川1号’穗数逐渐减少（除第2期），无显著性差异（＞0.05，下同）；‘津原45’穗数逐渐减少（除第1期），第2期与其他4期具有显著性差异；‘津原E28’每穗粒数逐渐增加（除第5期），第4期和第1期具有显著性差异；‘津川1号’每穗粒数逐渐增加，第1期和第4、5期具有显著性差异；‘津原45’每穗粒数逐渐降低（除第4期），无显著性差异；‘津原E28’结实率逐渐增加（除第4期），无显著性差异；‘津川1号’结实率逐渐增加（除第5期），但无显著性差异；‘津原45’结实率逐渐增加（除第4期），第5期和第1期具有显著性差异；‘津原E28’千粒重逐渐增加（除第4期），第5期和第4期具有显著性差异；‘津川1号’千粒重逐渐降低（除第3期）；第1期和第2、4期无显著性差异；‘津原45’千粒重第5期最小，第3期最大，无显著性差异；‘津原E28’理论产量以第3期最高，第5期最低，无显著性差异；‘津川1号’理论产量第3期最高，第5期最低，无显著性差异；‘津原45’理论产量第2期最高，第1期最低，第3期和第4、5期无显著性差异；‘津原E28’实际产量第4期最高，第5期最低，第2期和第3期无显著性差异；‘津川1号’实际产量第3期最高，第5期最低，第3期和第4期无显著性差异，第1期和第2、5期无显著性差异；‘津原45’实际产量第2期最高，第5期最低，第1期和第3、4期无显著性差异，第2期和第4期无显著性差异。

2.2.2 不同品种移栽至出穗期积温和实际产量的关系

由图5可知，实际产量和移栽至出穗期积温＝0.597**，呈极显著正相关（≤0.01），随着移栽至出穗期积温升高，实际产量增加；且‘津原E28’和‘津原45’呈显著正相关（≤0.05）。‘津原45’的实际产量高于‘津川1号’和‘津原E28’。

图5 不同品种移栽至出穗期积温和实际产量的关系

注：◇代表‘津原E28’； □代表‘津川1号’； △代表‘津原45’； ……代表‘津原45’； ——代表‘津川1号’； ---代表‘津原E28’； ns表示无显著差异（≤0.05）， *表示有显著性差异（≤0.05），**表示有极显著性差异（≤0.01）；下同

2.3 移栽期对糊化特性值的影响

2.3.1 不同品种移栽期对糊化特性的影响

由表4可知，‘津原E28’最高黏度值以第2期最高，第4期最低，第1期和第2期无显著性差异，第3期和第4、5期无显著性差异；崩解值第2期最高，第5期最低，第1期和第2期无显著性差异，第1期和第3期无显著性差异，第4期和第5期无显著性差异；‘津川1号’最高黏度值为第2期最高，第3期最低，第1期和第2期无显著性差异，第4期和第5期无显著性差异；崩解值第2期最高，第5期最低，第5期和前4期呈显著性差异；‘津原45’最高黏度值第2期最高，第4期最低，第1期和第2期无显著性差异，第4期和第5期无显著性差异；崩解值第2期最高，第4期最低，第1期和第2、3期无显著性差异，第3期和第4、5期无显著性差异。‘津川1号’最高黏度值和崩解值均高于同期‘津原E28’和‘津原45’。

表4 不同移栽期糊化特性值的平均值及其显著性差异

注：同列不同小写字母表示不同时期间在0.05水平上差异显著

2.3.2 移栽至出穗期积温和糊化特性的关系

糊化特性是理化特性的重要指标之一，根据崔晶等研究发现，理化特性因品种不同而存在差异[12]。由图6可知，崩解值和移栽至出穗期积温呈极显著正相关（≤0.01），＝0.576**，随着移栽至出穗积温的增加，最高黏度值和崩解值逐渐增加，且‘津原45’最高黏度值和移栽至出穗积温呈显著正相关（≤0.05），3个品种崩解值和移栽至出穗积温均呈显著正相关（≤0.05），且‘津川1号’和‘津原E28’崩解值和移栽至出穗积温呈极显著正相关（≤0.01）。‘津川1号’最高黏度值大于同积温的‘津原E28’和‘津原45’，‘津川1号’崩解值也大于同积温的‘津原E28’和‘津原45’。

