云南田、地2種栽培方式對(duì)大麥籽粒品質(zhì)影響的研究

王志龍，楊金華，于亞雄，喬祥梅，王志偉，程加省，程 耿

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，云南昆明650205）

云南大麥常年種植面積在22.7萬(wàn)～24.0萬(wàn)hm2，居全國(guó)首位[1]。云南山多地少，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，麥類(lèi)種植形成了田麥和地麥2種栽培類(lèi)型[2]，其中地麥多是玉米和其他旱地上秋收作物的后作，沒(méi)有灌溉條件且不追肥，完全依靠降水；田麥大多是水稻的后作，是有灌溉條件并能根據(jù)麥類(lèi)生產(chǎn)進(jìn)展和需要進(jìn)行澆水和追肥[3]。云南大麥生產(chǎn)中約75%為地麥栽培，僅25%為田麥栽培[4]。在云南，大麥主要是作為重要的飼用和啤用等工業(yè)用原料，而要作為優(yōu)質(zhì)、專(zhuān)用的飼料大麥或啤酒大麥原料，各有嚴(yán)格的品質(zhì)指標(biāo)，水分、蛋白質(zhì)、淀粉、粗纖維是影響大麥品質(zhì)及用途的4個(gè)重要因素[5]。當(dāng)前，2種栽培方式對(duì)于大麥品質(zhì)的影響尚不明確，因此，開(kāi)展田、地2種栽培方式對(duì)大麥品質(zhì)影響的研究，對(duì)云南省大麥優(yōu)質(zhì)、專(zhuān)用生產(chǎn)具有重要意義。前人對(duì)大麥田、地栽培方式研究主要集中在產(chǎn)量與葉片性狀等方面，對(duì)品質(zhì)的影響則鮮有研究[6]。本文通過(guò)對(duì)云南大麥田、地2種栽培方式對(duì)大麥籽粒的水分、蛋白質(zhì)、淀粉、粗纖維4個(gè)品質(zhì)性狀的影響進(jìn)行研究，以期為優(yōu)質(zhì)、專(zhuān)用飼料大麥或啤酒大麥品種選育以及不同用途的大麥?zhǔn)召?gòu)、種植推廣和加工應(yīng)用等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料共11個(gè)品種，分別為云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所麥類(lèi)課題組選育的10個(gè)大麥品種：云大麥1號(hào)、云大麥3號(hào)、云大麥5號(hào)、云大麥6號(hào)、云大麥7號(hào)、云大麥8號(hào)、云大麥9號(hào)、云大麥10號(hào)、云大麥11號(hào)、云大麥13號(hào)以及云南省大面積種植的S500。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)材料于2016—2017年種植于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院嵩明基地（103°06′E 、25°21′N(xiāo)），海拔1 900 m，試驗(yàn)田地勢(shì)平坦，地力均勻。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積6.67 m2，每小區(qū)10行，行長(zhǎng)3.57 m，行距0.23 m。地大麥栽培全生育期不灌水，僅依靠自然降水且不追肥；田大麥除自然降水外，分別于分蘗期和拔節(jié)期灌水和追肥，每次施尿素10 kg/667 m2；其余同一般大田管理。所有檢測(cè)樣品為各品種成熟之后收獲的籽粒，經(jīng)自然晾干，隨機(jī)取樣。

1.3 品質(zhì)分析

籽粒水分含量、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量及粗纖維含量的品質(zhì)指標(biāo)均利用瑞士波通DA7200型近紅外谷物分析儀進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)測(cè)定2次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0和Excel 2007進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 田、地2種栽培方式對(duì)籽粒水分含量的影響

從表1可以看出，田、地2種栽培方式對(duì)大麥籽粒含水量影響較大，田大麥水分含量為9.80%～10.70%，平均9.95%，地大麥水分含量為10.80%～11.15%，平均11.01%，全部品種的田大麥栽培方式比地大麥栽培方式的含水量低，平均低0.72%，達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。田大麥水分含量的變異系數(shù)（0.028）比地大麥變異系數(shù)（0.012）大，說(shuō)明地大麥栽培方式水分含量更穩(wěn)定。

