王莉梅,宿振起,馬 樂,呂亮杰,劉玉平,陳希勇,李 輝
(河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所,河北省作物遺育種實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 050031)
我國從20世紀(jì)80年代開始開展優(yōu)質(zhì)小麥育種研究,在品質(zhì)改良和產(chǎn)量提高上取得了一定成績,并選育出了一大批優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的小麥品種[1~3]。河北省早在1996年就設(shè)立了冀中南優(yōu)質(zhì)小麥區(qū)域試驗(yàn),從1998年開始審定優(yōu)質(zhì)小麥品種,到2017年相繼審定了大批優(yōu)質(zhì)小麥品種,促進(jìn)了河北省優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著人們生活水平的提高和小麥面粉加工業(yè)的發(fā)展,市場上對(duì)優(yōu)質(zhì)小麥的需求越來越多、要求越來越高。但是,優(yōu)質(zhì)小麥品種存在產(chǎn)量低、綜合農(nóng)藝性狀較差、不能滿足加工企業(yè)需求、檢測復(fù)雜等不足,限制了優(yōu)質(zhì)小麥的大面積種植[4,5]。國內(nèi)很多學(xué)者對(duì)全國不同區(qū)域優(yōu)質(zhì)專用小麥的生態(tài)區(qū)劃[6~11],以及優(yōu)質(zhì)小麥品種的品質(zhì)性狀和產(chǎn)量性狀[12~19]進(jìn)行了綜述與分析,對(duì)優(yōu)質(zhì)小麥育種研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要作用。本研究對(duì)1998~2017年河北省審定的冀中南優(yōu)質(zhì)組的45個(gè)優(yōu)質(zhì)小麥品種進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),探討河北省優(yōu)質(zhì)小麥的發(fā)展趨勢,旨為解決優(yōu)質(zhì)小麥在品種選育、種植與生產(chǎn)、加工等方面存在的問題提供參考建議。
由于只有近年來才開始測定面粉的拉伸特性,因此在本文中僅就粗蛋白含量和粉質(zhì)參數(shù)進(jìn)行分析。優(yōu)質(zhì)小麥品種的品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)均來自其冀中南優(yōu)質(zhì)組區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果。
1998~2017年通過河北省審定(冀中南優(yōu)質(zhì)組)的優(yōu)質(zhì)小麥品種共有45個(gè),其蛋白質(zhì)含量(干基)、濕面筋含量(14%水分基)、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間范圍分別為13.81%~17.23%、28.36%~48.90%、55.10~67.85 mL和5.00~53.00 min(表1)。按照2016年8月30日農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)(國家級(jí))》,根據(jù)粗蛋白含量和粉質(zhì)參數(shù),將這45個(gè)優(yōu)質(zhì)小麥品種劃分為3個(gè)等級(jí)(表2)。其中,有9個(gè)品種達(dá)到強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn),占總數(shù)的20.0%;19個(gè)品種達(dá)到中強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn),占42.2%;17個(gè)品種為中筋小麥,占37.8%。也就是說,審定的優(yōu)質(zhì)小麥中優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋和中強(qiáng)筋小麥占62.2%,優(yōu)質(zhì)中筋品種占有一定的比例。
表1 1998~2017年河北省審定優(yōu)質(zhì)小麥品種的品質(zhì)性狀Table 1 The quality traits of high quality wheat varieties approved in Hebei Province from 1998 to 2017
表2 1998~2017年河北省審定各等級(jí)優(yōu)質(zhì)小麥品種的數(shù)量及其比例Table 2 The number and proportion of different grades of high quality wheat varieties approved in Hebei Province from 1998 to 2017
根據(jù)2016年農(nóng)業(yè)部《主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)(國家級(jí))》,對(duì)河北省優(yōu)質(zhì)小麥品種和普通小麥品種的各個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行分級(jí)。結(jié)果(表3)顯示,審定的優(yōu)質(zhì)小麥中,所有品種的蛋白質(zhì)含量均達(dá)到了強(qiáng)筋和中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),其中,39個(gè)品種(占86.7%,蛋白質(zhì)含量14.4%~17.2%)達(dá)到或超過強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),6個(gè)品種(占13.3%,蛋白質(zhì)含量13.81%~13.97%) 達(dá)到中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)但未達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn);35個(gè)品種(占77.8%)的濕面筋含量(30.55%~48.90%)達(dá)到或超過強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),8個(gè)品種(占17.8%)達(dá)到中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),2個(gè)品種(占4.4%,濕面筋含量<28.5%) 屬于中筋標(biāo)準(zhǔn);18個(gè)品種(占40.0%)的吸水率(≥60%) 達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),15個(gè)品種(占33.3%) 處于中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),12個(gè)品種(吸水率<58%) 處于中筋標(biāo)準(zhǔn);33個(gè)品種 (占73.3%) 的穩(wěn)定時(shí)間(10.6~53.0 min) 達(dá)到或超過強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),9個(gè)品種(占20.0%,7.3~9.8 min) 屬于中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),3個(gè)品種(占6.7%)屬于中筋標(biāo)準(zhǔn)。
