拔節(jié)期漬害對小麥品質(zhì)及餅干制品的影響

宋桂成 余桂紅 姚金保 張平平 張鵬 馬鴻翔

摘??? 要：為了研究小麥拔節(jié)期漬害對小麥籽粒和加工品質(zhì)的影響，通過試驗池淹水的方式，設置對照和漬水2周、3周3個水平的試驗，研究了拔節(jié)期漬害對籽粒的容重、千粒質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量、粒徑和硬度，面粉的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、降落數(shù)值、SDS沉淀值和SRC，以及面團的揉混儀參數(shù)、粉質(zhì)儀參數(shù)和拉伸儀參數(shù)等小麥品質(zhì)相關性狀的影響。結(jié)果表明：拔節(jié)期漬水2周，漬害對籽粒蛋白質(zhì)含量、面粉蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和蔗糖SRC值及面團的峰值時間、峰值面積、形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)儀分數(shù)、拉伸能量、延伸度和拉伸比無顯著影響;拔節(jié)期漬水2周以上，小麥的容重、千粒質(zhì)量、籽粒蛋白含量、粒徑和籽粒硬度指數(shù)顯著降低，面粉蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、降落數(shù)值、SDS沉淀值和4種SRC值顯著降低，面團的峰值面積和延伸度顯著降低，面團阻力增加，面團的其他流變學特性影響不顯著，餅干直徑顯著減小。可見，漬害2周以上對小麥品質(zhì)相關性狀有顯著影響，并影響餅干品質(zhì)等相關指標。

關鍵詞：拔節(jié)期;漬害;品質(zhì);面團;餅干

中圖分類號：S512.1;S342.2???????????????? 文獻標識碼：A??????????? ??? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.01.002

Effect of Waterlogging on Wheat Quality and Biscuit Products at Jointing Stage

SONG Guicheng1， YU Guihong1， YAO Jinbao1， ZHANG Pingping1， ZHANG Peng1， MA Hongxiang2

（1.Institute of Food Crop， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing， Jiangsu 210014， China; 2. College of Agricultural， Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu? 225009， China）

Abstract：In order to study the effects of waterlogging on wheat grain and processing quality at jointing stage， the effects of waterlogging on grain volume weight， 1 000 grain weight， protein content， grain diameter and hardness， flour protein content， wet gluten content， falling value， SDS sedimentation value and SRC， dough mixograph parameters， farinograph parameters and extensometer parameters and biscuit diameter were studied by setting up control and waterlogging for 2 and 3 weeks. The results showed that waterlogging for 2 weeks at jointing stage had no significant effect on grain protein content， flour protein content， wet gluten content， sucrose SRC value， peak time， peak area， formation time， stability time， farinograph fraction， stretching energy， elongation and stretching ratio of dough. After waterlogging for more than 2 weeks at jointing stage， the grain volume weight， 1 000 grain weight， grain protein content， grain size and grain hardness index， the flour protein content， wet gluten content， falling number， SDS sedimentation value and four SRC values， the peak area and elongation of dough decreased significantly， dough resistance increased. The diameter of biscuit decreased significantly， but other rheological properties of dough had no significant effect. It could be seen that waterlogging for more than 2 weeks had a significant effect on the correlation of wheat quality and biscuit quality.