表1 田、地2種栽培方式下大麥籽粒4種指標(biāo)的差異

從表2可以看出，田、地2種栽培方式對(duì)六棱和二棱大麥籽粒含水量影響較大，均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。所有品種及2種栽培方式籽粒含水量均小于13%，符合啤、飼2用大麥安全儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)。

表2 田、地2種栽培方式下大麥籽粒4種指標(biāo)的差異

2.2 田、地2種栽培方式對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量的影響

從表1可以看出，田大麥蛋白質(zhì)含量為12.15%～15.35%，平均為13.57%，地大麥蛋白質(zhì)含量為8.35%～10.55%，平均為9.22%。所有品種的蛋白質(zhì)含量均是田大麥比地大麥含量高，平均高4.37%，達(dá)極顯著差異（P＜0.01），田大麥蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)（0.060）比地大麥變異系數(shù)（0.077）低，說(shuō)明田大麥不同品種間蛋白質(zhì)含量更加穩(wěn)定。

從表2可以看出，田、地2種栽培方式下，六棱和二棱大麥的籽粒蛋白質(zhì)含量也均有極顯著差異（P＜0.01）。根據(jù)國(guó)家飼料用皮大麥標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)蛋白質(zhì)含量≥11.0%），田大麥栽培方式下所有品種蛋白質(zhì)含量最低為12.15%，均高于一級(jí)飼料大麥的11.0%。啤酒大麥原料要求蛋白質(zhì)含量在9.0%～13.5%，其中一級(jí)和優(yōu)級(jí)的蛋白質(zhì)含量要求在10.0%～12.5%，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求蛋白質(zhì)含量為9.0%～13.5%。田大麥中僅有云大麥3號(hào)（蛋白質(zhì)含量為12.15%）符合一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，另有云大麥5號(hào)（蛋白質(zhì)含量為12.80%）、云大麥10號(hào)（蛋白質(zhì)含量為13.00%）、云大麥1號(hào)（蛋白質(zhì)含量為13.35%）、云大麥13號(hào)（蛋白質(zhì)含量為13.50%）4個(gè)品種符合二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，一、二級(jí)達(dá)標(biāo)率為45.45%；地大麥中有云大麥9號(hào)（蛋白質(zhì)含量為10.30%）和云大麥7號(hào)（蛋白質(zhì)含量為10.55%）2個(gè)品種符合一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，另有云大麥6號(hào)（蛋白質(zhì)含量為9.00%）、云大麥13號(hào)（蛋白質(zhì)含量為9.15%）、云大麥5號(hào)（蛋白質(zhì)含量為9.15%）、云大麥8號(hào)（蛋白質(zhì)含量為9.85%）4個(gè)品種符合二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，一、二級(jí)達(dá)標(biāo)率為54.55%。

2.3 田、地2種栽培方式對(duì)籽粒淀粉含量的影響

從表1可以看出，田大麥籽粒淀粉含量為44.75%～47.75%，平均為46.70%；地大麥淀粉含量為49.10%～50.45%，平均為50.18%。所有品種的淀粉含量均是田大麥比地大麥含量低，平均低3.48%，達(dá)極顯著差異（P＜0.01）。不同品種籽粒淀粉含量中，田大麥變異系數(shù)（0.023）比地大麥變異系數(shù)（0.020）的變異系數(shù)大，說(shuō)明地大麥淀粉含量更加穩(wěn)定。

從表2可以看出，六棱大麥田、地2種栽培方式下淀粉含量達(dá)顯著差異（P＜0.05），二棱大麥田、地2種栽培方式下淀粉含量則達(dá)極顯著差異（P＜0.01）。

2.4 田、地2種栽培方式對(duì)籽粒粗纖維含量的影響

從表1可以看出，田大麥粗纖維含量為5.20%～7.00%，平均為5.85%；地大麥粗纖維含量為5.45%～7.00%，平均為6.05%。除云大麥9號(hào)外，其他品種的粗纖維含量田大麥均比地大麥含量低，平均低0.20%，達(dá)極顯著差異（P＜0.01）。田大麥粗纖維含量的變異系數(shù)（0.111）比地大麥變異系數(shù)（0.106）高，說(shuō)明地大麥不同品種間粗纖維含量更加穩(wěn)定。

