种植方式对不同粳稻品种品质的影响

刘子琪 何娜 王丽丽 王昌华 于广星 唐志强

摘  要：以遼宁省中早熟水稻品种辽粳138、旱稻品种旱403与旱9710为试验材料，采用移栽（TP）和直播（DS）两种种植方式对不同水稻品种的加工品质、外观品质、营养品质与食味品质进行比较分析。结果表明，种植方式对稻米的加工品质、营养品质影响较小。与直播种植相比，移栽种植稻米垩白度、垩白粒率、直链淀粉含量显著增加了42.4%、50.3%、15.0%，食味值显著下降了12.9%。移栽种植的峰值黏度、崩解值、糊化温度显著大于直播种植，而热浆黏度、最终黏度、消减值显著小于直播种植。辽粳138稻米的整精米率、食味值、崩解值显著大于旱403与旱9710，而垩白度、垩白粒率、蛋白质含量、峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、消减值、糊化温度显著小于旱403与旱9710。研究探讨两种种植方式对不同水稻品种稻米品质的影响，在选择合理的种植方式，并配套适宜的优质水稻品种，有利于获得稻米的优良品质性状。辽宁中熟地区选择中早熟粳稻品种并配套直播种植方式可成为实现粳稻优质、高产和温光资源高效利用最佳生产模式。

关键词：种植方式；品种；稻米品质

中图分类号：S359                               文献标志码：A文章编号：1673－6737（２０24）02－００01－０8

Effects of Planting Methods on Rice Quality of Different Japonica Rice Varieties

LIU Zi-qi1 ， HE Na2 ， WANG Li-li2 ， WANG Chang-hua2 ， YU Guang-xing2 ， TANG Zhi-qiang2*

（1 Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources， Liaoning Academy of Agricultural Sciences，

Shenyang 110161，China;

2 Liaoning Rice Research Institute， Shenyang 110101， China）

Abstract： In this study， A comparative experiment was carried out with medium-maturing early Liaogeng-138，Han-403， and Han-9710 in Liaoning province as experimental materials to study the difference in processing quality， appearance quality， nutritional quality， and value of cooking rice were compared and analyzed by transplanting and direct seeding. The results showed that planting methods had not effect on the processing quality and nutritional quality of rice. Compared with direct seeding， chalkiness， percentage of chalky grain and amylose content of transplanting were significantly increased by 42.4%， 50.3%， and 15.0%， and value of cooking rice was significantly decreased by 12.9%. The peak viscosity， breakdown， and pasting temperature of transplanting were significantly higher than direct seeding， while the trough viscosity， final viscosity and setback were significantly lower than direct seeding. The milling percentage， value of cooked rice and breakdown in Liaogeng-138 were significantly higher than Han-403 and Han-9710， while the chalkiness， chalkiness rate， protein content， peak viscosity， trough viscosity， final viscosity， setback and pasting temperature of Liaogeng-138 were significantly lower than Han-403 and Han-9710. In this study， the effects of two planting methods on rice quality of different rice varieties were studied. Selecting reasonable planting methods and matching suitable high-quality rice varieties would be beneficial to obtain good quality traits of rice. Therefore， selecting mid-early matured japonica rice varieties and matching with direct seeding cultivation in the mid-matured areas of Liaoning can become the best production mode for achieving high-quality， high yield， and efficient utilization of temperature and light resources in japonica rice.

Key words：Planting method; Variety; Rice quality

机械化直播种植方式因其具有减少劳动力投入，节约成本，增加农民收入等优点而逐渐受到重视[1-2]。目前，东北地区水稻生产主要方式为移栽与直播，且直播稻面积呈逐年增加趋势[3]。随着我国人民生活水平提高，对稻米品质的要求也不断增加，特别对稻米的蒸煮品质尤为突出[4]。前人已经对不同种植方式条件下稻米品质进行了广泛研究，并且取得了较好效果[5-6]。稻米品质主要分为加工品质、外观品质、食味品质和营养品质[4]。稻米品质形成受环境与栽培措施影响的同时也受水稻品种自身基因型的影响[7-9]。研究表明种植方式对不同品种的精米率、整精米率影响较大，而对糙米率无显著影响[5]。相同品种直播种植因其二次枝梗少，每穗粒数少，容易充实而垩白粒率和垩白度偏低，稻米外观品质略优于移栽稻。相同品种稻米蛋白质含量与直链淀粉含量表现为直播种植大于移栽，而胶稠度表现为直播小于移栽。稻米蒸煮食味品质移栽种植优于直播种植[10]。

