影响宁夏优质稻谷生产的关键品质因子分析

马 静，陈 丽，杨生龙，张振海，安永平，张 娇，刘 桢，孙建昌，刘 炜

（1.宁夏农林科学院农作物研究所，银川 750002；2.银川市兴庆区农业农村和水务局，银川 750001；3.宁夏农林科学院，银川 750002）

宁夏回族自治区（简称宁夏）属典型的西北干旱早粳稻作区［1］，气候干燥，光照充足，昼夜温差大，病虫草害轻，加之黄河水自流灌溉，水质良好，得天独厚的地理和气候条件成就了宁夏稻区的优质高产粳稻最佳生产区域［2，3］。生产的大米粒圆、色洁、油润、味香，自古就有“塞外珍珠米”的美称，元、明时期曾为贡米。20 世纪80 年代，宁夏引进品种“秋光、秀优57”在原农业部举办的第一次优质米评选中入围25个优质粳稻品种，而其他地区送的这2 个品种没有入选［4］，说明宁夏具有生产优质大米的优越资源条件。

经过几代育种家的努力，宁夏水稻已经历了7次品种更新换代，选育的品种不但在产量上取得了较大的突破，在品质上也有了较大的提升。近几年选育品种的品质绝大多数达到了优质稻谷3 级标准，其中部分品种达到优质稻谷 1 级、2 级标准［5］。然而实际生产中，大米加工企业普遍反映收购的优质稻谷达标率低，呈现“优质品种不优质”的现象，影响了稻米产业的发展。本研究通过在宁夏稻区多点取样并进行品质测试，旨在掌握生产中水稻品种的品质现状，分析当前影响稻谷品质的关键因素，为宁夏水稻产业高质量发展提供支撑。

1 试验方法

1.1 样品收集

2018 年9 月下旬，在宁夏稻区 7 个县（区）共采集样本199 份（表1），品种18 个。每个样点收割1 m2，脱粒后阴干，待水分下降到15%左右后，集中贮存于10 ℃以下的库房30 d 后进行品质测试。

表1 各试验点取样情况

1.2 品质测试

每份样本重复取样2 次等比例混合，进行糙米率、精米率、整精米率、垩白度、垩白粒率、米粒长宽比的测定。米质测定参照国家标准GB/T 17891—2017［6］，利用 JGMJ8098 型稻米精米检测仪将稻谷加工成精米，并测定稻谷糙米率（BR，Brown rice rate）、精米率（MR，Milled rice rate）。利用 JMWT-12 型外观检测仪，测定整精米率（HR，Head milled rice rate）、长宽比（LWR，Length width ratio）、垩白粒率（CR，Chalky rice rate）、垩白度（CD，Chalkiness degree）。重点将富源 4 号、宁粳 28 号、宁粳 41 号、宁粳50 号、宁粳 57 号等 7 个主栽品种共计 51 个样本，送至农业农村部食品质量监督检测中心（武汉），进行了直链淀粉含量（AC，Amylose content）、胶稠度（GC，Gel consistency；mm）、碱消值（ADV，Alkali digestion value）和蛋白质含量（PC，Protein content）的测定。

1.3 稻谷理论等级

查阅国家水稻数据中心宁夏品种信息［5］，以审定时品质测试值判定的稻谷等级，定为稻谷理论等级。

1.4 数据分析

采用软件SAS 8.1 对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 水稻品质分析

199 份样本的碾磨品质和外观品质及51 份样本的蒸煮品质和营养品质分析见表2。由表2 可知，碾磨品质方面，整精米率的变异幅度最大，变幅为21.90%～71.60%，平均值为53.22%，变异系数为18.98%；出糙率的变异幅度最小，平均值为82.33%，变异系数为1.24%；精米率变异系数为7.06%，介于整精米率和出糙率之间。外观品质方面，垩白粒率、垩白度的变异系数均较大，分别为54.92%、64.49%，平均值分别为19.35%、7.07%。食味蒸煮品质方面，胶稠度的变异系数最大，为13.75%，平均值为63.37 mm；其次是直链淀粉含量，变异系数为4.16%，变异幅度为13.50%～16.90%，平均值为15.90%；碱消值的变异幅度最小，平均值为6.94。营养品质方面，参试材料的蛋白质含量在5.60%～9.10%，变异系数为13.14%，平均值为7.08%。分析结果表明，参试样本间外观品质中垩白度和垩白粒率差异最大，其次是碾磨品质的整精米率；食味和营养品质中胶稠度、蛋白质含量差异较大。

