2006-2014年我國小麥品質(zhì)在年度和品質(zhì)區(qū)之間的變化

胡學旭，周桂英，吳麗娜，孫麗娟，陸 偉，王 爽，楊秀蘭，張慧杰，王步軍

(中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所/農(nóng)業(yè)部谷物產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(北京)，北京 100081)

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2006-2014年我國小麥品質(zhì)在年度和品質(zhì)區(qū)之間的變化

胡學旭，周桂英，吳麗娜，孫麗娟，陸 偉，王 爽，楊秀蘭，張慧杰，王步軍

(中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所/農(nóng)業(yè)部谷物產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(北京)，北京 100081)

摘要：為了解我國小麥在年度間和品質(zhì)區(qū)之間的品質(zhì)變化，對2006-2014年我國10個品質(zhì)區(qū)637個小麥品種6 339份樣品的籽粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)和面團流變學特性進行測定與分析。結(jié)果表明，(1)我國小麥籽粒蛋白質(zhì)含量較高，平均達13.94%，濕面筋平均含量為30.4%；但蛋白質(zhì)質(zhì)量一般，沉淀指數(shù)平均值為32.1 mL，穩(wěn)定時間平均值為5.8 min，相對美國硬紅冬小麥較低。(2)年度間小麥品質(zhì)呈規(guī)律性偏態(tài)分布，平均值在年度間變化無規(guī)律；從品質(zhì)類型看，強筋、弱筋小麥比例在減少，中筋小麥比例在增加。(3)品質(zhì)區(qū)之間小麥質(zhì)量差異較大，東北、北部和西北春麥區(qū)、華北北部強筋麥區(qū)、黃淮北部強筋與中筋麥區(qū)、黃淮南部中筋麥區(qū)蛋白質(zhì)數(shù)量性狀高于長江中下游中筋與弱筋麥區(qū)、四川盆地中筋與弱筋麥區(qū)和云貴高原麥區(qū)；蛋白質(zhì)質(zhì)量性狀表現(xiàn)較為復(fù)雜，其中長江中下游中筋與弱筋麥區(qū)小麥穩(wěn)定時間一般，但最大拉伸阻力較高，華北北部強筋麥區(qū)、黃淮北部強筋與中筋麥區(qū)和黃淮南部中筋麥區(qū)小麥穩(wěn)定時間較高，但最大拉伸阻力一般；各品質(zhì)區(qū)以中筋小麥為主。我國小麥總體質(zhì)量表現(xiàn)為中等水平。小麥品種類型結(jié)構(gòu)的變化是導(dǎo)致年度間小麥質(zhì)量以及品質(zhì)區(qū)小麥質(zhì)量變化的重要原因，北方強筋麥區(qū)優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種和南方弱筋麥區(qū)優(yōu)質(zhì)弱筋小麥品種減少，反映了強調(diào)產(chǎn)量、大力推廣高產(chǎn)品種的生產(chǎn)實際情況。

