我国水稻三大优势产区稻米品质现状及区域差异

张卫星 马晨怡 袁玉伟 张伟贵 胡贤巧 陈铭学 朱智伟*

（1中国水稻研究所/农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心，杭州310006；2浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所，杭州310021；第一作者：zhangwxcnrri＠163.com；*通讯作者：zwzhu80＠126.com）

我国是世界上稻米生产、消费和贸易大国，全国60%以上的人口以稻米为主食，稻米是市场流通销售和居民日常消费的大宗农产品之一，现已形成“北粳南籼”的生产消费格局和东北平原、长江流域、东南沿海三大优势产区，对保障国家粮食安全意义重大[1-3]。稻米品质是稻米在流通过程中所具有的基本特征，包括碾磨加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质。作为食用的稻米，应有好吃（食味佳）、好看（外观好）、好加工（整精米率高）等品质特征。然而，品质性状是品种遗传特性和环境栽培条件的综合表现，我国水稻种植区域广，品种类型繁杂，栽培技术多样，稻米品质存在较大的地区差异[4-5]。罗玉坤等[6-8]较早研究了我国稻米品质总体状况。闵捷等[9-15]系统分析了我国20世纪80年代至21世纪初各类稻米品质状况及优质达标率。胡贤巧等[16]日前分析了我国近20年来稻米优质率状况。卢林等[17-18]利用AMMI模型分析了我国稻米整精米率特点及环境影响因素。本研究基于网格化布局和分层随机抽样方法，于2016—2020年在全国17个水稻主产省的455个重点县采集5 879份稻谷样品，研究分析了12项稻米品质性状的数值分布、变异幅度及区域差异，为我国优质稻米生产和品质区划、产地溯源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

根据我国《水稻优势区域布局规划（2008—2015年）》和近5年水稻种植面积权重确定采样区域和样品数量，于2016—2020年在全国17个水稻主产省的455个重点县共采集了生产基地稻谷样品5 879份（各省区样品分布见表1）。按品种类型分籼稻3 974份、粳稻1 905份，按收获季节分早稻1 027份、中晚稻4 852份。采样省区涵盖我国东北平原、长江流域和东南沿海三大水稻优势产区，近5年水稻年种植面积和总产量均占全国的97%左右，能代表我国目前稻米生产状况。

表1 我国水稻三大优势产区稻米样品优质率统计

采样方法按照网格化布局和分层随机抽样方式，先以各省区水稻种植面积权重分配采样数量，然后在省域范围内选取优势区域布局规划中的重点县，每个县采集10份左右的样品，所采样品尽量均匀分布在本县重点产区范围内，原则上1个乡镇不超过2份样品，确保供试样品的代表性和客观性。具体取样方法依据GB/T 5491《粮食、油料检验 扦样、分样法》[19]，在收获晾晒或储藏期间，直接到种植基地或农户处抽取经脱粒、干燥、扬净的稻谷，每份取样量2 kg左右，详细记录品种名称和类型、取样地点及经纬度等信息，样品储存3个月后经砻谷碾米、磨粉制样，用于测定各项品质指标。

1.2 测定项目及方法

按照NY/T 83-2017《米质测定方法》[20]对供试样品的加工品质（糙米率、精米率、整精米率）、粒形（粒长、长宽比）及外观品质（垩白粒率、垩白度、透明度）、蒸煮食味与营养品质（碱消值、胶稠度、直链淀粉、蛋白质）等12项米质性状进行测定，并依据NY/T 593-2013《食用稻品种品质》[21]进行品质等级综合评价。所有样品均在农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心完成测定，数据采用Excel软件统计分析，测定方法和评价标准保持一致，具有可比性和统计学意义。

2 结果与分析

2.1 稻米优质率总体状况

稻米优质率是指品质性状达到优质标准的百分率，是反映品质总体状况的重要指标，以品质指标全部符合相应等级要求的最低等级判定综合评级，品质等级达到三级及以上为优质稻米，低于三级为普通稻米。统计结果（表1）显示，近5年我国稻米样品优质率为35.96%，综合评价达到一级的样品仅占1.70%，达到二级的样品占11.06%，达到三级的样品占23.30%。其中，粳稻优质率54.02%，明显高于籼稻的27.30%；中晚稻优质率41.43%，显著高于早稻的10.13%；年度间优质率有变化，2016年为26.86%、2017年为38.30%、2018年为38.61%、2019年为38.79%、2020年为33.33%；优势区域间优质率差异明显，东北平原为71.38%，显著高于东南沿海的30.83%和长江流域的25.78%。