從表2可以看出，六棱大麥田、地2種栽培方式粗纖維含量達(dá)極顯著差異（P＜0.01）；二棱大麥田、地2種栽培方式粗纖維含量達(dá)顯著差異（P＜0.05）。按照國(guó)家飼料大麥標(biāo)準(zhǔn)，粗纖維含量一級(jí)≤5%、二級(jí)≤5.5%、三級(jí)≤6%來(lái)看。田大麥籽粒粗纖維含量沒(méi)有符合一級(jí)的品種，符合二級(jí)的有5個(gè)品種（云大麥8號(hào)、S500、云大麥7號(hào)、云大麥6號(hào)、云大麥13號(hào)），符合三級(jí)的有3個(gè)品種（云大麥5號(hào)、云大麥9號(hào)、云大麥3號(hào)）；地大麥粗纖維含量沒(méi)有符合一級(jí)的品種，符合二級(jí)的有3個(gè)品種（云大麥8號(hào)、云大麥7號(hào)、S500），符合三級(jí)的有4個(gè)品種（云大麥9號(hào)、云大麥6號(hào)、云大麥13號(hào)、云大麥5號(hào)）。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，田、地2種栽培方式對(duì)水分、蛋白質(zhì)、淀粉、粗纖維4種主要品質(zhì)指標(biāo)均有極顯著影響（P＜0.01）。所有的參試品種籽粒水分、淀粉含量地栽培均比田栽培含量高；蛋白質(zhì)含量田栽培比地栽培含量高；除云大麥9號(hào)外，其他品種田栽培方式粗纖維含量比地栽培含量低。六棱和二棱大麥2種栽培方式的水分、蛋白質(zhì)和粗纖維含量均達(dá)極顯著差異（P＜0.01），六棱大麥的2種栽培方式淀粉含量達(dá)顯著差異（P＜0.05）；二棱大麥淀粉含量達(dá)極顯著差異（P＜0.01）。田大麥蛋白質(zhì)含量高，粗纖維含量低更合適做飼料大麥。

3.1 云南大麥品質(zhì)對(duì)大麥應(yīng)用的影響

大麥以其適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、用途廣而在全世界種植，云南大麥種植面積居全國(guó)首位[7]。我國(guó)的啤酒和飼料專(zhuān)用大麥在品質(zhì)上離啤酒工業(yè)和飼料工業(yè)的要求尚有很大差距[8]。在大麥種植生產(chǎn)中，對(duì)品質(zhì)重視不足，使得大麥品質(zhì)難以得到保證，同時(shí)對(duì)于云南田、地2種栽培方式對(duì)品質(zhì)的影響鮮有研究，嚴(yán)重影響云南大麥的用途和經(jīng)濟(jì)效益。

大麥在云南畜牧業(yè)中占有重要地位，利用冬季種植大麥?zhǔn)墙鉀Q云南粗飼料不足的一種有效途徑，但皮大麥粗纖維含量過(guò)高是影響其作為單胃動(dòng)物飼料有效能值偏低的主要因素之一[9]，根據(jù)國(guó)家飼料用皮大麥標(biāo)準(zhǔn)（蛋白質(zhì)含量一級(jí)≥11.0%，粗纖維含量一級(jí)≤5%、二級(jí)≤5.5%、三級(jí)≤6%）來(lái)看，田大麥栽培方式下所有品種蛋白質(zhì)含量最低為12.15%，遠(yuǎn)高于一級(jí)飼料大麥的11.0%。田大麥粗纖維含量沒(méi)有符合一級(jí)的品種，符合二級(jí)的有5個(gè)品種，符合三級(jí)的有3個(gè)品種。地大麥粗纖維含量沒(méi)有符合一級(jí)的品種，符合二級(jí)的有3個(gè)品種，符合三級(jí)的有4個(gè)品種，11個(gè)試驗(yàn)品種除云大麥9號(hào)外，其他10個(gè)品種的纖維素含量田大麥均低于地大麥，相比較而言，田大麥更符合飼料大麥的標(biāo)準(zhǔn)，可能與田大麥種植過(guò)程中所具良好的水肥和光照條件有關(guān)。