關(guān)鍵詞：小麥; 品質(zhì); 品質(zhì)區(qū)；品種

小麥是我國主要糧食作物之一，小麥品質(zhì)對面粉及其加工品質(zhì)有重要影響。小麥品種品質(zhì)檢測可為小麥生產(chǎn)、育種、市場和加工提供質(zhì)量信息，是小麥產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的環(huán)節(jié)。我國小麥品質(zhì)檢測工作起步較晚，20世紀80-90年代農(nóng)業(yè)部曾組織有關(guān)單位進行了3次全國小麥品種品質(zhì)檢測[1-3]，分析了我國主要麥區(qū)代表性品種的品質(zhì)狀況，重點探討了面包用優(yōu)質(zhì)小麥品質(zhì)及其判定指標等問題，在此基礎(chǔ)上制定了相關(guān)的小麥品質(zhì)分類等標準，但因為這3次全國性小麥品種檢測工作規(guī)模小、時間短，對我國小麥質(zhì)量狀況的反映不夠全面和客觀。為科學、客觀公正地反映我國小麥質(zhì)量狀況，為從事小麥科研、技術(shù)推廣、生產(chǎn)管理、收貯和加工等產(chǎn)業(yè)提供更全面的信息，自2003年起，農(nóng)業(yè)部每年安排了全國小麥品種品質(zhì)檢測工作。昝香存[4]等對2003-2005年我國小麥的品質(zhì)檢測數(shù)據(jù)進行了分析，并對強筋、中筋和弱筋小麥品質(zhì)進行了評價。齊琳娟等[5]對我國2004-2011年5個小麥主產(chǎn)省蛋白質(zhì)品質(zhì)進行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)5個主產(chǎn)省之間小麥蛋白質(zhì)含量呈北高南低和東高西低趨勢，其他不同小麥生產(chǎn)區(qū)域也有類似研究和報道[6-8]。以上研究僅局限于對部分小麥品質(zhì)性狀、年度和生產(chǎn)區(qū)的分析，沒有全面研究我國不同年度、品質(zhì)區(qū)的小麥品種品質(zhì)狀況。本文對小麥8個主要品質(zhì)性狀、4個品質(zhì)類型在10個品質(zhì)區(qū)和9個年度之間的分布進行分析，探討近9年來我國小麥品質(zhì)性狀及其分布規(guī)律和品質(zhì)類型在年度間和品質(zhì)區(qū)之間的變化，以期為小麥品質(zhì)區(qū)劃的完善、生產(chǎn)、科研、購銷和加工企業(yè)提供重要的參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料主要是各區(qū)域(市、區(qū)、農(nóng)場)推廣面積超過6 667 hm2的主栽小麥品種。樣品采集采用田間和場院(倉庫)兩種抽樣方式，其中田間抽樣是在1個抽樣單位(6 667 hm2左右)內(nèi)抽1個混合樣品，每個抽樣單位分成4片，在每個片中隨機挑選兩個不相鄰的村莊，在每個村莊選一個田塊，在每個田塊內(nèi)按棋盤式選5個點取樣，每點割取3行長1 m的成熟小麥，將8個田塊的麥穗混合后脫粒即得到1個抽樣單位內(nèi)1個品種的混合樣品; 場院(倉庫)抽樣是在小麥收獲后從抽樣單位的農(nóng)民場院或倉庫中抽取小麥樣品，同一品種進行混樣，確保品種純度。

依據(jù)我國小麥品質(zhì)區(qū)域規(guī)劃方案[9]稍作調(diào)整，將供試材料分為華北北部強筋麥區(qū)(Ⅰ)、黃淮北部強筋中筋麥區(qū)(Ⅱ)、黃淮南部中筋麥區(qū)(Ⅲ)、長江中下游中筋弱筋麥區(qū)(Ⅳ)、四川盆地和云貴高原麥區(qū)(Ⅴ)和東北、北部和西北春麥區(qū)(Ⅵ)等6個區(qū)，2006-2014年共采集樣品7 169份、品種814個，剔除降落數(shù)值低于250 s的樣品后，對637個小麥品種的6 339份樣品品質(zhì)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析(表1)。

1.2測定項目與方法

小麥籽粒硬度參考GB/T 21304-2007測定；容重參考GB/T 5498-1985測定；籽粒蛋白質(zhì)含量參考NY/T 3-1982(半微量凱氏法)測定；濕面筋含量參考GB/T 14608-1993(洗面筋儀洗滌法) 測定；沉淀指數(shù)參考GB/T 21119-2007測定；粉質(zhì)儀參數(shù)根據(jù)GB/T 14614-2006測定；拉伸儀參數(shù)參考GB/T 14615-2006測定。

1.3數(shù)據(jù)處理

依據(jù)現(xiàn)行小麥相關(guān)標準[10-14]和試驗結(jié)果，對容重、籽粒硬度、籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀指數(shù)、粉質(zhì)和拉伸參數(shù)等8個品質(zhì)指標分別進行組界優(yōu)化，每個指標按組界大小劃分為5個等級。用Microsoft Excel 2003作頻率分布折線、柱狀圖，使用SAS統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和方差分析，顯著性測驗采用Fisher’s LSD法。

表1　2006-2014年6個小麥品質(zhì)區(qū)的抽樣情況(抽樣點數(shù)/樣品數(shù)/品種數(shù))

Ⅰ：華北北部強筋麥區(qū)；Ⅱ：黃淮北部強筋中筋麥；Ⅲ：黃淮南部中筋麥區(qū)；Ⅳ：長江中下游中筋弱筋麥區(qū)；Ⅴ：四川盆地云貴高原麥區(qū)；Ⅵ：東北、北部和西北春麥區(qū)

Ⅰ：Northern part of North China；Ⅱ：Northern part of Huang-Huai region；Ⅲ：Southern part of Huang-Huai region；Ⅳ：Middle-lower region of Yangtze river；Ⅴ：Sichuan basin and Yunnan-Guizhou plateau；Ⅵ：Northeast,North and Northwest spring wheat region

