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播期对再生稻次适宜区杂交籼稻食味品质的影响

2022-02-22李博杨帆秦琴钟晓媛李秋萍曾玉玲卢慧陈勇王丽陶有凤李娟冯炳亮任万军邓飞

中国农业科学 2022年1期
关键词:直链食味再生稻

李博,杨帆,秦琴,钟晓媛,李秋萍,曾玉玲,卢慧,陈勇,王丽,陶有凤,李娟,冯炳亮,任万军,邓飞

播期对再生稻次适宜区杂交籼稻食味品质的影响

李博1,杨帆1,秦琴1,钟晓媛1,李秋萍1,曾玉玲1,卢慧1,陈勇1,王丽1,陶有凤1,李娟2,冯炳亮3,任万军1,邓飞1

1四川农业大学农学院/西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室/四川省作物生理生态及栽培重点实验室,四川温江 611130;2犍为县农业农村局,四川犍为 614400;3隆昌市农业农村局,四川隆昌 642150

【】明确播期对再生稻次适宜区杂交籼稻食味品质的影响,为再生稻次适宜区种植结构调整和优质栽培提供理论和实践依据。以川优6203、宜香优2115和F优498等3个杂交籼稻品种为试验材料,在四川再生稻次适宜区的隆昌和犍为设置播期试验,通过对稻米直链淀粉和蛋白质含量测定,以及米饭气味、外观、适口性、滋味、冷饭质地和综合评分等指标的分析,研究播期对再生稻次适宜区杂交籼稻食味品质的影响。(1)杂交籼稻食味品质受生态点、播期、品种及其互作共同调控。(2)在再生稻次适宜区,播期对不同品种食味品质的影响在不同生态点有差异,2年直链淀粉含量、蛋白质含量和滋味,以及2018年适口性和综合评分均表现为隆昌生态点显著低于犍为生态点。与常规播期相比,适当推迟播期能使水稻灌浆结实期避开高温胁迫,提高直链淀粉含量、改善适口性和滋味,进而提高综合评分,使食味品质更为接近再生稻。(3)相关分析表明,直链淀粉含量、适口性和滋味与抽穗后20 d至成熟阶段的日均最高、最低和平均温度,以及日照时数呈显著或极显著负相关关系,综合评分则与日均最低温度呈显著负相关。(4)GGE双标图分析表明,隆昌生态点采用第3播期,犍为生态点采用第2、第3播期具有较好的综合评分且稳定性好。在确保水稻产量基础上,隆昌生态点在第3播期(5月初)进行播种,犍为生态点在第2播期(3月20日至25日)进行播种,可以使水稻灌浆结实期避开高温胁迫,改善杂交籼稻的食味品质,优质食味品种宜香优2115、川优6203与适当推迟播期结合效果更好。

