水直播下寒地水稻诸品质性状间的相互关系研究

潘世驹 ， 李 猛 ， 胡 月 ， 徐令旗 ， 王鹤璎，李子凡 ， 唐 枫 ， 张佳柠 ， 辛佳琪 ， 吕艳东*

（1 黑龙江八一农垦大学农学院/黑龙江省教育厅寒地作物种质改良与栽培重点实验室，黑龙江 大庆 163319；2 牡丹江市农业技术推广总站，黑龙江 牡丹江 157000；3 黑龙江农业经济职业学院，黑龙江 牡丹江 157041；4 黑龙江省大庆市大同区太阳升镇人民政府 黑龙江 大庆 163818）

水稻是中国第一大粮食作物， 三分之二以上的人口以稻米为主食［1］。 由于人口老龄化和农村劳动力大量转移到城市等因素的影响， 直播栽培技术成为了社会发展的需求［2］。 水稻直播种植方式能有效的减少栽培环节，增加种植效率。有利于水稻高产的形成， 对实现水稻生产的工厂化作业具有非常重要的意义［3-5］。 水稻直播作为轻简化栽培技术之一，大幅减少了劳动力的支出，节约了成本， 而且可加快水稻生产规模化、 轻简化经营进程，这使得水稻直播技术发展迅速［6-9］。 水稻直播面积逐年扩增， 很可能成为今后水稻栽培的主要发展方向。 随着国际贸易的增多和生活水平的提高，人们对稻米的品质有了更高层次的需求，促使水稻生产目标转向以优质为主兼顾高产发展，稻米品质的相关研究已成为目前稻作研究的热点［10］。 稻米品质是现今水稻栽培中必须重视的现实问题，如何才能优质和高产协调发展，也是育种和栽培措施中较难克服且一直在竭力克服的关键问题之一［11-14］。 种植方式对稻米品质有较大影响［15］。相关研究表明［16］直播方式的稻米外观品质较好，而人工插秧和机插秧因品种而异，均使外观品质，垩白粒率、垩白度变差。黑龙江省水稻单产得到了稳定提升，但品质尚不理想［17］，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［18］。不同的水稻品种对水直播的方式，表现出特有的生长习性等特点，其品质也有差异，因此，水稻直播选用合适的品种［19］，对水稻品质提高具有十分重要的作用。 但是适合水稻直播品种的筛选方面的研究很少， 且多数都集中在产量方面，有关品质方面的研究更少。在本试验中选用29 份寒地早粳稻品种进行水直播，以水稻品质性状做为研究对象， 对水直播适应性进行系统分析整理， 以期为适合水稻水直播品种的筛选提供有益的参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以主茎11 或12 片叶的寒地早粳稻品种资源材料29 个供试，编号及品种名称见表1。

表1 供试材料及编号

1.2 试验设计

试验以水直播为处理，以旱育稀植为对照，对两者进行比较。 试验土壤为草甸土， 其理化性质为：碱解氮含量为175.01 mg／kg，有效磷含量为26.45 mg／kg，速效钾含量为90.62 mg／kg，有机质含量为3.05 g／kg，土壤pH 值为8.38。

试验于2017 年在大庆市王家围子水田试验基地（东经：125°07′39.56′′，北纬：46°40′49.03′′）大田进行。 水稻生育期内平均气温18 ℃左右，年降雨量476 mm 左右。 5 月3 日施底肥、打浆、封闭除草。5 月5 日种衣剂包衣。5 月6 日浸种。5 月11 日试验区域归划。5 月12 日催芽。 采用条播芽谷播种方式，5 月13 日人工播种；行距25 cm，播量为150 kg／hm2；每品种种植6 行，行长8 m；随机区组试验设计，2 次重复。 对照5 月21 日人工插秧，行距30 cm，穴距13.3 cm。

1.3 测定指标

水稻收获后机械脱粒，放置阴凉处自然阴干，按照国家标准优质稻谷（GB／T／17891-2017）测定水稻的碾磨品质、 营养品质、 外观品质及蒸煮品质。用FC-2 K 型实验砻谷机加工成糙米，用日本公司生产的VP-32 型实验碾米机加工精米；外观品质用日本静冈机械株式会社的ES-1000 便携式品质分析仪测定精米，测定指标有精米长、精米宽、垩白率、垩白度等；用FOSS 1241 近红外谷物分析仪测定糙米的直链淀粉含量和蛋白质含量；食味品质用日本佐竹公司生产的米饭食味计（STA1A）进行测定。

1.4 寒地水稻水直播适应性鉴定方法

水直播适应性反应指数（ARI） =（水直播处理区性状表型值／对照区性状表型值）×100%。 如果100＜ARI＜200，则以100-（ARI-100）代替，ARI 值越大，则说明对水直播的反应越迟钝，否则相反；如果ARI 值大于等于200 则说明对水直播的反应极其敏感。

1.5 数据分析

利用EXCEL2007 进行数据整理，DPS7.05 统计软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 水直播下稻谷加工品质间的关系