2結(jié)果與分析

2.1小麥總體質(zhì)量

2006-2014年所有供試小麥的籽粒硬度變化范圍為28～79，平均值63，總體平均達到了硬質(zhì)小麥標準；容重變化范圍為661～863 g·L-1，平均值796 g·L-1，略低于美國硬紅冬小麥近5年平均值(表2)；籽粒粗蛋白含量變化范圍為8.44%～19.77%，平均值13.94%，略低于美國硬紅冬小麥；沉淀指數(shù)變化范圍為5.5～69.9 mL，平均值32.1 mL，比美國硬紅冬小麥低40.4%；濕面筋含量變化范圍為10.7%～47.4%，平均值30.4%，比美國硬紅冬小麥高5.7%；面團穩(wěn)定時間變化范圍為0.4～53.8 min，平均值5.8 min，比美國硬紅冬小麥低53.6%；拉伸面積變化范圍為3～252 cm2，平均值69 cm2，比美國硬紅冬小麥低45.9%；最大拉伸阻力變化范圍為23～1 025 E.U，平均值328 E.U，比美國硬紅冬小麥低37.2%。

2.2不同年度間小麥品質(zhì)的變化

2.2.1小麥品質(zhì)性狀的變化

由圖1A可知，2007-2014年我國小麥籽粒硬度在各年度均呈負偏態(tài)分布；各年度籽粒硬度大于60且小于70的樣品所占比例最大，達到硬質(zhì)小麥要求(≥60)的樣品占70%以上，軟質(zhì)小麥(≤45)樣品約占3%左右。表明我國70%以上小麥的籽粒硬度達到硬質(zhì)小麥標準要求，軟質(zhì)小麥較少。小麥籽粒硬度8個年度的平均值為62～66，均達到硬質(zhì)小麥要求；2007年平均值顯著大于其他6年，2010、2011年顯著大于2008、2009、2013和2014年(表2)，這主要與小麥籽粒硬度受年度間氣候和品種變化影響較大有關(guān)。

2006-2014年小麥容重均呈負偏態(tài)分布。各年度容重達到國家二等小麥標準要求(≥770 g·L-1)的小麥樣品占80%以上，達到一等要求(≥790 g·L-1)的占49%～70%(圖1B)。各年度小麥容重的平均值為789～801 g·L-1，部分年度間差異顯著，2009、2011和2012年小麥容重顯著高于其他5年，其中2006和2013年容重最低，這主要是受氣候因子影響所致[15-17]。2006年河北、河南和江蘇等主產(chǎn)麥區(qū)灌漿期間遭遇陰雨天氣，導(dǎo)致容重降低；2013年小麥主產(chǎn)區(qū)收獲期間遭遇陰雨天氣，穗發(fā)芽嚴重，容重偏低。

2006-2014年我國小麥年度間籽粒粗蛋白含量的變化較大(7%～12%)，除2009、2013年外，總體上分布大致相同，各年度呈負偏態(tài)分布。其中粗蛋白含量小于12%的樣品僅占10%左右，大于13%且小于15%的樣品占53%以上，達到強筋小麥要求(≥14%)的樣品占50%左右(圖1C)。籽粒蛋白質(zhì)年度平均含量在13.61%～14.10%之間，年度間變化幅度不大，其中2009年籽粒蛋白質(zhì)平均含量最低，可能與當年產(chǎn)量水平較高有關(guān)[18]。

2006-2014年我國小麥沉淀指數(shù)年度間呈正偏態(tài)分布。沉淀指數(shù)年度平均值為28.6～33.4 mL，年度間差異較大，其中2014年平均值最低。各年度沉淀指數(shù)小于30 mL的樣品占36%以上，大于45 mL的樣品年均在8%左右(圖1D)。沉淀指數(shù)是反映小麥面筋強度和面包烘焙品質(zhì)的重要指標，從以上結(jié)果可知，我國小麥整體沉淀指數(shù)較低，高沉降指數(shù)小麥較少。

除了2011年外，2006-2014年我國小麥濕面筋在年度間分布大致相同，年度間變化范圍為4%～10%，其中濕面筋含量大于35.0%的樣品最少，均在10%以下(除2007年外)；濕面筋含量介于30.0%與35.0%之間的樣品約50%；濕面筋含量小于28.0%的樣品占17%～26%，達到弱筋小麥濕面筋含量標準(≤22%)的樣品較少(圖1E)。濕面筋含量年度平均值在29.9%～31.0%之間，年度之間變化幅度不大。

