不同减肥处理对辽宁滨海地区稻米品质的影响

夏明 李振宇 郑英杰 王莹 王彤 张丽丽 陈广红 王绍林 索巍巍 于亚辉

摘  要：研究减肥处理对水稻稻米品质的影响，以32份水稻新品种（品系）为试验材料，设置完全不施用化肥（F1）、当地生产田施用化肥量的60%（F2）、当地生产田施用化肥量的80%（F3）和当地生产田施用水平施用化肥量（F4）4个施肥处理。研究结果显示，不同处理方式对食味品质产生了显著影响，特别是F1处理显示出明显优势。进一步分析表明，食味值与产量和糙米率呈现极显著的负相关，而与米粒长宽比呈现极显著的正相关；直链淀粉含量与产量、糙米率之间存在极显著的正相关性；蛋白质含量与产量、精米率以及整精米率之间呈现极显著的正相关关系。

关键词：水稻；减肥；相关分析；稻米品质；

中图分类号：S511.062                               文献标志码：A文章编号：1673－6737（２０24）02－００14－０4

The Effects of Reducing Fertilizer Treatments on Rice Grain Quality

in Liaoning Coastal Region

XIA Ming ， LI Zhen-yu ， ZHENG Ying-jie ， WANG Ying ， WANG Tong ， ZHANG Li-li ，

CHEN Guang-hong ， WANG Shao-lin ， SUO Wei-wei ， YU Ya-hui*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： The study investigated the effects of different fertilization treatments on the quality of rice grains for 32 new rice varieties. The experiment included four fertilization treatments： no chemical fertilizer application（F1）， 60% of the local recommended fertilizer application（F2）， 80% of the local recommended fertilizer application（F3）， and the local recommended fertilizer application level（F4）. The results showed significant differences in taste quality among the different treatments， with the taste value of the F1 treatment significantly higher than the others. The correlation analysis revealed that taste value was significantly negatively correlated with yield and brown rice rate， and significantly positively correlated with the length-to-width ratio of rice grains. Moreover， amylose content was significantly positively correlated with yield and brown rice rate， while protein content was significantly positively correlated with yield， milled rice rate， and whole milled rice rate.

Key words： Rice; Reducing fertilizer; Correlation analysis; Rice grain quality

隨着我国社会的快速发展，人们对水稻的品质要求不断提升，选育优质高食味水稻品种成为育种人的新课题。辽宁省盛产优质粳稻，其中，位于辽河三角洲腹地的盘锦市，以优质“盘锦大米”闻名全国，生产优质大米具有得天独厚的气候、地理和土壤优势。盘锦稻米在外观、加工、理化、食味、卫生品质等性状上优于全国大部分同类产品。2012年9月19日，中国粮食行业协会授予盘锦市“生态稻米之乡”称号，成为我国唯一获此殊荣的城市[1]。优质稻米已成为辽宁省水稻育种的重要目标之一，赵一洲等[2]学者对1991～2015年间辽宁省审定的部分粳稻品种进行了稻米品质比较分析，发现辽宁省水稻品种在过去25年中呈现出子粒变长、变宽，垩白度减少，透明度、直链淀粉含量、胶稠度下降的趋势。总体而言，随着时间的推移，辽宁省水稻品种的品质特征相似度和优质率逐步提高。

推动化肥减量化是巩固粮食安全基础、加速农业绿色转型的必然要求，也是保障农产品质量安全、加强生态文明建设的重要举措[3]。在资源环境压力持续增加的情况下，降低生产成本、提高生产效率和肥水利用效率、保持耕地持续丰产能力成为水稻生产的迫切要求[4]。水稻稻米品质受多基因控制，是一种复杂的农艺性状。此外，品质与产量等其他农艺性状通常存在矛盾，难以协调统一，具体表现在优质与高产之间的矛盾、优质与抗逆性之间的矛盾，以及优质与环境之间的相互影响等方面[5]。在水稻减施化肥、提升品质和稳产保民生之间存在一个契合点，适量减施化肥和选用优良水稻品种是一种行之有效的方法。本试验以辽宁省盐碱地利用研究所新选育的32份新品种（品系）为材料，研究不同减肥处理对稻米碾磨品质、外观品质和食味品质的影响，旨在为辽宁地区减肥提质水稻育种提供理论参考。

