再生稻与晚稻常规米质及RVA 谱特征的对比研究

莫文伟，旷娜，郑华斌，王晓敏，周蔚，唐启源

(湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128)

水稻是中国重要的粮食作物之一，在粮食安全方面占有极其重要的地位。随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对稻米品质的要求越来越高[1]。稻米品质除受遗传因素的控制外，也受环境因素(特别是温度)的影响[2-4]。杨陶陶等[5]的研究结果表明，晚稻花后增温1.73 ℃，糙米率和整精米率分别平均提高1.8%和3.5%。张桂莲等[6]的研究结果表明，高温显著降低了稻米的精米率和整精米率，提高了垩白粒率和垩白度，高温下稻米碱消值、胶稠度和直链淀粉含量下降，蛋白质含量提高。峰值黏度、消减值和崩解值等淀粉粘滞性谱(RVA 谱)特征值与稻米蒸煮食味品质密切相关，可作为评价蒸煮食味品质的重要指标[7-12]。淀粉RVA 特性受生态条件影响明显，光温条件的差异可导致RVA 谱的改变[13-15]。但是前人对于再生稻、一季晚稻和双季晚稻稻米品质的对比研究较少。为此，笔者选择不同类型的水稻品种，研究再生稻与晚稻稻米品质及RVA 谱的差异，以期为优质稻米的生产提供依据。

1 试验地概况

2018 年，在湖南省浏阳市永安镇坪头山村(28°14′15.36″N，113°18′42.11″E)进行大田试验。该基地全年平均降水量为1 171.6 mm，年平均气温17.3 ℃，最高温度37.7 ℃，最低温度4.7 ℃。供试土壤为第四纪红土发育的红黄泥。前茬为双季稻，pH 6.30，有机质及总氮含量分别为18.4、1.09 g/kg，有效磷和有效钾含量分别为7.81、98.6 mg/kg。

2 材料与方法

2.1 材料

供试品种为农香32、黄华占、天优华占、泰优390、甬优4149 和湘晚籼17。农香32、湘晚籼17由湖南省水稻研究所提供，全生育期分别为137、117 d 左右；黄华占、天优华占、泰优390 由广东省农业科学院水稻研究所提供，全生育期分别为130、119、119 d 左右；甬优4149 由宁波市种子有限公司提供，全生育期为133 d 左右。

2.2 试验设计

采用随机区组设计。6 个品种均设再生稻、一季晚稻和双季晚稻3 种种植方式。共18 个处理。3 次重复。小区面积30 m2。各小区筑埂隔离，用塑料薄膜覆盖，单独排灌。采用水育秧。再生稻于3 月25日播种，4 月25 日移栽；一季晚稻于5 月25 日播种，6 月25 日移栽；双季晚稻于6 月25 日播种，7 月20日移栽。移栽株行距为20 cm×20 cm。再生稻、一季晚稻和双季晚稻分别施纯氮180、225、180 kg/hm2，氮、磷、钾的施肥比例为1∶0.5∶0.8，氮肥用作基肥、分蘖肥、穗肥的施用比例为5∶2∶3，分蘖肥于移栽后10 d 左右施用，穗肥为幼穗分化第3 期施用。磷肥全部用作基肥，钾肥用作基肥和穗肥的比例各占50%。再生稻在头季稻齐穗后20 d 施尿素(含N 46.4%)150 kg/hm2，头季稻收割后2 d，分别施尿素和钾肥(含K2O 60%)225、75 kg/ hm2。水分管理及病虫草害防治等均按高产栽培措施实施。

2.3 测定项目

2.3.1 稻米品质的测定

成熟期适时收割，脱粒，贮藏3 个月。待理化性状稳定后，每个处理称取3 份稻谷，每份100 g。按照GB/T 17891—2017 测定糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、胶稠度等；用近红外快速品质分析仪(Infratec 1241 Grain Analyzer)测定直链淀粉含量。