播期;再生稻;生态条件;食味品质;GGE双标图

0 引言

【研究意义】随着消费水平和生活品位的不断提高,人们对优质稻米的需求越来越高。稻米品质的评价指标主要包含食味、加工、营养及外观等方面,其中,提高食味品质是改良稻米品质的最重要目标之一[1-2]。【前人研究进展】食味品质是稻米在一定条件下煮成米饭后,对米饭的气味、色泽、黏性、硬度、弹性等感官指标进行综合评价[3],受遗传因素、环境条件和栽培措施等的共同调控[4]。前人研究指出,水稻籽粒灌浆结实期是稻米品质形成的关键时期,灌浆期适宜的温度有利于籽粒的灌浆和胚乳的充实,而高温则导致籽粒灌浆速度加快、胚乳淀粉合成能力下降,蛋白质合成能力提高,进而导致米饭食味品质变差[5-6]。合理的播期设置可改善稻米品质形成期所处的环境条件,从而达到改善稻米品质的目的[7-8];适时晚播可降低稻米直链淀粉含量和垩白度,提高整精米率,改善稻米淀粉糊化特性,进而提高稻米蒸煮食味品质[9-10]。再生稻次适宜区指可以种植再生稻,但再生稻生育后期温光资源欠缺的地区[11],人们可利用一季中早稻收割后培育再生稻,充分利用当地温光资源[12]。与头季稻相比,再生稻的加工品质和外观品质改善,蛋白质含量降低,稻米食味品质变优[13]。再生稻米质虽优,但现有播期下其头季稻易受高温危害,导致头季稻稻米品质变差,限制了区域优质稻米生产[11]。【本研究切入点】关于播期对杂交籼稻的影响,前人从加工品质、外观品质、营养品质、淀粉RVA等方面开展了大量研究[7, 9, 14-15]。前期研究结果发现,在再生稻次适宜区适宜推迟播期可使籼稻淀粉RVA谱表现与再生稻更为接近[16],这对再生稻次适宜区种植结构调整具有一定指导意义。但米饭终为入口之物,因此亟需研究再生稻次适宜区播期对杂交籼稻食味品质的影响。【拟解决的关键问题】本研究以四川省近年来主推的3个杂交籼稻为试验材料,在四川再生稻次适宜区隆昌和犍为设置播期试验,旨在研究播期对再生稻次适宜区杂交籼稻食味品质的影响,并采用GGE双标图之“高产性和稳产性”功能图对播期和食味综合评分进行稳定性分析,以期为再生稻次适宜区种植结构的调整和优质栽培提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和生态点

试验于2018—2019年在四川再生稻次适宜区内江市隆昌县(29°17′48′′N,105°12′5′′E)和乐山市犍为县(29°22′52′′N,104°0′57′′E)进行,隆昌地处川东丘陵区,犍为属川西丘陵区。以四川主推的3个杂交籼稻品种川优6203、宜香优2115和F优498为材料,水稻播种—抽穗、抽穗—抽穗后20 d及抽穗后20 d—成熟期的气象条件见表1和表2[16]。各试验点土壤基础肥力资料见表3。

表1 2018年试验点气象资料

S1—S4表示第一至第四播期,RR代表再生稻。V1、V2和V3分别代表川优6203、宜香优2115与F优498。ADT 代表日平均温(℃);P代表降雨量(mm);SH代表日照时数(h);EAT代表有效积温(℃)。下同

S1–S4 represent the first to fourth at sowing date, RR represents the ratoon rice. V1, V2 and V3 represent Chuanyou 6203, Yixiangyou 2115 and Fyou 498. ADT represents average daily temperature (℃); P represents precipitation (mm); SH represents illumination time (h); EAT represents effective accumulated temperature. The same as below

表2 2019年试验点气象资料

1.2 试验设计

各试验点均采用两因素裂区设计,主因素为播期,设置常规播期、3个迟播期和常规播期蓄留再生稻等5个水平,2019年,为使迟播栽期处理与再生稻成熟时间更加接近,隆昌生态点第4播期处理较2018年推迟6 d,犍为生态点第4播期处理较2018年推迟15 d。品种为副区因素,设V1(川优6203)、V2(宜香优2115)、V3(F优498)3个水平。各处理重复3次,2个生态点小区面积均为34.8 m2。采用育秧盘淤泥育秧,30 d秧龄移栽,行穴距为30.0 cm×20.0 cm,每穴栽2—3苗。头季稻施用纯氮150 kg·hm-2,氮磷钾比例为2﹕1﹕2,氮肥基蘖肥﹕穗肥为5﹕5,其中基肥﹕分蘖肥为7﹕3,促花肥﹕保花肥为6﹕4,磷肥作基肥一次施用,钾肥分基肥和拔节期1﹕1施用。常规播栽期头季稻收获复水后(收获后第2天),施纯氮60 kg·hm-2作再生稻发苗肥。其他相关栽培管理措施均按照当地常规高产栽培要求实施,各处理的水稻关键物候期见表4。