研究利用移栽与直播2种种植方式，以水稻品种辽粳138、旱稻品种旱403与旱9710为研究对象，对稻米品质相关性状，包括稻米的加工品质、外观品质、食味特征、RVA谱粘滞特性、营养特性进行比较研究，并对米饭食味特征值与稻米理化性质进行相关性分析，以阐明种植方式对水旱稻品种间稻米品质的影响，为水稻优质栽培生产技术提供理论基础与实践依据。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验于2021年在辽宁省水稻研究所试验基地（41°46′N，123°35′E，）进行。试验土壤为黏壤土，地力中等，耕作层基本理化性质为碱解氮107.2 mg/kg，速效磷23.5 mg/kg，速效钾145.6 mg/kg，有机质含量为18.7 g/kg，pH值为5.4。供试材料为常规粳稻辽粳138、旱403、旱9710。

1.2  试验设计

试验采取裂区设计，种植方式为主区，品种为裂区。不同种植方式田块间用塑料薄膜包埂隔离。移栽方式（TP）：4月16日播种，5月21日移栽。移栽时秧苗叶龄为3.5叶，栽插行株距为30 cm×13.3 cm，每穴3～4苗。直播方式（DS）：4月26日播种，采用机械化旱条播方式，播种量为550万粒/hm2，行距为30 cm。小区面积为120 m2，3次重复。不同种植方式水旱稻品种主要生育期见表1。试验总施氮量225 kg/hm2，其中基肥、分蘖肥与穗肥施用比例均为4：3：3。移栽方式下分蘖肥于叶龄指数在60%时一次性施用，穗肥于叶龄指数在80%时一次性施用；直播方式下分蘖肥于3叶1心期施用，穗肥于叶龄指数在80%时一次性施用。N：P2O5：K2O施肥量比例为2：1：1，磷肥一次性基施，鉀肥分基肥、拔节期2次等量施入。

1.3  测定项目

1.3.1  稻米主要品质指标  成熟后收获、晾干并在室温下保存3个月以平衡水分，用于稻米品质测定。测定前各处理统一用NP-4350型风选机风选。糙米率、精密率、整精米率、垩白粒率、垩白度、等品质性状的测定方法参照中华人民共和国国家标准《GB/T1789 1999优质稻谷》。用粉碎机研磨米粉，过100目筛，获得精米米粉用于品质性状测定。精米中蛋白质含量用凯氏定氮仪（Kjeltec 8400，FOSS）测定米粉中的全氮含量，再乘以换算系数5.95计算得到。米粉直链淀粉含量（AC）的测定参照农业部颁发标准NY147-88进行，4个参比样品（AC：1.5%，10.6%，16.4%，25.6%）购自中国水稻研究所。

1.3.2  米饭食味值测定  称取精米30.0 g，按1：1.25的米水比例添加蒸馏水，室温浸泡30 min，以日本品种越光作为标准样品，利用米饭食味仪（STA-1A，日本佐竹）测定综合食味值、硬度值、黏度值。

1.3.3  稻米RVA谱黏滞性测定  使用澳大利亚Newport Scientific仪器公司生产的RVA（Rapid Visco Analyzer）及TCW（Thermal Cycle for Windows）配套软件测定分析淀粉黏滞特性。测定按照美国谷物化学协会（AACC）规程（1995-61-02）。用3 g精米粉加入25 ml蒸馏水进行测定。稻米RVA特征值主要用最高黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值（最高黏度—热浆黏度）、消减值（最终黏度—最高黏度）、峰值黏度时间、起始糊化温度等来表示，单位为CP（centipoises）。

