中国是一个人均淡水资源严重短缺的国家，水资源总量 28120 亿 m3，人均占有水量 23l0m3，排在世界第 109 位，属 13 个贫水国之一。中国又是农业大国，农业用水占总用水量的 80%。水稻是中国的主要粮食作物之一，也是农业用水的大户，用水量占农业用水的 65%以上。近年来，水资源与人口、生产、经济的矛盾日益尖锐，缺水将是中国面临的最严重问题之一。如何研究和开发水稻综合节水技术，发展节水型稻作，无论是从当前利益还是长远利益考虑，都是非常必要的。近年来，节水栽培技术、节水对作物的生长发育和产量品质的影响研究得到了各方面的重视，并取得了许多成果，水稻方面产生了许多理论与技术，如水稻旱作技术、地膜覆盖旱作技术、控制灌溉技术等，这些节水模式有的虽然在一定程度上起到了节约灌溉用水的作用，并且获得了较理想的产量。节水对稻米品质的影响近年来国内外有些学者也进行了一些研究报道，在北方寒地这方面的研究少见报道。
　　此项实验采用土壤水分速测仪来控制监测土壤水分，研究了不同阶段进行不程度控水对稻米外观品质的影响，为发展水稻优质高产节水灌溉技术提供理论依据。对于消费者来说，稻米品质的优劣主要是从三个方面来评价，一是可以直接目测的外观品质（ 好看），二是食用时口感上的食味品质（ 好吃），三是对人身体有益的营养品质（ 有营养），以上三个方面彼此间即有独立性，又相互联系和影响，人们在选择优质米时，一般是先看外观品质，为此外观品质对商品稻米生产十分重要。
　　1 材料与方法
　　试验于 2003 年在黑龙江八一农垦大学科研所采用盆栽人工控水进行。盆深 30cm，直径为 28cm，每盆装土 10kg，盆栽基肥二胺、尿素、硫酸钾各 7.5kg/hm2，供试盆数为 210 盆，每一处理 8 盆。盆内设有供水管，将盆放置在固定式的防雨棚内，用南京土壤所生产的负压式土壤湿度计监测土壤水势，陶头中部离土表10cm，每日 7:30、9：30、11:30、1:30 及 4:30 时三至五次读表，根据处理要求及时补水。供试土壤为白浆土，供试品种有上育 397 和 92-188。4 月 5 日浸种，4 月12 日播种，秧田管理正常进行，5 月 26 日进行移栽，每盆 3 穴，均匀分布。6 月 23 日施硫酸铵 0.24 克 /盆。按下列方式进行控水处理：于分蘖期、分蘖末- 抽穗期（ 长穗期）、抽穗后 1~10d、11~20d、21~30d 及1~30 d，分别进行土壤水势为 -30~-35kPa、-60~-65kPa的控水处理（ 分别定为处理 1~ 处理 12，两个品种各表 示 为 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12；Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11、Y12），处理以 0kP（a 有水层）为对照，生育期间人工除草，9 月末收获，晾干后分开优势粒（ 上三个一次枝梗上的粒）、弱势粒（ 下三个一次枝梗上所有二次枝梗上的粒）和中位粒（其余部分）进行考种。用 SY88-TH 试验用砻谷机加工成糙米；用浙江台州生产的 CPC96-3型稻米精白机加工精米，按中国农业标准汇编- 粮油作物卷的标准区分整精米（ P504）和测定垩白率及垩白度（ P505）；按常规方法测定糙米粒形。
　　2 结果与分析
　　2.1 土壤水分对粒形的影响