表3 2个地点试验田土壤理化性质

表4 各试验处理下水稻关键物候期

1.3 测定项目与方法

水稻成熟期收获后,每小区取成熟稻谷2 kg,在室温下保存3个月,待其理化指标趋于稳定后,使用6N80型碾米机碾精,FOS-130型碎米分离器分离加工成国家标准一等精度的大米进行食味品质测定。按照国标NY/T2639的规定测定直链淀粉含量。使用全自动凯氏定氮仪(Kjeltec 2300型)测定精米粉含氮量,进而换算成粗蛋白含量(水稻籽粒蛋白质换算系数为5.95)。大米食味品质感官评价按照中华人民共和国国家标准《GB/T 15682-2008粮油检验稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方式》中的评分方法进行。成熟期每小区调查60穴,计算有效穗数;每小区按平均穗数取5穴成熟水稻,自然风干考种,调查每穗颖花数、结实率和千粒重,并计算理论产量。

1.3.1 米饭的蒸煮方法 用天平称取精米30 g,放入不锈钢罐中,用流水冲洗直到洗米水不混浊为止,然后沥尽余水,再加入48 g的水,米水质量比为1﹕1.6,浸泡30 min后盖上滤纸。将不锈钢罐放入电饭锅内的蒸架上,盖好电饭锅盖,蒸煮30 min,对米饭进行轻轻的上下翻动,焖饭10 min。蒸煮好的米饭按照国标中的方法供感官品尝。

1.3.2 米饭感官评价方法 米饭食味的感官鉴定由不同性别、不同年龄、具有专业食味鉴别能力的在校大学生22人组成。优选品尝员的22人由在校大学生参照国标《GB/T 16291.1-2012感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则第1部分:优选评价员》的原则经过挑选培训组成,具有较高的感官分析能力。根据国标要求,通过优选品尝员的3次品评,四川种植的天优华占综合评分为75分左右。同时,该品种种植面积大,自审定以来累计推广超过1.5×106hm²,且品质稳定,故以其作为参照样品。品评员按照中华人民共和国国家标准《GB/T 15682-2008粮油检验稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方式》中的评分方法进行,根据米饭的气味、外观、适口性、滋味和冷饭质地,对比参照样品进行评分,综合评分为各项得分之和,根据每个品评人员的综合评分结果计算平均值,计算结果保留两位小数[17]。

1.4 统计分析

运用Microsoft Excel 2019录入和整理数据。用IBM SPSS Statistics SPSS 25.0系统软件分析数据,用LSD(least significant difference test)进行样本平均数的差异显著性检验,基于R语言的RStudio软件的GGE-Biplot软件(基因和基因与环境双标图)进行双标图分析[18-19]。

2 结果

2.1 播期对再生稻次适宜区杂交籼稻产量及产量构成因素的影响

品种和播期显著或极显著影响两生态点产量及产量构成因素,二者互作则显著影响两生态点有效穗数和每穗颖花数,以及隆昌生态点千粒重和犍为生态点产量(表5)。不同生态点间,播期对水稻产量的影响存在差异。在隆昌生态点,与第1播期相比,随着播期的推迟,3个品种的产量均无显著差异,第3、第4播期处理降低了3个品种的有效穗数和结实率,但提高了每穗颖花数;与再生稻相比,S1—S4播期处理均显著提高了3个品种的每穗颖花数和千粒重,进而提高产量。在犍为生态点,与第1播期相比,各品种第2播期处理下的产量和产量构成因素均无显著差异,而第3、第4播期处理下有效穗数和结实率显著降低,进而导致产量显著降低;与再生稻相比,S1—S4播期处理均显著提高了产量。

2.2 生态条件、播期和品种及其互作对稻米食味品质的影响

方差分析表明,稻米食味品质受生态点、播期、品种及其互作共同作用(表6)。2018年生态点对直链淀粉含量、蛋白质含量、外观、适口性、滋味、综合评分具有显著或极显著影响,2019年则显著或极显著影响直链淀粉含量、蛋白质含量、气味和滋味。除2019年气味外,播期和品种主效显著或极显著影响2年直链淀粉含量、蛋白质含量、气味、外观、适口性滋味、冷饭质地和综合评分;生态点和播期互作则对2年直链淀粉含量、蛋白质含量、外观、滋味和综合评分具有显著或极显著影响;生态点和品种及生态点和播期的互作则对2019年外观、冷饭质地和综合评分具有显著或极显著影响;而生态点、播期、品种三者互作仅显著影响2018年直链淀粉含量、滋味和2019年直链淀粉含量、气味、综合评分。以上结果说明稻米食味品质不仅受品种遗传特性的影响,同时也受播期、生态点的调控。

