張鳳琴,王向東,李 倩,逯臘虎,肖俊紅,許玉娟
(山西省農業(yè)科學院小麥研究所,山西臨汾 041000)
我國是小麥生產和消費大國[1],優(yōu)質專用麥粉市場正在逐步形成和完善中。小麥品質主要受小麥谷蛋白多少和質量的影響,籽粒中淀粉種類及其比例對小麥面粉品質具有較大影響[2]。使用糯小麥調節(jié)小麥面粉中的直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例,能有效地調控小麥粉的加工品質和加工產品的商品品質[3-4]。與普通小麥淀粉相比,糯小麥淀粉具有糊化溫度和回生值低等特點,因此,具有較強的抗老化性能[5-8]。近年來,消費者對優(yōu)質專用麥粉的需求增加,使育種者對糯小麥的研究越來越重視[9-10]。糯小麥研究始于20世紀90年代,日本和澳大利亞的學者進行了較深入的研究,我國也在同時期開始了小麥Wx基因純合體研究[11]。山西省農業(yè)科學院的科研人員于2001年開始了冬性糯小麥品種的選育研究,主要采用人工重組、分離技術,篩選Wx基因純合體,獲得高支鏈淀粉小麥[12-14],并于2015年選育成功山西省第1個全糯性冬小麥品種晉麥99號[15]。該品種支鏈淀粉含量近100%(占淀粉比例),糯性優(yōu)良,富含硒、鋅等微量元素。因晉麥99號支鏈淀粉含量大大高于普通小麥、容重較高[16],結合品種生物學特點研究與其配套的栽培技術,對新品種的示范應用具有重大意義。
晉麥99號為全糯小麥品種,其生物學特性:幼苗半匍匐,葉色淡綠,根系發(fā)達,分蘗力強,生長勢強,成穗率中等。成株株型半緊湊,長勢好,株高82~87 cm,莖稈呈紫色(乳熟期),穗長6.5~7.2 cm,穗層較整齊,長芒、白殼、紡錘形穗,小穗密度中等,穗色淺綠,落黃好。成穗數450萬~570萬穗/hm2,穗粒數30~40粒,千粒質量38~42 g,籽粒為白粒、蠟質、飽滿,粒質中等??箖鲂暂^強,抗倒性中等,抗青干。熟期與對照晉麥47號相同。
晉麥99號品質特點:糯性優(yōu)良,支鏈淀粉含量近100%。品質獨特,粗蛋白質(干基)14.59%,容重778 g/L;濕面筋含量30.0%,沉淀值30.8 mL;吸水量72.1mL/100g;形成時間3.2min;穩(wěn)定時間1.5min;弱化度199 F.U;粉質質量指數40 mm;評價值39;硬度61.1。營養(yǎng)豐富,含鋅30.3mg/kg、硒0.138mg/kg。
目前,針對糯小麥特性的栽培研究少見報道。本試驗就播量、播期、施肥比例、補水灌溉等核心生產技術開展了系統試驗[17-18],并取得階段性結果。
晉麥99號種子由山西省農業(yè)科學院小麥研究所提供。
1.2.1 適宜播量的確定 播量設3個處理:處理1.小播量(112.5kg/hm2);處理2.中播量(225.0kg/hm2);處理3.大播量(337.5 kg/hm2)。3次重復,隨機區(qū)組排列,每小區(qū)13 m2,苗后在小區(qū)內固定樣段(長1 m,寬0.2 m)采集數據。分析播量對冬前總莖蘗數、有效分蘗數、穗粒數、千粒質量、小區(qū)樣段產量的影響。
1.2.2 適宜播期的確定 播期試驗種植于山西省農業(yè)科學院小麥研究所內試驗地,設早、中、晚3個播期處理,早播期為9月25日,中播期為10月1日,晚播期為10月6日,每2個播期間隔5 d,3次重復,隨機區(qū)組排列,苗后小區(qū)內固定樣段收集數據。通過研究分析不同播期對糯小麥冬前總莖蘗數、株高、有效分蘗數、穗粒數、千粒質量的影響。
