日本寒冷地带北海道抑制粳稻生成白未熟粒的栽培法

丹野 久

（北海道农产协会，日本 北海道札幌，060-0004）

糙米的白色未成熟籽粒（简称“白未熟粒”）的产生是降低整粒比率从而降低标准等级的主要原因（表 1）。例如，在北海道，如 1993、2003年的冷害年，青绿色的未成熟籽粒（简称“青未熟粒”）多发[2-3]，而1997、2009年及 2014年，乳白粒、心白粒、腹白粒及基部未熟粒等白未熟粒多发（图 1）[5-7]，成为品质等级下降的主要原因。

对于青未熟粒，由于鼓励种植抽穗早的品种，培养移植后返青良好的健苗，以及遵守移植适合期等促进抽穗的基本技术[8-9]，其结果使抽穗后，确保成熟期气温的升高，籽粒可以充分成熟，从而减少了青未熟粒的产生。

关于白未熟粒，北海道的主要品种“きらら397”(“闪光 397”)，在 1990年多发并成了问题，但最终还是弄清其产生原因[10-11]。此外，还发现近年培育出的优良食味品种“ゆめぴりか”（“梦美”）和“きたくりん”（“北洁”）中的白未熟粒发生比“ななつぼし”（“七星”）多，相关研究报告阐述了其发生原因和栽培方法的应对措施[12]。本报告主要介绍关于这些抑制生成白未熟粒栽培试验的概要。

1 品种间差异

将高温年的未熟粒分为乳白粒、基部未熟粒、腹白粒、青未熟粒及其他种类时，乳白粒和腹白粒较多（图 2）。在品种之间，发现 1984—1988年培育的主要品种的乳白粒，“闪光397”和“ゆきひかり”（“雪光”）比“空育125号”多（图3）。此外，近年在2001—2012年培育的3个品种中，“梦美”和“北洁”比“七星”乳白粒多，而“北洁”比其他两个品种基部未熟粒多（图4）。

表1 农产品检查标准中粳稻糙米和糯稻糙米的品质等级[1]①

图1 白未熟粒、青未熟粒及死米[4]

图2 高温年各种未熟粒的发生比率之一例[13]

图3 不同品种、施肥及年度的乳白粒比率[13]

2 施肥量和每平米稻谷数量

抽穗期以后光合作用的减少（止叶叶身的切除）使白未熟粒产生增多，与腹白粒相比乳白粒和心白粒增加得更多，而且越接近抽穗期，比率越高，在成熟后期也有所增加（图5）。

图4 各品种的白未熟粒及死米的发生率比较[4]

图5 止叶切除日期对乳白粒、心白粒、腹白粒比率的影响[13]

施肥方面，标肥比起无氮、多肥比起标肥，施肥量越多乳白粒和腹白粒的产生也越多（图3）。这些白未熟粒的产生与成熟期的氮吸收量以及每平方米的稻谷数量有正相关关系（图6～8）。即施肥的氮含量越多，每平方米的稻谷数量越多，白未熟粒发生率就越高，如果稻谷数量超过约 30 000粒，则会变得特别高（图 7、图 8），因此栽培时不得超过这个限量。另外，在每平方米稻谷数超过30 000粒的情况下，白未熟粒增加的比例也发现有品种间的差异。

图6 成熟期的氮吸收量与乳白粒、腹白粒比率的关系[10]

图7 每平米稻谷数量与乳白粒、腹白粒比率及检查等级之间的关系（供试品种为“闪光397”）[10]

另一方面，多肥栽培也易产生倒伏。例如，抽穗后40天中的日均累计气温与乳白粒、基部未熟粒以及腹白粒这3种白未熟粒的合计发生比率之间的关系中，在820～860 ℃有最低的二次回归曲线关系。由于倒伏的发生，白未熟粒比率比相同回归曲线大幅提高（图9）。

图8 不同品种时的每平米稻谷数量与白未熟粒、死米比率之间的关系（供试品种为：梦美和七星）[12]

