水直播下寒地水稻諸品質(zhì)性狀間的相互關(guān)系研究

潘世駒 ， 李 猛 ， 胡 月 ， 徐令旗 ， 王鶴瓔，李子凡 ， 唐 楓 ， 張佳檸 ， 辛佳琪 ， 呂艷東*

（1 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院/黑龍江省教育廳寒地作物種質(zhì)改良與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163319；2 牡丹江市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，黑龍江 牡丹江 157000；3 黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157041；4 黑龍江省大慶市大同區(qū)太陽升鎮(zhèn)人民政府 黑龍江 大慶 163818）

水稻是中國第一大糧食作物， 三分之二以上的人口以稻米為主食［1］。 由于人口老齡化和農(nóng)村勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移到城市等因素的影響， 直播栽培技術(shù)成為了社會(huì)發(fā)展的需求［2］。 水稻直播種植方式能有效的減少栽培環(huán)節(jié)，增加種植效率。有利于水稻高產(chǎn)的形成， 對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的工廠化作業(yè)具有非常重要的意義［3-5］。 水稻直播作為輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)之一，大幅減少了勞動(dòng)力的支出，節(jié)約了成本， 而且可加快水稻生產(chǎn)規(guī)?；?輕簡(jiǎn)化經(jīng)營(yíng)進(jìn)程，這使得水稻直播技術(shù)發(fā)展迅速［6-9］。 水稻直播面積逐年擴(kuò)增， 很可能成為今后水稻栽培的主要發(fā)展方向。 隨著國際貿(mào)易的增多和生活水平的提高，人們對(duì)稻米的品質(zhì)有了更高層次的需求，促使水稻生產(chǎn)目標(biāo)轉(zhuǎn)向以優(yōu)質(zhì)為主兼顧高產(chǎn)發(fā)展，稻米品質(zhì)的相關(guān)研究已成為目前稻作研究的熱點(diǎn)［10］。 稻米品質(zhì)是現(xiàn)今水稻栽培中必須重視的現(xiàn)實(shí)問題，如何才能優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展，也是育種和栽培措施中較難克服且一直在竭力克服的關(guān)鍵問題之一［11-14］。 種植方式對(duì)稻米品質(zhì)有較大影響［15］。相關(guān)研究表明［16］直播方式的稻米外觀品質(zhì)較好，而人工插秧和機(jī)插秧因品種而異，均使外觀品質(zhì)，堊白粒率、堊白度變差。黑龍江省水稻單產(chǎn)得到了穩(wěn)定提升，但品質(zhì)尚不理想［17］，優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)工程， 需從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)， 既要考慮高產(chǎn)，又要兼顧優(yōu)質(zhì)［18］。不同的水稻品種對(duì)水直播的方式，表現(xiàn)出特有的生長(zhǎng)習(xí)性等特點(diǎn)，其品質(zhì)也有差異，因此，水稻直播選用合適的品種［19］，對(duì)水稻品質(zhì)提高具有十分重要的作用。 但是適合水稻直播品種的篩選方面的研究很少， 且多數(shù)都集中在產(chǎn)量方面，有關(guān)品質(zhì)方面的研究更少。在本試驗(yàn)中選用29 份寒地早粳稻品種進(jìn)行水直播，以水稻品質(zhì)性狀做為研究對(duì)象， 對(duì)水直播適應(yīng)性進(jìn)行系統(tǒng)分析整理， 以期為適合水稻水直播品種的篩選提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以主莖11 或12 片葉的寒地早粳稻品種資源材料29 個(gè)供試，編號(hào)及品種名稱見表1。

表1 供試材料及編號(hào)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以水直播為處理，以旱育稀植為對(duì)照，對(duì)兩者進(jìn)行比較。 試驗(yàn)土壤為草甸土， 其理化性質(zhì)為：堿解氮含量為175.01 mg／kg，有效磷含量為26.45 mg／kg，速效鉀含量為90.62 mg／kg，有機(jī)質(zhì)含量為3.05 g／kg，土壤pH 值為8.38。

