馬 靜,陳 麗,楊生龍,張振海,安永平,張 嬌,劉 楨,孫建昌,劉 煒
(1.寧夏農林科學院農作物研究所,銀川 750002;2.銀川市興慶區(qū)農業(yè)農村和水務局,銀川 750001;3.寧夏農林科學院,銀川 750002)
寧夏回族自治區(qū)(簡稱寧夏)屬典型的西北干旱早粳稻作區(qū)[1],氣候干燥,光照充足,晝夜溫差大,病蟲草害輕,加之黃河水自流灌溉,水質良好,得天獨厚的地理和氣候條件成就了寧夏稻區(qū)的優(yōu)質高產粳稻最佳生產區(qū)域[2,3]。生產的大米粒圓、色潔、油潤、味香,自古就有“塞外珍珠米”的美稱,元、明時期曾為貢米。20 世紀80 年代,寧夏引進品種“秋光、秀優(yōu)57”在原農業(yè)部舉辦的第一次優(yōu)質米評選中入圍25個優(yōu)質粳稻品種,而其他地區(qū)送的這2 個品種沒有入選[4],說明寧夏具有生產優(yōu)質大米的優(yōu)越資源條件。
經過幾代育種家的努力,寧夏水稻已經歷了7次品種更新換代,選育的品種不但在產量上取得了較大的突破,在品質上也有了較大的提升。近幾年選育品種的品質絕大多數達到了優(yōu)質稻谷3 級標準,其中部分品種達到優(yōu)質稻谷 1 級、2 級標準[5]。然而實際生產中,大米加工企業(yè)普遍反映收購的優(yōu)質稻谷達標率低,呈現“優(yōu)質品種不優(yōu)質”的現象,影響了稻米產業(yè)的發(fā)展。本研究通過在寧夏稻區(qū)多點取樣并進行品質測試,旨在掌握生產中水稻品種的品質現狀,分析當前影響稻谷品質的關鍵因素,為寧夏水稻產業(yè)高質量發(fā)展提供支撐。
2018 年9 月下旬,在寧夏稻區(qū) 7 個縣(區(qū))共采集樣本199 份(表1),品種18 個。每個樣點收割1 m2,脫粒后陰干,待水分下降到15%左右后,集中貯存于10 ℃以下的庫房30 d 后進行品質測試。
表1 各試驗點取樣情況
每份樣本重復取樣2 次等比例混合,進行糙米率、精米率、整精米率、堊白度、堊白粒率、米粒長寬比的測定。米質測定參照國家標準GB/T 17891—2017[6],利用 JGMJ8098 型稻米精米檢測儀將稻谷加工成精米,并測定稻谷糙米率(BR,Brown rice rate)、精米率(MR,Milled rice rate)。利用 JMWT-12 型外觀檢測儀,測定整精米率(HR,Head milled rice rate)、長寬比(LWR,Length width ratio)、堊白粒率(CR,Chalky rice rate)、堊白度(CD,Chalkiness degree)。重點將富源 4 號、寧粳 28 號、寧粳 41 號、寧粳50 號、寧粳 57 號等 7 個主栽品種共計 51 個樣本,送至農業(yè)農村部食品質量監(jiān)督檢測中心(武漢),進行了直鏈淀粉含量(AC,Amylose content)、膠稠度(GC,Gel consistency;mm)、堿消值(ADV,Alkali digestion value)和蛋白質含量(PC,Protein content)的測定。
查閱國家水稻數據中心寧夏品種信息[5],以審定時品質測試值判定的稻谷等級,定為稻谷理論等級。
采用軟件SAS 8.1 對數據進行統(tǒng)計分析。
