膜下滴灌旱种对寒地水稻品质的影响

摘要：以94份寒地早粳稻为材料，采用随机区组试验设计，研究了膜下滴灌旱种对寒地水稻（Oryza sativa L.）品质的影响。结果表明，膜下滴灌旱种对糙米率、精米率、整精米率、精米粒长、精米粒宽、精米长宽比、精米垩白粒率、精米垩白度、精米白度、糙米蛋白质含量、糙米直链淀粉含量、糙米脂肪含量和米饭食味评分的影响具有双向性。膜下滴灌旱种减小了糙米率、精米率、整精米率、精米粒长、精米粒宽、精米长宽比、精米垩白度、精米白度、糙米蛋白质含量和米饭食味评分值的变异度，增加了精米垩白粒率、糙米直链淀粉含量和粗脂肪含量的变异度。糙米率、精米率、精米粒长、精米粒宽、精米长宽比、精米白度、糙米直链淀粉含量、糙米蛋白质含量、糙米粗脂肪含量和米饭食味评分值对膜下滴灌旱种的反应较迟钝，整精米率、精米垩白粒率和精米垩白度对膜下滴灌旱种的反应较敏感。

关键词：膜下滴灌旱种；寒地；水稻（Oryza sativa L.）；品质

中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）05-1112-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.05.007

Effect of Upland Rice under Drip Irrigation with Plastic Film Mulching

on Quality of Rice in Cold Region

GUO Xiao-hong1，SUN Li-ming2，ZHOU Jian1，JIANG Yu-wei1，PAN Shi-ju1，CAI Yong-sheng1，

JIANG Hong-fang1，CHEN Jian-xin1，HUA Zi-yao1，L？B Yan-dong1

（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University/Key Laboratory of Varieties Improvement and Cultivation of Crops in Cold Region of Heilongjiang， Ministry of Education，Daqing 163319，Heilongjiang，China；2.Nenjiang Farm of Heilongjiang Province，Jiusan 161431， Heilongjiang，China）

Abstract： With 94 early janopica rice varieties（or lines） in cold region as material， effects of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching on quality were studied with randomized block design. The results showed that the effects of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching on brown rice rate， milled rice rate， head rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， chalkiness rate of milled rice， chalkiness degree of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice， amylase content of brown rice， fat content of brown rice， rice taste value were biphasic. The coefficient of variation of brown rice rate， milled rice rate， head rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， chalkiness degree of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice and rice taste value of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching decreased， and the coefficient of variation of chalkiness rate， amylase content and fat content of brown rice increased. Brown rice rate， milled rice rate， grain length of milled rice， grain width of milled rice， ratio of length and width of milled rice， milled rice brightness， protein content of brown rice， amylase content of brown rice， fat content of brown rice and rice taste value were insensitive to upland rice under drip irrigation with plastic film mulching， while head rice rate， chalkiness rate and chalkiness degree of milled rice were sensitive to it.

Key words： upland rice under drip irrigation with plastic film mulching； cold region；rice （Oryza sativa L.）；quality

中国是世界上最大的水稻（Oryza sativa L.）生产国[1-3]，水稻耗水量是农作物里最大的，其耗水量占全国总用水量的54%，占农业总用水量的65%以上。中国是人均水资源较少的国家，由于缺水，每年造成国民经济直接损失巨大[4]。在许多国家，1 m3水能生产粮食2 kg，而中国用同样的水产粮不足1 kg，其根源在于农业节水技术的落后。对于中国这样一个缺水的国家来说，发展节水型水稻育种和生产迫在眉睫。滴灌是当前世界最先进的微灌技术之一，把工艺节水和农艺措施进行有机结合，是缺水地区一种有效利用水资源的灌水方式[5]。作物节水灌溉推广面积在与日俱增，近年来有关水稻高效节水灌溉方面的研究很多[6，7]，而关于水稻膜下滴灌旱种效果仅在新疆、宁夏初见成效[8，9]，但是有关与膜下滴灌旱种相适应的品种筛选方面的研究很少[10]，且大多都集中在产量方面，有关膜下滴灌旱种下水稻品质方面的研究更少，相关研究在寒地稻区未见报道。本研究以水稻品质性状为对象，对水稻膜下滴灌旱种适应性进行系统的整理，以期为适合水稻膜下滴灌旱种品种的筛选提供有益参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选取黑龙江八一农垦大学水稻研究中心收藏的寒地早粳稻品种资源材料94份。

1.2 试验设计

试验于2012年在大庆市王家围子水田基地进行。5月4日整地、施底肥。5月6日浸种。5月10日区划。5月12日人工播种：膜宽90 cm，膜上种4行；小区内行距15 cm-30 cm-15 cm（即两边行距15 cm，中间行距30 cm），穴距13 cm，小区间横向间距40 cm，纵向间距20 cm；旱直播芽谷，单穴点播5～7粒，超过7株间苗；每品种4行，每行10穴；按品种熟期分类，随机排列，随机区组，3次重复。5月13日覆膜，5月22日出苗，6月6日施分蘖肥。