1.2.3 施肥比例的確定 試驗肥料選用肥效、比例穩(wěn)定性高的品種,磷酸二銨(含P2O546%,N 18%)和尿素(含N 46%)。肥料設5個處理:處理1.不施肥(缺磷缺氮);處理2.P,N比4.8∶0(多磷少氮);處理 3.P,N比 2.7∶6.0(中磷高氮);處理 4.P,N比5.4∶3.0(高磷中氮);處理 5.P,N比 2.7∶3.0(中磷中氮)。施肥方式為按比例條帶施肥,苗后每處理隨機選取3個固定樣段采集數據。分析不同施肥處理對晉麥99號樣段產量、株高、千粒質量的影響。
1.2.4 灌溉時期的確定 補灌試驗采用條區(qū)排列,分為2種處理,一是全生育期不灌溉,二是在返青期微噴補灌一次,補水量300 t/hm2。成熟后對固定樣段株高、公頃穗數、穗粒數、千粒質量等性狀進行調查。
對采集數據用Excel軟件進行分析并繪制圖表。
從表1可以看出,在試驗范圍內,播量對晉麥99號的株高、穗粒數和千粒質量影響較小,處理間差異不顯著;對總莖蘗數、有效分蘗數和產量影響顯著。播量對冬前總莖蘗和次年有效分蘗數的影響很大,播量在112.5~225.0 kg/hm2變化時,冬前總莖蘗數和次年有效分蘗數協同線性增長;播量對產量影響顯著,當播量為225.0 kg/hm2時,產量出現峰值,表明該播量在試驗范圍內為最佳播量。
表1 不同播量處理下小麥產量及其構成因素分析
由圖1,2可知,隨播期推遲冬前分蘗數減少趨勢明顯,而過早播種對有效分蘗數影響較大;不同播期對晉麥99號植株高度(圖3)、穗粒數(圖4)影響較小,千粒質量(圖5)表現峰態(tài)變化,從試驗中晉麥99號產量結構整體分析,產量最高的播期應在10月1日前后,與當地普通小麥播期相一致,提前播種減產趨勢大于晚播。
從圖6可以看出,不同肥料施用比例對晉麥99號產量影響顯著,其中,處理2施肥水平產量最高,該處理相當于施用磷酸二銨225 kg/hm2,肥料處理3和處理4明顯低于處理2水平,而處理5水平產量更低一些,其效應產生的真實原因有待進一步試驗證實。
由圖7可知,不同施肥處理對晉麥99號株高影響不明顯,當氮磷平衡施用時,植株高度明顯增加,大大增加了倒伏風險,對該品系高產穩(wěn)產極為不利。處理3接近于普通小麥專用肥料,從經濟角度考慮,處理3比較適合。糯小麥專用肥料還有待進一步精細化研究結果支持。
從圖8可以看出,不同施肥處理對千粒質量的影響顯著,表明肥料對產量的影響主要是通過千粒質量來實現的,氮肥對千粒質量的影響大于磷肥;而磷肥對產量結構的影響主要表現在促進分蘗、提高有效分蘗上。
從表2可以看出,晉麥99號補灌試驗中,處理2株高、有效分蘗數、穗粒數、千粒質量均高于處理1,但與處理1間差異不顯著;處理2產量顯著高于處理1。晉麥99號微噴灌補灌試驗結果表明,在旱地生產條件下,土壤水分始終是產量提高的最大限制因素。
表2 不同灌溉處理對晉麥99號產量及其構成因素的影響
晉麥99號為全糯性小麥品種,糯性品質特點和生物學特點決定了實現優(yōu)質高產的獨特生產技術。根據試驗結果分析,初步形成晉麥99號生產技術要點:結合整地一次性施足底肥,一般每公頃施N 125~130 kg,P2O5120~135 kg;于適播期 9 月25日至10月5日間,適量播種,播量一般控制在185~225 kg/hm2。擴澆地生產時,可結合返青,補灌水300 t/hm2,以利于植株發(fā)育,促進穗分化,形成較好的產量結構。在小麥揚花后期,務必運用“一噴三防”技術,有效防治麥田蚜蟲、紅蜘蛛、小麥白粉病、銹病等主要病蟲害,提高小麥抵御干熱風能力,有效保障粒質量,取得高產。