1  材料与方法

试验以辽宁省盐碱地利用研究所新选育的优良品系和生产上示范、推广的32个水稻新品种（品系）为试材（表1），于2022年在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行，位于辽宁盘锦，试验田为滨海盐渍型水稻土。试验共设4个处理：F1，完全不施用化肥；F2，当地生产田施用化肥量的60%；F3，当地生产田施用化肥量的80%，；F4，当地生产田施用水平施用化肥量。使用缓释肥作基肥（N、P2O5、K2O含量分别为30%、14%、8%），作为底肥一次施入。小区面积8 m2，每个处理3次重复，小区间用田埂隔开。

采用温室基质旱育苗方式育苗，4月15日播种，5月24日机插移栽，10月5日收获，其他管理同一般生产田。每小区收获1 m2，自然晾晒，并存放40 d后进行稻米品质分析。参照GB/T17891-

2017测定糙米率、精米率和整精米率，利用瑞典FOSS公司的TM 1241近红外快速品质分析仪，测定精米样品的米粒食味值、总蛋白质含量、水份含量和直链淀粉含量。大米外观品质判定仪JWMT12测定垩白度、垩白粒率和米粒长宽比，大米精白度计MM1D测定精白度、透过度和白度。采用SPSS17.0进行方差分析和相关性分析。

2  结果与分析

2.1  不同处理对稻米外观和碾磨品质的影响

由表2可知，F2处理糙米率最高，F1处理糙米率最低。F2、F3、F4处理间差异不显著，但显著高于F1处理；F4处理精米率最高，F1处理精米率低，F4处理精米率显著高于F1处理；F4处理整精米率最高，F2处理整精米率低。F1、F2、F3处理间差异不显著，但F1、F2处理显著低于F4处理。在垩白粒率、垩白度、长宽比等性状上各处理间差异不显著。可见，随着化肥施用量的减少，稻米加工品质下降。

不同处理的食味品质差异显著，其中F1处理的食味值顯著高于其它处理，F2、F3和F4处理的食味值差异不显著。F1处理的直链淀粉含量和蛋白含量显著低于其它处理，F4处理的直链淀粉含量和蛋白质含量高于其它处理。F4处理米粒水份含量显著高于其它处理。综上，F1处理有利于降低水稻的直链淀粉含量、含水量和蛋白质含量，并且提高稻米的食味值。

2.2  不同处理水稻品种（品系）稻米品质的相关分析

通过对不同处理的外观品质和碾磨品质进行相关分析表明（表3），碾磨品质性状中精米率与整精米率呈极显著正相关。外观品质性状中垩白粒率与垩白度、白度、精白度呈极显著正相关，与透过度呈极显著负相关；垩白度与米粒长宽比、白度、精白度呈显著或极显著正相关，与透过度呈极显著负相关关系；米粒长宽比与白度、精白度呈极显著正相关，与透过度呈显著负相关关系；白度与透过度呈极显著负相关，与精白度呈极显著正相关；透过度与精白度呈显著负相关。碾磨品质性状与外观品质性状中精米率、整精米率和透过度呈极显著正相关，与垩白粒率、垩白度、米粒长宽比、白度和精白度呈极显著负相关。

由表4可知，不同处理水稻品种（品系）的稻米食味值与直链淀粉含量和蛋白质含量呈极显著负相关；直链淀粉含量和蛋白质含量与酸度呈显著负相关；直链淀粉含量与蛋白质含量间无显著相关性。

由表5可知，不同处理水稻品种（品系）碾磨品质、外观品质与食味品质的相关性较复杂。其中，食味值与糙米率呈极显著负相关，与米粒长宽比呈极显著正相关；直链淀粉含量与糙米率呈显著正相关，与米粒长宽比呈显著负相关；蛋白质含量与精米率、整精米率呈极显著正相关，与垩白粒率、垩白度和米粒长宽比呈极显著负相关；米粒脂肪酸度与垩白粒率、垩白度和米粒长宽比呈极显著正相关。

2.3  不同处理水稻品种（品系）稻米外观品质性状与食味品质性状的典型相关分析

以糙米率（X1）、精米率（X2）、整精米率（X3）、垩白粒率（X4）、垩白度（X5）、长宽比（X6）组成稻米外观性状组，以食味值（X7）、直链淀粉含量（X8）、水份（X9）、蛋白质含量（X10）组成食味品质性状组，进行两组间的典型相关分析。由表6可知，第1、2典型变量累计贡献率为90.4%，典型相关系数达到极显著水平。