2.3.2 RVA 谱特征的测定

采用澳大利亚Newport Scientific 生产的3-D 型黏度速测仪测定稻米淀粉 RVA 谱；用 TCW (Thermal Cycle for Windows)配套软件进行分析。根据 AACC(美国谷物化学师协会)操作规程(2000 61-02)，当含水量为12.0%时，称取水稻米粉3.00 g，加蒸馏水25.00 mL，进行温度处理：50 ℃下保持1 min；恒速升温至95 ℃( 3.8 min)；95 ℃下保持2.5 min；恒速降温至50 ℃ (3.8 min)，在50 ℃下保持1.4 min。搅拌器在起始10 s 内转动速率为960 r/min，之后保持160 r/min。RVA 谱特征值以峰值黏度、热浆黏度、崩解值、消减值、糊化时间和糊化温度表示。每个样品测定2 次，结果取平均值。

2.3.3 气象条件的测定

再生稻、一季晚稻和双季晚稻全生育期期间的气象数据来源于Vantage Pro 2 有线自动气象站。

2.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2013 进行数据处理；采用Satatixs 和Origin 进行统计分析；采用最小显著极差法(LSD)进行差异显著性检验。

3 结果与分析

3.1 再生稻与2 种晚稻的生育期及期间的温度变化

3.1.1 再生稻与2 种晚稻的生育期比较

由表1 可知，再生稻齐穗至成熟的时间短于一 季晚稻和双季晚稻的，一季晚稻齐穗至成熟的时间短于双季晚稻的；全生育期的天数以再生稻的最短，仅为60～75 d，远远短于一季晚稻和双季晚稻的，一季晚稻全生育期的天数短于双季晚稻的。在一季晚稻和双季晚稻种植下，农香32 的生育期最长，分别为119、126 d；在再生稻种植下，甬优4149的生育期最长，为75 d。

表1 不同种植方式下各品种的生育期 Table 1 Growth period of varieties under the different planting patterns

3.1.2 再生稻与2 种晚稻在稻米灌浆期间的温度变化差异

温度对稻米品质的影响存在一定的时段效应。由表2 可知，再生稻齐穗后20 d 内的平均日最低温度、平均日最高温度和日平均温度分别为23.4、31.9、27.1 ℃，变化范围为21～30 ℃；一季晚稻的分别为23.5、31.9、27.1 ℃，变化范围为24～30 ℃；双季晚稻的分别为18.3、27.4、22.2 ℃，变化范围为18～30 ℃。双季晚稻的偏低。

表2 不同种植方式下水稻齐穗20 d 内的温度 Table 2 Temperature in 20 days after rice heading under different planting patterns ℃

3.2 再生稻与晚稻常规米质性状的比较

3.2.1 加工品质

糙米率、精米率及整精米率是反映稻米加工品质的重要指标。由图1 和表3 可知，3 种种植方式下，黄华占、天优华占、泰优390 和甬优4149 的糙米率和精米率均分别达到80%和70%以上；再生稻整体的糙米率和精米率与一季晚稻、双季晚稻的差异不显著，整精米率与一季晚稻的无显著差异，但显著高于双季晚稻的，比双季晚稻的高16.8%。

图1 不同种植方式下供试稻米的加工品质 Fig.1 The processing quality of rice varieties under different planting patterns

表3 不同种植方式下的稻米品质 Table 3 The rice quality under different planting patterns

3.2.2 外观品质

垩白粒率和垩白度是反映稻米外观品质的重要指标。由表3 和图2 可知，一季晚稻整体的垩白粒率和垩白度均低于再生稻和双季晚稻的，且垩白粒率显著低于双季晚稻的；再生稻整体的垩白度和垩白粒率介于一季晚稻与双季晚稻之间，再生稻的垩白度和垩白粒率分别比双季晚稻的降低了7.7%和15.9%。黄华占、农香32 和湘晚籼17 的外观品质较好，垩白粒率和垩白度均低于其他3 个品种的；天优华占和甬优4149 的外观品质较差，垩白粒率和垩白度均较高；一季晚稻种植下的天优华占和再生稻、双季晚稻种植下的甬优4149 的垩白粒率和垩白度均超过10%和3%。

图2 不同种植方式下供试稻米的外观品质 Fig.2 The appearance quality of rice varieties under different planting patterns