2006-2014年小麥面團穩(wěn)定時間在年度間分布基本相同，呈正偏態(tài)分布。穩(wěn)定時間小于3.0 min的樣品介于31%～41%之間；小于7.0 min的樣品占70%以上；在大于15.0 min的樣品中，2006、2007、2008和2012年顯著高于其他5年(圖1F)。說明我國小麥面筋強度大部分屬于中等偏弱，達到強筋小麥(≥7.0 min)要求的樣品較少。穩(wěn)定時間年度平均值在4.5～6.7 min之間，部分年度間差異顯著，其中2006、2007、2008和2012年平均值均顯著大于其他5年，這與大于15.0 min的樣品在年度間的分布相一致，除了品種因素外，可能與年度間氣候條件有關(guān)[19-21]。從穩(wěn)定時間看，我國小麥總體以中筋小麥為主。

2006-2014年我國小麥年度間拉伸面積分布略有差異，各年度基本呈正偏態(tài)分布。拉伸面積小于40 cm2的樣品占13%～25%，大于40 cm2且小于80 cm2的樣品占44%～64%，大于80 cm2的樣品占23%～36%(圖1G)，表明我國大部分小麥拉伸面積集中在中筋水平，強筋小麥和弱筋小麥比例較少。拉伸面積年度平均值在56～74 cm2之間，部分年度間差異顯著，其中2006、2008、2012和2013年均高于2007、2009、2010 、2011和2014年，與大于100 cm2的樣品在年度間分布基本一致。

2006-2014年我國小麥最大拉伸阻力呈正偏態(tài)分布，變化幅度較大，年度間變化幅度在4%～17%之間，最大拉伸阻力小于300 E.U的樣品占46%～60%，大于300 E.U且小于500 E.U的樣品占26%～34%，大于500 E.U的樣品占11%～23%(圖1H)。最大拉伸阻力年度平均值在280～356 E.U之間，說明我國小麥強筋比例較少，平均質(zhì)量表現(xiàn)為中筋偏弱。

表2　2006-2014年小麥的品質(zhì)性狀

硬紅冬：美國硬紅冬小麥近5年平均值，來自2014年美國小麥質(zhì)量報告。同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同年度間差異顯著(P<0.05)

Hard red winter: Red wheat of winter of USA,data from 2014 crop quality report of U.S.A wheat associates with 5 year average.Values followed by different letters are significantly different at 0.05 level

圖1　　　2006-2014年小麥籽粒硬度(A)、容重(B)、籽粒蛋白含量(C)、沉淀指數(shù)(D)、

2.2.2小麥品質(zhì)類型的變化

按照小麥分類標準和對質(zhì)量的不同要求，對不同年度的小麥樣品分別按照強筋、中強筋、中筋和弱筋小麥進行分類并統(tǒng)計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)(圖2)，2006-2014年我國不同品質(zhì)類型小麥所占比例的變化趨勢存在較大差異。

強筋小麥樣品整體占比較小，僅占總樣品量的4.1%，且隨時間推移呈減少趨勢，2010年后大幅減少，由6%下降到2%左右。從品種看，強筋小麥品種比例較小，在每年檢測的200多個小麥品種中，僅占3%～7%。

中強筋小麥樣品占總樣品量的15.3%，年度間樣品占比變化較大， 2009、2010和2014年與其他6年相比下降幅度較大，這可能主要受氣候和品種更替影響；品種組成主要有品質(zhì)穩(wěn)定的中強筋小麥品種、未達到強筋標準要求的強筋小麥品種和品質(zhì)表現(xiàn)高于中筋標準的中筋小麥品種，以品質(zhì)穩(wěn)定的中強筋小麥品種為主。

在4種品質(zhì)類型小麥中，中筋小麥占比最大，占總樣品量的37.7%；隨時間推移呈增加的趨勢，年度間變化幅度較大，由2006的28.7%增加至2011年的47.2%。2013年由于主產(chǎn)區(qū)小麥收獲期間遭遇陰雨天氣，導(dǎo)致穗發(fā)芽嚴重，使達標比例減少至33.8%，2014年占比為39.3%。從品種看，占總品種量的45%。