2.2.1 生态点和播期互作对稻米食味品质的影响 由表7可知,不同生态点间稻米食味品质存在差异。2018年直链淀粉含量、蛋白质含量、适口性、滋味、综合评分和2019年的直链淀粉含量、蛋白质含量、滋味表现为隆昌生态点显著低于犍为生态点,其他指标2年间差异不显著。在隆昌生态点,与常规播期处理相比,第3和第4播期处理显著提高了2年直链淀粉含量和滋味,以及2019年适口性;第2和第3播期处理还显著降低了2年蛋白质含量,提高了2年适口性和2019年的外观、冷饭质地,从而使推迟播期处理(S2—S4)2年综合评分呈上升趋势(2019年达显著水平);与再生稻相比,推迟播期处理(S2—S4)显著降低直链淀粉含量,但提高了蛋白质含量;此外,2018年第4播期处理显著降低了稻米的外观,2019年的第3播期处理则显著提高了稻米的外观和冷饭质地,但2年间推迟播期处理(S2—S4)下的气味、适口性和滋味均无显著差异,其综合评分与再生稻更为相近。在犍为生态点,与常规播期处理相比,第2播期处理显著降低了2年蛋白质含量,第3和第4播期处理则显著提高了直链淀粉含量,从而使推迟播期处理(S2—S4)综合评分呈上升趋势;此外,2018年第2和第4播期还显著提高了外观、适口性和滋味,从而显著提高综合评分;与再生稻相比,推迟播期处理(S2—S4)显著降低了直链淀粉含量,但提高了蛋白质含量(S3—S4),进而导致第3和第4播期2年适口性、滋味和冷饭质地均呈降低趋势,最终显著降低综合评分;第2播期处理则具有较低的蛋白质含量,其2年适口性均低于再生稻,但气味、外观、滋味和冷饭质地均与再生稻相近,进而使其具有与再生稻相似的综合评分。综上,不同生态点的稻米食味品质整体表现存在一定的差异,而推迟播期后的稻米食味品质更加接近再生稻的食味品质。

表5 播期对再生稻次适宜区杂交籼稻产量的影响(2019年)

同一列的不同小写字母表示品种间在5%水平差异显著。**表示1%显著水平;*表示5%显著水平。下同

Different lowercase letters in the same column indicate significant difference between varieties at 5% probability level.** indicates significant difference at 1% probability level; *indicates significant difference at 5% probability level. The same as below

表6 稻米食味品质方差分析(F值)

表7 生态点和播期对稻米食味品质的影响

同一列的不同大写字母表示地点间在5%水平差异显著;同一地点的不同小写字母表示播期间在5%水平差异显著。下同

Different uppercase letters in the same column indicate significant difference between locations at 5% probability level; Different lowercase letters in the same location indicate significant difference between sowing dates at 5% probability level. The same as below

