辽宁省不同地域稻米品质比较分析

张丽娜，易 军，本间香贵，高继平，张文忠

（1.沈阳农业大学 水稻研究所，沈阳110161；2.日本仙台东北大学农业科学研究生院，仙台981-8555；3.四川省农业科学院植物保护研究所，成都610023）

稻米是我国人民的主食，在口粮安全中占有重要地位，关系着人们的生活质量和健康水平。在解决数量安全之后，人们开始关注稻米品质，由吃饱向吃好转变。因此，适应国家供给侧结构性改革要求，在确保综合产能的基础上，通过品种改良、优化种植结构和布局，大力发展优质水稻，提高稻米品质和效益，已经成为各水稻主产区近年的工作重点[1-2]。

辽宁省地处高纬度冷凉地区，水稻成熟过程中昼夜温差较大，灌浆速度较快，病虫害较轻，有利于水稻优质、高产、稳产目标的实现[3]。辽宁盘锦大米、营口大米、桓仁大米等都是具有区域特色的品牌农产品，其不同的品质和口味广受人们喜爱。稻米品质是品种遗传特性、生长环境条件、栽培技术以及加工和储藏条件等综合作用的结果[4-6]，其中较为重要的指标包括外观品质中的垩白粒率和垩白度，理化品质中的直链淀粉含量和胶稠度，食味品质中的食味值等[7-9]。不同品种稻米品质不同，同一品种在不同地区、不同环境条件下生产，稻米品质也不相同，进一步表明了稻米品质形成的综合性、复杂性[10-12]。因此，本试验以辽宁省不同稻作区主栽水稻品种的当季稻谷为试验材料，研究辽宁省不同稻作区稻米品质特点，旨在了解辽宁省水稻品质区域特性与分布规律，为促进辽宁省调整水稻种植结构、优化品种布局、针对不同稻区品质特性进行调控提供有益参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为采集自辽宁省不同稻作区的主栽水稻品种当季稻谷。稻作区按照《中国水稻种植区划》[13]划分，取样地点设在6个稻作区（亚区）的12个市，分别是东南部沿海平原稻区（丹东）、辽东山地丘陵稻区的东北部山地丘陵亚区（抚顺和本溪）、辽河平原稻区的辽河三角洲盐碱地亚区（盘锦和营口）、辽宁中部平原亚区（辽阳、鞍山和沈阳）、辽北平原丘陵亚区（铁岭和阜新）和辽西山地丘陵稻区的辽西走廊平原亚区（锦州和葫芦岛），水稻品种为农户种植的当地主栽品种（表1）。

表1 试验材料所属辽宁省水稻种植区域Table 1 The test materials in rice planting regionalization of Liaoning province

1.2 方法

分别在2014年和2015年水稻成熟期，在上述6个稻作区（亚区）的12个市的代表性乡镇随机选取3块稻田，每块田随机采集3份稻谷样品，每份稻谷样品250～300g。稻谷取样后，用尼龙网袋于自然风干条件下储藏90d以上，待稻谷水分含量降到12%～14%、理化性状稳定后开始进行品质测定。

1.2.1 谷粒性状 采用游标卡尺测定各水稻样品的谷粒长、宽、厚，并称量粒重。

1.2.2 加工品质 样品用JLGJ-45实验砻谷机脱壳后，分析各样品糙米率；然后再用JNMJ3实验碾米机去糙研磨成精米，分析各样品精米率和整精米率。糙米率、精米率和整精米率均按照中华人民共和国农业部《米质测定方法》[14]标准(NY/T 83-2017)计算。

1.2.3 外观品质 采用大米外观品质检测仪（JMWT12）测定精米的垩白度、垩白粒率和长宽比。

1.2.4 营养品质和食味品质 采用FOSSInfratec1241-近红外稻米品质分析仪测定直链淀粉和蛋白质含量；采用日本RCTA11A型米饭食味计测定米饭外观、口感和综合评分。