弱筋小麥達標樣品比例和品種比例都不到1%。隨時間推移呈減少趨勢，由2010年之前的1%，減少到之后的不到0.5%。

圖2　2006-2014年小麥品質(zhì)類型的變化

2.3不同品質(zhì)區(qū)小麥質(zhì)量的差異

2.3.1小麥品質(zhì)性狀的差異

籽粒硬度：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ區(qū)小麥籽粒硬度呈負偏態(tài)分布，Ⅳ和Ⅴ區(qū)呈正偏態(tài)分布；籽粒硬度大于65的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占72%、62%、63%、39%、17%和64%，表明Ⅳ、Ⅴ區(qū)硬質(zhì)小麥比例較少，而其他4個品質(zhì)區(qū)的硬質(zhì)小麥比例較高(圖3A)。6個小麥品質(zhì)區(qū)籽粒硬度平均值在57～66之間，表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅵ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，部分品質(zhì)區(qū)小麥籽粒硬度差異顯著(表2)。

容重：6個品質(zhì)區(qū)小麥容重分布均呈負偏態(tài)分布，其中Ⅳ區(qū)和Ⅴ區(qū)與其他品質(zhì)區(qū)差異較大。容重大于790 g·L-1的小麥樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占64%、68%、65%、47%、31%和77%(圖3B)；容重平均值在784～807 g·L-1之間，表現(xiàn)為Ⅵ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅴ，與容重大于790 g·L-1的頻率相一致；部分品質(zhì)區(qū)小麥容重差異顯著。被測小麥容重以大于790 g·L-1的小麥樣品比例最大，其中以春麥區(qū)(Ⅵ)占比最大。從小麥容重分布頻率和平均值看，北部麥區(qū)小麥容重高于南部中筋弱筋麥區(qū)，這與品質(zhì)區(qū)的生態(tài)環(huán)境以及品種有關(guān)[15-17]。

籽粒粗蛋白含量：6個小麥品質(zhì)區(qū)小麥籽粒粗蛋白含量分布不盡相同，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ區(qū)呈負偏態(tài)分布，Ⅳ和Ⅴ區(qū)呈正偏態(tài)分布；蛋白質(zhì)含量大于14%的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占71%、60%、47%、23%、35%和43%(圖3C)。籽粒蛋白質(zhì)含量平均在12.80%～14.54%之間，表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅳ，與蛋白質(zhì)含量大于14%的頻率一致；除了Ⅲ、Ⅵ區(qū)之間差異不顯著外，其他品質(zhì)區(qū)小麥粗蛋白含量差異顯著。從小麥籽粒粗蛋白含量分布頻率和平均值看，品質(zhì)區(qū)之間差異明顯，春麥區(qū)(Ⅵ)小麥籽粒蛋白質(zhì)平均含量低于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ麥區(qū)，這與春麥區(qū)經(jīng)度、海拔等地理環(huán)境有關(guān)[23-24]。

沉淀指數(shù)：與其他品質(zhì)性狀相比較，小麥沉淀指數(shù)在6個品質(zhì)區(qū)之間的分布大致相同，呈正偏態(tài)分布。沉淀指數(shù)小于30.0 mL的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占47%、40%、42%、45%、53%和32%，而大于45.0 mL的樣品平均僅占10%左右(圖3D)，說明6個品質(zhì)區(qū)小麥整體質(zhì)量偏弱。沉淀指數(shù)平均值在27.8～34.9 mL之間，表現(xiàn)為Ⅵ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅴ，其中春麥區(qū)(Ⅵ)沉淀指數(shù)平均值和大于45.0 mL的樣品比例均高于冬麥區(qū)，說明小麥沉淀指數(shù)受品種和環(huán)境影響較大[16-17]，春麥區(qū)具有發(fā)展我國強筋小麥的潛力。

濕面筋含量：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)小麥濕面筋含量分布呈負偏態(tài)分布，Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ區(qū)呈正偏態(tài)分布；濕面筋含量大于32.0%的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占48%、47%、31%、10%、6%和25%，小于28.0%的樣品分別為7%、9%、24%、55%、65%和44%(圖3E)。濕面筋含量較高的小麥樣品在北部麥區(qū)占比較大，在南部麥區(qū)占比較小。6個品質(zhì)區(qū)小麥濕面筋平均含量在25.6%～31.5%之間，表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅴ，與籽粒粗蛋白含量一致，部分品質(zhì)區(qū)小麥濕面筋含量差異顯著，其中春麥區(qū)(Ⅵ)小麥濕面筋平均含量顯著低于Ⅲ區(qū)，略高于Ⅳ區(qū)，可能與小麥品種和環(huán)境等因素有關(guān)。