　　稻谷的粒形常用长度、宽度、厚度和长 / 宽来表示。稻谷的粒形因其类型、品种和生长条件的不同而有很大的差异。实验结果如图 1~4，两品种粒形明显不同，主要差异在粒长 S 品种> Y 品种，粒宽 Y 品种略> S 品种，导致两品种的长 / 宽差异较大。土壤水分对两品种粒形的影响也有差异，在 S 品种不同粒位的粒长都以 S3-6 最低，经 LDS 多重比较与 CK 的差异达极显着水平（ S5 优达显着水平），与多数处理的差异也达显着水平，以 S1、S2、S11 较高，但与 CK 差异不显着；不同粒位的粒宽也表现 S3-6 较低，但只有优势粒中的 S4-5 和劣势粒中的 S3-4 与 CK 及其它处理的差异达显着水平，CK 与其它处理间差异都不显着；粒厚也表现 S3-6 较低，只有 S4 与 CK 差异达显着水平，优势粒中大多数处理高于 CK、以 S1-2 显着高于 CK；上述结果表明长穗期和抽穗后 1~10d 控水显着抑制了籽粒伸长，也不同程度的抑制了籽粒增宽和长厚，以 S4 处理受抑制的程度最为严重，其它时期控水对粒宽和优势粒粒长影响不大，使粒厚有所增加。在 Y 品种不同粒位的粒长以 Y3、Y4 最低，与 CK差异达极显着水平，其它大多数处理与 CK 差异不显着；粒宽在优势粒中的 Y3、Y4、Y6 和劣势粒中的 Y4、Y6 与 CK 的差异都达到了极显着水平；粒厚在优势粒中的 Y1、Y2、Y12 高于 CK 达显着水平，劣势粒中的 Y3、Y4 低于 CK 达显着水平；可见 Y 品种主要是长穗期控水显着抑制了粒长、粒宽和粒厚，对两个品种来说长穗期是影响粒形的水分敏感期。两品种其粒长、粒宽、粒厚在同一时期不同控水强度下变化都无规律性，有的表现高控水强度下数值大，有的则与之相反；两品种的多数处理不同程度的提高了粒厚，这在优势粒中更明显，说明控水能促使籽粒增厚。两品种不同粒位的长 / 宽，多数处理与 CK 很接近或高于CK，但各处理间及处理与 CK 间的差异均不显着，说明土壤水分对粒长 / 宽的影响很小。这是由于粒长 /宽主要是由遗传基因决定的，在大多数情况下是高度遗传的。
　　图 1 两品种不同粒位各处理粒长比较

　　关于粒形与品质的关系，人们进行过一些研究，一般认为粒长与品质成正相关。笔者就粒长、粒宽、粒厚及长 / 宽与蛋白质和直链淀粉含量、脂肪酸度、食味进行相关分析，结果如表 1，两品种的不同粒位中粒长、粒宽、粒厚与蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸度基本都呈负相关，与蛋白质含量的相关基本都达显着或极显着水平；与直链淀粉含量的相关在 S优、S 劣、Y 优中也都达显着或极显着水平；与脂肪酸度的相关程度因品种而异，在 S 品种中相关系数很小，在 Y 品种的粒长及 Y 优的粒宽、粒厚达极显着或显着负相关；粒长、粒宽、粒厚与食味均呈正相关，多数粒位相关极显着。长 / 宽与蛋白质含量、直链淀粉含量、脂肪酸度的相关系数都较小，不同品种及不同粒位与蛋白质都呈负相关，与食味值都呈正相关。以往的研究指出，随着蛋白质含量的增加，淀粉的热糊化性和米饭的粘性下降，米饭硬而散落，食味降低；直链淀粉与脂肪形成的复合体，比支链淀粉对热稳定，煮饭时难以热糊化，因此直链淀粉含量多则饭就变硬，粘性小，食味变差，可以说直链淀粉含量对热糊化性、老化性起支配作用，由此看出，蛋白质、直链淀粉和脂肪含量增高则品质变劣，得出的结果是籽粒越长、越宽、越厚则蛋白质和直链淀粉含量越低，籽粒越长、越宽、越厚则食味值越高，这就从蛋白质、直链淀粉含量和食味值三个指标说明籽粒越长、越宽、厚度越厚品质越好。