稻茬小麥超高產(chǎn)栽培對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王光全++杜永++王德強++王艷++譚維娜++姜曉麗++胡晨浩++韓善紅++方宏兵++張巖

摘要 以淮麥33、煙農(nóng)19和連麥7號 3個小麥品種為材料，進行超高產(chǎn)栽培，對小麥的產(chǎn)量、主要品質(zhì)指標、RVA特征值及蛋白質(zhì)組分進行了測定。結(jié)果表明，與對照高產(chǎn)栽培小麥（產(chǎn)量為7.52～8.31 t/hm2）相比，超高產(chǎn)栽培小麥千粒重高，穗粒數(shù)多，單位面積穗數(shù)與對照高產(chǎn)栽培小麥無顯著差異；與高產(chǎn)栽培（對照）相比，超高產(chǎn)栽培可以顯著增加小麥的濕面筋含量、容重、粗蛋白質(zhì)含量及谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白的含量，對谷醇比與球蛋白含量無顯著影響。超高產(chǎn)栽培對淀粉黏滯譜（RVA）特征值的影響因品種而異。表明超高產(chǎn)栽培不僅可以顯著提高小麥產(chǎn)量，而且還可以明顯改善小麥的品質(zhì)。

關鍵詞 稻茬小麥；超高產(chǎn)栽培；產(chǎn)量；品質(zhì)；影響

中圖分類號 S512.1.048 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）20-0013-03

小麥的高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)歷來受到育種學家和栽培學家的重視。中華人民共和國國家標準將小麥分成優(yōu)質(zhì)強筋標準與優(yōu)質(zhì)弱筋標準[1]；曹衛(wèi)星等[2]結(jié)合面粉和食品加工中配麥（粉）的需求，將我國小麥品種依照小麥最終用途分為5種基本的專用類型，分別為強筋小麥、準強筋小麥、中筋小麥、弱筋小麥和準弱筋小麥，中強筋小麥主要用于生產(chǎn)高檔次的面條、水餃和面包等食品；弱筋小麥主要用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)餅干與糕點等食品。大致來說，優(yōu)質(zhì)中強筋生產(chǎn)區(qū)主要在黃淮麥區(qū)及其北方冬麥區(qū)，弱筋小麥主要分布在淮河以南的冬小麥區(qū)[3]。小麥品質(zhì)與品種和環(huán)境有密切關系，通過遺傳育種和栽培管理都可以提高小麥的品質(zhì)。許多學者對小麥品質(zhì)進行了深入和系統(tǒng)的研究，并取得許多研究成果[4-8]。黃淮麥區(qū)為我國重要的中強筋小麥產(chǎn)區(qū)，小麥單產(chǎn)較高，但小麥品質(zhì)表現(xiàn)參差不齊，一方面原因可能由于小麥種植制度因素、品種布局與糧食收購體系存在問題；另一方面可能在于對小麥品質(zhì)研究還缺少有效調(diào)控手段，特別是稻茬超高產(chǎn)小麥品質(zhì)研究較少。2014年筆者承擔了江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目和連云港市農(nóng)業(yè)科技示范推廣項目，主要就稻麥周年情況下如何實現(xiàn)小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的雙提高進行研究。本文旨在對稻茬小麥超高產(chǎn)（>9 t/hm2）進行攻關，同時對小麥品質(zhì)的主要指標進行測定和分析，以期為實現(xiàn)黃淮地區(qū)稻麥周年超高產(chǎn)品質(zhì)保優(yōu)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地前茬為水稻，灌排條件良好，土壤類型均為黏質(zhì)壤土，含速效磷42 mg/kg，速效鉀212 mg/kg，速效氮105 mg/kg，有機質(zhì)2.26%。常年小麥產(chǎn)量為6.5 t/hm2以上。

1.2 供試材料

供試材料為冬性半冬性小麥品種連麥7號、淮麥33和煙農(nóng)19，3個小麥品種均為連云港市生產(chǎn)上大面積應用的小麥品種。3個供試品種的伸長節(jié)間數(shù)（n）為5個，主莖總?cè)~數(shù)（N）均為13～14葉，全生育期235 d左右。2015年種植于連云港市農(nóng)作物新品種繁育中心試驗基地。

