中國是一個人均淡水資源嚴重短缺的國家，水資源總量 28120 億 m3，人均占有水量 23l0m3，排在 109 位，屬 13 個貧水國之一。中國又是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水占總用水量的 80%。水稻是中國的主要糧食作物之一，也是農(nóng)業(yè)用水的大戶，用水量占農(nóng)業(yè)用水的 65%以上。近年來，水資源與人口、生產(chǎn)、經(jīng)濟的矛盾日益尖銳，缺水將是中國面臨的最嚴重問題之一。如何研究和開發(fā)水稻綜合節(jié)水技術(shù)，發(fā)展節(jié)水型稻作，無論是從當(dāng)前利益還是長遠利益考慮，都是非常必要的。近年來，節(jié)水栽培技術(shù)、節(jié)水對作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響研究得到了各方面的重視，并取得了許多成果，水稻方面產(chǎn)生了許多理論與技術(shù)，如水稻旱作技術(shù)、地膜覆蓋旱作技術(shù)、控制灌溉技術(shù)等，這些節(jié)水模式有的雖然在一定程度上起到了節(jié)約灌溉用水的作用，并且獲得了較理想的產(chǎn)量。節(jié)水對稻米品質(zhì)的影響近年來國內(nèi)外有些學(xué)者也進行了一些研究報道，在北方寒地這方面的研究少見報道。
　　此項實驗采用土壤水分速測儀來控制監(jiān)測土壤水分，研究了不同階段進行不程度控水對稻米外觀品質(zhì)的影響，為發(fā)展水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)節(jié)水灌溉技術(shù)提供理論依據(jù)。對于消費者來說，稻米品質(zhì)的優(yōu)劣主要是從三個方面來評價，一是可以直接目測的外觀品質(zhì)（ 好看），二是食用時口感上的食味品質(zhì)（ 好吃），三是對人身體有益的營養(yǎng)品質(zhì)（ 有營養(yǎng)），以上三個方面彼此間即有獨立性，又相互聯(lián)系和影響，人們在選擇優(yōu)質(zhì)米時，一般是先看外觀品質(zhì)，為此外觀品質(zhì)對商品稻米生產(chǎn)十分重要。
　　1 材料與方法
　　試驗于 2003 年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)科研所采用盆栽人工控水進行。盆深 30cm，直徑為 28cm，每盆裝土 10kg，盆栽基肥二胺、尿素、硫酸鉀各 7.5kg/hm2，供試盆數(shù)為 210 盆，每一處理 8 盆。盆內(nèi)設(shè)有供水管，將盆放置在固定式的防雨棚內(nèi)，用南京土壤所生產(chǎn)的負壓式土壤濕度計監(jiān)測土壤水勢，陶頭中部離土表10cm，每日 7:30、9：30、11:30、1:30 及 4:30 時三至五次讀表，根據(jù)處理要求及時補水。供試土壤為白漿土，供試品種有上育 397 和 92-188。4 月 5 日浸種，4 月12 日播種，秧田管理正常進行，5 月 26 日進行移栽，每盆 3 穴，均勻分布。6 月 23 日施硫酸銨 0.24 克 /盆。按下列方式進行控水處理：于分蘗期、分蘗末- 抽穗期（ 長穗期）、抽穗后 1~10d、11~20d、21~30d 及1~30 d，分別進行土壤水勢為 -30~-35kPa、-60~-65kPa的控水處理（ 分別定為處理 1~ 處理 12，兩個品種各表 示 為 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12；Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11、Y12），處理以 0kP（a 有水層）為對照，生育期間人工除草，9 月末收獲，晾干后分開優(yōu)勢粒（ 上三個一次枝梗上的粒）、弱勢粒（ 下三個一次枝梗上所有二次枝梗上的粒）和中位粒（其余部分）進行考種。用 SY88-TH 試驗用礱谷機加工成糙米；用浙江臺州生產(chǎn)的 CPC96-3型稻米精白機加工精米，按中國農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編- 糧油作物卷的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分整精米（ P504）和測定堊白率及堊白度（ P505）；按常規(guī)方法測定糙米粒形。