试验处理：①对照（CK）。旱种覆膜，三叶一心后撤膜，进行常规生产水分管理；②膜下滴灌旱种处理（M）。旱种覆膜，三叶一心后，当田面以下15 cm土壤体积含水量低于对照70%时灌水，全生育期重复进行（期间降雨则要马上排水）。使用MPM-160B型水分仪测定土壤水分，测定深度为田面下15 cm，5点测定。

供试土壤为草甸土，土壤碱解氮含量为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%，pH 8.38。

1.3 品质测定内容与方法

收获后风干2～3个月，按《中国农业标准汇编：粮油作物卷》的标准测定品质。用FC-2 K型实验砻谷机（YAMAMOTO，离心式）加工成糙米，用日本公司生产的VP-32型实验碾米机（YAMAMOTO，直立式）加工成精米。外观品质用日本静冈机械株式会社生产的ES-1000便携式品质分析仪测定，测定指标有精米的粒长、粒宽、垩白率、垩白度、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、脂肪含量、蛋白质含量；食味品质用日本佐竹公司（SATAKE）生产的米饭食味计（STA1A）进行测定。

1.4 寒地水稻膜下滴灌旱种适应性鉴定方法

膜下滴灌旱种适应性反应指数（Adaptation of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching response index，ARI）=（膜下滴灌旱种处理区性状表型值/对照区性状表型值）×100%。ARI越大，说明对膜下滴灌旱种的反应越迟钝，否则相反。

1.5 数据分析

利用Excel和DPS统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 膜下滴灌旱种对稻谷碾磨品质的影响

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的糙米率和精米率发生了变化（图1），其中糙米率和精米率降低，即ARI100%的材料分别为65和52份。说明膜下滴灌旱种对糙米率和精米率的影响具有双向性，但偏向正向影响。

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的整精米率发生了变化（图2），其中整精米率降低，即ARI在80%～90%和90%～100%的材料分别有1和39份；整精米率提高的材料中，ARI在100%～110%的材料有46份，ARI>110%的材料有8份。说明膜下滴灌旱种对整精米率的影响具有双向性，且以ARI分布在100%～110%的材料较多，占参试材料总数的48.9%。

膜下滴灌旱种处理的水稻糙米率和精米率的变异系数均小于对照，说明膜下滴灌旱种减小了糙米率和精米率的变异度。从膜下滴灌旱种适应性反应指数的变异系数来看，糙米率和精米率的变异系数都较小，分别为2.84%和3.87%，说明二者对膜下滴灌旱种的反应较迟钝，且糙米率与精米率相比对膜下滴灌旱种的反应更迟钝。膜下滴灌旱种处理的水稻整精米率的变异系数小于对照，说明膜下滴灌旱种降低了整精米率的变异度。从膜下滴灌旱种适应性反应指数的变异系数来看，整精米率的变异系数较大，为6.61%，说明整精米率对膜下滴灌旱种较敏感（表1）。

2.2 膜下滴灌旱种对稻米外观品质的影响

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种精米的粒长、粒宽和长宽比发生了变化（图3），其中粒长、粒宽和长宽比减小，即ARI100%的材料分别为18、10和72份；粒长、粒宽和长宽比不变，即ARI=100%的材料分别为5、6和1份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对粒长、粒宽和长宽比的影响具有双向性，其中粒长、粒宽偏向负向影响，长宽比偏向正向影响。

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的精米垩白粒率和精米垩白度发生了变化（图4），其中垩白粒率和垩白度降低，ARI100%的材料分别有25和30份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对垩白粒率和垩白度的影响具有双向性，膜下滴灌旱种下垩白粒率和垩白度降低的材料分别占参试材料总数的72.3%和64.9%。

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的精米白度发生了变化，其中白度降低，ARI100%的材料9份（图4）。上述结果说明，膜下滴灌旱种对精米白度的影响具有双向性，且偏向负向影响。

膜下滴灌旱种处理的精米粒长、粒宽和长宽比的变异系数均小于对照，说明膜下滴灌旱种减小了粒长、粒宽和长宽比的变异度。从膜下滴灌旱种适应性反应指数的变异系数来看，粒长、粒宽和长宽比的变异系数都较小，分别为3.11%、2.29%和2.28%，说明对膜下滴灌旱种反应较迟钝；三者相比，粒长对膜下滴灌旱种的反应最敏感，长宽比对膜下滴灌旱种的反应最迟钝。膜下滴灌旱种下精米垩白粒率的变异系数大于对照，说明膜下滴灌旱种增加了垩白粒率的变异度。膜下滴灌旱种处理的精米垩白度和白度的变异系数小于自然条件下的，说明膜下滴灌旱种减小了垩白度和白度的变异度。从膜下滴灌旱种适应性反应指数的变异系数来看，垩白粒率、垩白度的变异系数都较大，说明对膜下滴灌旱种的反应非常敏感；精米白度的变异系数较小，为2.89%，说明对膜下滴灌旱种的反应较迟钝（表2）。