1.3 試驗實施

超高產(chǎn)栽培，10月20日機械旋耕滅茬，機條播，連麥7號、淮麥33和煙農(nóng)19種植面積均為1.0 hm2，基本苗180萬株/hm2，行距24 cm。施腐熟農(nóng)家肥5 000 kg/hm2（經(jīng)測定，N、P2O5、K2O含量分別為0.5%、0.5%、0.4%），純N 260～340 kg/hm2（施用尿素折合而成），N、P2O5、K2O按照1.0∶0.5∶0.7施用；50%氮肥、60%鉀肥、全部磷肥、有機肥基施，氮肥10%～20%用作分蘗肥，30%～40%用作拔節(jié)孕穗肥，按葉綠素測定儀（SPAD）或比色卡（LCC）測定值確定氮肥的追肥施用量，40%鉀肥用作拔節(jié)肥。在3個品種超高產(chǎn)栽培方內(nèi)選擇1個田塊（面積>0.12 hm2）作為對照田，與超高產(chǎn)栽培同日機械旋耕滅茬及機條播，3個小麥品種種植面積均為0.2 hm2，基本苗240萬株/hm2，行距20 cm。施純N 300 kg/hm2（施用尿素折合而成），N、P2O5與K2O按照1.0∶0.3∶0.5施用，全部磷肥與鉀肥、60%氮肥、有機肥基施，10%氮肥作分蘗肥，30%氮肥作拔節(jié)孕穗肥。

超高產(chǎn)田及對照田均視墑情灌好越冬水、拔節(jié)水和抽穗揚花水，注意病蟲害綜合防治。

1.4 取樣與測定方法

1.4.1 小麥主要品質(zhì)性狀。采用降落數(shù)值測定儀測定降落值。采用量筒振搖器測定沉淀值。采用德國Brabender試驗磨粉機和粉質(zhì)儀測定面團形成時間、穩(wěn)定時間和吸水率。采用JJJM54S型面筋測定儀測定濕面筋含量。粗蛋白質(zhì)含量采用H2SO4-H2O2消煮，靛酚藍比色法測定[9]。參照何照范雙波長法測定淀粉含量[10]。

1.4.2 籽粒蛋白質(zhì)組分測定。用連續(xù)提取法測定[11]，具體步驟如下：用蒸餾水提取蛋白；用10%氯化鈉提取球蛋白；用75%乙醇溶液提取醇溶蛋白；用0.2%氫氧化鈉提取谷蛋白。每組分提取3次，最后用H2SO4-H2O2消煮，靛酚藍比色法測定各組分含量。

1.4.3 考種與計產(chǎn)。在收獲前每品種各類型田塊五點取樣法（每點6 m2）進行單位面積穗數(shù)測定，隨機取60個單穗進行穗實粒數(shù)和千粒重的測定，重復3次。每塊地采用五點梅花形取樣法，每點實割14 m2以上，單打單曬并去雜，測定含水量后按12.5%水分折算小麥籽粒產(chǎn)量。

1.4.4 淀粉粘滯譜（RVA）分。用TWC（Thermal Cycle for Windows）配套軟件分析面粉的RVA特征值[12]；采用澳大利亞Newport Scientific 儀器公司的Super 3型RVA（Rapid Viscosity Analyzer）快速測定淀粉粘滯特性。

以上小麥主要品質(zhì)指標和淀粉粘滯譜分析化驗均在連云港市糧油質(zhì)量監(jiān)督所實驗室內(nèi)進行。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

平均數(shù)用最小顯著差法（LSD）檢驗，數(shù)據(jù)用SAS軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表1可知，3個品種超高產(chǎn)田塊的產(chǎn)量在9.5 t/hm2左右，其中淮麥33的產(chǎn)量達到了9.79 t/hm2。超高產(chǎn)田的平均產(chǎn)量（9.63 t/hm2）較CK平均產(chǎn)量（7.92 t/hm2）高出21.59%，超過了相對產(chǎn)量較CK增產(chǎn)15%的超高產(chǎn)指標[13]。從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，3個品種超高產(chǎn)田的單位面積穗數(shù)與CK差異均未達顯著水平；超高產(chǎn)田的千粒重和穗實粒數(shù)極顯著或顯著高于或多于CK，表明在品種相同情況下，提高粒重和增加穗實粒數(shù)是實現(xiàn)稻茬小麥超高產(chǎn)的關鍵。