1.3 数据分析

2014年采集区域分布于4个稻作区中的6个亚区（东南部沿海平原稻区、东北部山地丘陵亚区、辽河三角洲盐碱地亚区、辽宁中部平原亚区、辽北平原丘陵亚区和辽西走廊平原亚区）；2015年采集区域分布于3个稻区的5个亚区（因不可抗原因，缺失辽西山地丘陵稻区的辽西走廊平原亚区），本研究结合2年的数据进行综合分析。试验所得数据结果采用Excel 2003软件进行整理后，采用SPSS17.0软件进行统计分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 辽宁省不同稻作区（亚区）稻谷的粒型性状

由表2可知，6个稻作区（亚区）的稻谷粒型表现不同。在粒长方面，除辽西走廊平原地区的粒长最长，达到7.92mm，其他5个稻作区（亚区）的粒长没有显著的差异，粒长在6.94～7.24mm区间；在粒宽方面，辽河三角洲盐碱地亚区的粒宽最大，达到3.34mm，辽宁中部平原亚区的粒宽最小，为3.15mm；从长宽比上看，辽西走廊平原亚区的长宽比最大，为2.48，辽河三角洲盐碱地亚区长宽比最小，为2.08；辽河三角洲盐碱地亚区在粒厚上同样表现出优势，达到2.31mm。在粒重方面，辽宁中部平原地区在2014年和2015年均较低，而辽河三角洲和东南沿海稻区都有比较明显的优势。综上，沿海稻作区的谷粒偏大，且粒重优势突出。

表2 辽宁省不同稻作区（亚区）稻谷的粒型性状Table 2 The grain traits in different rice production areas of Liaoning Province

2.2 辽宁省不同稻作区（亚区）稻米的加工品质与外观品质

在加工品质上，2014年辽河三角洲盐碱地亚区的精米率和整精米率最低，较最高地区分别低4.4%和11.0%；2015年东北部山地丘陵亚区和中部平原亚区的整精米率最低，较最高地区低5.1%。而各稻作区间的糙米率没有显著差异，均为80%。在整精米的长宽比方面，辽河三角洲盐碱地亚区在两年间均最高，两年分别较最低的稻作区高9.9%和6.8%（表3）。

在外观品质上，辽河三角洲盐碱地亚区的垩白粒率和垩白度显著高于其他亚区，总体上表现为沿海平原稻区高于内陆平原或山地丘陵稻区。其中在2014年辽河三角洲盐碱地亚区的垩白粒率和垩白度较最低的辽西走廊平原亚区分别高3.4倍和4.2倍；2015年垩白粒率较最低的中部平原亚区高1.1倍，垩白度较最低的东南沿海平原稻区低1.6倍（表3）。

表3 辽宁省不同稻作区（亚区）稻米加工品质与外观品质Table 3 The grain processing and appearance quality in different rice production areas in Liaoning Province

2.3 辽宁省不同稻作区（亚区）稻米的营养品质与食味品质

由表4可知，在精米的蛋白质含量上，辽河三角洲稻区高于或显著高于其他稻区，而直链淀粉含量则低于或显著低于其他稻区。其中，辽河三角洲稻区精米的蛋白质含量在2014年较东北部山地丘陵亚区精米的蛋白质含量高9.3%，2015年较辽北平原丘陵亚区精米的蛋白质含量高16.9%；辽河三角洲稻区精米的直链淀粉含量在2014年和2015年分别较东北部山地丘陵亚区低8.9%和10.7%。在食味值和米饭综合评分方面，各稻区在2014年均没有显著差异；2015年辽宁中部平原亚区显著低于其他稻区，外观、口感和综合评分指标较最高的东南部沿海稻区分别低15.3%、11.0%和8.4%。

表4 辽宁省不同稻作区（亚区）营养品质与食味品质Table 4 The nutritional and tasting quality in different rice production areas in Liaoning Province

