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作物杂志,2021, 第4期: 86–92 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

节水灌溉栽培模式对稻米品质和淀粉RVA谱的影响

薛菁芳(), 蔡永盛, 陈书强()   

  1. 黑龙江省农业科学院水稻研究所/农业农村部寒地粳稻冷害科学观测实验站,154026,黑龙江佳木斯
  • 收稿日期:2020-07-09 修回日期:2020-09-16 出版日期:2021-08-15 发布日期:2021-08-13
  • 通讯作者: 陈书强
  • 作者简介:薛菁芳,主要从事水稻育种和栽培技术研究,E-mail：xuejingfang147@163.com
  • 基金资助:
    黑龙江省自然科学基金项目(LH2019C063);国家重点研发计划项目(2017YFD0300505-4);黑龙江省农业科学院院级课题(2020YYYF021);黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”专项(HNK2019CX12)

Effects of Water-Saving Irrigation Cultivation Model on Rice Quality and Starch RVA Profiles

Xue Jingfang(), Cai Yongsheng, Chen Shuqiang()   

  1. Rice Research Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/Scientific Observing and Experimental Station of Rice Cold Damage in Cold Region, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Jiamusi 154026, Heilongjiang, China
  • Received:2020-07-09 Revised:2020-09-16 Online:2021-08-15 Published:2021-08-13
  • Contact: Chen Shuqiang

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6

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227

摘要：

为节约水资源,筛选适合黑龙江省栽培的优质耐旱水稻品种,实现水稻可持续生产,以黑龙江省主栽的16个水稻品种为试验材料,设置节水灌溉（WI）和常规灌溉（TI）,研究2种灌溉方式对稻米加工品质、营养品质和淀粉RVA谱特征值的影响。结果表明,WI处理使10个品种的糙米率提高0.56%~6.94%;8个品种的精米率提高0.88%~8.09%;11个品种的蛋白质含量降低0.81%~8.15%;9个品种的直链淀粉含量降低0.34%~5.21%;8个品种的食味评分提高1.33%~13.06%。对稻米淀粉RVA谱分析表明,WI处理使11个品种的峰值黏度升高,5个品种的热浆黏度和冷胶黏度降低,9个品种的崩解值升高,10个品种消减值降低。以精米率和食味评分为主要衡量指标,并综合其他品质指标来看,WI处理稻米品质改善的品种有绥粳4号、绥粳15、绥粳17、龙粳39、龙粳47、龙粳1525和龙粳1437。

关键词: 水稻, 节水灌溉, 稻米品质, RVA谱

Abstract:

High-quality drought-tolerant varieties were selected to save the water resources for evaluating sustainable rice production suitable for main cultivation in Heilongjiang province. Sixteen rice varieties mainly grown in Heilongjiang province were used as experimental materials. Two methods of water-saving irrigation (WI) and conventional irrigation (TI) were set up to study the effects of different irrigation methods on rice processing, nutritional quality, and starch RVA profiles. The results showed that WI treatment increased the brown rice rates of ten varieties by 0.56%-6.94%; increased the milled rice rates of eight varieties by 0.88%-8.09%; reduced the protein contents of eleven varieties by 0.81%-8.15%; reduced the amylase contents of nine varieties by 0.34%-5.21%, and improved the taste scores of eight varieties by 1.33%-13.06%. The analysis of RVA profiles of rice starch showed that WI treatment increased the peak viscosity of eleven varieties, reduced the hot paste viscosity and cold paste viscosity of five varieties, increased the breakdown value of nine varieties, and reduced the setback value of ten varieties. Taking the milled rice rate and taste score as the main measurement and considered other quality indicators, the varieties with improved rice quality were Suijing 4, Suijing 15, Suijing 17, Longjing 39, Longjing 47, Longjing 1525, and Longjing 1437 under WI treatment.