东北平原优势区稻米品质最好，样品优质率高达71.38%，达到一、二、三级标准样品分别占3.30%、20.58%和47.50%。黑龙江、吉林、辽宁三省样品优质率分别为69.65%、75.13%和76.87%，其中，吉林样品达到一级的有6.09%、辽宁样品达到二级的有31.34%、黑龙江样品达到3级的有49.65%，分别是采样省份中一级、二级、三级的样品占比最高值，这3个省的优质率居于全国前3位。

东南沿海优势区稻米优质率为30.83%，达到一、二、三级的样品分别占2.36%、10.36%和18.11%。广东稻米优质率相对较高，达37.20%，仅次于东北三省，广西和福建的稻米样品优质率其次，分别为31.92%和27.33%，浙江稻米样品优质率则相对较低，仅22.05%。

长江流域优势区稻米优质率为25.78%，达到一、二、三级的样品分别占0.94%、8.09%和16.75%。安徽、河南、江苏和贵州的稻米品质相对较好，这4个省的样品优质率分别为34.88%、33.57%、31.88%和31.16%；湖北和云南稻米样品优质率分别为29.00%和24.76%；四川、湖南、重庆和江西的稻米样品优质率相对较低，分别仅为17.03%、20.25%、20.44%和20.51%，主要是整精米率等指标达不到优质标准。

2.2 稻米品质性状指标分布

2.2.1 加工品质

从表2可以看出，总体样品糙米率为61.3%～87.9%，平均80.6%，基本呈正态分布（图1），主要分布在79%～83%范围内；精米率为39.9%～79.5%，平均71.0%，也呈正态分布，主要分布在67%～75%范围内；整精米率为0.9%～78.8%，平均53.9%，变异系数26.6%，平均值小于中位值（55.8%），呈向右的偏态分布，主要分布在46%～70%范围内。其中，糙米率优质达标率为95.03%，达到一、二、三级的样品分别为28.63%、46.13%和20.28%；整精米率优质达标率为54.82%，达到一、二、三级的样品分别为31.81%、12.86%和10.15%。

表2 我国水稻三大优势产区稻米样品的品质性状统计

表2 和图1显示，东北平原糙米率为65.9%～87.9%，平均82.5%，平均值等于中位值，呈标准正态分布，峰值在81%～83%区间；精米率为51.6%～79.5%，平均73.4%，呈正态分布，峰值在71%～75%区间；整精米率为30.3%～78.8%，平均68.3%，变异系数8.7%，平均值小于中位值（69.7%），呈向右的偏态分布，峰值在70%～78%区间。其中，糙米率优质达标率为98.90%，一、二、三级样品分别为36.33%、51.57%和11.01%；整精米率优质达标率为84.59%，一、二、三级样品分别为57.58%、17.44%和9.57%。

表2 和图1显示，长江流域糙米率为61.3%～87.0%，平均80.1%，分布峰在79%～81%区间；精米率为46.2%～78.7%，平均70.3%，分布峰在67%～71%区间；整精米率为4.6%～76.6%，平均50.5%，变异系数27.1%，平均值小于中位值（52.0%），分布峰在54%～62%区间。其中，糙米率优质达标率为94.08%，一、二、三级样品为25.69%、44.97%和23.41%；整精米率优质达标率为47.74%，一、二、三级样品为25.61%、11.93%和10.20%。

图1 我国水稻三大优势产区稻米加工品质指标分布

表2 和图1显示，东南沿海糙米率为72.9%～86.0%，平均80.2%，分布峰在79%～81%区间；精米率为39.9%～77.0%之间，平均70.4%，分布峰在71%～75%区间；整精米率为0.9%～73.2%，平均49.8%，变异系数26.2%，平均值小于中位值（52.5%），分布峰在54%～62%区间。其中，糙米率优质达标率为94.02%，一、二、三级样品为29.65%、44.14%和20.22%；整精米率优质达标率为46.17%，一、二、三级样品为24.52%、11.04%和10.61%。

由此可见，整精米率区域差异相对较大，加工品质各项指标东北平原均优于长江流域和东南沿海，整精米率低是限制优质率提高的主要因素，结合我国稻米生产“北粳南籼”的区域特点，整精米率不仅是我国稻米品质地区差异的关键因子之一，也应列为南方水稻优质育种和栽培的重要攻关目标。