2.4 辽宁省不同稻区（亚区）稻谷品质性状的主成分分析

从主成分分析结果可以看出（表5），前3个主成分的累计贡献百分率为93.704%，因此采用该3个主成分代替供试品种的性状指标来对辽宁省水稻品质进行系统评价。其中第1主成分的贡献率为49.521%，特征值λ1为4.952，在对应主要因子中载荷系数较大的品质性状有垩白粒率、垩白度、精米长宽比和精米率。第1主成分以精米的外观品质为主，因此可以设定为精米外观品质因素。第2主成分的贡献率为28.344%，特征值λ2为2.834，在对应主要因子中载荷系数较大的品质性状有米饭的口感和外观、糙米率和整精米率，因此可以将第2主成分称为食味品质与加工品质相结合的因子。第3主成分的贡献率为15.839%，特征值λ3为1.584，在对应主要因子中载荷系数较大的品质性状有精米的蛋白质和直链淀粉含量，因此可以将第3主成分称为营养品质因子。

表5 辽宁省不同稻区稻谷品质性状主成分特征向量值Table 5 The principal components′eigen vector of rice quality in different rice areas of Liaoning Province

3 讨论与结论

研究结果表明，沿海稻区特别是辽河三角洲盐碱稻区与其他内陆平原和山地丘陵稻区的谷粒粒型和加工品质有着明显的不同。在稻谷的宽度、厚度和千粒重上，以及糙米率、精米率和整精米率上，沿海平原稻区优势比较明显，谷粒明显偏大，千粒重和出米率较高。而且碾米后，整精米的长宽比明显高于其他稻区，即“长粒米”特征明显。在外观品质方面，沿海平原稻区垩白粒率和垩白度明显高于其他稻区，总体上有沿海平原稻区高于内陆平原或山地丘陵稻区的趋势。这可能与两类地区的昼夜温差有关，沿海平原稻区的昼夜温差较小，而内陆平原或山地丘陵稻区的昼夜温差较大[15]。韩勇等[16]研究也表明，辽河三角洲盐碱稻区大面积种植的盐丰47垩白粒率较高。因此，沿海平原稻区应选育低垩白的品种，以提高稻米的外观品质和商品价值。

从夕汉等[17]研究表明随着施氮量的增加，不同基因型水稻籽粒中的蛋白质含量均逐渐升高。本研究调查过程中也发现，辽宁省从北至南，施氮量呈逐渐增长趋势，与地区蛋白质含量变化趋势基本一致。朱庆森等[18]认为低直链淀粉米做成的米饭偏粘、偏软，有较好的适口性。较高的蛋白质含量和较低的直链淀粉含量，使沿海平原稻区稻米的食味表现出较强的不稳定性，这在口感和米饭综合评分上得到了验证，即在不同年份和不同稻区，其数值表现出一定的波动性。

本研究从辽宁省主栽水稻稻米品质性状中提取3个主成分，归纳为外观品质因子、食味品质与加工品质相结合因子和营养品质因子三大模块。在三大模块中，外观品质性状应注重垩白粒率、垩白度和长宽比；食味品质以口感指标为重，加工品质以糙米率和整精米率为重；而稻米营养品质应注重蛋白质和直链淀粉含量。于秋竹等[19]在对黑龙江不同积温带种植的水稻品种进行品质性状分析时发现，寒地水稻品质育种比较注重脂肪酸含量、垩白大小和粒长等指标。张子军等[20]对来自吉林和黑龙江的163份寒地早粳稻品种(系)的主要品质分析发现，粒型因子、加工因子和外观因子是决定稻米品质的主要因子。LI等[21]研究也表明在水稻优质育种方面应注重垩白和粒型等选择，才能有效提高水稻品质育种的效率。可见，稻米外观品质、加工品质是目前育种者和种植者更为关注的重要品质指标。当然，随着人们生活水平的不断提高，对稻米品质的追求也不断升级，食味值（口感）也必将越来越受到人们的重视。

总体上来说，东南部沿海平原稻区和辽河三角洲盐碱地亚区稻米的外观品质较差而营养品质较好，在栽培和育种上进一步改良的方向应该是降低垩白粒率和垩白度。在栽培上，应注意适当减少氮肥施用量，降低蛋白质含量，提高食味值（口感）。中北部平原或山地丘陵稻区稻米的外观性状较好，垩白值较低，但大米粒型偏短圆。稻谷粒形窄而薄，饱满度不足，碾米性状较差，糙米率、精米率和整精米率都有待提高。在栽培和育种上进一步改良的方向应该是增加长宽比，加强灌浆结实期的管理，增加籽粒饱满度，提高加工品质。