按照各品質(zhì)參數(shù)達(dá)到優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋和中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)的品種數(shù)量比例進(jìn)行排序發(fā)現(xiàn),粗蛋白含量達(dá)標(biāo)率達(dá)到了100%;其次是濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間和吸水率,達(dá)標(biāo)率依次為95.6%、93.3%和73.3%??梢钥闯觯瑵衩娼詈?、穩(wěn)定時(shí)間和吸水量是影響河北省優(yōu)質(zhì)小麥品種等級(jí)的重要因素,尤其是在新的國家審定標(biāo)準(zhǔn)中,吸水率成為影響優(yōu)質(zhì)小麥品質(zhì)等級(jí)的重要參數(shù)。
將審定的優(yōu)質(zhì)小麥品種與普通小麥品種進(jìn)行產(chǎn)量分析,結(jié)果(表4) 顯示,2000~2003年優(yōu)質(zhì)小麥品種的產(chǎn)量基本上在7 000 kg/hm2以內(nèi),平均為6 535.92 kg/hm2;2004年以后優(yōu)質(zhì)小麥品種的產(chǎn)量在 7 400~8 300 kg/km2,平均為 7 704.6 kg/hm2,較2000~2003年產(chǎn)量平均值提高了17.9%。在這2個(gè)時(shí)間段,普通小麥的產(chǎn)量從6 500~7 000 kg/hm2增加到7 300~9 000 kg/hm2,平均產(chǎn)量從6 784.7 kg/hm2增加到7 994.6kg/km2,平均產(chǎn)量增幅為17.8%??梢钥闯?,優(yōu)質(zhì)小麥品種的產(chǎn)量提高幅度與普通小麥基本相同。
表3 1998~2017年河北省審定優(yōu)質(zhì)小麥各品質(zhì)性狀的級(jí)別分布情況Table 3 The grades of quality trait parameters of high quality wheat varieties approved in Hebei Province from 1998 to 2017
表4 1998~2017年河北省審定優(yōu)質(zhì)小麥品種的產(chǎn)量情況(kg/hm2)Table 4 The yield of high quality wheat varieties approved in Hebei Province from 1998 to 2017
世界主要產(chǎn)麥國美國、加拿大和澳大利亞等均將小麥的審定與推廣按照品質(zhì)生態(tài)進(jìn)行區(qū)劃[6]。我國在這方面也進(jìn)行了很多研究[7~10],早在1993年徐兆飛等對(duì)山西省小麥品質(zhì)進(jìn)行了區(qū)劃研究[11,12]。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)我國優(yōu)質(zhì)小麥的區(qū)域分布進(jìn)行了研究,認(rèn)為我國優(yōu)質(zhì)小麥的強(qiáng)筋性從北往南逐漸減弱,河北省冀中南地區(qū)適合種植中強(qiáng)筋和中筋小麥品種[13]。冀中南小麥主產(chǎn)區(qū)位于我國黃淮北部冬麥區(qū),處于北緯36°~38°,地勢平坦,土壤肥沃,水質(zhì)優(yōu)良,氣候溫和,光熱資源豐富,年均降水量500 mm以上,利于小麥蛋白質(zhì)和面筋的形成與積累,小麥生產(chǎn)條件得天獨(dú)厚。該區(qū)域在農(nóng)業(yè)部全國小麥品質(zhì)區(qū)劃中屬于黃淮北部強(qiáng)筋麥區(qū)(冀南優(yōu)質(zhì)麥優(yōu)勢帶)和華北北部強(qiáng)筋麥區(qū)(冀中優(yōu)質(zhì)麥優(yōu)勢帶),是全國強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋小麥的最適宜地區(qū)之一。
近幾年,我國加強(qiáng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革,提高農(nóng)業(yè)供給體系質(zhì)量和效率,使得農(nóng)產(chǎn)品供給數(shù)量充足,品種和質(zhì)量契合消費(fèi)者的需要。我國的面食制品主要是饅頭和面條,隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,城鎮(zhèn)居民越來越多,饅頭和面條的加工已由家庭手工制作向機(jī)械加工轉(zhuǎn)變。而機(jī)械加工對(duì)面粉加工品質(zhì)要求較高[14]。穩(wěn)定時(shí)間是反映面團(tuán)品質(zhì)的重要參數(shù),很多研究認(rèn)為,北方饅頭和面條的質(zhì)量與穩(wěn)定時(shí)間關(guān)系密切[15~17]。普通小麥品種穩(wěn)定時(shí)間很短,不符合機(jī)械加工的要求;而穩(wěn)定時(shí)間適中的優(yōu)質(zhì)中強(qiáng)筋和中筋小麥品種更適合工業(yè)化要求。強(qiáng)筋麥?zhǔn)亲钸m合制作面包的小麥,現(xiàn)代人們的生活習(xí)慣對(duì)面包的需求越來越多,市場上面包粉的價(jià)格也是普通小麥面粉的3~4倍,因此,種植優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥既能滿足消費(fèi)者的需要,也有利于農(nóng)民增收。
在我國最新制定的優(yōu)質(zhì)小麥審定標(biāo)準(zhǔn)中增加了拉伸特性參數(shù),審定標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。同時(shí),小麥加工企業(yè)根據(jù)不同食品的加工特點(diǎn),均建立了企業(yè)自身的品質(zhì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此,在優(yōu)質(zhì)小麥育種過程中,必須考慮蛋白質(zhì)含量、粉質(zhì)參數(shù)和拉伸參數(shù)的協(xié)同提高,而且要結(jié)合加工企業(yè)的需求加以篩選。目前審定和推廣的優(yōu)質(zhì)小麥存在抗病性差、抗寒性差、產(chǎn)量低而不穩(wěn)、千粒重低等問題,制約了優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的穩(wěn)定,從而影響了農(nóng)民種植的積極性和生產(chǎn)效益。因此,在優(yōu)質(zhì)小麥培育過程中,應(yīng)在注重提高品質(zhì)性狀的同時(shí),必須不斷改良其綜合農(nóng)藝性狀,確保最大程度地降低生物脅迫和非生物脅迫給優(yōu)質(zhì)小麥種植帶來的產(chǎn)量和品質(zhì)損失。