表2 参试样本品质性状

2.2 影响稻谷等级的品质因子分析

参照优质稻谷国家标准 GB/T 17891—2017［6］对参试样本稻谷进行分级。直链淀粉含量方面，在检测的51 份样本中只有1 份低于14%，其他均在14%～20%，符合优质稻谷标准，表明宁夏稻谷的直链淀粉含量基本不影响优质稻谷的生产。重点对整精米率和垩白度进行分析（表3），由表3 可见，参试样本中整精米率≥67%的样本4 份，占2.01%；整精米率≥61%的样本46 份，占23.12%；整精米率≥55%的样本 94 份，占47.24%；整精米率＜55%的样本105 份，占52.76%。垩白度≤2%的样本8 份，占4.02%；垩白度≤4%的样本50 份，占25.13%；垩白度≤6%的样本100 份，占 50.25%；垩白度＞6% 的样本 99 份，占49.75%。结合整精米率和垩白度标准，参试199 份样本中，没有达到优质稻谷1 级标准的样本；达到优质稻谷2 级标准的样本13 份，占比6.53%，比例较低；达到优质稻谷3 级标准的样本53 份，占比26.63%。说明宁夏优质稻生产在碾磨和外观品质上还有较大发展空间。

表3 参试样本优质稻谷级别分析

2.3 稻谷理论等级与实际等级的差异性

依据整精米率、垩白度、直链淀粉含量3 项指标，对199 份样本中18 个审定品种的检测报告进行稻谷等级划分（表 4）［5］。其中达优质 1 级的品种 4个，样本数为48 份，占24.12%；达优质2 级的品种12个，样本数为108 份，占54.27%；达优质3 级的品种16 个，样本数为170 份，占85.43%；普通稻谷品种2个，样本数为29 份，占14.57%。

表4 依据18 个审定品种检测报告的稻谷等级

而实际检测优质稻谷样本比率明显低于理论值，参试199 份样本稻谷理论等级与实际等级比较见图1。由图1 可知，优质稻谷1 级样本减少48 份，所占比例为0.00%；优质稻谷2 级样本减少95 份，占比降低47.74 个百分点；优质稻谷3 级样本减少117份，占比降低58.80 个百分点；普通稻谷样本增加133 份，占比增加58.80 个百分点。结果表明，参试样本的理论稻谷等级与实际稻谷等级呈现巨大差异。

图1 参试199 份样本稻谷理论等级与实际等级比较

3 小结与讨论

3.1 宁夏稻谷品质现状

宁夏水稻种植面积小，稻谷总量少，有效提高稻谷质量，为生产绿色、优质、高端的宁夏大米提供优质原料，对宁夏水稻高质量发展具有重要意义。本研究在宁夏稻区取样18 个品种、共计199 份样本进行了品质测试，涵盖了宁夏稻区种植的品种，具有较强的代表性。从测试的10 个品质指标来看，整精米率的值偏低，平均值为53.22%；垩白粒率和垩白度的值偏高，平均值分别为19.35%、7.07%。从变异系数来看，外观品质中的垩白度和垩白粒率的变异系数最大，分别为64.49%、54.92%；碾磨品质中整精米率变异系数最大，为18.98%，这与前人的研究结果一致［7-10］。宋冬明等［8］以黑龙江省近年来主推品种和苗头品系共69 份为试验材料，对其主要品质指标进行了分析，整精米率平均值为66.53%，垩白粒率平均值为12.93%，垩白度平均值为3.4%。邱翔等［9］以近年来辽宁省审定的61 个水稻品种为研究材料，发现整精米率平均值为68.8%，垩白粒率、垩白度平均值分别为12.0%、1.4%。由此可见，宁夏稻谷的整精米率偏低，垩白粒率、垩白度偏高，同时这3 个指标也表现受遗传和环境条件影响最大。