　　2 結(jié)果與分析
　　2.1 土壤水分對粒形的影響
　　稻谷的粒形常用長度、寬度、厚度和長 / 寬來表示。稻谷的粒形因其類型、品種和生長條件的不同而有很大的差異。實驗結(jié)果如圖 1~4，兩品種粒形明顯不同，主要差異在粒長 S 品種> Y 品種，粒寬 Y 品種略> S 品種，導(dǎo)致兩品種的長 / 寬差異較大。土壤水分對兩品種粒形的影響也有差異，在 S 品種不同粒位的粒長都以 S3-6 ，經(jīng) LDS 多重比較與 CK 的差異達極顯著水平（ S5 優(yōu)達顯著水平），與多數(shù)處理的差異也達顯著水平，以 S1、S2、S11 較高，但與 CK 差異不顯著；不同粒位的粒寬也表現(xiàn) S3-6 較低，但只有優(yōu)勢粒中的 S4-5 和劣勢粒中的 S3-4 與 CK 及其它處理的差異達顯著水平，CK 與其它處理間差異都不顯著；粒厚也表現(xiàn) S3-6 較低，只有 S4 與 CK 差異達顯著水平，優(yōu)勢粒中大多數(shù)處理高于 CK、以 S1-2 顯著高于 CK；上述結(jié)果表明長穗期和抽穗后 1~10d 控水顯著抑制了籽粒伸長，也不同程度的抑制了籽粒增寬和長厚，以 S4 處理受抑制的程度嚴重，其它時期控水對粒寬和優(yōu)勢粒粒長影響不大，使粒厚有所增加。在 Y 品種不同粒位的粒長以 Y3、Y4 ，與 CK差異達極顯著水平，其它大多數(shù)處理與 CK 差異不顯著；粒寬在優(yōu)勢粒中的 Y3、Y4、Y6 和劣勢粒中的 Y4、Y6 與 CK 的差異都達到了極顯著水平；粒厚在優(yōu)勢粒中的 Y1、Y2、Y12 高于 CK 達顯著水平，劣勢粒中的 Y3、Y4 低于 CK 達顯著水平；可見 Y 品種主要是長穗期控水顯著抑制了粒長、粒寬和粒厚，對兩個品種來說長穗期是影響粒形的水分敏感期。兩品種其粒長、粒寬、粒厚在同一時期不同控水強度下變化都無規(guī)律性，有的表現(xiàn)高控水強度下數(shù)值大，有的則與之相反；兩品種的多數(shù)處理不同程度的提高了粒厚，這在優(yōu)勢粒中更明顯，說明控水能促使籽粒增厚。兩品種不同粒位的長 / 寬，多數(shù)處理與 CK 很接近或高于CK，但各處理間及處理與 CK 間的差異均不顯著，說明土壤水分對粒長 / 寬的影響很小。這是由于粒長 /寬主要是由遺傳基因決定的，在大多數(shù)情況下是高度遺傳的。
　　圖 1 兩品種不同粒位各處理粒長比較

　　關(guān)于粒形與品質(zhì)的關(guān)系，人們進行過一些研究，一般認為粒長與品質(zhì)成正相關(guān)。筆者就粒長、粒寬、粒厚及長 / 寬與蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量、脂肪酸度、食味進行相關(guān)分析，結(jié)果如表 1，兩品種的不同粒位中粒長、粒寬、粒厚與蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸度基本都呈負相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量的相關(guān)基本都達顯著或極顯著水平；與直鏈淀粉含量的相關(guān)在 S優(yōu)、S 劣、Y 優(yōu)中也都達顯著或極顯著水平；與脂肪酸度的相關(guān)程度因品種而異，在 S 品種中相關(guān)系數(shù)很小，在 Y 品種的粒長及 Y 優(yōu)的粒寬、粒厚達極顯著或顯著負相關(guān)；粒長、粒寬、粒厚與食味均呈正相關(guān)，多數(shù)粒位相關(guān)極顯著。長 / 寬與蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、脂肪酸度的相關(guān)系數(shù)都較小，不同品種及不同粒位與蛋白質(zhì)都呈負相關(guān)，與食味值都呈正相關(guān)。