試驗(yàn)于2017 年在大慶市王家圍子水田試驗(yàn)基地（東經(jīng)：125°07′39.56′′，北緯：46°40′49.03′′）大田進(jìn)行。 水稻生育期內(nèi)平均氣溫18 ℃左右，年降雨量476 mm 左右。 5 月3 日施底肥、打漿、封閉除草。5 月5 日種衣劑包衣。5 月6 日浸種。5 月11 日試驗(yàn)區(qū)域歸劃。5 月12 日催芽。 采用條播芽谷播種方式，5 月13 日人工播種；行距25 cm，播量為150 kg／hm2；每品種種植6 行，行長(zhǎng)8 m；隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，2 次重復(fù)。 對(duì)照5 月21 日人工插秧，行距30 cm，穴距13.3 cm。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

水稻收獲后機(jī)械脫粒，放置陰涼處自然陰干，按照國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)稻谷（GB／T／17891-2017）測(cè)定水稻的碾磨品質(zhì)、 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、 外觀品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)。用FC-2 K 型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)加工成糙米，用日本公司生產(chǎn)的VP-32 型實(shí)驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)加工精米；外觀品質(zhì)用日本靜岡機(jī)械株式會(huì)社的ES-1000 便攜式品質(zhì)分析儀測(cè)定精米，測(cè)定指標(biāo)有精米長(zhǎng)、精米寬、堊白率、堊白度等；用FOSS 1241 近紅外谷物分析儀測(cè)定糙米的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量；食味品質(zhì)用日本佐竹公司生產(chǎn)的米飯食味計(jì)（STA1A）進(jìn)行測(cè)定。

1.4 寒地水稻水直播適應(yīng)性鑒定方法

水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)（ARI） =（水直播處理區(qū)性狀表型值／對(duì)照區(qū)性狀表型值）×100%。 如果100＜ARI＜200，則以100-（ARI-100）代替，ARI 值越大，則說明對(duì)水直播的反應(yīng)越遲鈍，否則相反；如果ARI 值大于等于200 則說明對(duì)水直播的反應(yīng)極其敏感。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用EXCEL2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，DPS7.05 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水直播下稻谷加工品質(zhì)間的關(guān)系

從水直播各性狀間關(guān)系如表2 所知， 糙米率與精米率和整精米率均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)，精米率和整精米率表現(xiàn)為顯著正相關(guān)。因此，水直播下糙米率較高的水稻品種精米率和整精米率相對(duì)較高； 而精米率較高的水稻品種也具有相對(duì)較高整精米率，否則相反。

從水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系如表2可知，糙米率ARI 與精米率和整精米率ARI 均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)，精米率ARI 與整精米率ARI表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)。 因此，水直播下，對(duì)糙米率反應(yīng)較敏感的材料， 對(duì)精米率和整精米率反應(yīng)也較敏感；對(duì)精米率反應(yīng)較敏感的材料，對(duì)整精米率反應(yīng)也較敏感，否則相反。

表2 水直播下加工品質(zhì)間及水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

2.2 水直播下水稻加工品質(zhì)與外觀品質(zhì)之間的關(guān)系

如表3 所知， 粒長(zhǎng)與精米率和整精米率均表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)； 粒寬與加工品質(zhì)均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)；長(zhǎng)寬比、糙米率、精米率與整精米率均表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)； 精米率與外觀品質(zhì)均表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)。因此，粒型較長(zhǎng)的品種精米率和整精米率相對(duì)較低； 粒寬較寬的品種碾磨品質(zhì)相對(duì)較高；長(zhǎng)寬比較大的品種加工品質(zhì)相對(duì)較低；堊白粒率較高的品種精米率相對(duì)較低； 堊白度較高的品種精米率相對(duì)較低，否則相反。

表3 水直播下稻谷碾磨品質(zhì)與稻米外觀品質(zhì)間及水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

從水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系如表3所示，精米率的ARI 與堊白粒率的ARI 呈顯著負(fù)相關(guān)；整精米率的ARI 與外觀品質(zhì)的ARI 均呈顯著負(fù)相關(guān)。 綜上所述，水直播下，對(duì)堊白粒率反應(yīng)敏感的材料，一般精米率反應(yīng)較遲鈍；對(duì)外觀品質(zhì)反應(yīng)敏感的材料，對(duì)整精米率反應(yīng)較遲鈍；否則相反。

2.3 水直播下稻谷碾磨品質(zhì)與稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)之間的關(guān)系