穩(wěn)定時間：6個品質(zhì)區(qū)小麥面團穩(wěn)定時間分布呈正偏態(tài)分布，各區(qū)間變化幅度較大。穩(wěn)定時間小于3.0 min的樣品占30%以上，在Ⅴ區(qū)占比最大(70%)；小于7.0 min的樣品占70%以上，Ⅴ區(qū)最大(97%)；大于10.0 min的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占24%、17%、11%、8%、1%和7%(圖3F)。6個品質(zhì)區(qū)小麥面團穩(wěn)定時間平均值在3.5～7.2 min之間，表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅵ>Ⅴ，與穩(wěn)定時間大于10.0 min的頻率一致，部分品質(zhì)區(qū)之間面團穩(wěn)定時間差異顯著。

拉伸面積：6個品質(zhì)區(qū)小麥拉伸面積分布不盡相同，除了Ⅳ區(qū)呈正態(tài)分布外，其他品質(zhì)區(qū)總體上呈正偏態(tài)分布，其中大于40 cm2且小于80 cm2的樣品占各區(qū)樣品量的40%以上，大于100 cm2的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占26%、20%、13%、14%、12%和17%(圖3G)。6個品質(zhì)區(qū)小麥拉伸面積平均值在66～72 cm2之間，大小依次呈Ⅴ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅲ，部分品質(zhì)區(qū)之間差異顯著。

最大拉伸阻力：最大拉伸阻力在6個品質(zhì)區(qū)之間的分布與拉伸面積大致相同，其中大于500 E.U的樣品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品質(zhì)區(qū)分別占26%、18%、13%、15%、8%和13%(圖3H)。最大拉伸阻力平均值在307～364 E.U之間，表現(xiàn)為Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅵ，說明供試小麥總體以中等筋力為主。

圖3　　　6個品質(zhì)區(qū)小麥籽粒硬度(A)、容重(B)、籽粒蛋白含量(C)、沉淀指數(shù)(D)、濕面筋含量(E)、

品質(zhì)性狀Qualitytrait品質(zhì)區(qū)Sub-regionⅠⅡⅢⅣⅤⅥ硬度Hardness66±5.67a64±7.10b63±7.82bc58±9.54c57±8.76c66±5.28a容重Testingweight/(g·L-1)794±23.93c798±19.55b797±18.27b786±19.69d784±25.44d807±21.34a籽粒蛋白含量Proteincontent/%14.54±1.05a14.21±1.10b14.03±1.30b13.04±1.65d12.80±1.60e13.42±1.48c沉淀指數(shù)Sedimentationvolume/mL30.6±9.62d32.5±8.0b31.8±7.29c31.8±9.42c27.8±10.68e34.9±9.43a濕面筋含量Wetglutencontent/%31.5±2.49a31.4±2.76a30.7±3.47b27.9±4.10c25.6±4.31d28.4±3.86c穩(wěn)定時間Stabilitytime/min7.2±9.69a6.1±6.47b5.8±5.01bc5.4±4.12c3.5±2.71d5.0±3.61c拉伸面積Extensionarea/cm272±53.66a69±36.33a66±30.88b73±28.64a67±38.55ab69±33.23a最大抗延阻力Max.resistance/EU333±247.00b322±171.02bc324±155.89bc364±146.40a335±211.30b307±155.03c

同行數(shù)據(jù)后不同字母表示不同區(qū)之間差異在0.05水平顯著

Values followed by different letters are significantly different at 0.05 level among different sub-regions

2.3.2品質(zhì)類型的變化

6個品質(zhì)區(qū)中，達到強筋小麥標準的樣品占比較低，主要分布在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)，分別為6.1%、5.9%和3.9%，Ⅵ區(qū)有1.7%左右的強筋小麥，6個品質(zhì)區(qū)中達到強筋小麥標準的樣品占比依次為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅴ(圖4)。從品種看，達到強筋小麥標準的品種在各品質(zhì)區(qū)所占的比例差異較大，其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)比例相對較大，分別為8.2%、6.6%和5.5%，Ⅵ和Ⅳ區(qū)分別為3.9%和3.3%。

與強筋小麥相比較，達到中強筋小麥標準的小麥樣品在6個品質(zhì)區(qū)的占比均較大，表現(xiàn)為Ⅲ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅴ；6個品質(zhì)區(qū)中達到強筋小麥標準比例的在年度間變化趨勢不一致，其中Ⅰ和Ⅱ區(qū)呈下降趨勢，Ⅲ區(qū)呈增加趨勢，Ⅳ區(qū)由2010年之前的8%左右增加到之后的16%左右，Ⅵ區(qū)年度間變化不大。從品種看，達到中強筋小麥標準的品種在各品質(zhì)區(qū)所占的比例差異較大，其中Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ和Ⅳ區(qū)相對較大，分別為22%、25%、30%和35%；Ⅴ和Ⅵ區(qū)比例較小，分別為6%和18%。