1.4  数据分析

使用Microsoft Excel 2003处理数据，采用SPSS19.0软件进行分析。

2  结果与分析

2.1  种植方式对水旱稻品种碾磨品质的影响

方差分析表明，糙米率、精米率、整精米率在品种间存在显著差异，且糙米率、整精米率在种植方式×品种互作条件下达到显著差异（表2）。移栽种植的糙米率、精米率大于直播种植，整精米率小于直播种植，差异不显著。旱403糙米率最大，为80.66%，与辽粳138相比增加了12.80%，差异达到显著水平，而与旱9710差异不显著。旱9710精米率最大，为67.31%，与旱403相比增加了4.90%，差异达到显著水平，而与辽粳138差异不显著。辽粳138整精米率最大，为61.90%，与旱403和旱9710相比分别增加了12.4%和8.2%，差异达到显著水平。说明种植方式对稻米的加工品质影响较小，而品种自身基因型之间的差异对稻米的加工品质影响较大。

2.2  种植方式对水旱稻品种外观品质的影响

方差分析表明，垩白粒率、垩白度、粒长、粒宽、长宽比在种植方式（粒宽和长宽比除外）和品种间存在显著差异，且各指标在种植方式×品种（粒长与长宽比除外）互作条件下达到显著差异（表3）。移栽种植的垩白粒率和垩白度最大，分别为1.91%和3.32%，与直播种植相比分别增加了42.4%和50.3%，差异达到显著水平，而移栽种植粒长小于直播种植，差异达到显著水平。辽粳138的垩白粒率、垩白度小于旱403与旱9710，差异达到显著水平，而辽粳138的粒长与长宽比显著大于旱403和旱9710。旱403的粒宽显著大于辽粳138和旱9710。说明直播种植方式能够降低稻米的垩白粒率与垩白度，增加稻米的粒长，改善稻米的外观品质，增加稻米的商品品质。辽粳138稻米垩白较少，外观品质优于旱403和旱9710。

2.3  种植方式对水旱稻品种食味品质和营养品质的影响

方差分析表明，硬度值、黏度值、食味值、蛋白质含量、直链淀粉含量在种植方式（蛋白质含量除外）和品种（硬度值除外）间存在显著差异，且各指标在种植方式×品种互作条件下达到显著差异（表4）。移栽种植的硬度值与直链淀粉含量最大，分别为6.48和19.98%，与直播种植相比分别增加了10.5%和15.0%，差异达到显著水平。移栽种植黏度值与食味值最小，分别为6.13和67.0，分别降低了19.6%和12.9%，差异达到显著水平。辽粳138的黏度值与食味值显著高于旱403和旱9710，而蛋白质含量显著小于旱403和旱9710。旱403的直链淀粉含量最大，为19.2%，与辽粳138和旱9710相比分别增加了5.2%和6.2%，差异达到显著水平。说明直播种植方式能够改善稻米的蒸煮食味品质，而对稻米的营养品质影响较小。辽粳138蒸煮食味品质和营养品质好于旱403与旱9710。

2.4  种植方式对水旱稻品种RVA谱特征值的影响

方差分析表明，峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值、消减值、糊化温度、峰值时间在种植方式（峰值时间除外）和品种间存在显著差异，且各指标在种植方式×品種（热浆黏度、糊化温度、峰值时间除外）互作条件下达到显著差异（表5）。移栽种植的峰值黏度、崩解值、糊化温度大于直播种植，而热浆黏度、最终黏度、消减值小于直播种植，差异达到显著水平。峰值时间二者差异不显著。旱403的热浆黏度、最终黏度、消减值、糊化温度、峰值时间大于辽粳138与旱9710，差异达到显著水平。旱9710的峰值黏度显著大于辽粳138，与旱403差异不显著。辽粳138的崩解值大于旱403与旱9710，差异达到显著水平。说明直播种植方式下稻米的峰值黏度、崩解值、糊化温度降低，而热浆黏度、最终黏度、消减值增加，峰值时间并未受到种植方式的影响而改变。水稻品种辽粳138稻米的崩解值大于旱403与旱9710，而其他RVA 谱特征值指标均小于旱稻品种。