2.2.2 品种和播期互作对稻米食味品质的影响 表8表明,不同品种间稻米食味品质的各项指标存在差异。除2018年气味和2019外观,2年适口性、滋味、冷饭指标、综合评分均表现为川优6203、宜香优2115显著优于F优498,其中F优498直链淀粉含量最高,蛋白质含量最低。较常规第1播期,第3和第4播期处理显著增加了3个品种2年的直链淀粉含量,第2播期处理则显著降低了2年川优6203、宜香优2115和F优498(除2019年)蛋白质含量;第2和第3播期处理还提高了川优6203的外观、适口性和滋味,从而显著提高综合评分(2018年S2播期除外);对于宜香优2115,第2播期处理则使其气味、适口性、滋味和冷饭质地均呈增加趋势,从而提高了综合评分;对于F优498,第3播期处理则显著提高了2019年米饭外观、滋味和冷饭质地,从而显著提高综合评分。较再生稻,除2019年F优498第3和第4播期处理外,推迟播期处理(S2—S4)显著降低了2年稻米直链淀粉含量;此外,第2播期处理显著提高了宜香优2115 2年蛋白质含量,第3和第4播期处理则显著提高了川优6203和F优498(除2019年)蛋白质含量;对于川优6203,第4播期处理导致2年外观以及2019年气味和滋味均显著低于再生稻,从而使其综合评分显著降低,第2和第3播期处理则使米饭气味、外观、适口性、滋味和冷饭质地均优于或接近再生稻,进而使三者间综合评分无显著差异;对于宜香优2115,推迟播期处理(S2—S4)2年气味、适口性、滋味和冷饭质地均与再生稻相近(或高于再生稻),使其综合评分与再生稻无显著差异;对于F优498,2018年第2和第4播期处理下则具有与再生稻相似的气味、外观和滋味,其综合评分与再生稻无显著差异,第3播期处理则导致外观、适口性和冷饭质地显著降低,其综合评分显著降低;而2019年第3播期处理的气味、滋味和冷饭质地和综合评分则与再生稻无显著差异。3个品种各食味品质指标均具有较大差异,且推后播期处理对各品种食味品质指标影响不同,总体来说,各品种在适宜推迟播期后稻米食味品质呈现变好的趋势,并且和再生稻食味品质更为接近。

表8 品种和播期对稻米食味品质的影响

2.3 气象因子与稻米食味品质相关性分析

由表9可以看出,在抽穗期—抽穗后20 d,直链淀粉含量与日均最高温、日均最低温、日平均温、有效积温和日照时数均呈显著或极显著负相关关系;除米饭适口性与日均最低温呈显著负相关外,蛋白质含量和米饭各食味品质的各项指标与气象因子均无显著性相关。在抽穗后20 d—成熟期,直链淀粉含量、适口性和滋味与日均最高温、日均最低温、日平均温、有效积温和日照时数均呈显著或极显著负相关关系,综合评分则与日均最低温、有效积温呈显著负相关。综上,稻米直链淀粉含量受穗后气象条件的共同影响,而米饭食味品质主要受抽穗后20 d—成熟阶段的温度和日照时数影响。

表9 气象因子与稻米食味品质相关性

X1 代表日均最高温(℃);X2代表日均最低温(℃);X3代表日平均温(℃);X4代表有效积温(℃);X5代表日照时数(h);X6代表降雨量(mm)

X1 represents the average daily maximum temperature (℃); X2 represents the average daily minimum temperature (℃); X3 represents average daily temperature (℃); X4 represents the effective accumulated temperature (℃); X5 represents sunshine hours (h); X6 represents precipitation (mm)

2.4 GGE双标图分析不同播期食味稳定性

GGE双标图中“高产性和稳产性”功能图中带箭头的直线为平均环境轴,小圆圈代表“平均环境”,箭头指向的方向为所在播期在各个试点中的近似综合评分,越靠近箭头方向的其综合评分越好,反之,离箭头方向越远则综合评分越差。各生态点播期通过与平均环境轴做出的垂线来判断该生态点播期稳定性,垂线越长越不稳定[19]。图1-a表明,在隆昌,综合评分在第3播期最好,第4播期、再生稻、第2播期次之,第1播期最低,稳定性则为第2播期、第1播期较好,再生稻、第3播期次之,第4播期较差,综合考虑综合评分和稳定性,第3播期表现较好,更为接近再生稻;对于犍为(图1-b),综合评分从高到低依次为再生稻、第2播期、第3播期、第1播期、第4播期,而稳定性则表现为第3播期、再生稻和第2播期较好,因此采用第2、第3播期具有较好的综合评分和稳定性。