在第 1 对典型相关变量构成中，u1 和 v1 中分别以精米率、整精米率和蛋白质含量的权重系数较大；在第 2 对典型相关变量构成中，u2和 v2 中分别以精米率、垩白度、整精米率、垩白粒率、食味值和米粒长宽比权重系数较大。表明第 1 典型相关变量主要是由精米率、整精米率和蛋白质含量所决定，第 2 典型相关变量主要是由精米率、垩白度、整精米率、垩白粒率、食味值和米粒长宽比所决定。

3  结论

水稻的品质直接影响消费者对其的接受程度。优质水稻品种通常具有良好的加工品质、外观品质、碾磨品质、蒸煮食味品质和营养品质。牟新宇等[6]研究发现精米率与整精米率与食味值呈正相关，垩白度与垩白粒率则呈负相关。郑英杰等[7]研究指出，糙米率、精米率和整精米率之间存在显著正相关关系，同时与外观品质中的垩白率和垩白度呈负相关。此外，蛋白质含量与糙米率、精米率和整精米率之间存在显著正相关。马畅等[8]研究还表明，施氮量的增加会提高糙米率、精米率、整精米率和垩白度，但会导致垩白粒率和白度先增加后下降，透明度和精白度随氮肥增加而下降。另外，孙丽丽等[9]研究也发现，蛋白质含量越高的品系，其米饭外观越差，食味值也较低。此外，有关研究还发现稻米食味值与直链淀粉含量密切相关，直链淀粉含量是影响食味品质的关键性状[10]。因此，直链淀粉含量低的稻米更具适口性。

试验研究结果表明F1处理的米粒食味值最高，直链淀粉含量和蛋白质含量最低。同时，米粒食味值与糙米率呈负相关关系，与米粒长宽比呈极显著正相关关系。直链淀粉含量和蛋白质含量与整精米率呈极显著正相关，但与米粒长宽比呈极显著负相关。这表明在辽宁地区完全不施肥能够降低稻米直链淀粉含量和蛋白质含量，显著提高稻米食味值。不同减肥处理对稻米外观品质和加工品质影响不一，这可能与试验材料有关。可以在以后的试验中缩小减肥处理水平差距，增加减肥梯度来明确减肥对稻米品质的影响。

参考文献：

[1] 王滨.“生态稻米之乡”盘锦探秘[J].黑龙江粮食，2015，150（12）：38-41.

[2] 赵一洲，倪善君，张战，李鑫，毛艇，张丽丽，刘研，刘福才.辽宁省水稻品种品质性状及亲缘关系变化分析[J].植物遗传资源学报，2017，18（06）：1039-1045.

[3] 农业农村部.到2025年化肥减量化行动方案.20221116.

[4] 李跃东，董立强，隋国民，柴振军，徐婷婷.辽宁省水稻生产现状分析及技术优化建议[J].中国稻米，2022，28（06）：98-101.

[5] 刘贵富，陈明江，李明，吕慧颖，葛毅强，魏珣，杨维才.水稻育种行业创新进展[J].植物遗传资源学报，2018，19（03）：416-429.DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.2018.03.006.

[6]牟新宇. 不同穗型粳稻品种产量及品质性状的比较分析[D].沈阳农业大学，2020.DOI：10.27327/d.cnki.gshnu.2020.001106.

[7] 郑英杰.辽宁滨海稻区水稻新品系品质性状分析[J].中国农学通报，2015，31（24）：1-5.

[8] 马畅，吕小红，王宇，付立东，任海，隋鑫，杜萌，李旭.滨海稻区不同施氮量下粳稻产量与品质的关系[J].江苏农业科学，2021，49（24）：70-75.DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.

2021.24.012.

[9] 孙丽丽，贾浩杨，李坤译等.辽宁水稻新品系产量与米质的关系及高食味品系特征分析[J].中国稻米，2022，28（03）：52-57.

[10] 王才林.江苏省优良食味粳稻品种培育的发展与启示[J].中国稻米，2022，28（05）：82-91+106.