中筋小麥在各品質(zhì)區(qū)中所占比例最大；6個品質(zhì)區(qū)依次呈Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅴ；6個品質(zhì)區(qū)樣品達到中筋小麥標準的比例在年度間變化趨勢不一致，自2010年之后，Ⅰ和Ⅱ區(qū)呈大幅增加的趨勢，尤其是Ⅰ區(qū)由之前的25%增加到50%左右；Ⅲ區(qū)呈緩慢增加趨勢；Ⅳ和Ⅵ區(qū)年度間變化不大；Ⅴ區(qū)年度間變化幅度較大，趨勢不明顯。從品種看，達到中筋小麥標準的品種在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ區(qū)的占比均超過52%，Ⅵ區(qū)為41%，Ⅴ區(qū)最小，為19%左右。

與其他品質(zhì)類型小麥相比較，達到弱筋小麥標準的小麥樣品占比最小，主要分布在Ⅳ區(qū)(3.4%)， 其次為Ⅴ區(qū)(2.1%)、Ⅲ區(qū)；年度間比較，弱筋小麥樣品達標比例自2010年之后大幅減少，其中Ⅳ區(qū)由之前的年均5.9%降低到0.6%。從品種看，達到弱筋小麥標準的品種在Ⅳ區(qū)占比最大，為12.1%；其次為Ⅴ區(qū)(8.4%)。

圖4　不同品質(zhì)區(qū)小麥品質(zhì)類型構(gòu)成

3討 論

我國小麥品種品質(zhì)改良工作已經(jīng)進行了近30年，優(yōu)質(zhì)小麥品種陸續(xù)被選育和推廣，小麥品質(zhì)狀況發(fā)生了新的變化。從近9年來的檢測結(jié)果看，小麥品質(zhì)性狀分布頻率具有明顯的偏態(tài)特征：籽粒硬度、容重、蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量呈負偏態(tài)分布；反映蛋白質(zhì)質(zhì)量性狀的沉淀指數(shù)、面團穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力呈正偏態(tài)分布。這決定了我國小麥品質(zhì)性狀的現(xiàn)狀：容重平均值較高，達到了一等小麥標準[10]，與美國硬紅冬小麥相當；籽粒粗蛋白平均含量與美國硬紅冬小麥基本相同，濕面筋平均含量甚至高于美國硬紅冬小麥，表明我國小麥蛋白質(zhì)數(shù)量水平不低；而反映小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量的沉淀指數(shù)、穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力遠低于美國硬紅冬小麥，總體平均表現(xiàn)為中筋小麥水平，這一結(jié)果與先前的研究結(jié)果相同[2,4]。與2003-2005年結(jié)果比較[4]，2006-2014年小麥沉淀指數(shù)和穩(wěn)定時間下降。這主要與生產(chǎn)政策變化有關(guān)，自2003年開始實施良種補貼的前幾年中，優(yōu)質(zhì)強筋小麥和弱筋小麥獲得政策扶持得以提升和發(fā)展，使2009年之前優(yōu)質(zhì)強筋小麥和弱筋小麥占有一定比例；隨著生產(chǎn)政策的調(diào)整，2010年之后中筋小麥大幅增加，導(dǎo)致小麥沉淀指數(shù)和穩(wěn)定時間整體降低。這種以中筋小麥為主的品質(zhì)結(jié)構(gòu)與我國以傳統(tǒng)面食為主的狀況相適應(yīng)。隨著生活水平提高，消費者對小麥類食品多樣化的需求，使現(xiàn)有品質(zhì)結(jié)構(gòu)與之不相協(xié)調(diào)，尤其是強筋小麥和弱筋小麥比例太低并呈逐年減少的趨勢，導(dǎo)致加工企業(yè)需要大量進口國外優(yōu)質(zhì)小麥以補充日益增長的市場需求量；或者通過添加各種添加物以改良面粉或面制品品質(zhì)，增加了對消費者健康的風險。因此，我國小麥生產(chǎn)在保障產(chǎn)量增長的同時，應(yīng)加強小麥質(zhì)量的提高，育種工作應(yīng)培育優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)的強筋、弱筋小麥品種，改善當前的小麥品質(zhì)類型結(jié)構(gòu)，促進我國小麥產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

