李 敏，蒋明金，罗德强，江学海，姬广梅，李立江，孙永健，任万军，周维佳

（1.贵州省农业科学院水稻研究所，贵阳 550006；2.四川农业大学水稻研究所，成都 611130；3.四川农业大学农学院，成都 611130）

水稻是我国最重要的粮食作物之一，65%以上人口以稻米为主食[1]。20世纪70年代以来，杂交水稻品种的选育及其应用使我国粮食的单产和总产大幅度提升[2]。据统计，杂交水稻在我国常年种植面积约1 600万hm2，占水稻总种植面积的53%[3]，对我国粮食安全有着举足轻重的作用。西南稻区是我国重要的稻米产区之一，一直以种植杂交籼稻为主，涵盖平原、丘陵和山地等不同种植区域，种植制度多样，生态环境复杂，尤其“弱光、寡日照、高湿度”等典型特征明显[4]，水稻产业提质增效难度较大。随着人民生活水平不断提高，对优质食味稻米的需求逐渐增强，兼具高产和优良食味品质的杂交籼稻品种已成为西南地区水稻种植主体的首选，因此杂交籼稻高产与优质食味的协同选育具有重要现实意义。

然而，高产与优质一定程度上属于水稻生产中的一对矛盾，尤其水稻高产与优良食味的协同难度依然较大，相关研究表明[5-8]，高产水稻品种的氮素积累量和结实期氮素向籽粒的转运量显著提高，而成熟期籽粒中较高氮素积累量增加了蛋白质含量，影响了稻米食味品质。为改善杂交籼稻的稻米品质，相关学者从品种遗传改良和栽培调控两方面进行了大量的研究工作，选育出宜香优2115、川优6203为代表的一批蒸煮食味品质得到较大改善的杂交籼稻品种[9-10]，并从播期调节[4,11]以及氮肥运筹[12-13]等环节研究了配套优质栽培技术。近年来，随着一大批新品种不断推出，在我国西南稻区水稻生产中，杂交籼稻表现为品种数量多、品种间的产量以及稻米品质的差异大等特点[14-15]，筛选应用适宜本区域生态特点的高产优质水稻品种具有重要意义。目前以产量或品质为单一指标进行品种筛选的研究较多，以产量和蒸煮食味品质为共同筛选指标对杂交籼稻品种的系统比较研究较少，适宜西南稻区的高产优良食味杂交籼稻主体品种有待明确。因此，本研究选用在西南稻区生产中广泛应用的33个杂交籼稻品种，在机插栽培条件下系统比较研究了各品种的产量和蒸煮食味品质差异，筛选出适宜西南稻区的高产优良食味杂交籼稻品种，为促进该区域水稻优质丰产协同发展提供实践参考。

1 材料和方法

1.1 试验地点与供试材料

试验于2017年在贵州省遵义市湄潭县黄家坝镇春光村进行，前作油菜，土壤肥力中等偏上。供试材料为长江上游审定通过并在生产上广泛应用的33个杂交籼稻品种，包括川优8377、川优6203、德优4727、吉优9号、晶两优1377、晶两优534、旌优127、隆两优 1206、内 5优 39、天优华占、宜香优1108、宜香优 2115、宜香 3728、宜香 4245、宜香优7633、C两优华占、德优4923、F优498、丰优香占、繁优609、晶两优华占、花香优1618、两优2161、隆两优1146、绿优4923、蓉18优2348、Y两优1号、宜香优2168、渝香203、渝优7109、Y两优585、中优295和中9优2号，由四川省农业科学院作物研究所、四川农业大学和贵州省水稻研究所供种，供试材料信息见前期研究[16]。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，3次重复，小区面积10.8 m2。塑料毯状软盘育秧，软盘规格为58.0 cm×28.0 cm×2.5 cm），4月20日播种，播种量为70 g/盘。5月15日采用久保田2ZGQ-6D1乘坐式高速插秧机[SPV-6CMD，久保田农业机械(苏州)有限公司]进行机插，机插株行距按照30 cm×16 cm。施肥管理氮肥按纯N总用量180 kg/hm2，按基肥∶分蘖肥∶穗肥=2∶4∶4施用；磷肥按纯 P2O5总用量112.5 kg/hm2，作基肥一次性施用；钾肥按纯K2O总用量180 kg/hm2，按基肥∶拔节肥=5∶5施用。于分蘖盛期和抽穗破口前重点防治稻纵卷叶螟和稻飞虱各1次，其他栽培措施均按本地大面积生产方式进行管理。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量

于成熟期，分小区实收测定产量（按稻谷含水量13.5%进行折算）。

1.3.2 米饭品质

水稻收获后，各小区取稻谷约2.0 kg，在室温下放置3个月左右，待其理化性质基本稳定后，参照李博等[4]方法使用米饭食味计（STA-1A型，日本佐竹公司）测定米饭的外观、口感和综合评分。