2.2.2 外观品质

2.2.2 .1粒长和长宽比 由表2和图2可看出，总体样品粒长在4.3～8.7 mm，平均6.2 mm，变异系数14.0%；长宽比为1.5～4.8，平均2.7，变异系数25.0%。短粒形样品（粒长＜5.6 mm）有1 624份，占比27.62%；中粒形样品（粒长在5.6～6.5 mm）有1 777份，占比30.23%；长粒形样品（粒长＞6.5 mm）有2 478份，占比42.15%。全国范围内粒长分布有2个峰值区间（4.5～5.0 mm和6.5～7.0 mm），长宽比分布也有2个峰值区间（1.8～2.2和3.0～3.4）。按不同优势产区来看则呈单峰分布。东北平原粒长分布峰值为4.5～5.0 mm，长宽比峰值为1.4～1.8，大多属短粒形（占69.09%），仅4.32%属长粒形、26.59%属中粒形。长江流域和东南沿海粒长分布峰值均为6.5～7.0 mm，长宽比峰值为3.0～3.4，各有52.41%和49.45%的样品属长粒形，28.37%和39.34%的样品属中粒形，仅19.23%和11.20%的样品属短粒形。不同优势区的粒形差异相对较大，也是我国稻米品质地区差异的关键因子之一。

图2 我国水稻三大优势产区稻米粒形指标分布

2.2.2 .2垩白和透明度 由表2和图3可看出，垩白是差异最大的品质性状。总体样品垩白粒率为0.0%～100.0%，平均19.5%，变异系数107.6%，平均值明显大于中位值（12.0%）；东北平原、长江流域和东南沿海垩白粒率平均值分别为12.0%、22.2%和19.2%，变异系数分别为76.4%、98.5%和128.6%，均呈向左的偏态分布，峰值都在10%以下。总体样品垩白度为0.0%～56.0%，平均3.0%，变异系数133.6%，平均值也明显大于中位值（1.5%）；东北平原、长江流域和东南沿海垩白度平均值分别为1.4%、3.4%和3.1%，变异系数分别为82.1%、120.8%和150.5%，均呈向左的偏态分布，总体样品和东北平原、东南沿海的分布峰值都在1%以下，长江流域的峰值在1%～3%。总体样品透明度为1.0～5.0，平均1.7，变异系数45.5%，平均值小于中位值（2.0）；东北平原、长江流域、东南沿海透明度平均值分别为1.3、1.8和1.7，变异系数分别为38.5%、43.4%和46.0%，基本呈向左的偏态分布，总体样品和东北平原、东南沿海的峰值均为1级，长江流域的峰值为2级。

图3 我国水稻三大优势产区稻米垩白及透明度指标分布

根据单项指标判定，总体样品稻米垩白度优质达标率为83.70%，达到一、二、三级的样品分别为37.30%、35.11%和11.29%；透明度优质达标率为88.37%，达到一级、二、三级的样品分别为44.94%、43.43%和43.43%。其中，东北平原垩白度优质达标率累计为99.15%，达到一、二、三级的样品分别为47.33%、44.62%和7.20%；透明度优质达标率为98.13%，达到一级、二、三级的样品分别为73.37%、24.77%和24.77%。长江流域的垩白度优质达标率为78.61%，达到一、二、三级样品分别为31.53%、34.58%和12.50%；透明度优质达标率为85.28%，达到一级、二、三级的样品分别为35.37%、49.91%和49.91%。东南沿海的垩白度优质达标率为83.40%，达到一、二、三级样品分别为44.40%、27.21%和11.79%；透明度优质达标率为87.78%，达到一级、二、三级的样品分别为44.99%、42.80%和42.80%。由此可见，稻米垩白区域间差异较大，南方稻区垩白较多，是限制优质率的主要因素之一，也是我国稻米品质地区差异的关键因子。

2.2.3 蒸煮食味与营养品质

2.2.3 .1碱消值和胶稠度 由表2和图4可看出，总体样品碱消值在3.0～7.0，平均6.2，大体呈向右的偏态分布，总体和东北平原的样品碱消值分布峰值为7.0（东北平原有96.19%的样品在此区间），而长江流域、东南沿海的峰值均在6.0～7.0区间。其中，东北平原、长江流域、东南沿海的碱消值平均值分别为7.0、6.0和6.1。再从碱消值的优质达标率来看，总体为87.29%，达到一、二、三级的样品分别为65.50%、65.50%和21.79%；东北平原为98.73%，达到一、二、三级的样品分别为96.19%、96.19%和2.54%；长江流域为83.99%，达到一、二、三级的样品分别为58.80%、58.80%和25.19%；东南沿海为84.56%，达到一、二、三级的样品分别为57.45%、57.45%和27.11%。