如表4 所示， 直鏈淀粉含量與糙米率呈顯著負(fù)相關(guān)，說明糙米率較高的材料，其直鏈淀粉含量較低，否則相反。

表4 水直播下營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與碾磨品質(zhì)間的相關(guān)關(guān)系

2.4 水直播下稻米外觀品質(zhì)間的關(guān)系

從各性狀關(guān)系方面分析如表5 可知， 粒長(zhǎng)與長(zhǎng)寬比表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)； 粒寬與粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)； 堊白粒率與堊白度表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)。 綜上所述，粒長(zhǎng)較長(zhǎng)的材料，一般長(zhǎng)寬比較大；粒寬較寬的材料，一般粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比較小； 堊白粒率較高的材料， 一般其堊白度較高；否則相反。

表5 水直播下外觀品質(zhì)間及水直播適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)間相關(guān)關(guān)系

從適應(yīng)性反應(yīng)指數(shù)方面分析如表5 所示，精米的粒長(zhǎng)ARI 與粒寬ARI 和堊白粒率ARI 表現(xiàn)為極顯著和顯著正相關(guān)； 長(zhǎng)寬比ARI 與堊白度ARI 表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)；堊白度ARI 與堊白粒率ARI 表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)。 綜上所述，水直播下，對(duì)精米的粒長(zhǎng)反應(yīng)敏感的材料， 一般對(duì)粒寬和堊白粒率反應(yīng)較敏感；對(duì)長(zhǎng)寬比反應(yīng)敏感的材料，對(duì)堊白度反應(yīng)較遲鈍；對(duì)堊白粒率反應(yīng)敏感的材料，其堊白度反應(yīng)較敏感，否則相反。

2.5 水直播下稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與食味之間的關(guān)系

水直播下，蛋白質(zhì)含量的ARI 與直鏈淀粉含量的ARI 的相關(guān)系數(shù)為0.44*； 米飯食味評(píng)分與蛋白質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)為負(fù)0.60**。綜上所述，水直播下對(duì)蛋白質(zhì)含量反應(yīng)敏感的材料， 其直鏈淀粉含量反應(yīng)較敏感； 蛋白質(zhì)含量較低的水稻品種米飯食味評(píng)分相對(duì)較高；否則相反。

3 結(jié)論

水直播下，糙米率較高、精米粒長(zhǎng)較短的品種精米率和整精米率相對(duì)較高； 精米率較高的水稻品種整精米率相對(duì)較高；粒寬較寬、長(zhǎng)寬比較小的品種加工品種相對(duì)較高； 精米粒長(zhǎng)較長(zhǎng)的水稻種質(zhì)資源具有相對(duì)較大精米長(zhǎng)寬比； 精米粒寬較寬的水稻種質(zhì)資源具有相對(duì)較長(zhǎng)精米粒長(zhǎng)和較小精米長(zhǎng)寬比； 堊白粒率較高的水稻種質(zhì)資源具有相對(duì)較高堊白度；水直播下堊白粒率、堊白度較低的品種精米率相對(duì)較高； 水直播下糙米率較高水稻種質(zhì)資源具有相對(duì)較低直鏈淀粉含量； 水直播下蛋白質(zhì)含量較低的品種米飯食味評(píng)分相對(duì)較高；否則相反。

水直播下對(duì)糙米率反應(yīng)較敏感的材料， 對(duì)精米率和整精米率反應(yīng)也較敏感； 對(duì)精米率反應(yīng)較敏感的材料、堊白粒率和堊白度反應(yīng)遲鈍的材料，一般整精米率對(duì)水直播的反應(yīng)較敏感； 堊白粒率對(duì)水直播反應(yīng)敏感的材料，精米率對(duì)反應(yīng)較遲鈍；粒長(zhǎng)對(duì)水直播反應(yīng)敏感的材料， 粒寬和堊白粒率反應(yīng)較敏感；對(duì)長(zhǎng)寬比反應(yīng)敏感的材料，堊白度反應(yīng)較遲鈍；對(duì)堊白粒率反應(yīng)敏感的材料，堊白度反應(yīng)較敏感；蛋白質(zhì)含量對(duì)水直播反應(yīng)敏感的材料，其直鏈淀粉含量對(duì)水直播反應(yīng)較敏感；否則相反。