图6 移栽至出穗期积温和糊化特性值的相关性

2.4 移栽期对食味品尝试验的影响

2.4.1 不同品种移栽期对食味品尝试验的影响

食味品尝试验是依据个人感官对米饭作出的评价，具有实际参考意义。楠谷彰人等研究发现，中国品鉴员运用日本式的品尝方法对中国产水稻品种进行品尝试验是可行的[13]。图7显示了不同移栽期对稻米食味品质的影响。

图7 不同移栽期的综合评价值

由图7可知，随着移栽期推迟，‘津川1号’食味品尝试验的综合评价值增加（除‘津川1号’第3期），‘津原45’综合评价值也增加（除第1期），‘津原E28’第2期综合评价值最高，第3期最低。‘津川1号’综合评价值较同期的‘津原E28’和‘津原45’高。

2.4.2 不同品种综合评价值和食味品尝试验各评价值之间的关系

崔晶等研究发现，在食味品尝试验中，综合评价值和外观评价值随品种不同存在差异[12]。由图8可知，食味品尝试验中，外观、饭香、味道各个单项评价值和综合评价值分别为＝0.765**、＝0.543**、＝0.869**，呈极显著正相关（≤0.01），食味品尝试验硬度评价值和综合评价呈负相关，且‘津川1号’外观评价值、饭香评价值和综合评价值呈极显著正相关（≤0.01），＝0.941**、＝0.954**；‘津原E28’味道评价值和综合评价值呈显著正相关（≤0.05），‘津原45’味道评价值和综合评价值呈极显著正相关（≤0.01）；‘津原E28’硬度评价值和综合评价值呈显著负相关，‘津川1号’硬度评价值和综合评价值呈显著负相关（≤0.05）。品种间，‘津川1号’外观评价值和饭香评价值与综合评价值之间相关性较高，‘津原45’味道评价值和硬度评价值与综合评价值之间相关性较高。

图8 综合评价值与各项指标之间的相关性分析

2.4.3 不同品种收获期食味品尝试验评价指标和糊化特性的关系

由图9可知，最高黏度值和食味评价值呈显著正相关（≤0.05），＝0.458*，‘津川1号’和‘津原E28’ 食味评价值和最高黏度值呈正相关，食味评价值和崩解值呈正相关，‘津原45’食味评价值和最高黏度值呈显著负相关（≤0.05），食味评价值和崩解值呈显著负相关（≤0.05）。

图9 食味感官评价味道与糊化特性值的相关性

2.4.4 不同品种移栽至出穗期积温和综合评价值的关系

由图10可知，综合评价值和移栽至出穗期积温呈极显著负相关（≤0.01），＝-0.634**，移栽至出穗期积温降低，相应的移栽期延迟，综合评价值变大。

图10 移栽至出穗期积温与产量和综合评价的相关性分析

3 结论与讨论

章秀福等研究发现，随着生活水平的提高，人们已不仅仅满足于吃饱，还要吃好，质量安全要求越来越高[14]。培育优质高产的水稻品种成为我国水稻产业现阶段的发展方向，优良的水稻品种需要良好的生长环境，栽培条件对水稻生长具有举足轻重的作用，适宜的温度是水稻生长不可缺少的栽培条件。敖芹等[15]研究表明，随着播期的延后，全生育期明显缩短，所需积温越少。对不同播期水稻生长性状与积温进行相关性分析，≥10 ℃积温每增加100 ℃，将会增加1～2 茎分蘖数，株高将会增加3 cm左右。本研究进行了产量构成要素分析，结果表明，随积温降低，穗数有减少的趋势，每穗粒数和结实率有增加的趋势。‘津川1号’千粒重是先增后减，移栽期提前，导致千粒重减少，可能由于营养生长时间过长，导致生殖生长营养不足；移栽期延迟导致千粒重减少，可能由于积温不足，导致籽粒灌浆不充分，具体原因有待进一步研究；实际产量和千粒重一样，呈先增后减趋势。移栽期的改变会影响水稻移栽至出穗期积温。随移栽期推迟，移栽至出穗期积温减少，其中‘津原E28’和‘津原45’分别为＝0.671*和＝0.687*，达显著水平（≤0.05）。移栽至出穗期积温对3个品种实际产量有较大影响。王宇等研究发现，推迟播期及移栽期都会在一定程度上减少主茎总叶片数。播期相同，移栽期过于推迟，易造成秧龄过长，秧苗过大；播期推迟，易造成秧龄不够，秧苗过小，秧苗素质低，植伤重，秧苗抗逆性偏弱，缓苗期长[16]。播期和移栽期具有一致性，但移栽期不能简单的随播期推迟而延长，需根据具体情况而定。李方勇等研究表明，适当提早播种期和移栽期，‘甬优2640’苗期出叶加快、总叶龄增加，增强了光合作用，增加了养分的形成与积累，促进了营养生长，有利于后期产量提高[17]。与本试验结果一致，移栽期适时提前有利于提高水稻产量。