以往的研究指出，隨著蛋白質(zhì)含量的增加，淀粉的熱糊化性和米飯的粘性下降，米飯硬而散落，食味降低；直鏈淀粉與脂肪形成的復(fù)合體，比支鏈淀粉對熱穩(wěn)定，煮飯時難以熱糊化，因此直鏈淀粉含量多則飯就變硬，粘性小，食味變差，可以說直鏈淀粉含量對熱糊化性、老化性起支配作用，由此看出，蛋白質(zhì)、直鏈淀粉和脂肪含量增高則品質(zhì)變劣，得出的結(jié)果是籽粒越長、越寬、越厚則蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量越低，籽粒越長、越寬、越厚則食味值越高，這就從蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量和食味值三個指標(biāo)說明籽粒越長、越寬、厚度越厚品質(zhì)越好。這與“ 粒厚的米蛋白質(zhì)少及同一品種也以粒厚的好吃的結(jié)論相一致。為此，在進行節(jié)水灌溉時，可根據(jù)不同時期、不同強度控水下粒長、粒厚的變化來判斷對品質(zhì)的影響，本實驗結(jié)果看 S 品種在長穗期和抽穗后 1~10d、Y 品種主要在長穗期土壤水勢為 -30~-35kPa 時已經(jīng)嚴重影響了粒長和粒厚，降低了品質(zhì)，其它時期這種控水強度不會對品質(zhì)有大的影響。
　　表 1 粒形指標(biāo)與籽粒成分及食味的相關(guān)系數(shù)

　　表 2 不同品種不同粒位堊白率及堊白度

　　2.2 土壤水分對稻米堊白率、堊白度的影響
　　稻米的外觀品質(zhì)主要包括堊白、粒形、青米率。堊白是指稻米胚乳中白色不透明的部分，是評價稻米外觀品質(zhì)優(yōu)劣的一項重要指標(biāo)，國標(biāo)規(guī)定，用于評定堊白的指標(biāo)為堊白粒率和堊白度。本研究結(jié)果如表 2，不同粒位各處理堊白率、堊白度多以 Y 品種> S 品種；S 品種各處理堊白率、堊白度多低于 CK，且 CK和多數(shù)處理劣勢粒> 粒，優(yōu)勢粒在同一時期不同控水強度間多以控水強度大的堊白粒率和堊白度高于控水強度小的；Y 品種與之相反，各處理堊白率、堊白度多高于 CK，且各處理基本是優(yōu)勢粒> 劣勢粒。
　　說明控水反而使 S 品種分蘗期外的所有處理的堊白率和堊白度有所降低，但使 Y 品種多數(shù)處理的堊白率和堊白度升高，因此，從堊白率、堊白度來看對控水的抗性，S 品種要優(yōu)于 Y 品種，這與控水對加工品質(zhì)的影響相同。所以，在進行節(jié)水灌溉時，從選擇合適的品種入手，可以達到既節(jié)水又優(yōu)質(zhì)的目的。
　　經(jīng)相關(guān)分析，兩個品種各粒位的堊白度與堊白率的相關(guān)系數(shù)分別為 S 優(yōu) r= 0.98**、S 劣 r=0.91**、Y優(yōu) r=0.73**、Y 劣 r=0.87**，都達到了極顯著水平，但S 品種優(yōu)勢粒、劣勢粒中都較 Y 品種的相關(guān)程度大。
　　因此，只要品種的堊白率高其堊白度一定大，依據(jù)堊白率就能對品種的外觀品質(zhì)做出大致的評價。通過計算堊白度、堊白率與加工品質(zhì)的相關(guān)，兩個品種各粒位的堊白度、堊白率與糙米率、精米率、整精米率的相關(guān)系數(shù)都較小，不顯著，但除了在 S 品種劣勢粒中外，其它都呈負相關(guān)關(guān)系，說明糙米率、精米率、整精米率高的其堊白率、堊白度一般較低。
　　3 討論
　　（ 1）土壤水分對兩個品種粒形的影響因水稻的生育階段不同而有較大差異，對兩個品種來說長穗期是影響粒形的主要水分敏感期，S 品種在長穗期和抽穗后 1~10d 控水都顯著抑制了籽粒的伸長，也不同程度的抑制了籽粒增寬和長厚，以 S4 處理受抑制的程度嚴重；Y 品種主要是長穗期控水顯著抑制了粒長、粒寬和粒厚；兩品種的多數(shù)處理不同程度的提高了粒厚，這在優(yōu)勢粒中更明顯，說明一定程度的控水能促使籽粒增厚。土壤水分對兩品種籽粒長 / 寬的影響很小，這與長 / 寬主要是由遺傳基因控制的有關(guān)。
　　已有研究表明粒形與品質(zhì)有關(guān)，土壤水分引起粒形變化，也將引起品質(zhì)的變化，相關(guān)分析證明了這點，粒長、粒寬和粒厚與食味品品質(zhì)成正相關(guān)。
　?。?2）堊白率、堊白度對土壤水分的反應(yīng)因品種而異，S 品種多數(shù)處理低于 CK，Y 品種與之相反，各處理堊白率、堊白度多高于 CK，說明控水反而使 S 品種分蘗期外的所有處理的堊白率和堊白度有所降低，但使 Y 品種多數(shù)處理的堊白率和堊白度升高，在進行節(jié)水灌溉時，要從選擇合適的品種入手，可以達到既節(jié)水又優(yōu)質(zhì)的目的。