基因和環(huán)境因素共同影響著小麥的品質(zhì)[15-21]，本研究發(fā)現(xiàn)，強筋小麥和弱筋小麥地域分布差異明顯，其中強筋小麥主要分布在北部冬麥區(qū)(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)，弱筋小麥主要分別在南部冬麥區(qū)(Ⅳ和Ⅴ)，說明地理條件對不同類型小麥分布具有重要影響。隨著2009年生產(chǎn)政策的調(diào)整，小麥籽粒品質(zhì)和蛋白質(zhì)數(shù)量在北部麥區(qū)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ)的表現(xiàn)好于南部麥區(qū)(Ⅳ和Ⅴ)，這與以前的研究結(jié)論相同[5,16-17,25]；而蛋白質(zhì)質(zhì)量性狀表現(xiàn)較為復(fù)雜，如Ⅳ區(qū)小麥穩(wěn)定時間一般，而拉伸阻力較高，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)小麥穩(wěn)定時間較高而拉伸阻力一般，這與以前的研究結(jié)果不一致[25]。2010年以后強筋小麥和中強筋小麥在Ⅰ、Ⅱ區(qū)大幅減少，各年度達標比例均低于Ⅲ區(qū)，而高產(chǎn)中筋小麥在Ⅰ、Ⅱ區(qū)呈逐年增加的趨勢，所占比例已經(jīng)遠遠超過了Ⅲ、Ⅳ區(qū)；與之相反，中強筋小麥在Ⅲ、Ⅳ區(qū)大幅增加，尤其是Ⅳ區(qū)，已經(jīng)超過了Ⅰ、Ⅱ區(qū)，這些變化影響了品質(zhì)區(qū)小麥整體質(zhì)量，導(dǎo)致了近年來Ⅰ和Ⅱ區(qū)小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量性狀平均值下降，而Ⅳ區(qū)提高。造成這一狀況的主要原因與品質(zhì)區(qū)推廣種植的小麥品種有關(guān)。可見，不同品質(zhì)區(qū)主推小麥品種的變化給我國小麥品質(zhì)區(qū)劃帶來新的問題，科學合理的規(guī)劃不同品質(zhì)類型小麥產(chǎn)區(qū)以及選育和推廣種植優(yōu)質(zhì)小麥品種是我國小麥生產(chǎn)的重要課題。

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Variation of Wheat Quality in Wheat-producing Regions in China from 2006 to 2014

HU Xuexu,ZHOU Guiying,WU Lina，SUN Lijuan，LU Wei，WANG Shuang，YANG Xiulan，ZHANG Huijie,WANG Bujun

(Institute of Crop Sciences，Chinese Academy of Agricultural Sciences/Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Cereal Products(Beijing)，Ministry of Agriculture，Beijing 100081，China)

Abstract:In order to verify the wheat quality in different wheat producing regions and years,6 339 samples of 637 wheat cultivars from 10 regions were collected and analyzed for eight quality traits from 2006 to 2014. The results showed that generally Chinese wheat had relatively high protein content but low protein quality with medium gluten content,which was lower than that of U.S. hard red winter wheat. Among years,there is a skew distribution of wheat quality. The proportion of different quality types of wheat cultivars varied among years: the proportion of cultivars with strong gluten and weak gluten was decreased,while the proportion of cultivars with medium gluten was increased in recent years. The differences in wheat quality among wheat growth regions are obvious. Protein content of wheat cultivars in Northeast,North and Northwest spring wheat region,northern part of the North China growth region,northern part of the Huang-Huai region and southern part of the Huang-Huai region was better than that in the Yangtze river region and the Sichuan Basin and Yunnan-Guizhou plateau,while protein quality was rather complicated in the 6 regions,due to the change of different quality types of cultivars in recent years. The results showed the quality of Chinese wheat was decreased slightly in years and the number of cultivars with strong gluten in north regions and with weak gluten in the Yangtze river region and Sichuan basin and Yunnan-Guizhou plateau declined,which reflected the effects of the extension of high-yielding cultivars rather than high-quality cultivars.

Key words:Wheat; Quality; Quality region; Cultivar

中圖分類號：S512.1；S311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-1041(2016)03-0292-10

通訊作者：王步軍(E-mail: wangbujun@caas.cn)

基金項目：農(nóng)業(yè)部優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品新品種推廣項目(農(nóng)財發(fā)[2005]59號)

收稿日期：2015-10-20修回日期：2015-11-19

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-03-01

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160301.1338.012.html

第一作者E-mail：huxuexu@caas.cn