3 讨论

3.1 适宜推迟播期可改善再生稻次适宜区稻米食味品质

稻米品质的评价一般从碾磨、外观、蒸煮食味和营养四方面进行,其中食味品质可直观反映人们对米饭的喜好和接受程度,往往作为稻米品质评价的关键指标[20]。米饭食味感官评价是指人们通过眼观、鼻闻、口尝等方法对所测米饭的气味、外观、滋味、适口性和冷饭质地进行评分,综合评分为各项评分之和,可以最直接、客观地反映人们对米饭的实际需求和感受[21]。研究表明,再生稻的生长环境有利于米质的形成,再生稻通过提高糙米率和整精米率,降低垩白粒率和垩白度,从而提高稻米的碾磨和外观品质[22-23]。此外,再生稻还提高了直链淀粉含量、酚类化合物、脂类和赖氨酸含量,但降低了蛋白质含量和胶稠度[24]。本研究中,相比于头季稻,2个生态点2年间均表现为再生稻具有较高的直链淀粉含量、适口性、滋味,以及较低的蛋白质含量,进而导致综合评分较高。一般来说,稻米直链淀粉含量和蛋白质含量是影响食味品质的关键因素,二者显著影响稻米的凝胶化水平(RVA值),进而影响米饭食味品质[25]。前人研究表明,直链淀粉含量和蛋白质含量与稻米食味品质之间呈现极显著负相关关系,直链淀粉含量、蛋白质含量过高,米饭质地硬,黏性小,饭粒干燥蓬松且缺乏香味,食味较差;反之,米饭软,黏性大,甜而腻,弹性差[2, 26-27]。本试验中,不同品种间食味品质的各项指标存在差异,2年间2个生态点3个水稻品种的食味品质各项指标变化趋势一致,均表现为F优498的直链淀粉含量显著高于川优6203和宜香优2115,蛋白质含量则呈相反趋势,进而导致其感官评价各项指标显著低于川优6203和宜香优2115(2018年的气味和2019的外观除外)。Xu等[28]通过研究直链淀粉含量为13%—20%的大米,发现直链淀粉含量与食味品质呈正相关,本研究中宜香优2115和川优6203作为高食味品种,其直链淀粉和蛋白质含量适中,峰值黏度和崩解值高,热浆黏度、回复值和最终黏度低,食味品质更佳[20, 25]。

图中G代表品种,后面的数字1、2、3代表品种,即川优6203、宜香优2115、F优498;2018、2019 代表年份;LC:隆昌,QW:犍为;地点后面的数字 1、2、3、4、5分别代表第1、第2、第3、第4播期、再生稻

播期调节是优化稻米品质的重要栽培措施之一。适宜推迟播期可以调节水稻生育进程,改善水稻全生育期,特别是抽穗后的气候生态条件,进而高效利用水稻生长季的温光资源,调节光合物质积累与转化过程,优化籽粒灌浆动态进而提高稻米的食味品质[9, 29]。关于播期对稻米食味品质的影响,前人已开展较多,但由于试验地点、参试品种、栽培方式和播期设置的不同,生态点和播期的差异导致水稻灌浆结实期的气候条件发生改变,导致结果也不甚一致[7, 14, 30]。朱镇等[15]研究发现,随播期推迟,稻米碾米品质呈先升后降的变化趋势,外观品质变优,蒸煮食味品质下降。邢志鹏等[9]研究表明,随着播期的推迟,碾米品质变优,垩白粒率、垩白度下降,稻米直链淀粉含量降低,RVA谱变劣,稻米蒸煮食味品质变差。我们前期研究则发现,在四川盆地单季稻区,播期推迟10—20 d可以使水稻灌浆结实期处于较合理的温光环境,进而有效改善杂交籼稻的食味品质[10]。而在再生稻次适宜区,推迟播期可以有效改善稻米的食味品质,迟播处理的籼稻淀粉RVA谱表现与再生稻更为接近[16]。较常规播期处理,2年间隆昌推迟播期处理(S2—S4)提高了稻米的直链淀粉含量(除2018年S2)、适口性和滋味,犍为第2播期处理提高了稻米的直链淀粉含量、气味、外观、适口性和滋味,进而使综合评分呈上升趋势,使其食味品质与再生稻更为接近。推迟播期后,灌浆成熟阶段温度降低,灌浆速率稳定,蛋白质和脂肪含量降低,有利于淀粉合成,崩解值变小,而冷胶黏度、回复值和消减值较高,进而提高了稻米的蒸煮和食用品质[31-32]。