2.5  稻米理化性状与食味品质间的相关性

相关性分析结果表明（表6），食味值与黏度值呈极显著正相关，而与硬度值、直链淀粉含量、糊化温度呈极显著负相关。硬度值与黏度值呈极显著负相关，而与直链淀粉含量、糊化温度呈显著正相关。黏度值与直链淀粉含量、糊化温度呈显著负相关。蛋白质含量与热浆黏度、最终黏度、消减值、峰值时间呈显著正相关，而与崩解值呈显著负相关。峰值黏度与热浆黏度、最终黏度、消减值、糊化温度、峰值时间呈显著正相关。热浆黏度与最终黏度、消减值、糊化温度、峰值时间呈显著正相关，而与崩解值呈极显著负相关。最终黏度与崩解值呈极显著负相关，而与消减值、峰值时间呈极显著正相关。崩解值与消减值、峰值时间呈极显著负相关。峰值时间与消减值、糊化温度呈显著正相关。

3  讨论

种植方式的改变将使水稻生长的播栽期、营养生长期、灌浆结实期和成熟期随之发生变化，而前人关于种植方式对不同品种间稻米品质研究相对较少[9]。本研究结果表明，种植方式与不同粳稻品种及其互作条件下对稻米品质的加工品质、外观品质、蒸煮品质均有一定的影响。

3.1  种植方式对水旱稻品种加工品质和外观品质的影响

水稻的加工品质包括糙米率、精米率和整精米率。前人研究表明，种植方式对糙米率的影响差异不显著，而对精米率和整精米率的影响表现为移栽大于直播，并且差异达到显著水平[5]。孟德龙等[13]在淮北地区通过对比机插秧、手插秧和直播种植稻米加工品质，其也有研究结果表明，稻米稻糙米率、精米率表现为直播显著大于移栽。与本研究结果表明略有不同，本研究结果表明，同一品种在移栽与直播种植方式下对稻米的糙米率、精米率和整精米率影响较小，差异不显著。移栽与直播的播种方式不同，而在水稻生长发育过程中的土壤、气候、水分和养分等环境因素均无显著变化，因而稻米加工品质差异较小。旱403、旱9710的糙米率显著大于水稻品种辽粳138，而整精米率表现为辽粳138显著大于旱403、旱9710。说明辽粳138的出米率略低，但碎米较少，整精米率大，商品价值高。

评价稻米外观品质指标主要垩白度、垩白率、粒型。杨波等[12]研究结果表明移栽种植稻米外观品质低于直播种植。也有研究表明，直播种植的垩白粒率、垩白度低于移栽种植，但差异不显著[6]。与本研究结果基本一致，本研究结果表明，移栽种植的稻米垩白粒率与垩白度显著大于直播种植，而移栽种植粒长显著小于直播种植。辽粳138的垩白粒率和垩白度显著小于旱403和旱9710，而粒长与长宽比显著大于旱403和旱9710。与赫丹等[14]研究结果一致。说明直播种植方式稻米外观品质较好，辽粳138的外观品质好于旱403和旱9710。直播种植条件下选择适宜的粳稻品种更有利于稻米外观品质的增加。

3.2  种植方式对水旱稻品种营养品质、食味品质和RVA的影响

蛋白质含量是稻米营养品质的评价标准之一。孟德龙等[13]认为，同一品种在直播种植方式的蛋白质含量大于机插秧，赵广欣[6]认为尽管直播种植稻米蛋白质含量高于移栽种植，但稻米蛋白质含量均在7%以下，并未影响到食味品质。邢志鹏[15]则认为直播种植蛋白质含量小于机插秧。郝丹等[14]研究结果表明，旱稻品种稻米中蛋白质含量大于水稻品种。本研究结果表明，种植方式对稻米的蛋白质含量影响较小，差异不显著，而辽粳138蛋白质含量显著小于旱403和旱9710。水稻蛋白质含量受多种因素影响，其中品种和栽培措施是最主要的影响因素。种植方式的改变对稻米蛋白质含量影响较小。

