北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)小麥區(qū)試品種品質(zhì)改良現(xiàn)狀及建議

胡學旭 王步軍

（中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所/農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心，北京100081）

北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)小麥區(qū)試品種品質(zhì)改良現(xiàn)狀及建議

胡學旭 王步軍

（中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所/農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心，北京100081）

就北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)小麥區(qū)試品種品質(zhì)改良從品質(zhì)結(jié)構(gòu)和品質(zhì)狀況兩方面進行了分析，并提出了當前冬小麥品質(zhì)改良中存在的問題，針對存在的問題提出了相應(yīng)的建議，為我國小麥品種品質(zhì)改良提供參考。

冬小麥；區(qū)域試驗；品種；品質(zhì)

小麥是我國主要糧食作物之一，小麥品種是小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，按照品質(zhì)類型可分為強筋小麥、中強筋小麥、中筋小麥和弱筋小麥，各類型小麥品種品質(zhì)對專用面粉及其食品加工有重要影響。小麥品種區(qū)域試驗是品種審定和推廣的重要依據(jù)，通過區(qū)域試驗可以篩選出優(yōu)良品種，促進品種更新?lián)Q代，明確其適宜種植區(qū)域及推動優(yōu)勢區(qū)域布局。北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)約占全國麥區(qū)面積的70%，占總產(chǎn)的75%左右，全國9個試驗組中占了7個，在國家審定品種種植面積和市場占有率中占有主導地位，這兩大麥區(qū)區(qū)試品種品質(zhì)對我國小麥質(zhì)量發(fā)展起著主要作用。目前小麥產(chǎn)量已經(jīng)滿足國內(nèi)消費需求，庫存嚴重。按照“十三五”供給側(cè)改革要求，亟需從品種改良入手，培育各類型優(yōu)質(zhì)小麥品種，改善品質(zhì)結(jié)構(gòu)，提升小麥質(zhì)量。

1 國家冬小麥區(qū)試品種品質(zhì)改良現(xiàn)狀

“十五”以來，國家小麥生產(chǎn)以高產(chǎn)多抗為主向高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)變，1999年國家冬小麥品種區(qū)域試驗開始實施品質(zhì)分析工作，品種品質(zhì)分類標準更換了3個，為我國各品質(zhì)類型小麥品種審定提供了重要依據(jù)。同時試驗組劃分進一步規(guī)范，根據(jù)生態(tài)環(huán)境等因素不同，北部冬麥區(qū)組劃分為水地組和旱地組，黃河冬麥區(qū)旱地組劃分為旱肥組和旱薄組，黃淮冬麥區(qū)南片水地組劃分為冬水組和春水組，共形成了9個試驗組，為我國不同生態(tài)區(qū)小麥品質(zhì)育種及品種審定奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過近17年來品種管理部門和育種家們的努力，冬小麥品種品質(zhì)改良取得了一定進步。

1.1 國家冬小麥區(qū)試品種品質(zhì)結(jié)構(gòu)和品種品質(zhì)有所改善 2000年以來，通過政府引導和小麥育種家努力，北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)參試品種和審定品種品質(zhì)結(jié)構(gòu)有所改善。參試品種中，強筋品種和中強筋品種比例各達到了11%，中筋品種最多，平均為77%，弱筋品種最少，約1%左右。審定品種中，強筋品種分別占參試品種和審定品種的1.7%和11.0%，中強筋品種分別占3.9%和23.0%，中筋品種分別占11.6%和67.0%，弱筋品種各占1%，這與我國生產(chǎn)上各類型小麥比例相符合[1]。從各品質(zhì)類型品種年度比例變化看，中強筋品種比例由2001年的7%上升到2015年的17%，呈增加趨勢；中筋品種比例由2001年的85%下降到2015年的76%，呈下降趨勢，我國小麥品種結(jié)構(gòu)正逐步改善，預計未來10年內(nèi)生產(chǎn)上中強筋小麥比例會有所增多。這一變化導致了各試驗組參試品種品質(zhì)總體上有所提高，從2000-2016年品種品質(zhì)數(shù)據(jù)看，容重、沉淀指數(shù)、穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力年度平均值均呈上升趨勢。