通过GGE双标图分析表明,隆昌生态点在第3播期具有较好的综合评分且稳定性好,在犍为生态点,采用第2、第3播期具有较好的综合评分和稳定性。2个生态点从播种—抽穗期的有效积温均随着播期的推迟而呈现增加的趋势,隆昌和犍为生态点抽穗前有效积温分别大于728.6℃和760.7℃。适宜的温度(21—27℃)有利于水稻灌浆和淀粉的充实与沉积,过高或过低温度均不利于提高水稻品质[5, 33]。本研究进一步分析发现,抽穗后20 d—成熟期的气象因子是影响稻米品质的主要因素,直链淀粉含量、适口性和滋味与抽穗后20 d—成熟阶段的温度、日照时数呈显著或极显著负相关关系。在再生稻次适宜区,随着播期的推迟,2个生态点抽穗后20 d—成熟期的日最高温度、日平均温度均明显降低,避开了高温胁迫,有利于稻米食味品质的提升。较常规播期,隆昌生态点第3播期和犍为生态点第2和第3播期有效降低了抽穗后20 d—成熟期日均温度,并维持在较优水平(隆昌23.0—27.1℃,犍为22.2—28.6℃)。高温胁迫下,水稻光合功能降低,抗逆性减弱,干物质积累和运转紊乱,进而导致籽粒灌浆加速,灌浆持续期缩短,直链淀粉含量降低,胚乳细胞孔隙增大,致密性减弱,垩白增加,透明度降低,稻米品质变劣[5, 29, 32, 34]。此外,播期与品种的合理搭配可以协调水稻的生育进程,有利于充分利用水稻生长季的温光资源,获得最大的光合生产量,从而最大限度挖掘优良品种高产潜力,促进稻米品质的形成[35]。本研究发现,3个品种的食味品质具有较大差异,适宜推迟播期后食味品质呈现变好的趋势,并且和再生稻稻米食味品质更为接近。然而,对于我国水稻生产,优质必须建立在高产之上,因此结合产量数据(表5)来看,隆昌生态点采用第3播期(5月初)具有较好的综合评分和产量,犍为生态点第2播期(3月20日至25日)具有相对较好的食味品质和较高的产量。

3.2 再生稻次适宜区稻米品质提升途径探讨

人们普遍认为,相比于头季稻,再生稻具有增产增效、生育期短、省工省时、米质优、蒸煮食味品质好和经济效益高等优点[11, 13, 36]。本研究结果亦表明,再生稻食味品质比头季稻食味品质好,与前人研究结果一致。再生稻虽然具有众多优点,但是再生稻产量过低,无法满足人们对优质大米的需求。加之为了保证再生稻生产安全,头季稻的灌浆期就会与一年的高温期重叠,造成头季稻大米品质急剧下降[11]。因此,在再生稻次适宜区,适宜推迟播期,可以使杂交籼稻的食味品质变好,更为接近再生稻,具体措施如下:(1)播期调节。因地制宜,在隆昌生态点5月初进行播种,在犍为生态点3月20日至25日进行播种,可使水稻灌浆结实期避开高温胁迫,减缓灌浆,从而有效改善稻米食味品质。(2)选择优质水稻品种。不同品种间食味品质差异明显,在四川再生稻次适宜区,选用川优6203和宜香优2115等低直链淀粉品种具有较好的稻米食味品质。(3)采用高效的栽培措施和合理的肥料运筹,使水稻具有良好的田间分布株叶型,降低水稻植株之间的竞争,合理利用温光资源,提高光能利用率,确保适宜推迟播期后水稻优质与高产协同提高。

4 结论

在再生稻次适宜区,适宜推迟播期可使水稻灌浆结实期避开高温胁迫,提高了稻米的直链淀粉含量、适口性和滋味,进而提高稻米食味品质。在再生稻次适宜区应根据当地的生态环境,因地制宜选择适宜的播期,隆昌生态点在第3播期(5月初)进行播种,犍为生态点在第2播期(3月20日—25日)进行播种,具有较好的产量,米饭综合评分和稳定性更高,稻米食味品质与再生稻更为接近。优质食味品种宜香优2115、川优6203与适宜推迟播期结合效果更好。