直链淀粉含量是决定稻米蒸煮食味品质的重要指标[5]。韩超等[16]认为，直播种植稻米直链淀粉含量小于移栽种植，与本研究结果一致。郝丹等[14]认为，旱稻品种的直链淀粉含量小于水稻品种，差异不显著。与本研究结果略有不同，本研究结果表明，旱403的直链淀粉含量显著大于辽粳138，而旱9710的直链淀粉含量与辽粳138相比差异不显著。稻米食味品质与米饭的硬度和黏度有关。本研究结果表明，移栽种植方式稻米的硬度增加，而黏度下降，稻米综合食味值显著小于直播种植。辽粳138稻米综合食味值显著大于旱403与旱9710。与其他试验研究结果一致，水直播的稻米蒸煮食味品质较机插秧有所提升[17]。直播种植稻谷粒长增加，稻谷充实度更好，且直链淀粉含量较低，黏度较大，因此蒸煮食味品质更高。

淀粉RVA谱特性是评价稻米蒸煮食味品质的重要指标。峰值黏度高、崩解值大、消减值小，稻米食味好。米粉黏滞（RVA）谱特征值与稻米的食味品质相关性较高，邢志鹏等[15]认为，与机插秧相比，旱直播稻米的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度显著降低，而稻米的消减值和糊化温度增加。与本研究结果基本一致，本研究表明，移栽种植的峰值黏度、崩解值、糊化温度显著大于直播种植，而热浆黏度、最终黏度、消减值显著小于直播种植。旱403与旱9710的热浆黏度、峰值黏度、最终黏度、消减值、糊化温度、峰值时间显著大于辽粳138，而稻米崩解值显著小于水稻品种。说明种植方式与水稻品种对稻米RVA谱特征值影响较大。

3.3  稻米理化性状与食味品质之间的关系

水稻品质是较为复杂的数量性状，受多因素影响。本研究结果表明，稻米硬度和黏度对食味品质影响较大，食味值与硬度呈极显著负相关，而与黏度呈极显著正相关。直链淀粉含量与蛋白质含量是影响稻米食味品质的主要因素[18]，研究认为，稻米食味品质与蛋白质含量呈负相关，因为稻米蛋白質含量增加会使稻米黏性降低，硬度升高[19-20]，食味品质下降，与本研究结果一致，本研究结果表明，蛋白质含量与稻米硬度呈正相关，与黏度呈负相关，但差异不明显。稻米直链淀粉含量与食味值相关性研究一直存在争论。研究认为，直链淀粉含量与食味值呈不显著正相关[21]；也有研究认为直链淀粉含量与食味值呈不显著负相关或无明显相关性[22]。本研究结果表明，直链淀粉含量与食味值和黏度值呈极显著正相关，与硬度值呈极显著负相关。主要原因是稻米直链淀粉含量较高时，米饭硬度增加，黏度下降，米饭无光泽，进而导致米饭食味值下降[23-25]。

据报道，稻米的食味值与RVA特征值存在着一定的关系，崩解值大、消减值低的稻米食味值更佳[23]。李刚等[21]研究认为，低直链淀粉含量品种和糯稻品种表现为直链淀粉含量与RVA呈显著相关性，而在中、高直链淀粉含量的品种中直链淀粉含量与RVA特征值无显著相关性。霍中洋等[5]则认为，RVA与灌浆结实期日平均温度呈显著或极显著的相关性。本研究中RVA与食味值无显著相关性，直播种植与移栽种植稻米的灌浆结实期不同，这可能导致稻米灌浆周期发生变化，影响淀粉合成速率，进而影响稻RVA谱特征值与稻米食味品质间的相关性。RVA谱特征值与稻米食味值之间的相关性有待进一步研究。

4  结论

综上所述，水稻种植方式对稻米的加工品质、营养品质影响较小，而对外观品质与蒸煮食味品质影响较大。与移栽种植相比，直播种植稻米垩白度、垩白粒率明显下降，外观品质明显得到改善，商品性更高。直播种植方式稻米的硬度下降，而黏度增加，稻米综合食味值显著大于移栽种植，食味品质显著提高。因此，选择合理的种植方式，并配套适宜的优质水稻品种，有利于获得稻米的优良品质性状。

参考文献：

[1] 朱德峰，张玉屏，陈惠哲，等.我国稻作技术转型与发展[J].中国稻米，2019，25（3）：1-5.

[2] 罗锡文，廖娟，胡炼，等.提高农业机械化水平促进农业可持续发展[J].农业工程学报，2016，32（01）：1-11.