图9 倒伏发生对出穗后40天中的日平均累计气温与乳白粒、基部未熟粒、腹白粒比率之间的关系产生的影响[13]

3 种植密度和稻穗整齐性

关于种植密度和收割时期，中苗和成苗都是在疏植时乳白粒和心白粒的发生率高，由于收割时期的延迟而提高[15]（图10，图11）。因此，遵守种植密度标准，进行适期收割的重要性就很明了了。

由于北海道与东北以南地区相比，生长初期的气候比较凉爽，初期的分蘖发育较差，抽穗前的生长时间也短，抽穗整齐性较差，因而会产生较多的延迟分蘖。特别是在疏植栽培中，迟穗的籽粒在过了收割适期后会变得肥大，在适期收割时用粒厚筛选机被选为不良籽粒，在迟割时则作为乳白粒等被选为了好糙米。

图10 不同秧苗种类和收割时期的种植密度对乳白粒、心白粒比率的影响[12]

图11 不同秧苗种类时的收割日期与乳白粒·心白粒比率的关系[13]

另外，育苗时期的苗 2.5叶期以后，如果育秧棚内的气温超过 25 ℃以上的话，会发生早期异常抽穗（图 12）。由于这个问题，会导致稻穗整齐性不良，产生白未熟粒（图13）。

图12 早期异常抽穗的模式[17]

图13 稻穗整齐性的好坏与白未熟粒、死米比率之间的关系[4]

另外在秧苗种类方面，有成苗比中苗乳白粒、心白粒的发生率高的试验结果（图 10），也有即使同样的“闪光397”，在乳白粒、腹白粒比率上这些苗种之间没有差异的情况[10]。而且，收割时期和乳白粒等产生之间的关系上，也有随着收割延缓，未熟粒比率下降的情况（图 14），栽培条件不同，结果也不同。

4 过度分蘖和深水灌溉

在初期生长良好的情况下，通过深水灌溉抑制后期过度分蘖，可使成熟率升高，千粒重变重且丰产，并且品质也有提高的倾向（表2）。由于深水灌溉，使得在抽穗后的第10天，每穗的茎干物重变重[11,19]。但是，也需要注意，由于深水灌溉，杆长变长容易倒伏。

图14 抽穗后的日平均累计气温与整粒率及未熟粒比率之间的关系—这是没有因收割延迟而导致未熟粒产生的例子[18]

表2 分月期开始的深水管理对产量和糙米品质的影响[11]

5 成熟期的土壤水分

成熟期的土壤水分不足可造成千粒重下降而导致减产和腹白粒增加造成的糙米品质降低（表3）。特别是硅酸少的情况下，腹白粒的发生变得尤为显著（图 15）。早期的排水会导致土壤水分不足，从而产生小粒化导致的减收和腹白粒多发的现象，因此要注意在排水时期进行间歇性灌溉以保持适当的土壤水分。

表3 抽穗后2～4周的土壤吸水能力、精糙米产量及米粒品质[20]

图15 抽穗后2～4周的缺水时，硅酸及稻草的施用对腹白比率的影响[20]

6 未熟粒产生的机制和栽培技术的对应

随着从抽穗期到齐穗期 10天后所流转的每粒稻谷非结构性碳水化合物（NSC）量，以及从粗糙米产量中减去同流转量的成熟期间每粒稻谷增加的NSC量越多，白未熟粒和死米的产生就越少[21-22]（图 16）。NSC是可作为植物自身能源利用的糖和淀粉等的总称。

图16 每粒稻谷非结构性碳水化合物（NSC）流转量以及每粒稻谷成熟期NSC增加量与白未熟粒、死米比率之间的关系[12]

也就是说，由于过度施肥和土壤氮吸收过多导致初期生长过剩，使得每平方米的稻谷数量过多，在稻谷之间就会发生光合成淀粉的竞争，在弱势颖果中会产生腹白粒，而在强势颖果中则会产生乳白粒和白死米。另外，由于育苗时高温导致的早期异常抽穗、晚植及疏植所致的初期生长不良，当齐穗性不良时，弱势颖果就会产生乳白粒和白死米，特别是迟穗会由于低温产生青死米（图17）。