1.2 總體表現(xiàn)為中筋品質(zhì)，各品質(zhì)類型品種間差異顯著 2000-2015年參試品種品質(zhì)總體表現(xiàn)為中筋品質(zhì)，主要與品種品質(zhì)結(jié)構(gòu)以中筋品種為主有關(guān)。小麥容重平均值較高，達到了一等小麥水平，容重變幅700～842g/L，平均值794g/L。子粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量平均值較高，其中蛋白質(zhì)含量變幅11.36%～18.34%，平均值14.50%；濕面筋含量變幅22.8%～43.0%，平均值31.7%。蛋白質(zhì)質(zhì)量性狀平均值較低，表現(xiàn)為中等筋力水平，其中沉淀指數(shù)變幅9.9～70.9mL，平均值31.4mL；穩(wěn)定時間變幅0.6～38.4min，平均值4.3min；拉伸面積變幅3～194cm2，平均值52cm2；最大拉伸阻力變幅27～940E.U.，平均值236E.U.。

我國小麥品質(zhì)育種改良經(jīng)過多年發(fā)展，從中筋小麥為主逐步發(fā)展到強筋、中強筋、中筋和弱筋4種類型小麥。各品質(zhì)類型品種之間品質(zhì)性狀存在顯著差異，主要表現(xiàn)在2個方面：一是不同品質(zhì)類型品種品質(zhì)差異顯著，沉淀指數(shù)、穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力平均值大小依次呈強筋品種＞中強筋品種＞中筋品種＞弱筋品種，達到5%顯著水平；二是受環(huán)境因素影響，各品質(zhì)類型品種品質(zhì)年度平均值變化幅度差異明顯，其中沉淀指數(shù)、穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力平均值大小依次呈強筋品種＞中強筋品種＞中筋品種＞弱筋品種。

2 冬小麥品種品質(zhì)改良存在的問題

我國小麥品種品質(zhì)改良起步較晚，長期以來仍然以產(chǎn)量為主要育種目標，品質(zhì)育種進展緩慢，在科研、育種、品種審定等方面存在一些不足，還需不斷改進和完善，加快培育優(yōu)質(zhì)品種步伐，以適應(yīng)當前市場對優(yōu)質(zhì)小麥的需求。

2.1 品種品質(zhì)結(jié)構(gòu)不合理，優(yōu)質(zhì)品種比例過低 雖然我國小麥品種品質(zhì)結(jié)構(gòu)有所改善，但強筋品種、中強筋品種和弱筋品種比例偏低，仍然以中筋品種為主。同時，各品質(zhì)類型品種中達到優(yōu)質(zhì)品種的比例較低，如2000-2015年參試品種中面團穩(wěn)定時間達到3min以上的優(yōu)質(zhì)中筋品種數(shù)量僅占中筋品種總量的40%左右；審定通過的強筋品種中僅有40%的品種達到了優(yōu)質(zhì)強筋小麥要求，優(yōu)質(zhì)強筋品種比例僅占審定品種總量的4%左右，平均每2年才能審定出1個。當前小麥育種仍以產(chǎn)量為主要目標，加之品種品質(zhì)分類標準不完善，是導致各品質(zhì)類型優(yōu)質(zhì)品種比例過低的主要原因。

2.2 品種品質(zhì)分類標準不完善 自1999年國家冬小麥品種區(qū)域試驗實施品質(zhì)測試分析工作以來，小麥品質(zhì)分類判定標準已經(jīng)更替了3次，這些標準在執(zhí)行過程中均存在一些不足。新實施的《主要農(nóng)作物品種審定標準》主要存在以下問題：（1）品質(zhì)分類僅對強筋、中筋和弱筋3種品質(zhì)類型進行了劃分，沒有設(shè)置中強筋類型。從小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量性狀（沉淀指數(shù)、穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力）分析結(jié)果看，強筋品種、中強筋品種和中筋品種分別為3個不同品質(zhì)類型，彼此間品質(zhì)性狀差異顯著。（2）部分品質(zhì)類型參數(shù)設(shè)置不合理，如蛋白質(zhì)含量設(shè)置偏高，強筋品種僅對穩(wěn)定時間設(shè)限，沒有設(shè)置吸水量和最大拉伸阻力等食品加工企業(yè)關(guān)注的重要品質(zhì)參數(shù)。數(shù)據(jù)分析表明，一些中強筋品種穩(wěn)定時間達到強筋品種要求（2年穩(wěn)定時間平均值達到8min，各年度穩(wěn)定時間達到7min），但吸水量和最大拉伸阻力數(shù)值較低，一經(jīng)審定進入生產(chǎn)和市場，農(nóng)民和種植戶按強筋小麥生產(chǎn)，而糧食和食品加工企業(yè)根據(jù)自己的實際需要，對這類品種品質(zhì)不認可而拒收，容易造成品質(zhì)類型混亂和經(jīng)濟損失。