从水直播各性状间关系如表2 所知， 糙米率与精米率和整精米率均表现为极显著正相关，精米率和整精米率表现为显著正相关。因此，水直播下糙米率较高的水稻品种精米率和整精米率相对较高； 而精米率较高的水稻品种也具有相对较高整精米率，否则相反。

从水直播适应性反应指数间相关关系如表2可知，糙米率ARI 与精米率和整精米率ARI 均表现为极显著正相关，精米率ARI 与整精米率ARI表现为极显著正相关。 因此，水直播下，对糙米率反应较敏感的材料， 对精米率和整精米率反应也较敏感；对精米率反应较敏感的材料，对整精米率反应也较敏感，否则相反。

表2 水直播下加工品质间及水直播适应性反应指数间相关关系

2.2 水直播下水稻加工品质与外观品质之间的关系

如表3 所知， 粒长与精米率和整精米率均表现为极显著负相关； 粒宽与加工品质均表现为极显著正相关；长宽比、糙米率、精米率与整精米率均表现为极显著负相关； 精米率与外观品质均表现为显著负相关。因此，粒型较长的品种精米率和整精米率相对较低； 粒宽较宽的品种碾磨品质相对较高；长宽比较大的品种加工品质相对较低；垩白粒率较高的品种精米率相对较低； 垩白度较高的品种精米率相对较低，否则相反。

表3 水直播下稻谷碾磨品质与稻米外观品质间及水直播适应性反应指数间相关关系

从水直播适应性反应指数间相关关系如表3所示，精米率的ARI 与垩白粒率的ARI 呈显著负相关；整精米率的ARI 与外观品质的ARI 均呈显著负相关。 综上所述，水直播下，对垩白粒率反应敏感的材料，一般精米率反应较迟钝；对外观品质反应敏感的材料，对整精米率反应较迟钝；否则相反。

2.3 水直播下稻谷碾磨品质与稻米营养品质之间的关系

如表4 所示， 直链淀粉含量与糙米率呈显著负相关，说明糙米率较高的材料，其直链淀粉含量较低，否则相反。

表4 水直播下营养品质与碾磨品质间的相关关系

2.4 水直播下稻米外观品质间的关系

从各性状关系方面分析如表5 可知， 粒长与长宽比表现为极显著正相关； 粒宽与粒长和长宽比表现为极显著负相关； 垩白粒率与垩白度表现为极显著正相关。 综上所述，粒长较长的材料，一般长宽比较大；粒宽较宽的材料，一般粒长和长宽比较小； 垩白粒率较高的材料， 一般其垩白度较高；否则相反。

表5 水直播下外观品质间及水直播适应性反应指数间相关关系

从适应性反应指数方面分析如表5 所示，精米的粒长ARI 与粒宽ARI 和垩白粒率ARI 表现为极显著和显著正相关； 长宽比ARI 与垩白度ARI 表现为显著负相关；垩白度ARI 与垩白粒率ARI 表现为极显著正相关。 综上所述，水直播下，对精米的粒长反应敏感的材料， 一般对粒宽和垩白粒率反应较敏感；对长宽比反应敏感的材料，对垩白度反应较迟钝；对垩白粒率反应敏感的材料，其垩白度反应较敏感，否则相反。

2.5 水直播下稻米营养品质与食味之间的关系

水直播下，蛋白质含量的ARI 与直链淀粉含量的ARI 的相关系数为0.44*； 米饭食味评分与蛋白质含量的相关系数为负0.60**。综上所述，水直播下对蛋白质含量反应敏感的材料， 其直链淀粉含量反应较敏感； 蛋白质含量较低的水稻品种米饭食味评分相对较高；否则相反。

3 结论

水直播下，糙米率较高、精米粒长较短的品种精米率和整精米率相对较高； 精米率较高的水稻品种整精米率相对较高；粒宽较宽、长宽比较小的品种加工品种相对较高； 精米粒长较长的水稻种质资源具有相对较大精米长宽比； 精米粒宽较宽的水稻种质资源具有相对较长精米粒长和较小精米长宽比； 垩白粒率较高的水稻种质资源具有相对较高垩白度；水直播下垩白粒率、垩白度较低的品种精米率相对较高； 水直播下糙米率较高水稻种质资源具有相对较低直链淀粉含量； 水直播下蛋白质含量较低的品种米饭食味评分相对较高；否则相反。

水直播下对糙米率反应较敏感的材料， 对精米率和整精米率反应也较敏感； 对精米率反应较敏感的材料、垩白粒率和垩白度反应迟钝的材料，一般整精米率对水直播的反应较敏感； 垩白粒率对水直播反应敏感的材料，精米率对反应较迟钝；粒长对水直播反应敏感的材料， 粒宽和垩白粒率反应较敏感；对长宽比反应敏感的材料，垩白度反应较迟钝；对垩白粒率反应敏感的材料，垩白度反应较敏感；蛋白质含量对水直播反应敏感的材料，其直链淀粉含量对水直播反应较敏感；否则相反。