由表2和图4可看出，总体样品胶稠度在30.0～100.0 mm，平均70.0 mm，变异系数15.4%，基本呈正态分布，总体和长江流域、东南沿海的峰值均在70.0～80.0 mm，东北平原的峰值为60.0～70.0 mm。其中，东北平原、长江流域、东南沿海的胶稠度平均值分别为68.4 mm、70.5 mm和70.0 mm，变异系数分别为11.7%、16.2%和15.8%。再从胶稠度的优质达标率来看，总体为92.16%，达到一、二、三级的样品分别为73.12%、73.12%和19.03%；东北平原为88.48%，达到一、二、三级的样品分别为45.05%、45.05%和43.44%；长江流域为92.99%，达到一、二、三级的样品分别为80.35%、80.35%和12.65%；东南沿海为93.34%，达到一、二、三级的样品分别为79.70%、79.70%和13.65%。

2.2.3 .2直链淀粉含量和蛋白质含量 由表2和图4可看出，总体样品直链淀粉含量在0.2%～30.2%，平均17.0%，变异系数23.5%，均呈正态分布，峰值在15.0%～18.0%，东北平原有73.24%的样品在此区间，总体和长江流域、东南沿海分别有46.84%、37.91%和47.01%的样品在此区间。其中，东北平原、长江流域、东南沿海的直链淀粉含量，平均值分别为17.0%、16.9%和17.3%，变异系数分别为9.4%、27.0%和22.4%。再从直链淀粉含量的优质达标率来看，总体为81.39%，达到一、二、三级样品分别为65.88%、8.69%和6.82%；东北平原为99.15%，达到一、二、三级样品分别为78.49%、16.00%和4.66%；长江流域为75.36%，达到一、二、三级样品分别为60.35%、7.04%和7.97%；东南沿海为81.55%，达到一、二、三级样品分别为69.67%、6.32%和5.56%。

图4 我国水稻三大优势产区稻米蒸煮食味与营养品质指标分布

由表2和图4可看出，总体样品蛋白质含量在5.2%～13.3%，平均8.0%，变异系数12.9%，总体呈正态分布，分布峰值在7.0%～8.0%，总体和东北平原、长江流域、东南沿海各有40.64%、54.61%、36.51%和38.92%的样品在此区间。其中，东北平原的蛋白质含量为5.3%～10.2%，平均7.5%，变异系数9.0%，蛋白质含量在10%及以上的高蛋白样品有3份，仅占样品数的0.25%；长江流域的蛋白质含量为5.2%～13.3%，平均8.2%，变异系数13.0%，高蛋白质含量样品有223份，占样品数的6.35%；东南沿海的蛋白质含量为5.5%～12.8%，平均7.9%，变异系数13.3%，高蛋白质含量样品有45份，占样品数的3.79%。

由此可见，我国稻米蒸煮食味与营养品质各项指标较为适宜。直链淀粉的变异系数相对较大，不同优势产区优质达标率差异明显，也是限制稻米优质率的因素之一。

3 小结与讨论

我国稻米生产表现为“北粳南籼”的区域特点，北方以粳稻为主，南方以籼稻为主，中部则籼粳兼有，导致不同产区稻米品质存在差异。品质性状主要受品种遗传和种植环境的影响[18]，即使同一品种，不同来源、不同年份的品质也存在一定差异。优质率作为对品质分析的重要参数，既能反映品质总体状况，也可反映单项指标优劣程度。本研究显示，近5年我国稻米样品优质率为36.0%（这比胡贤巧等[16]报道的优质率低，主要与样品来源不同有关），粳稻高于籼稻，中晚稻高于早稻，年度间有变化，区域间差异明显。17个水稻主产省的稻米优质率变化幅度在17.0%～76.9%，高低相差4.5倍，表现为“东北平原显著高于东南沿海和长江流域”的区域差异。以东北三省优质率最高，其次是华南两广、江淮地区和云贵高原，而川渝盆地和湘赣平原优质率有待提升。总体而言，蒸煮食味与营养品质相对较好，加工和外观品质需进一步改善；东北平原各项指标表现较为适宜，长江流域和东南沿海整精米率低、垩白多是限制优质率的主要因素。整精米率总体优质达标率仅为54.82%，三大优势产区分别为84.59%、47.74%和46.17%，因此，整精米率既是我国稻米品质地区差异的关键因子之一，也是今后南方水稻优质育种和栽培的重要攻关目标。整精米率是生产者种植、加工需关注的重要指标，但对消费者而言却关注较少，因为市场上流通销售的大米多已精心挑选过。