[3] 唐志强，张丽颖，何娜，等.机械旱直播对水稻生育进程、光合特性及产量的影响[J].作物杂志，2021（5）：87-94.

[4] 赵春芳，岳红亮，黄双杰，等.南粳系列水稻品种的食味品质与稻米理化特性[J].中国农业科学，2019，52（5）：909-920.

[5] 霍中洋，李杰，许轲，等.高产栽培条件下种植方式对不同生育类型粳稻米质的影响[J].中国农业科学，2012，45（19）：3 932-3 945.

[6] 赵广欣，罗盛国，刘元英，等.栽培方式对寒地水稻稻米品质的影响[J].江苏农业科学，2016，44（12）：111-114．

[7] 程方民，刘正辉，张嵩午.稻米品质形成的气候生态条件评价及我国地域分布规律[J].生态学报，2002，22（5）：636-642.

[8] 金军，徐大勇，蔡一霞，等.施氮量对水稻主要米质性状及RVA谱特征参数的影响[J].作物学报，2004，30（2）：154-158.

[9] 周婵婵，黄元财，贾宝艳，等.施氮量和灌溉方式的交互作用对东北粳稻稻米品质的影响[J].中国水稻科学，2019，33（4）：357-367.

[10] 杨波，徐大勇，张洪程.直播、机插与手栽水稻生长发育、产量及稻米品质比较研究[J].扬州大学学报：农业与生命科学版，2012，33（2）：39-44.

[11] 谢成林，唐建鹏，姚义，等.栽培措施对稻米品质影响的研究进展[J].中国稻米，2017，23（6）：13-18.

[12] 杨波，徐大勇，张洪程.直播、机插与手栽水稻生长发育、产量及稻米品质比较研究[J].扬州大学学报：农业与生命科学版，2012，33（2）：39-44.

[13] 孟德龙，杨波，秦德荣，等.淮北稻区不同栽培方式稻米品质的比较[J].江苏农业科学，2011，39（6）：143-145.

[14] 赫丹，夏雪梅，王薇.丹东地区主要水稻和旱稻品质性状研究[J].辽东学院学报：自然科学版，2008，15（3）：143-145.

[15] 邢志鹏，朱明，吴培，等.稻麦两熟制条件下钵苗机插方式对不同类型水稻品种米质的影响[J].作物学报，2017，43（4）：581-595.

[16] 韩超，许方甫，卞金龙等.淮北地区机械化种植方式对不同生育类型优质食味粳稻产量及品质的影响[J].作物学报，2018，44（11）：1 681-1 693.

[17] 王在满，罗锡文，陈雄飞，等．水稻机械化穴播技术对稻米品质的影响[J]．农业工程学报，2015，31（16）：16-21.

[18] 丁国华，曹良子，周劲松，等.控制灌溉对寒地水稻产量及品质的影响[J].中国稻米，2021，27（5）：93-96.

[19] GU J F， CHEN J， CHEN L， et al. Grain quality changes and responses to nitrogen fertilizer of japonica rice varieties released in the Yangtze River Basin from the 1950s to 2000s[J]. The Crop Journal，2015，3（4）： 285-297.

[20] 谢黎虹，罗炬，唐绍清，等.蛋白质影响水稻米饭食味品质的机理研究[J].中国水稻科学，2013，27（1）： 91-96.

[21] 李刚，邓其明，李双成，等.稻米淀粉RVA谱特征与品质性状的相关性[J].中国水稻科学，2009，23（1）： 99-102.

[22] SINGH N， PAL N， MAHAJAN G， et al. Rice grain and starch properties： Effects of nitrogen fertilizer application[J].Carbohydrate Polymers， 2011，86：219-225.

[23] 隋炯明，李欣，嚴松，等.稻米淀粉RVA谱特征与品质性状相关性研究[J].中国农业科学，2005，38（4）：657-663.

[24] 朱满山，汤述翥，顾铭洪.RVA谱在稻米蒸煮食用品质评价及遗传育种方面的研究进展[J].中国农学通报，2005，21（8）：59-64.

[25] 郑盛华，万柯均，陈红琳等.稻渔综合种养对成都平原水稻产量和稻米品质的影响[J].西南农业学报，2023，36（04）：701-705.