2.2 籽粒品質(zhì)主要理化指標

2.2.1 營養(yǎng)品質(zhì)。本試驗主要就小麥的營養(yǎng)品質(zhì)的淀粉含量和粗蛋白含量進行了測定。由表2可知，3個小麥品種超高產(chǎn)栽培的淀粉含量略有下降，但與CK相比并沒有顯著差異；超高產(chǎn)栽培的粗蛋白質(zhì)含量顯著大于CK，連麥7號、淮麥33與煙農(nóng)19超高產(chǎn)栽培的濕面筋含量和粗蛋白質(zhì)含量分別增加了2.0～3.7個百分點和1.4～1.5個百分點。

2.2.2 加工品質(zhì)。容重為小麥的一次加工品質(zhì)，是反映小麥籽粒密度的一種重要指標，其值大小反映了小麥籽粒充實狀況。由表2可知，3個小麥品種連麥7號、淮麥33、煙農(nóng)19超高產(chǎn)栽培的容重都顯著大于CK，分別較CK增加了15、14、24 g/cm3。濕面筋含量、吸水率、面團形成時間、穩(wěn)定時間、沉降值與降落值是小麥的二次加工品質(zhì)，是指在制作各種食品時對面粉物化特性的要求。超高產(chǎn)栽培的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、沉降值與降落值都較CK有所提高，但都沒有達到顯著水平。

2.3 籽粒RVA特征值

由表3可知，與CK相比，總體上，3個小麥品種中超高產(chǎn)栽培增加了峰值粘度、最低粘度、最終粘度、回復值、消堿值、峰值時間和糊化溫度，降低了衰減值。煙農(nóng)19超高產(chǎn)栽培RVA特征值與CK增減無顯著差異；連麥7號和淮麥33小麥品種的超高產(chǎn)栽培顯著增加了峰值粘度、最終粘度、消堿值和糊化溫度，而衰減值、回復值與峰值時間無顯著差異。說明超高產(chǎn)處理對小麥RVA特征值的影響品種類型間存在差異。

2.4 籽粒蛋白質(zhì)組分變化

由表4可知，與CK相比，超高產(chǎn)栽培總蛋白中清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白顯著高于CK；超高產(chǎn)栽培小麥籽粒中（清+球）、（醇+谷）顯著高于CK。超高產(chǎn)栽培與CK的球蛋白、谷/醇比無明顯差異。

3 結(jié)論與討論

小麥面粉品質(zhì)既受品種的遺傳因素制約，也受栽培措施和自然生態(tài)條件的影響。一般研究認為，N肥后移和增加施N量，小麥的粗蛋白與濕面筋含量增加，小麥的加工品質(zhì)得以不同程度的改善，蛋白質(zhì)組分含量得到不同程度的提高[14-15]；張 軍等[16]研究認為，N肥施用時期對中強筋小麥品質(zhì)的影響不同，強筋小麥受環(huán)境影響小于中筋小麥，中筋小麥優(yōu)質(zhì)的最佳追肥期為拔節(jié)期，強筋小麥的最佳追肥期為齊穗開花期。本研究表明，超高產(chǎn)栽培對小麥品質(zhì)的影響有以下3個方面的特點：一是超高產(chǎn)栽培顯著提高了小麥的容重、濕面筋含量和粗蛋白質(zhì)含量；二是超高產(chǎn)栽培顯著地提高中筋小麥品種（連麥7號、淮麥33）的RVA特性；三是超高產(chǎn)栽培顯著提高了小麥的清蛋白、醇溶蛋白與谷蛋白的含量。有研究表明，小麥較高的最終粘度、最低粘度與峰值粘度有利于中強筋小麥優(yōu)質(zhì)面包與面條制作[17-18]；小麥的粗蛋白質(zhì)組分與含量不僅影響小麥的營養(yǎng)特性，而且較高的谷蛋白、醇溶蛋白與蛋白質(zhì)含量有利于提高小麥的加工品質(zhì)[19-20]。表明超高產(chǎn)栽培在小麥產(chǎn)量得以顯著提高的同時，小麥的品質(zhì)也得以改善。在本試驗中，超高產(chǎn)栽培與普通高產(chǎn)栽培在栽培措施上主要是肥水運籌上不同，超高產(chǎn)栽培適當加大了P、K肥用量，增施了有機肥，加大了穗肥的用量，同時依據(jù)土壤水勢進行灌溉，這些技術是實現(xiàn)小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要原因。

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