1.4 统计分析

采用Microsoft Excel 2016进行数据整理与分析，利用IBM SPSS Statistics 25.0软件进行聚类分析作图。

2 结果与分析

2.1 产量及米饭蒸煮食味品质

从表1可知，33个杂交籼稻品种的产量和蒸煮食味品质存在较大的品种间差异。其中产量变幅为6.70～10.50 t/hm2，变异系数为10.10%；米饭外观变幅为4.30～8.00，变异系数为12.07%；米饭口感介于4.80～7.50，变异系数为11.17%；米饭的综合评分变幅为62.15～85.10，变异系数为7.94%。

表1 33个品种的产量及米饭蒸煮食味品质Table 1 Grain yield and cooking and eating quality of 33 rice varieties

2.2 依产量指标进行的品种类型划分

以稻谷产量指标为因变量，通过聚类分析，将33个杂交籼稻品种分为高产和低产两种类型（图1）。高产类型杂交籼稻包括F优498、蓉18优2348、川优 8377、德优 4727、晶两优534、Y两优1号、中优295、繁优609、宜香优2115、晶两优1377、隆两优1146、旌优127、晶两优华占、隆两优1206和宜香优1108等15个品种，占比45.45%。进一步比较两种类型的产量发现（表2），高产类型杂交籼稻品种的产量均超过8.45 t/hm2，平均产量较低产类型高17.78%。

表2 两种类型杂交籼稻品种的产量表现Table 2 Grain yield of two types of hybrid indica rice varieties

图1 33个杂交籼稻品种的产量聚类图Figure 1 Clustering diagram of grain yield of 33 hybrid indica rice varieties

2.3 依米饭外观进行的品种类型划分

以米饭的外观指标为因变量，将33个杂交籼稻品种分为优良外观和普通外观两种类型（图2）。优良外观杂交籼稻主要包括内5优39、宜香优2168、两优2161、丰优香占和Y两优585等25个品种，占比为75.76%，说明参试品种的米饭外观整体较优。普通外观类型杂交籼稻主要包括晶两优1377等8个品种。进一步比较两种类型杂交籼稻的米饭外观（表3），优良外观杂交籼稻品种均超过6.0，较普通外观杂交籼稻类型平均高26.92%。

表3 两种类型杂交籼稻品种的米饭外观表现Table 3 Appearance of two types of hybrid indica rice varieties

图2 33个杂交籼稻品种的米饭外观聚类图Figure 2 Clustering diagram of appearance of 33 hybrid indica rice varieties

2.4 依米饭口感进行的品种类型划分

以米饭口感指标将供试品种划分为优良口感和普通口感两种类型（图3）。优良口感杂交籼稻品种16个，占比为48.48%，包括两优2161、宜香优2168、内5优39、宜香优1108、渝香203、宜香3728、蓉18优2348、晶两优华占、丰优香占、Y两优585、晶两优534、宜香优2115、宜香优7633、C两优华占、川优6203和德优4923，普通口感杂交籼稻包括F优498等17个品种。进一步比较两种类型籼稻米饭的口感差异发现（表4），优良口感杂交籼稻品种变幅为6.70～7.50，较普通口感类型平均提高19.05%。

表4 两种类型杂交籼稻品种的米饭口感表现Table 4 Taste of two types of hybrid indica rice varieties

图3 33个杂交籼稻品种的米饭口感聚类图Figure 3 Clustering diagram of taste of 33 hybrid indica rice varieties

2.5 依米饭综合评分进行的品种类型划分

以米饭综合评分将供试品种划分为综合评分高和综合评分低两种类型（图4）。综合评分高的杂交籼稻包括丰优香占、宜香优2168、Y两优585、两优2161和内5优39等21个品种，占比为63.64%，综合评分低的杂交籼稻品种包括中优295等12个品种。综合评分高的杂交籼稻品种变化幅度在75.65～85.10，较综合评分低的杂交籼稻品种平均提高15.14%（表5）。

表5 两种类型杂交籼稻品种的米饭综合评分表现Table 5 Overall score of two types of hybrid indica rice varieties

图4 33个杂交籼稻品种的米饭综合评分聚类图Figure 4 Clustering diagram of overall score of 33 hybrid indica rice varieties