Key words: Rice, Water-saving irrigation, Rice quality, RVA profiles

表1

不同灌溉处理对不同水稻品种品质指标的影响

品种
Variety		 处理
Treatment		 糙米率
Brown rice
rate (%)		 ±Δ
(%)		 精米率
Milled rice
rate (%)		 ±Δ
(%)		 蛋白质含量
Protein
content (%)		 ±Δ
(%)		 直链淀粉含量
Amylose
content (%)		 ±Δ
(%)		 食味评分
Taste
value		 ±Δ
(%)
绥粳4 TI 77.72b 65.83a 7.30a 20.47a 90.00b
Suijing 4 WI 82.80a 6.54 69.32a 5.31 7.13a -2.28 20.47a 0.00 95.70a 6.33
绥粳15 TI 76.10a 60.04b 8.00a 20.60a 89.73a
Suijing 15 WI 79.04a 3.87 64.90a 8.09 7.63a -4.58 20.76a 0.79 91.60a 2.08
绥粳17 TI 80.26a 66.91a 8.10a 21.50a 89.00a
Suijing 17 WI 82.88a 3.26 67.49a 0.88 7.73a -4.53 21.13a -1.71 85.70a -3.71
绥粳18 TI 77.68a 64.55a 7.57a 20.80a 98.63a
Suijing 18 WI 75.78a -2.43 62.68a -2.89 7.50a -0.88 20.13a -3.21 87.10b -11.69
龙庆稻21 TI 79.70a 64.68a 8.00a 21.43a 91.10a
Longqingdao 21 WI 80.15a 0.56 63.80a -1.37 7.53a -5.83 20.60a -3.89 77.13b -15.33
龙粳20 TI 81.56a 70.28a 8.03a 19.53a 86.90a
Longjing 20 WI 78.76a -3.44 67.49a -3.97 7.80a -2.90 19.47a -0.34 86.53a -0.42
龙粳29 TI 82.30a 69.10a 7.73a 19.70a 81.40a
Longjing 29 WI 81.32a -1.19 66.50a -3.76 7.87a 1.72 19.40a -1.52 74.50b -8.48
龙粳31 TI 83.48a 74.65a 7.27a 19.17a 86.20a
Longjing 31 WI 84.16a 0.81 74.53a -0.15 7.53a 3.67 19.43a 1.39 89.37a 3.67
龙粳39 TI 77.57a 65.52a 7.67a 20.97a 91.77a
Longjing 39 WI 78.64a 1.38 67.13a 2.45 8.00a 4.35 20.00a -4.61 93.77a 2.13
龙粳47 TI 81.23a 70.22a 7.80a 19.80a 81.23a
Longjing 47 WI 84.07a 3.49 73.48a 4.65 7.83a 0.43 19.87a 0.34 85.50a 5.25
龙粳59 TI 82.38a 68.25a 8.23a 19.63a 79.30a
Longjing 59 WI 82.05a -0.39 69.22a 1.42 8.17a -0.81 19.17a -2.38 72.13b -9.04
龙粳63 TI 77.01b 64.11b 8.00a 21.03a 85.20a
Longjing 63 WI 82.35a 6.94 68.18a 6.35 8.00a 0.00 21.23a 0.95 82.73a -2.90
龙粳65 TI 83.11a 71.14a 8.50a 19.23a 77.50a
Longjing 65 WI 83.70a 0.70 70.82a -0.45 8.03a -5.49 19.23a 0.00 82.03a 5.85
龙粳67 TI 83.32a 70.79a 8.67a 19.30a 77.60b
Longjing 67 WI 77.12a -7.44 65.41a -7.61 8.10b -6.54 19.60a 1.55 87.73a 13.06
龙粳1525 TI 78.16a 63.72a 7.77a 22.40a 93.37a
Longjing 1525 WI 79.86a 2.18 64.88a 1.82 7.13b -8.15 21.23a -5.21 84.00b -10.04
龙粳1437 TI 82.29a 72.34a 8.33a 19.50a 85.17a
Longjing 1437 WI 81.89a -0.48 70.61a -2.39 8.03a -3.60 19.43a -0.34 86.30a 1.33