米饭糊化过程即为水分子进入淀粉结构中，温度升高，水分子与淀粉分子形成氢键，破坏了淀粉结构，使米粒变软富有嚼劲；水稻的糊化特性等理化指标是衡量食味的重要指标，张欣等研究发现，最高黏度、崩解值越大，消减值越小，食味值就越高，食味越好[18]。本试验中，‘津原45’、‘津原E28’和‘津川1号’移栽至出穗期积温和崩解值＝0.714*、＝0794*、＝0.889*呈显著相关（≤0.05），‘津川1号’综合评价值和食味品尝试验的外观评价值、饭香评价值分别为＝0.941**、＝0.954**，呈极显著相关（≤0.01），‘津原45’崩解值和最高黏度值分别与综合评价的味道评价值单项＝-0.922*、＝-0.935*，呈显著相关（≤0.05）。精米主要成分是淀粉和蛋白质，其中淀粉占比较大，通过糊化特性分析，移栽期的改变可能改变了淀粉结构，从而改变和水分子的结合，对水稻食味品质有一定影响，具体影响原因有待进一步研究。李洁等研究表明，播种期延迟，会造成直链淀粉含量升高、黏度降低[19]。移栽期影响水稻食味品质不言而喻，结合试验结果，移栽期延迟，水稻食味品质得到改善，与上述食味品尝试验结果一致。

本试验研究表明，移栽至出穗期积温的降低，移栽期相应延迟，实际产量降低，食味品质得到改善。因此，适时延迟移栽期有利于改善优质水稻的食味品质。

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责任编辑：宗淑萍

Effect of different transplanting period on rice yield and palatability

LÜ Wen-jun1, WANG Zhi-xi1, ZHANG Xin1, LI Ping1, CUI Jing1, ZHAO Fei1, Yuji Matsue3, Akihito Kusutani2, CUI Zhong-qiu1,4,Corresponding Author

（1. College of Agronomy and Resource Environment,Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Kagawa University, Kagawa 761-0795,Japan; 3. Kyushu University, Fukuoka 812-8581, Japan; 4. Tianjin Rice Research Institute, Tianjin 300384, China）

In order to evaluate the optimum transplanting period of high-quality rice, with the rationality of the change in transplanting period for improving the quality of high-quality rice to be discussed, the application basis of high-quality rice cultivation technology to be enriched, and the cultivation techniques of high-quality rice to be improved, by making the current transplanting period in Tianjin advanced or delayed, the correlation between the accumulative temperature and some measuring items, including the yield, yield components, the palatability quality, gelatinization characteristics and sense test were investigated. During transplanting to the spike stage, ‘Jinchuan NO.1’, ‘Jinyuan E28’ and ‘Jinyuan 45’ varieties were used. This experiment is aimed at obtaining the theoretical foundation and data support for high-quality rice cultivation techniques in Tianjin area. The results showed that there was a significant negative correlation between the comprehensive evaluation value of the sense test and the transplanted（≤0.001）, and the postponement of transplanting period decreased yield, but the quality of the quality rice was correspondingly improved. In order to obtain a higher yield and high-quality rice varieties, it is helpful to improve the quality of rice with the proper postponement of transplanting period.

rice; cultivation; palatability quality; yield; yield components

1008-5394（2018）03-0001-08

10.19640/j.cnki.jtau.2018.03.001

S511

A

2018-05-21

天津市科技计划项目（14RCGFNC00102，ITTRRS2018013）

吕文俊（1994-），男，硕士在读，研究方向为水稻品质（食味）改良研究。E-mail：1078402502@qq.com。

崔中秋（1986-），男，助理研究员，博士，主要从事水稻食味品质研究。E-mail：15822958203@163.com。