2.6 高产优良食味杂交籼稻品种筛选

结合上述33个杂交籼稻品种的产量及蒸煮食味品质（米饭外观、米饭口感和米饭综合评分）聚类分析结果，将供试品种划分为高产优良食味、高产普通食味、低产优良食味、低产普通食味4个品种类型（表6）。筛选出高产优良食味杂交籼稻品种5个，包括晶两优534、两优华占、蓉18优2348、宜香优1108和宜香优2115，占供试品种的15.15%。此外，高产普通食味杂交籼稻品种10个，占供试品种的30.30%，包括F优498、Y两优1号、德优4727、隆两优1146、隆两优1206、中优295、晶两优1377、繁优609、川优8377和旌优127，低产优良食味杂交籼稻品种有11个，占供试品种的33.33%，包括C两优华占、Y两优585、川优6203、德优4923、丰优香占、两优2161、内5优39、宜香3728、宜香优2168、宜香优7633和渝香203。高产优良食味杂交籼稻品种的产量均＞8.45 t/hm2、米饭外观均＞6.40、米饭口感均＞6.70以及综合评分均＞75.00，但其米饭蒸煮食味品质整体仍略差于低产优良食味杂交籼稻品种，说明高产优良食味杂交籼稻品种的蒸煮食味品质仍有一定改良空间。

表6 不同类型杂交籼稻产量和蒸煮食味品质的差异Table 6 Grain yield and cooking and eating quality in different types of hybrid indica rice varieties

3 讨论

高产和优质是水稻最重要的两大生产目标，随着人民生活水平不断提高，蒸煮食味品质优良的稻米更受消费者青睐[17]，筛选应用高产优质水稻品种是实现水稻高产优质的前提。前人关于不同生态区[18-20]、不同种植方式[21-22]条件下的品种比较进行了大量研究，但大多是关于产量特性的比较，关于稻米蒸煮食味品质差异的系统比较研究相对较少。本文选用西南稻区生产中广泛应用、稻米品质达国标三级以上的33个杂交籼稻品种，研究了品种间产量和蒸煮食味品质差异，结果表明，杂交籼稻在产量和蒸煮食味品质两方面均具有较大的品种间差异，说明品种筛选具有重要意义。通过聚类分析，高产类型品种和低产类型品种数量基本相当，但产量高于长江上游区域试验对照品种F优498的品种数量较少，说明单一注重高产已不再是西南地区水稻育种的主要方向。在蒸煮食味品质方面，米饭外观、香气、口感以及冷饭质地等都是重要评价指标[23]，本文研究结果表明，米饭外观优良的水稻品种占比为75.76%，米饭口感优良的水稻品种占比为45.45%，米饭综合评分高的水稻品种占比为63.64%，说明目前西南地区杂交籼稻品种的米饭外观总体得到较大改善，显著提升米饭口感是蒸煮食味品质改良的重要方向。

在水稻生产中高产和优良食味同时也是一对矛盾，其协同难度较大。大量的研究结果和生产实践表明，水稻高产品种往往食味品质并不优良，而蒸煮食味品质较好的水稻品种往往难以高产[24-25]。本研究综合考虑了各品种的产量和蒸煮食味品质（米饭外观、口感、综合评分），将供试品种划分为高产优良食味、高产普通食味、低产优良食味和低产普通食味共4种类型，其中高产普通食味类型和低产优良食味类型的品种数量最多，分别占30.30%和33.33%，说明这两种类型目前仍是我国西南地区杂交籼稻的主体品种，这与已有相关研究结果相符[25]。高产优良食味杂交籼稻品种占比仅为15.15%，且高产优良食味类型较低产优良食味类型在米饭外观、口感和综合评分等方面均略有降低，不仅说明目前西南地区高产优良食味杂交籼稻品种还很欠缺，一定程度上也证实了杂交籼稻高产与优良食味的协同难度较大。相关研究认为，碳氮代谢是植物最基本的两大代谢过程，其协调性在很大程度上决定了水稻产量和稻米品质形成[26]。因此，围绕高产优良食味杂交籼稻品种的生长发育特性，深入解析碳氮代谢与产量和蒸煮食味品质形成的内在关系，将有利于明确杂交籼稻高产与优良食味品质协同形成的碳氮代谢特征及其生理机制。

此外，围绕高产普通食味和低产优良食味两种类型杂交籼稻，通过不同的遗传改良和栽培调控措施途径，也将一定程度上促进高产和优良食味协同[27-31]。对于高产普通食味类型品种，可通过遗传改良，在保持水稻产量稳定的前提下注重改善稻米食味品质，在水稻生产中通过增施有机肥、适量减少穗肥等栽培措施提高稻米食味品质[27-28]。对于低产优良食味类型品种，可通过遗传改良，在保持稻米优良食味的前提下注重改善产量特性，水稻生产中应注意合理增加移栽密度、加强肥水管理以提高产量[28,32]。

4 结论

我国西南地区杂交籼稻在产量和蒸煮食味品质方面均存在较大品种间差异。高产普通食味类型和低产优良食味类型品种分别占30.30%和33.33%，仍是西南杂交籼稻的主体品种。高产优良食味杂交籼稻品种占比仅为15.15%，包括晶两优534、晶两优华占、蓉18优2348、宜香优1108和宜香优2115，这类品种产量均＞8.45 t/hm2、米饭外观均＞6.40、米饭口感均＞6.70以及米饭综合评分均＞75.0。