表2

不同灌溉处理下品质指标的差异（n=16）

处理
Treatment		 米质性状
Rice quality		 变幅
Amplitude		 极差
Range		 平均值
Average		 标准差
Standard deviation		 变异系数
Variation coefficient (%)		 置信区间Confidence interval
95% 99%
TI 糙米率Brown rice rate (%) 76.10~83.48 7.38 80.24 2.53 3.16 78.89~81.59 78.38~82.11
精米率Milled rice rate (%) 60.04~74.65 14.61 67.63 3.84 5.68 65.58~69.68 64.80~70.47
蛋白质含量Protein content (%) 7.27~8.67 1.40 7.94 0.39 4.92 7.73~8.14 7.65~8.22
直链淀粉含量Amylose content (%) 19.17~22.40 3.23 20.32 0.97 4.79 19.80~20.83 19.60~21.03
食味评分Taste value 77.50~93.80 16.30 85.61 8.24 8.63 81.68~89.55 80.17~91.06
WI 糙米率Brown rice rate (%) 75.78~84.16 8.38 80.91 2.53 3.13 79.56~82.26 79.05~82.77
精米率Milled rice rate (%) 62.68~74.53 11.85 67.90 3.73 4.90 66.13~69.68 65.45~70.35
蛋白质含量Protein content (%) 7.13~8.17 1.04 7.76 0.32 4.14 7.58~7.92 7.51~7.99
直链淀粉含量Amylose content (%) 19.17~21.23 2.06 20.07 0.74 3.67 19.68~20.46 19.53~20.61
食味评分Taste value 72.13~91.60 19.47 87.88 7.39 9.38 83.49~92.27 81.81~93.96

表3

不同灌溉处理对不同水稻品种淀粉RVA谱的影响

品种
Variety		 处理
Treatment		 峰值黏度
Peak viscosity		 ±Δ
(%)		 热浆黏度
Hot paste viscosity		 ±Δ
(%)		 崩解值
Breakdown		 ±Δ
(%)		 冷胶黏度
Cool paste viscosity		 ±Δ
(%)		 消减值
Setback		 ±Δ
(%)
绥粳4 TI 2098a 1338a 760a 2558a 460a
Suijing 4 WI 2191a 4.43 1362a 1.79 829a 9.08 2586a 1.08 395b -14.20
绥粳15 TI 2230a 1457a 773a 2695a 465a
Suijing 15 WI 2170a -2.69 1431a -1.81 739a -4.36 2638a -2.11 468a 0.64
绥粳17 TI 1668a 1191a 477a 2405a 737a
Suijing 17 WI 1684a 0.96 1145a -3.86 539a 12.99 2367a -1.59 683a -7.37
绥粳18 TI 2032a 1320a 712a 2589a 557a
Suijing 18 WI 2134a 5.02 1368a 3.69 766a 7.49 2682a 3.58 548a -1.68
龙庆稻21 TI 1947a 1335a 612a 2618a 671a
Longqingdao 21 WI 1964a 0.87 1404a 5.17 560a -8.50 2626a 0.31 662a -1.34
龙粳20 TI 2219a 1482a 737a 2672a 453a
Longjing 20 WI 2169a -2.25 1449a -2.25 720a -2.26 2635a -1.38 466a 2.87
龙粳29 TI 2063a 1367a 695a 2594a 532a
Longjing 29 WI 2142a 3.85 1427a 4.34 715a 2.88 2665a 2.71 523a -1.69
龙粳31 TI 2446a 1539a 907a 2785a 338a
Longjing 31 WI 2364a -3.35 1478a -3.98 886a -2.28 2684b -3.60 320a -5.42
龙粳39 TI 2222a 1431a 791a 2571a 350a
Longjing 39 WI 2207a -0.65 1477a 3.19 731a -7.59 2626a 2.14 419a 19.83
龙粳47 TI 2239a 1375a 864a 2597a 358b
Longjing 47 WI 2105b -5.97 1371a -0.27 734b -15.04 2570a -1.07 464a 29.58
龙粳59 TI 2174a 1422a 752a 2667b 493a
Longjing 59 WI 2251a 3.57 1498a 5.37 753a 0.18 2772a 3.92 520a 5.47
龙粳63 TI 1586a 1088a 498a 2123a 537a
Longjing 63 WI 1596a 0.63 1108a 1.81 488a -1.94 2185a 2.89 589a 9.55
龙粳65 TI 2244a 1480a 764a 2696a 452a
Longjing 65 WI 2352a 4.84 1558a 5.29 794a 3.97 2774a 2.89 422a -6.78
龙粳67 TI 2282a 1602a 679a 2832a 550a
Longjing 67 WI 2381a 4.37 1662a 3.74 719a 5.84 2899a 2.37 518a -5.94
龙粳1525 TI 1841b 1241a 600b 2479b 638a
Longjing 1525 WI 2110a 14.59 1401a 12.92 709a 18.05 2714a 9.49 604a -5.23
龙粳1437 TI 1975b 1338a 637b 2470b 495a
Longjing 1437 WI 2187a 10.73 1447a 8.09 740a 16.28 2669a 8.04 482a -2.69