199 份樣本的碾磨品質和外觀品質及51 份樣本的蒸煮品質和營養(yǎng)品質分析見表2。由表2 可知,碾磨品質方面,整精米率的變異幅度最大,變幅為21.90%~71.60%,平均值為53.22%,變異系數為18.98%;出糙率的變異幅度最小,平均值為82.33%,變異系數為1.24%;精米率變異系數為7.06%,介于整精米率和出糙率之間。外觀品質方面,堊白粒率、堊白度的變異系數均較大,分別為54.92%、64.49%,平均值分別為19.35%、7.07%。食味蒸煮品質方面,膠稠度的變異系數最大,為13.75%,平均值為63.37 mm;其次是直鏈淀粉含量,變異系數為4.16%,變異幅度為13.50%~16.90%,平均值為15.90%;堿消值的變異幅度最小,平均值為6.94。營養(yǎng)品質方面,參試材料的蛋白質含量在5.60%~9.10%,變異系數為13.14%,平均值為7.08%。分析結果表明,參試樣本間外觀品質中堊白度和堊白粒率差異最大,其次是碾磨品質的整精米率;食味和營養(yǎng)品質中膠稠度、蛋白質含量差異較大。
表2 參試樣本品質性狀
參照優(yōu)質稻谷國家標準 GB/T 17891—2017[6]對參試樣本稻谷進行分級。直鏈淀粉含量方面,在檢測的51 份樣本中只有1 份低于14%,其他均在14%~20%,符合優(yōu)質稻谷標準,表明寧夏稻谷的直鏈淀粉含量基本不影響優(yōu)質稻谷的生產。重點對整精米率和堊白度進行分析(表3),由表3 可見,參試樣本中整精米率≥67%的樣本4 份,占2.01%;整精米率≥61%的樣本46 份,占23.12%;整精米率≥55%的樣本 94 份,占47.24%;整精米率<55%的樣本105 份,占52.76%。堊白度≤2%的樣本8 份,占4.02%;堊白度≤4%的樣本50 份,占25.13%;堊白度≤6%的樣本100 份,占 50.25%;堊白度>6% 的樣本 99 份,占49.75%。結合整精米率和堊白度標準,參試199 份樣本中,沒有達到優(yōu)質稻谷1 級標準的樣本;達到優(yōu)質稻谷2 級標準的樣本13 份,占比6.53%,比例較低;達到優(yōu)質稻谷3 級標準的樣本53 份,占比26.63%。說明寧夏優(yōu)質稻生產在碾磨和外觀品質上還有較大發(fā)展空間。
表3 參試樣本優(yōu)質稻谷級別分析
依據整精米率、堊白度、直鏈淀粉含量3 項指標,對199 份樣本中18 個審定品種的檢測報告進行稻谷等級劃分(表 4)[5]。其中達優(yōu)質 1 級的品種 4個,樣本數為48 份,占24.12%;達優(yōu)質2 級的品種12個,樣本數為108 份,占54.27%;達優(yōu)質3 級的品種16 個,樣本數為170 份,占85.43%;普通稻谷品種2個,樣本數為29 份,占14.57%。
表4 依據18 個審定品種檢測報告的稻谷等級
而實際檢測優(yōu)質稻谷樣本比率明顯低于理論值,參試199 份樣本稻谷理論等級與實際等級比較見圖1。由圖1 可知,優(yōu)質稻谷1 級樣本減少48 份,所占比例為0.00%;優(yōu)質稻谷2 級樣本減少95 份,占比降低47.74 個百分點;優(yōu)質稻谷3 級樣本減少117份,占比降低58.80 個百分點;普通稻谷樣本增加133 份,占比增加58.80 個百分點。結果表明,參試樣本的理論稻谷等級與實際稻谷等級呈現巨大差異。
圖1 參試199 份樣本稻谷理論等級與實際等級比較
寧夏水稻種植面積小,稻谷總量少,有效提高稻谷質量,為生產綠色、優(yōu)質、高端的寧夏大米提供優(yōu)質原料,對寧夏水稻高質量發(fā)展具有重要意義。本研究在寧夏稻區(qū)取樣18 個品種、共計199 份樣本進行了品質測試,涵蓋了寧夏稻區(qū)種植的品種,具有較強的代表性。從測試的10 個品質指標來看,整精米率的值偏低,平均值為53.22%;堊白粒率和堊白度的值偏高,平均值分別為19.35%、7.07%。從變異系數來看,外觀品質中的堊白度和堊白粒率的變異系數最大,分別為64.49%、54.92%;碾磨品質中整精米率變異系數最大,為18.98%,這與前人的研究結果一致[7-10]。宋冬明等[8]以黑龍江省近年來主推品種和苗頭品系共69 份為試驗材料,對其主要品質指標進行了分析,整精米率平均值為66.53%,堊白粒率平均值為12.93%,堊白度平均值為3.4%。邱翔等[9]以近年來遼寧省審定的61 個水稻品種為研究材料,發(fā)現整精米率平均值為68.8%,堊白粒率、堊白度平均值分別為12.0%、1.4%。由此可見,寧夏稻谷的整精米率偏低,堊白粒率、堊白度偏高,同時這3 個指標也表現受遺傳和環(huán)境條件影響最大。