2.3 地區(qū)間品質(zhì)育種發(fā)展不平衡 地區(qū)間品質(zhì)育種發(fā)展不平衡主要表現(xiàn)在以下2個方面：（1）不同試驗組之間各品質(zhì)類型品種比例差別較大。從參試品種看，黃淮冬麥區(qū)南片春水組強筋品種比例為16%，高于其他試驗組；其次為黃淮冬麥區(qū)北片水地組和黃淮冬麥區(qū)南片冬水組，分別為13%和11%；北部冬麥區(qū)組和黃淮冬麥區(qū)旱地組比例最小，分別為6%和7%。黃淮冬麥區(qū)南片冬水組中強筋比例最大，為20%；其次為黃淮冬麥區(qū)南片春水組和黃淮冬麥區(qū)北片水地組，各為11%；北部冬麥區(qū)組比例最小，為5%。北部冬麥區(qū)組中筋品種比例最大，為89%；黃淮冬麥區(qū)南片冬水組比例最小，為68%。各品質(zhì)類型參試品種比例在試驗組之間的差異與各省育種單位（公司）品種選育基礎(chǔ)及方向有關(guān)。

（2）試驗組間品種審定通過率存在較大差異。在北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)的7個試驗組中，黃淮冬麥區(qū)南片冬水組和黃淮冬麥區(qū)南片春水組參試品種審定通過率遠高于其他試驗組。黃淮冬麥區(qū)南片冬水組通過審定的品種數(shù)量占該組參試品種總量的31%，在各區(qū)試組中比例最大；其次為黃淮冬麥區(qū)南片春水組，為29%；黃淮冬麥區(qū)北片水地組為17%；北部冬麥區(qū)組比例最小，僅為13%。

3 國家冬小麥區(qū)試品種品質(zhì)改良的思考與建議

長期以來我國小麥消費主要以饅頭和面條等傳統(tǒng)食品為主，小麥育種和生產(chǎn)主要以產(chǎn)量為主要目標，在解決溫飽問題階段消費者對小麥品質(zhì)要求不高。隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，消費者對小麥質(zhì)量有了更高要求，國內(nèi)市場對各品質(zhì)類型優(yōu)質(zhì)小麥的需求在增加。而我國小麥總體質(zhì)量不高，面粉加工企業(yè)通過進口優(yōu)質(zhì)麥配粉或者添加面粉改良劑等途徑彌補國內(nèi)小麥品質(zhì)不足。近10多年來小麥總產(chǎn)逐年提高，庫存嚴重，供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革應(yīng)從小麥品種品質(zhì)改良、區(qū)域布局和品質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面解決這一問題。在當前新形勢下，品種審定工作應(yīng)加大對優(yōu)質(zhì)品種的重視力度。

3.1 修訂和完善品質(zhì)評價標準 隨著《種子法》和《主要農(nóng)作物品種審定辦法》實施，制定科學合理的小麥品質(zhì)分類標準對當前新形勢下品種審定工作尤為重要。針對目前小麥品質(zhì)分類標準中存在的問題，應(yīng)從以下幾個方面對現(xiàn)行標準進行修訂。

（1）完善品質(zhì)類型分類，增加中強筋品種類型。將一部分達到強筋標準而品質(zhì)相對較差的品種從中剝離出來，連同中筋類型中品質(zhì)較好的品種一并劃歸為中強筋品種。使審定通過的強筋、中強筋、中筋和弱筋品種品質(zhì)能夠分別符合小麥加工企業(yè)制作面包、面條（餃子）、饅頭和蛋糕（餅干）等產(chǎn)品的要求。

（2）合理設(shè)置品質(zhì)分類參數(shù)。從蛋白質(zhì)數(shù)量參數(shù)（蛋白質(zhì)和濕面筋含量）看，與美國硬紅冬麥及硬白麥[2]相比，我國強筋品種設(shè)定值偏高，可把蛋白質(zhì)含量由當前的14%降至13%，濕面筋含量由30%降至28%。從蛋白質(zhì)質(zhì)量參數(shù)（沉淀指數(shù)、粉質(zhì)特性和拉伸特性等）看，強筋品種僅設(shè)置了面團穩(wěn)定時間一個參數(shù)，容易導致中強筋品種被誤判為強筋品種。為避免這一問題，應(yīng)對穩(wěn)定時間高于7min的品種進一步做面團拉伸特性測定，以最大拉伸阻力450E.U.為限值，對強筋品種和中強筋品種進行區(qū)分。即使參試品種符合了以上參數(shù)要求，仍有部分中強筋品種被劃分到強筋品種類型，可進一步對參試品種測定其面包烘焙品質(zhì)。此外，由于小麥品質(zhì)除了受基因控制外，還受環(huán)境因素影響，在特定年份應(yīng)參照對照品種品質(zhì)表現(xiàn)進行判定。