啤酒大麥?zhǔn)瞧【乒I(yè)的主要生產(chǎn)原料，隨著我國(guó)啤酒釀造業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)啤酒大麥的需求量日益增多，但長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)產(chǎn)啤酒原料一直供不應(yīng)求，嚴(yán)重影響了啤酒釀造業(yè)的發(fā)展[10]，困擾國(guó)產(chǎn)啤酒大麥的首要因素是品質(zhì)尚不能滿足啤酒及麥芽工業(yè)的要求，主要是由于蛋白質(zhì)含量高、水敏性強(qiáng)等因素[8]。啤酒大麥的主要理化指標(biāo)為蛋白質(zhì)含量，啤酒大麥原料標(biāo)準(zhǔn)要求蛋白質(zhì)含量在9.0%～13.5%，其中一級(jí)和優(yōu)級(jí)蛋白質(zhì)含量要求在10.0%～12.5%，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求蛋白質(zhì)含量9.0%～13.5%。田大麥中有云大麥3號(hào)（蛋白質(zhì)含量12.15%，六棱）、云大麥5號(hào)（蛋白質(zhì)含量12.80%，六棱）、云大麥10號(hào)（蛋白質(zhì)含量13.00%，六棱）、云大麥1號(hào)（蛋白質(zhì)含量13.35%，六棱）、云大麥13號(hào)（蛋白質(zhì)含量13.50%，六棱）5個(gè)品種符合一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)率為45.45%；地大麥有云大麥9號(hào)（蛋白質(zhì)含量10.30%，二棱）、云大麥7號(hào)（蛋白質(zhì)含量10.55%，二棱）、云大麥6號(hào)（蛋白質(zhì)含量9.00%，二棱）、云大麥13號(hào)（蛋白質(zhì)含量9.15%，六棱）、云大麥5號(hào)（蛋白質(zhì)含量9.15%，六棱）、云大麥8號(hào)（蛋白質(zhì)含量9.85%，二棱）6個(gè)品種符合二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)率為54.55%。在云南省大麥品種區(qū)試中，通常按照二棱為啤酒大麥組，六棱為飼料大麥組來(lái)進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)，而本研究發(fā)現(xiàn)，田大麥蛋白質(zhì)符合啤酒大麥標(biāo)準(zhǔn)的5個(gè)品種均為六棱，地大麥蛋白質(zhì)符合啤酒大麥標(biāo)準(zhǔn)的6個(gè)品種中，4個(gè)為二棱、2個(gè)為六棱，說(shuō)明在具體的應(yīng)用中不能僅僅依靠棱型來(lái)進(jìn)行專(zhuān)用大麥的劃分，還要根據(jù)具體的品質(zhì)指標(biāo)來(lái)決定其用途。

3.2 田、地2種栽培方式對(duì)4種品質(zhì)指標(biāo)的影響

田、地2種栽培方式主要是體現(xiàn)在灌水和肥料上的差異，對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)必然產(chǎn)生很大的影響[4]。通過(guò)分析顯示，田、地2種栽培方式對(duì)水分、蛋白質(zhì)、淀粉和粗纖維含量均呈極顯著差異（P＜0.01），說(shuō)明田、地2種栽培方式對(duì)于11個(gè)大麥品種的4種品質(zhì)指標(biāo)有極顯著的影響。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，除云大麥9號(hào)田栽培粗纖維比地栽培含量高外，其他參試品種水分、淀粉、粗纖維3種指標(biāo)田栽培均比地栽培含量低，蛋白質(zhì)含量田栽培比地栽培含量高。大麥籽粒蛋白質(zhì)含量既受遺傳控制，又易受環(huán)境的影響[11]，前人對(duì)大麥進(jìn)行干旱脅迫和不同灌水研究，發(fā)現(xiàn)干旱脅迫下籽粒的蛋白質(zhì)和淀粉含量升高[12-13]，而灌水多和少對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響不顯著[14]。而在本研究中，地大麥栽培方式籽粒蛋白質(zhì)含量比田大麥的含量低，淀粉含量則比田大麥高，這與前人研究均不一致，可能與本研究中地大麥并不是受到嚴(yán)格意義上的干旱脅迫，以及其生育期內(nèi)有降雨發(fā)生有關(guān)。