3.2.3 蒸煮品质

由表3 可知，再生稻整体的直链淀粉含量介于一季晚稻的和双季晚稻的之间，比双季晚稻的降低了3.3%，比一季晚稻的提高了2.9%；再生稻整体的胶稠度高于一季晚稻和双季晚稻的，比一季晚稻提高了1.9%，比双季晚稻的提高了3.0%，差异均未达显著水平。

3.3 再生稻与晚稻在稻米RVA 谱特征上的差异

从表4 可知，天优华占和甬优4149 的热浆黏度显著高于湘晚籼17 的；泰优390 的崩解值显著高于其他5 个品种的；天优华占的最终黏度显著高于黄华占、农香32 和湘晚籼17 的；泰优390 的消减值显著低于其他5 个品种的，其糊化时间显著低于甬优4149 的；甬优4149 的糊化温度显著低于农香32 的。

表4 6 个供试水稻品种的RVA 谱特征参数 Table 4 The characteristic parameters of RVA spectrum between different varieties

从表5 可知，再生稻的RVA 谱特征性状如峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、消减值和糊化温度均介于一季晚稻的和双季晚稻的之间，再生稻和一季晚稻种植下的峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度高于双季晚稻的，消减值、糊化时间和糊化温度低于双季晚稻的，一季晚稻的峰值黏度和崩解值显著高于双季晚稻的。

表5 不同种植方式下稻米的RVA 谱特征参数 Table 5 The characteristic parameters of RVA spectrum under different planting patterns

4 结论与讨论

前人对稻米品质有较多研究，但有关再生稻与晚稻稻米品质的对比研究较少。朱旭东等[16]的研究结果表明，晚季稻米比早季稻米垩白度小，透明度好，整精米率、消减值高；刘玉球等[17]研究表明，晚季种植材料的出糙率、精米率、整精米率、糊化温度明显增高，垩白粒率、垩白度明显降低。本研究结果表明，6 个品种在再生稻、一季晚稻、双季晚稻3 个种植方式下的糙米率和精米率差异不显著，再生稻的整精米率显著高于双季晚稻，且不低于一季晚稻，垩白粒率和垩白度、直链淀粉含量介于一季晚稻和双季晚稻之间，胶稠度略高于一季晚稻和双季晚稻的。整体上，再生稻的常规米质各项指标介于一季晚稻和双季晚稻之间，说明再生稻稻米品质比一季晚稻和双季晚稻的更加稳定。

RVA 谱与稻米蒸煮食味品质密切相关。蒸煮食味品质好的稻米一般峰值黏度和崩解值较大，热浆黏度和消减值小，起始糊化温度低[9]。本研究结果表明，再生稻的稻米RVA 谱特征参数介于一季晚稻和双季晚稻之间，但与一季晚稻无显著差异，如黄华占、天优华占、泰优390、甬优4149、农香32和湘晚籼17 在再生稻和一季晚稻种植下的平均峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度高于双季晚稻的，消减值、糊化时间和糊化温度低于双季晚稻的。再生稻和一季晚稻种植下的直链淀粉含量低于双季晚稻的，胶稠度高于双季晚稻的，说明再生稻和一季晚稻的蒸煮品质优于双季晚稻。

同一品种在不同气象条件下栽培，稻米品质有较大变化。水稻开花至成熟阶段的高温可显著缩短成熟时间，使成熟后期的糙米充实不良，垩白增大，胚乳透明度降低，籽粒不够饱满，降低整精米率[18]。徐富贤等[19]研究表明，齐穗后20 d 内的日均气温对整精米率有明显作用；贾志宽等[20]研究表明，日均温度对稻米垩白大小的影响主要集中于齐穗后15 d之内；程方民等[21]研究表明，温度影响稻米直链淀粉含量的关键阶段在水稻齐穗后20 d 内。可见，水稻齐穗后20 d 内的日均温度是影响稻米品质最关键的因素。本研究结果表明，齐穗后20 d 内的日均温度，再生稻的为27.1 ℃，变化范围为21～30 ℃；一季晚稻的为27.1 ℃，变化范围为24～30 ℃；双季晚稻的为22.2 ℃，变化范围为18～30 ℃。3 种种植方式下，6 个品种齐穗后20 d 内的温度均在30 ℃以下，表明灌浆结实期均不存在高温胁迫问题，有利于优质稻米的形成。