这与“ 粒厚的米蛋白质少及同一品种也以粒厚的好吃的结论相一致。为此，在进行节水灌溉时，可根据不同时期、不同强度控水下粒长、粒厚的变化来判断对品质的影响，本实验结果看 S 品种在长穗期和抽穗后 1~10d、Y 品种主要在长穗期土壤水势为 -30~-35kPa 时已经严重影响了粒长和粒厚，降低了品质，其它时期这种控水强度不会对品质有大的影响。
　　表 1 粒形指标与籽粒成分及食味的相关系数

　　表 2 不同品种不同粒位垩白率及垩白度

　　2.2 土壤水分对稻米垩白率、垩白度的影响
　　稻米的外观品质主要包括垩白、粒形、青米率。垩白是指稻米胚乳中白色不透明的部分，是评价稻米外观品质优劣的一项重要指标，国标规定，用于评定垩白的指标为垩白粒率和垩白度。本研究结果如表 2，不同粒位各处理垩白率、垩白度多以 Y 品种> S 品种；S 品种各处理垩白率、垩白度多低于 CK，且 CK和多数处理劣势粒> 优越粒，优势粒在同一时期不同控水强度间多以控水强度大的垩白粒率和垩白度高于控水强度小的；Y 品种与之相反，各处理垩白率、垩白度多高于 CK，且各处理基本是优势粒> 劣势粒。
　　说明控水反而使 S 品种分蘖期外的所有处理的垩白率和垩白度有所降低，但使 Y 品种多数处理的垩白率和垩白度升高，因此，从垩白率、垩白度来看对控水的抗性，S 品种要优于 Y 品种，这与控水对加工品质的影响相同。所以，在进行节水灌溉时，从选择合适的品种入手，可以达到既节水又优质的目的。
　　经相关分析，两个品种各粒位的垩白度与垩白率的相关系数分别为 S 优 r= 0.98**、S 劣 r=0.91**、Y优 r=0.73**、Y 劣 r=0.87**，都达到了极显着水平，但S 品种优势粒、劣势粒中都较 Y 品种的相关程度大。
　　因此，只要品种的垩白率高其垩白度一定大，依据垩白率就能对品种的外观品质做出大致的评价。通过计算垩白度、垩白率与加工品质的相关，两个品种各粒位的垩白度、垩白率与糙米率、精米率、整精米率的相关系数都较小，不显着，但除了在 S 品种劣势粒中外，其它都呈负相关关系，说明糙米率、精米率、整精米率高的其垩白率、垩白度一般较低。
　　3 讨论
　　（ 1）土壤水分对两个品种粒形的影响因水稻的生育阶段不同而有较大差异，对两个品种来说长穗期是影响粒形的主要水分敏感期，S 品种在长穗期和抽穗后 1~10d 控水都显着抑制了籽粒的伸长，也不同程度的抑制了籽粒增宽和长厚，以 S4 处理受抑制的程度最为严重；Y 品种主要是长穗期控水显着抑制了粒长、粒宽和粒厚；两品种的多数处理不同程度的提高了粒厚，这在优势粒中更明显，说明一定程度的控水能促使籽粒增厚。土壤水分对两品种籽粒长 / 宽的影响很小，这与长 / 宽主要是由遗传基因控制的有关。
　　已有研究表明粒形与品质有关，土壤水分引起粒形变化，也将引起品质的变化，相关分析证明了这点，粒长、粒宽和粒厚与食味品品质成正相关。
　　（ 2）垩白率、垩白度对土壤水分的反应因品种而异，S 品种多数处理低于 CK，Y 品种与之相反，各处理垩白率、垩白度多高于 CK，说明控水反而使 S 品种分蘖期外的所有处理的垩白率和垩白度有所降低，但使 Y 品种多数处理的垩白率和垩白度升高，在进行节水灌溉时，要从选择合适的品种入手，可以达到既节水又优质的目的。