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Effects of sowing dates on eating quality of different indica hybrid rice in the sub-suitable region of ratoon rice

LI Bo1, YANG Fan1, QIN Qin1, ZHONG XiaoYuan1, LI QiuPing1, ZENG YuLing1, LU Hui1, CHEN Yong1, WANG Li1, TAO YouFeng1, LI Juan2, FENG BingLiang3, REN WanJun1, DENG Fei1

1College of Agronomy, Sichuan Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Gene Exploration and Utilization in Southwest China/ Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, and Cultivation in Sichuan Province, Wenjiang 611130, Sichuan;2Qianwei County Agricultural and Rural Bureau, Qianwei 614400, Sichuan;3Longchang Agricultural and Rural Bureau, Longchang 642150, Sichuan

【】The aim of this study was to clarify the effects of sowing dates on the eating quality of indica hybrid rice in sub-suitable area of ratoon rice, so as to provide the theoretical and practical basis for the adjustment of planting structure and high quality cultivation in sub-suitable area of ratoon rice.【】Field sowing dates experiments were conducted in the two sub-suitable area of ratoon rice in Sichuan (Longchang and Qianwei) with three indica hybrid rice varieties, namely Chuanyou 6203, Yixiangyou 2115, and Fyou 498. The effects of sowing dates on eating quality of indica hybrid rice in sub-suitable area of ratoon rice were studied by the determination of amylose and protein content, and the analysis of rice aroma, appearance, palatability, flavor, cold rice texture, as well as comprehensive score following the national standard sensory evaluation method.【】(1) The eating quality of indica hybrid rice was affected by location, sowing date, variety, and their interactions. (2) The effects of sowing dates on the eating quality of different rice varieties were different to the study locations in the sub-suitable area of ratoon rice. The amylose content, protein content, palatability, taste, and flavor in the two study years, as well as the palatability and comprehensive score in 2018 in Longchang were significantly lower than that in Qianwei. Compared wtih the conventional sowing date, suitably delayed sowing date could improve the amylose content, palatability, and taste of rice by decreasing the temperature stress during grain filling stage, which resulted in the increase in comprehensive score of rice. This made the taste quality of rice closer to that of the ratoon rice. (3) Correlation analysis showed that amylose content, palatability, and flavor had significantly or extremely significantly negative correlation with the average daily maximum, minimum, and average temperatures, and sunshine hours from the 20 days after heading to mature stage, while comprehensive score was significantly and negatively related to the average daily minimum temperature from the 20 days after heading to mature stage. (4) The GGE-bioplot double plot analysis showed that the third sowing date in Longchang and second and third sowing dates in Qianwei had higher score and better stability of comprehensive score. 【】On the basis of ensuring the yield of rice, Longchang ecological point was sowed at the third sowing date (early May), and Qianwei ecological point was sowed at the second sowing date (March 20-March 25), which could avoid high temperature stress during the grain filling period of rice and improve the eating quality of hybrid indica rice. Furthermore, the selection of high-quality eating varieties as Yixiangyou 2115 and Chuanyou 6203 with suitable delaying of sowing date possessed higher taste quality in the sub-suitable area of ratoon rice.

sowing date; ratoon rice; ecological condition; eating quality; GGE-bioplot

10.3864/j.issn.0578-1752.2022.01.004

2021-03-04;

2021-09-27

国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U20A2022)、国家粮食丰产增效科技创新专项(2017YFD03017-02)、四川省育种攻关项目(2021YFYZ0005)

李博,E-mail:libo5250@163.com。杨帆,E-mail:1276002485@qq.com。李博和杨帆为同等贡献作者。通信作者任万军,E-mail:rwjun@126.com。通信作者邓飞,E-mail:ddf273634096@163.com

(责任编辑 杨鑫浩)

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