表4

不同灌溉处理下淀粉RVA谱的差异（n=16）

处理
Treatment		 RVA 变幅
Amplitude		 极差
Range		 平均值
Average		 标准差
Standard deviation		 变异系数
Variation coefficient		 置信区间Confidence interval
95% 99%
TI 峰值黏度 1586~2446 860 2079 230.98 11.11 1956~2202 1909~2249
热浆黏度 1088~1602 514 1375 130.28 9.47 1306~1445 1279~1471
崩解值 477~907 430 704 117.69 16.73 641~766 617~790
冷胶黏度 2123~2832 709 2584 165.79 6.41 2496~2673 2462~2707
消减值 338~737 399 505 112.09 22.18 446~565 423~588
峰值黏度 1596~2381 785 2125 217.59 10.24 2009~2241 1965~2286
WI 热浆黏度 1108~1662 554 1412 134.90 9.56 1339~1484 1312~1511
崩解值 488~886 398 714 103.58 14.51 659~769 637~790
冷胶黏度 2185~2899 714 2631 163.61 6.22 2544~2718 2510~2751
消减值 320~683 363 505 97.11 19.22 453~557 434~577

表5

不同灌溉处理下稻米淀粉RVA谱与加工及营养品质的相关性

处理Treatment RVA 糙米率Brown rice rate 精米率Milled rice rate 蛋白质含量Protein content 直链淀粉含量Amylose content
TI 峰值黏度 -0.7028** -0.7903** 0.1576 -0.7645
热浆黏度 -0.5135* -0.5999* 0.0252 -0.5713*
崩解值 -0.8117** -0.8876** 0.2818 -0.8686**
冷胶黏度 -0.4031 -0.4572 0.0862 -0.4156
消减值 0.8531** 0.9530** -0.1953 0.9609**
WI 峰值黏度 -0.4493 -0.7231** 0.1616 -0.6636
热浆黏度 -0.2464 -0.5264* 0.0085 -0.4938*
崩解值 -0.6232** -0.8340** 0.3287 -0.7514**
冷胶黏度 -0.0931 -0.3773 -0.0576 -0.3173
消减值 0.8505** 0.9855** -0.4592 0.9528**
[1] Zhang Q F. Strategy of developing green super rice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2007,104:16402-16409.
[2] 朱德峰, 程式华, 张玉屏, 等. 全球水稻生产现状与制约因素分析. 中国农业科学, 2010,43(3):486-495.
[3] 茆智. 水稻节水灌溉及其对环境的影响. 中国工程科学, 2002,4(7):8-16.
[4] Cheng W, Zhang G, Zhao G, et al. Variation in rice quality of different cultivars and grain positions as affected by water management. Field Crop Research, 2003,80(3):245-252.
[5] 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. 江苏农业科学, 2011,39(6):143-145.
[6] 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. 中国农业科学, 2012,45(19):3932-3945.
[7] 杨波, 徐大勇, 张洪程, 等. 直播、机插与手栽水稻生长发育、产量及稻米品质比较研究. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2012,33(2):39-44.