3.2 影响宁夏稻谷品质的主要因素

整精米率、垩白度是影响宁夏稻谷品质的关键因子。分析199 份样本的整精米率和垩白度，达到优质稻1 级标准的样本0 份，达到优质稻2 级标准的样本占6.53%；达到优质稻3 级标准的样本占26.63%。由此来看，现阶段宁夏生产优质稻谷比例偏低。分析了参试样本中18 个品种审定时优质稻谷等级，达到优质稻谷1 级标准的样本48 份，占24.12%，达优质稻谷2 级标准的样本108 份，占54.27%，达优质稻谷3 级标准的样本170 份，占85.43%。与实际测试结果比较，优质稻谷1 级、优质稻谷2 级、优质稻谷3 级样本的比率分别增加了24.12 个百分点、47.74 个百分点、58.80 个百分点。说明宁夏生产优质稻谷比率偏低的主要原因是受栽培、管理等环境条件的影响大。前人研究表明，稻米品质主要决定于其本身的遗传因素，但环境条件对稻米品质也有很大的影响［11-21］。杨春刚等［17］认为肥料运筹对稻米品质影响较大，合理施肥是保证稻谷产量和品质的关键因素之一。吴春赞等［18］、陈新红等［19］认为栽插密度过高或过低均不利于稻米综合品质的提高，密度过高会使整精米率降低、垩白粒率增加；密度过低会使直链淀粉含量增加、米饭变硬。王兴盛等［20］认为实时收获可有效降低稻米裂纹率，提高稻谷的整精米率。曾波等［21］认为深化环境因子与稻米品质相关性的探索，研究制定科学合理、轻简省力、绿色安全的配套生产技术模式，加快品种技术集成与应用，可有效促进中国优质稻产业的持续健康发展。由此可见，生态环境、栽培管理、实时收获等对优质稻谷的生产具有重要意义。

3.3 提升宁夏稻谷品质的建议

从宁夏水稻实际的生产情况来看，近年来结合大米加工企业订单优质稻谷生产，虽然起到了一定的作用，但效果并不显著。尤其是在优质优价方面体现不足，多数种植户在栽培管理中还是把产量放在第一位，以高产来实现增收。这就导致肥料尤其是氮肥过量使用，同时增加了贪青晚熟、倒伏的风险，对稻谷的外观品质具有显著的影响。加上宁夏水稻种植已由插秧变革为直播，生育期变短，种子播于地表，扎根浅，田间密度大，极易发生倒伏，稻谷品质变差的风险加大。实时收获对宁夏水稻整精米率的影响很大，研究表明稻谷水分在20%～25%时收获效果最佳［22］。随着土地流转，水稻种植集中于合作社、流转大户、种植大户，面积较大，收获后的晾晒存在劳动力、场地、成本增加等诸多问题，如果遇上降雨，稻谷发热霉变风险更高。种植户们为了节约成本，减少环节，一般采取推迟收获，待稻谷水分降低到20%以下收获，结果导致稻谷的整精米率显著降低，严重影响了稻谷品质。

因此为提高宁夏稻谷质量，提出如下建议：①提高栽培技术水平，尤其是要降低密度，合理施肥，减少倒伏，由产量效益型向质量效益型转变；②实时收获，提高稻谷的整精米率；③加大投入，解决种植户稻谷晾晒问题；④提高优质稻谷品种在市场的占有率，重点推广优质稻米1 级品种；⑤加大对优质稻1级品种的培育，为优质稻谷的生产提供支撑；⑥与企业合作，建立良种、良法、优良加工、优良销售的产业体系，提高优质稻谷、大米的质量和效益，提升宁夏大米的品牌影响力和市场竞争力。