3.2 合理設(shè)置品種對照，完善試驗點設(shè)置 對照品種在區(qū)試中起著重要參照作用，當前國家區(qū)試各試驗組設(shè)置了產(chǎn)量對照品種，而品質(zhì)對照在品種品質(zhì)類型和試驗組分布方面相對較少，僅在黃淮冬麥區(qū)北片水地組和黃淮冬麥區(qū)南片冬春水組設(shè)置了強筋品種對照。建議在國家審定品種生態(tài)區(qū)中設(shè)置相對固定的產(chǎn)量和品質(zhì)（強筋、中強筋和弱筋）對照品種，該對照品種不僅應(yīng)用于國家品種區(qū)試現(xiàn)有的試驗點，也要應(yīng)用于聯(lián)合體自主試驗點，可為育種者及品種審定提供數(shù)據(jù)參考。針對強筋品種、中強筋品種和弱筋品種比例較低的現(xiàn)狀，建議參考對照品種產(chǎn)量表現(xiàn)，適度放寬對產(chǎn)量的要求，制定最低可容忍限值，明確其適宜種植區(qū)域，以達到品種品質(zhì)相對穩(wěn)定及避免因生態(tài)區(qū)不適宜帶來大幅減產(chǎn)的風險。

根據(jù)《種子法》和《主要農(nóng)作物品種審定辦法》，國家農(nóng)作物品種審定委員會制訂了國家審定品種統(tǒng)一適宜生態(tài)區(qū)，依據(jù)我國小麥種植區(qū)域生態(tài)類型、耕作制度和品種特性等因素設(shè)置了9個小麥品種類型區(qū)。由于小麥品質(zhì)受基因和環(huán)境共同作用，在試驗點設(shè)置時應(yīng)考慮同一生態(tài)區(qū)內(nèi)環(huán)境因素對參試品種品質(zhì)的影響，試驗點應(yīng)區(qū)別于高產(chǎn)多抗品種，如弱筋品種應(yīng)盡量選擇沙壤土地等類型；同時試驗點田間管理應(yīng)根據(jù)參試品種品質(zhì)類型采取相適應(yīng)的栽培管理措施，避免因高水高肥等管理措施導致弱筋品種蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量偏高而被劃歸為中筋品種。因此，建議在目前統(tǒng)一適宜生態(tài)區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，對各品質(zhì)類型小麥品種（尤其是強筋品種和弱筋品種）設(shè)置相對獨立的試驗點，并采取相適宜的田間管理措施，以達到產(chǎn)量與質(zhì)量相協(xié)調(diào)。

3.3 拓寬優(yōu)質(zhì)親本資源，加強優(yōu)質(zhì)親本利用 近年來我國小麥育種發(fā)展迅速，參試品種數(shù)量逐年增多，從北京市農(nóng)林科學院對近6年來參加國家區(qū)試的430個參試品種遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果（區(qū)試會議交流）看，年度間，自2012年開始遺傳多樣性呈下降趨勢；試驗組之間，遺傳多樣性由北向南逐漸降低，趨同性較為嚴重。這主要與育種單位頻繁集中使用部分骨干親本有關(guān)，大部分骨干親本為中筋品種，以此為親本選育的品種多為中筋品質(zhì)。此外，20世紀70年代以來1BL/1RS易位系在小麥主產(chǎn)區(qū)廣泛應(yīng)用于小麥育種[3-4]，1RS攜帶黑麥堿基因，引起品種品質(zhì)下降[5]，目前，該易位系品種在北部冬麥區(qū)和黃淮麥區(qū)仍占據(jù)較大比例[4]。品質(zhì)育種應(yīng)盡量避免選擇1BL/1RS易位系為親本選育新品種。建議育種者和育種單位加強國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的收集和利用，改善我國小麥品種品質(zhì)。

[1] 胡學旭，孫麗娟，周桂英，等．2006-2015年中國小麥質(zhì)量年度變化．中國農(nóng)業(yè)科學，2016，49（16）：3063-3072

[2] 美國小麥協(xié)會．美國小麥質(zhì)量年報．2010-2015

[3] 張學勇，龐斌雙，游光霞，等．中國小麥品種資源Glu-1位點組成概況及遺傳多樣性分析．中國農(nóng)業(yè)科學，2002，35（11）：1302-1310

[4] 周陽，何中虎，張改生，等．1BL/1RS易位系在我國小麥育種中的應(yīng)用．作物學報，2004，30（6）：531-535

[5] 劉建軍，何中虎，Pena R J，等．1BL/1RS 易位對小麥加工品質(zhì)的影響．作物學報，2004，30（2）：149-153

2016-09-22）