[8] 钱银飞, 张洪程, 吴文革, 等. 机插穴苗数对不同穗型粳稻品种产量及品质的影响. 作物学报, 2009,35(9):1698-1707.
[9] 叶全宝, 张洪程, 李华, 等. 施氮水平和栽插密度对粳稻淀粉RVA谱特性的影响. 作物学报, 2005,31(1):124-130.
[10] 王成瑷, 王伯伦, 张文香, 等. 栽培密度对水稻产量及品质的影响. 沈阳农业大学学报, 2004,35(4):318-322.
[11] 周培南, 冯惟珠, 许乃霞, 等. 施氮量和移栽密度对水稻产量及稻米品质的影响. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2001,22(1):27-31.
[12] 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. 作物学报, 2004,30(2):154-158.
[13] 万靓军, 霍中洋, 龚振恺, 等. 氮肥运筹对杂交稻主要品质性状及淀粉RVA谱特征的影响. 作物学报, 2006,32(10):1491-1497.
[14] Zhang Z C, Zhang S F, Yang J C, et al. Yield,grain quality of water use efficiency of rice under non-flooded mulching cultivation. Field Crop Research, 2008,108(1):71-81.
[15] Yang J C, Zhang J H, Wang Z Q, et al. Activities of enzymes involved in sucrose-to-starch metabolism in rice grains subjected to water stress during filling. Field Crops Research, 2003,81(1):69-81.
[16] 刘凯, 张耗, 张慎凤, 等. 结实期土壤水分和灌溉方式对水稻产量与品质的影响及其生理原因. 作物学报, 2008,34(2):268-276.
[17] 刘立军, 王康君, 卞金龙, 等. 结实期干湿交替灌溉对籽粒蛋白质含量不同的转基因水稻的生理特性及产量的影响. 中国水稻科学, 2014,28(4):384-390.
[18] 徐国伟, 王明, 唐成, 等. 旱种方式对水稻产量与品质的影响. 作物学报, 2006,32(1):112-117.
[19] 张荣萍, 马均, 王贺正, 等. 不同灌水方式对水稻结实期一些生理性状和产量的影响. 作物学报, 2008,34(3):486-495.
[20] 刘立军, 李鸿伟, 赵步洪, 等. 结实期干湿交替处理对稻米品质的影响及其生理机制. 中国水稻科学, 2012,26(1):77-84.
[21] 陈培峰, 顾俊荣, 韩立宇, 等. 麦秸还田和结实期灌溉方式对超级稻籽粒结实和米质的影响. 中国生态农学报, 2014,2(5):543-550.
[22] 彭世彰, 郝树荣, 刘庆, 等. 节水灌溉水稻高产优质成因分析. 灌溉排水, 2000,19(3):3-7.
[23] 胡继超, 姜东, 曹卫星, 等. 短期干旱对水稻叶水势、光合作用及干物质分配的影响. 应用生态学报, 2004,15(1):63-67.
[24] 吕银斐, 任艳芳, 刘冬, 等. 不同水分管理方式对水稻生长、产量及品质的影响. 天津农业科学, 2016,22(1):106-110.
[25] 蒋鹏, 熊洪, 张林, 等. 分蘖期干旱对不同施氮量和移栽密度下杂交稻产量及稻米品质的影响. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2016,42(5):465-471.
[26] 顾俊荣, 季红娟, 韩立宇, 等. 不同水氮管理模式对粳稻籽粒结实和主要品质性状的影响. 中国稻米, 2015,21(4):44-48.
[27] 张自常, 李鸿伟, 陈婷婷, 等. 畦沟灌溉和干湿交替灌溉对水稻产量与品质的影响. 中国农业科学, 2011,44(24):4988-4998.
[28] 舒庆尧, 吴殿星, 夏英武, 等. 稻米淀粉RVA谱特征与食用品质的关系. 中国农业科学, 1998,31(3):25-29.