对于这些每平米稻谷数量的过剩问题，有必要通过遵守施肥标准及通过土壤诊断来施肥等进行解决（表4）。另外，对于初期生长过剩，可以从分蘖期开始进行深水管理。另外，由于青死米的产生多在每粒稻谷的成熟温度0.03 ℃/稻谷/m2以下，所以在每平米稻谷数量适当化的同时，通过适期移植和促进初期生长[8-9]提早抽穗期。

图17 白未熟粒、死米与生长及栽培管理的关系[4]

表4 北海道米 的白未熟粒 ・ 死米的发生原因和减轻对策[12]

为了提高齐穗性，可通过在移植时遵守标准的种植密度等，促进初期生长。此外，为了避免早期异常抽穗，在育苗时，苗 2.5叶期以后使温室内温度低于 25 ℃，以及在移植时，叶龄达到品种上限之前进行移植是非常重要的。

乳白粒及基部未熟粒的产生存在品种间差异。例如，在成熟期氮吸收量急剧下降，光合成量骤减，或者在成熟期的日照少时产生乳白粒，以及即使在成熟后半期，气温也很难下降时产生基部未熟粒等，由于栽培农田的土壤特性和气象条件等，容易产生各种白未熟粒的时候，有必要选定合适的品种来应对。

7 色选机的应用

从1990年代后半开始，以大型稻谷共同烘干储藏设施为中心，逐步引入色选机（图 18）。即经粒厚筛选后，再通过色选机，可以除去乳白粒、青米等未熟粒、受害粒和着色粒。由此，虽然筛选后成品率会降低，但确实可以提高糙米等级成为一等品，还可以提高糙米的白度和碾米时的出米率（表5）。此外，在进行粒厚选别时，使用较窄的筛目，之后再通过使用色选机将其制成一等米，可以将分选后的糙米成品率和整粒率两者都提高，并使其成为一等米（表6）。

图18 稻谷共同干燥调制储藏设施稻谷收货到糙米出货的流程[23]

表5 粒厚筛选和色选组合时的糙米白度和碾米出米率[24]

表6 粒厚筛选和色选组合时的成品比率检查等级及整粒比率的提高[23]

8 一等米比率的提高

由于这些栽培技术以及糙米选别技术的提高，北海道米的一等米比率在过去40年中大幅上升（图19）。因此，在过去的20年中，除了成熟期前半低温寡照的 1997年和受冷害影响的 2003年两年外，1998年以后北海道的一等米比率大体上都超过了日本全国平均水平。但是，最近的2009年和 2014年虽然几乎和全国平均水平相同或稍高些，但比其他年份要稍低。这些下降是由于抽穗延迟时在成熟期低温下产生的成熟障碍引起的腹白粒，以及由于齐穗不良而产生的白未熟粒所造成的[6-7]。

在白未熟粒多发时，如北海道引入色选机前曾一时采取过，通过使粒厚选别机的网孔宽度比平常更宽，或用通常的筛网在粒厚选别后再加上色选机，可以去除白未熟粒。但是，这些方法降低了成品比率，特别是色选机的使用需要追加额外的费用和劳力，从而降低了生产者的收入。为避免这些，有必要推广抑制白未熟粒产生的基本技术。另外，在1997年的成熟期前半由于低温寡照而造成的白未熟粒[5]（图19），通过栽培方法进行应对也很困难，希望在品种育成方面能够找到对策。

图19 1971年以后北海道和日本全国的一等米比率的推移[25]

备注：

1. 参考文献中，除注明国家的期刊外，其余均为日语期刊。

2. 本文的彩色图表可从本刊官网（http://lyspkj.ijournal.cn/ch/index.axpx）、中国知网、万方、维普、超星等数据库下载获取。