整精米率、堊白度是影響寧夏稻谷品質的關鍵因子。分析199 份樣本的整精米率和堊白度,達到優(yōu)質稻1 級標準的樣本0 份,達到優(yōu)質稻2 級標準的樣本占6.53%;達到優(yōu)質稻3 級標準的樣本占26.63%。由此來看,現階段寧夏生產優(yōu)質稻谷比例偏低。分析了參試樣本中18 個品種審定時優(yōu)質稻谷等級,達到優(yōu)質稻谷1 級標準的樣本48 份,占24.12%,達優(yōu)質稻谷2 級標準的樣本108 份,占54.27%,達優(yōu)質稻谷3 級標準的樣本170 份,占85.43%。與實際測試結果比較,優(yōu)質稻谷1 級、優(yōu)質稻谷2 級、優(yōu)質稻谷3 級樣本的比率分別增加了24.12 個百分點、47.74 個百分點、58.80 個百分點。說明寧夏生產優(yōu)質稻谷比率偏低的主要原因是受栽培、管理等環(huán)境條件的影響大。前人研究表明,稻米品質主要決定于其本身的遺傳因素,但環(huán)境條件對稻米品質也有很大的影響[11-21]。楊春剛等[17]認為肥料運籌對稻米品質影響較大,合理施肥是保證稻谷產量和品質的關鍵因素之一。吳春贊等[18]、陳新紅等[19]認為栽插密度過高或過低均不利于稻米綜合品質的提高,密度過高會使整精米率降低、堊白粒率增加;密度過低會使直鏈淀粉含量增加、米飯變硬。王興盛等[20]認為實時收獲可有效降低稻米裂紋率,提高稻谷的整精米率。曾波等[21]認為深化環(huán)境因子與稻米品質相關性的探索,研究制定科學合理、輕簡省力、綠色安全的配套生產技術模式,加快品種技術集成與應用,可有效促進中國優(yōu)質稻產業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。由此可見,生態(tài)環(huán)境、栽培管理、實時收獲等對優(yōu)質稻谷的生產具有重要意義。
從寧夏水稻實際的生產情況來看,近年來結合大米加工企業(yè)訂單優(yōu)質稻谷生產,雖然起到了一定的作用,但效果并不顯著。尤其是在優(yōu)質優(yōu)價方面體現不足,多數種植戶在栽培管理中還是把產量放在第一位,以高產來實現增收。這就導致肥料尤其是氮肥過量使用,同時增加了貪青晚熟、倒伏的風險,對稻谷的外觀品質具有顯著的影響。加上寧夏水稻種植已由插秧變革為直播,生育期變短,種子播于地表,扎根淺,田間密度大,極易發(fā)生倒伏,稻谷品質變差的風險加大。實時收獲對寧夏水稻整精米率的影響很大,研究表明稻谷水分在20%~25%時收獲效果最佳[22]。隨著土地流轉,水稻種植集中于合作社、流轉大戶、種植大戶,面積較大,收獲后的晾曬存在勞動力、場地、成本增加等諸多問題,如果遇上降雨,稻谷發(fā)熱霉變風險更高。種植戶們?yōu)榱斯?jié)約成本,減少環(huán)節(jié),一般采取推遲收獲,待稻谷水分降低到20%以下收獲,結果導致稻谷的整精米率顯著降低,嚴重影響了稻谷品質。
因此為提高寧夏稻谷質量,提出如下建議:①提高栽培技術水平,尤其是要降低密度,合理施肥,減少倒伏,由產量效益型向質量效益型轉變;②實時收獲,提高稻谷的整精米率;③加大投入,解決種植戶稻谷晾曬問題;④提高優(yōu)質稻谷品種在市場的占有率,重點推廣優(yōu)質稻米1 級品種;⑤加大對優(yōu)質稻1級品種的培育,為優(yōu)質稻谷的生產提供支撐;⑥與企業(yè)合作,建立良種、良法、優(yōu)良加工、優(yōu)良銷售的產業(yè)體系,提高優(yōu)質稻谷、大米的質量和效益,提升寧夏大米的品牌影響力和市場競爭力。