[29] 朱满山, 顾铭洪, 汤述翥, 等. 不同粳稻品种和DH群体稻米淀粉RVA谱特征与蒸煮理化指标及相关分析. 作物学报, 2007,33(3):411-418.
[30] 邹冬生, 唐建军. 水稻籽粒灌浆特性与米质的关系. 贵州农业科学, 1987(2):12-14.
[31] 陈新红. 土壤水分与氮素对水稻产量和品质的影响及其生理机制. 扬州:扬州大学, 2004.
[32] 蔡一霞. 土壤水分对稻米品质形成的影响及其机理. 扬州:扬州大学, 2004.
[33] 张亚洁, 杨连新, 李俊贤, 等. 土壤水分对旱稻米质性状及RVA谱特征参数影响. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2004,25(4):7-11.
[1] 吴可, 谢慧敏, 刘文奇, 莫并茂, 韦国良, 陆献, 李壮林, 邓森霞, 韦善清, 梁和, 江立庚. 氮、磷、钾肥对南方双季稻区水稻产量及产量构成因子的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 178–183
[2] 凌晨, 刘洪, 杨哲, 黄展权, 陈孟强, 饶得花, 徐振江. 双季稻栽培对水稻DUS测试标准品种数量性状表达的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 18–25
[3] 张全芳, 姜明松, 陈峰, 朱文银, 周学标, 杨连群, 徐建第. 山东省水稻品种（系）的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2021, (4): 26–31
[4] 王国骄, 宋鹏, 杨振中, 张文忠. 秸秆还田对水稻光合物质生产特征、稻米品质和土壤养分的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 67–72
[5] 杨磊, 金延迪, 刘侯俊. 铁、镉及其互作对水稻光合原初反应的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 144–151
[6] 孟祥宇, 冉成, 刘宝龙, 赵哲萱, 白晶晶, 耿艳秋. 秸秆还田配施氮肥对东北黑土稻区土壤养分及水稻产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (3): 167–172
[7] 邢愿, 贺中华. 基于水分亏缺指数的贵州省水稻干旱特征分析[J]. 作物杂志, 2021, (2): 191–199
[8] 付景, 尹海庆, 王亚, 杨文博, 张珍, 白涛, 王越涛, 王付华, 王生轩. 不同追氮模式对河南沿黄稻区粳稻根系生长和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (2): 77–86
[9] 周江, 谢宜章, 向平安. 湖南主要大田作物系统投入产出的能值分析[J]. 作物杂志, 2021, (1): 175–181
[10] 潘晓雪, 胡明瑜, 王忠伟, 吴红, 雷开荣. 不同水稻种质资源重要农艺性状与发芽期耐寒性鉴定研究[J]. 作物杂志, 2021, (1): 47–53
[11] 吕伟生, 肖小军, 黄天宝, 肖国滨, 李亚贞, 肖富良, 韩德鹏, 郑伟. 缓释型配方肥在晚稻套播油菜上的施用效果研究[J]. 作物杂志, 2020, (6): 143–150
[12] 付学鹏, 沈童飞, 孙晓波, 刘晓涵, 杨晓杰. 链霉菌株Streptomyces sp. FXP04对水稻种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 163–169
[13] 赵军, 孙明月, 高翔, 赵成娟, 崔四平, 周宝元, 郭栋, 马玮. 新型负压渗灌技术对农田土壤水分精准控制应用[J]. 作物杂志, 2020, (6): 175–179
[14] 缪建锟, 徐晗, 杨皓, 闫晗, 褚晋, 白元俊, 董海. 辽宁省水稻主栽品种稻曲病抗性鉴定与评价[J]. 作物杂志, 2020, (6): 38–46
[15] 曹小闯, 李烨锋, 吴龙龙, 朱春权, 朱练峰, 张均华, 金千瑜. 有机水溶肥对水稻干物质、氮素积累和转运的影响[J]. 作物杂志, 2020, (5): 110–118
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