2.3 膜下滴灌旱种对稻谷营养品质的影响

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的直链淀粉含量发生了变化（图5），其中直链淀粉含量降低，即ARI100%的材料有20份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对直链淀粉含量的影响具有双向性，但偏向负向影响。

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的粗脂肪含量发生了变化（图5），其中粗脂肪含量降低，即ARI100%的材料有36份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对粗脂肪含量的影响具有双向性，但偏向负向影响。

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的蛋白质含量发生了变化（图5），其中蛋白质含量降低，即ARI100%的材料有72份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对蛋白质含量的影响具有双向性，但偏向正向影响。

膜下滴灌旱种处理的糙米直链淀粉含量和粗脂肪含量的变异系数略大于对照，说明膜下滴灌旱种增加了直链淀粉含量和粗脂肪含量的变异度。膜下滴灌旱种下蛋白质含量的变异系数均小于对照，说明膜下滴灌旱种降低了蛋白质含量的变异度。从水分胁迫反应指数的变异系数来看，直链淀粉含量、蛋白质含量和粗脂肪含量的变异系数都较小，分别为2.44%、3.34%和7.57%，说明对膜下滴灌旱种的反应较迟钝（表3）。

2.4 膜下滴灌旱种对米饭食味品质的影响

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的米饭特征值发生了变化（图6），其中香气值、光泽值、完整性值、食味值和口感值降低，即ARI100%的材料分别有68、43、85、64、和50份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对米饭特征值的影响具有双向性，其中香气值、完整性值、食味值和口感值偏向正向影响，光泽值偏向负向影响。

与对照相比，膜下滴灌旱种处理各品种的米饭食味评分发生了变化（图7），其中米饭食味评分降低，即ARI100%的材料有37份。上述结果说明，膜下滴灌旱种对米饭食味评分的影响具有双向性，但偏向负向影响。

膜下滴灌旱种处理的米饭食味特征值和米饭食味评分值的变异系数均小于对照，说明膜下滴灌旱种减小了米饭食味特征值和米饭食味评分值的变异度。从膜下滴灌旱种适应性反应指数的变异系数来看，除了光泽值外，米饭食味特征值和米饭食味评分值的变异系数都较小，说明对膜下滴灌旱种的反应较迟钝（表4）。

3 结论

1）膜下滴灌旱种对糙米率、精米率、整精米率、精米长宽比、糙米蛋白质含量的影响具有双向性，且偏向正向影响。膜下滴灌旱种对精米的粒长、粒宽、垩白粒率、垩白度、白度以及糙米的直链淀粉含量、脂肪含量和米饭食味评分的影响具有双向性，且偏向负向影响。

2）膜下滴灌旱种减小了糙米率、精米率、整精米率、精米粒长、精米粒宽、精米长宽比、精米垩白度、精米白度、糙米蛋白质含量和米饭食味评分值的变异度，增加了精米垩白粒率、糙米直链淀粉含量和糙米粗脂肪含量的变异度。

3）糙米率、精米率、精米粒长、精米粒宽、精米长宽比、精米白度、糙米直链淀粉含量、糙米蛋白质含量、糙米粗脂肪含量和米饭食味评分值对膜下滴灌旱种的反应较迟钝，整精米率、精米垩白粒率和精米垩白度对膜下滴灌旱种的反应较敏感。

参考文献：

[1] 程旺大，赵国平，张国平，等.水稻节水栽培的生态和环境效应[J].农业工程学报，2002，18（1）：191-94.

[2] 茹 智.水稻节水灌溉及其对环境的影响[J].中国工程科学，2002，4（7）：8-16.

[3] BORRELL A，GARASIDE A，FUKAI S. Improving efficiency of water use for irrigated rice in a semi-tropical environment[J]. Field Crops Res，1997，52（3）：231-248.

[4] 曹 萍，邵国军，吕文彦，等.节水栽培对稻米品质影响初步研究[J].沈阳农业大学学报，2004，35（3）：177-179.

[5] 郭庆人，陈 林.水稻膜下滴灌栽培技术在我国发展的优势及前景分析[J].中国稻米，2012，18（4）：36-39.

[6] 吕艳东，郑桂萍，钱永德，等.土壤水分对水、陆稻品质的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2005，17（1）：22-26.

[7] 黄富才，吕艳东，郭晓红，等.结实期水分供应对寒地水稻灌浆动态和产量的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2013，25（1）：12-18.

[8] 李 东.新疆旱作水稻膜下滴灌技术与栽培技术探析[J].中国农业信息，2013（11）：57.

[9] 银永安，陈 林，王永强.膜下滴灌水稻技术优势及在宁夏推广前景分析[J].北方水稻，2013，43（5）：34-36.

[10] 林志清，严淑华，李 冬，等.新疆水稻“膜下滴灌旱作”品种研究进展及思路[J].农业科技通讯，2013（10）：12-16.