Key words： jointing stage; waterlogging; quality; dough; biscuit

天津農(nóng)業(yè)科學? Tianjin Agricultural Sciences

2022，28（1）：6-9

·作物栽培與設施園藝

漬害是長江中下游地區(qū)常見的一種農(nóng)業(yè)災害，夏收作物因漬害影響，每年減產(chǎn)30%～50%[1]。隨著全球極端天氣頻發(fā)，長江中下游地區(qū)雨量增多，尤其3—4月（小麥拔節(jié)至灌漿期）小麥受漬天數(shù)比率呈現(xiàn)增加趨勢[2]。拔節(jié)孕穗期是小麥需水的臨界期，拔節(jié)孕穗期漬害影響N素和K元素的吸收，導致地上部分干物質(zhì)積累明顯降低，成穗率、穗粒數(shù)降低，籽粒蛋白質(zhì)、維生素B2和各種氨基酸含量下降，最終導致產(chǎn)量下降和營養(yǎng)品質(zhì)降低[3]。小麥花期漬害導致葉片光合速率降低，硝酸還原酶（NR）活性、葉綠素含量和超氧化物歧化酶（SOD）下降，過氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量上升，脫落酸（ABA）含量上升、赤霉素（GA）含量下降，植株生理功能衰退[4]。孕穗期漬害降低穗粒數(shù)影響小麥產(chǎn)量，地下水埋深在0～30 cm顯著降低籽粒蛋白質(zhì)和淀粉含量[5]。研究發(fā)現(xiàn)，小麥灌漿期澇漬害，有效穗數(shù)和穗粒數(shù)降低是引起產(chǎn)量降低的主要因素，受漬害7 d顯著影響吹泡儀參數(shù)，但對粉質(zhì)儀參數(shù)沒有顯著影響，處理間蛋白質(zhì)含量和SDS沉降值無顯著差異[6]。花后漬水隨漬水時長增加，小麥面團形成時間、穩(wěn)定時間和承受力下降比例增加[7]。實際上，漬害不僅導致小麥籽粒的淀粉和蛋白質(zhì)含量下降，而且導致蛋白組分中麥谷蛋白和醇溶蛋白含量降低，最終使面粉面筋特性和加工品質(zhì)特性降低[8]。目前，關于漬害與小麥產(chǎn)量關系的研究主要側(cè)重在生理機制方面，關于漬害脅迫與小麥品質(zhì)關系的研究主要側(cè)重在花后和灌漿期，拔節(jié)期漬害對小麥品質(zhì)影響的報道極少。拔節(jié)期漬害不僅影響小麥的產(chǎn)量，而且影響小麥的面團流變學特性[9]，拔節(jié)到抽穗灌漿期也是小麥育種選育的關鍵時期[10]。因此，研究拔節(jié)期漬害脅迫與小麥品質(zhì)的關系對小麥生產(chǎn)加工及育種具有重要的參考意義。本試驗通過拔節(jié)期人工模擬漬害，研究拔節(jié)期不同漬害程度對小麥品質(zhì)的影響，為長江中下游麥區(qū)小麥生產(chǎn)和育種提供理論與技術依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為‘寧16023’，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所小麥室提供。該品種在多點試驗中耐漬性適中，且為軟質(zhì)品種，較適宜做餅干。因此，本實驗主要探討漬害對耐漬性適中的小麥品種品質(zhì)的影響。

1.2 試驗設計

試驗于2018年11月12日在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院院內(nèi)試驗池進行。試驗池面積9 m2（長6 m，寬1.5 m），池深2 m，每個池子有專用的進出水口，可保證池內(nèi)保持一定的水位。試驗池土壤氮含量141.2 mg ·kg-1，有機質(zhì)含量25.6 g·kg-1。試驗設置對照、漬水2周、漬水3周3個水平，3次重復。每池為1個試驗小區(qū)，行長1.5 m，行距0.25 m，株距0.05 m。生長管理參照大田標準，總施肥量144 kg·hm-2復合肥（N、P、K比例分別為18%），60%作為基肥，40%淹水處理后施用。于2019年3月1日拔節(jié)期漬水處理，漬水處理期保持池內(nèi)地面3 cm水位。漬水處理2周和3周后，排盡池內(nèi)水。2019年5月29—30日收獲，每區(qū)分別收獲，測定籽粒相關的品質(zhì)性狀。

1.3 測定指標及方法

采用SKCS 4100單籽谷物質(zhì)量分析儀（瑞典波通儀器公司）測定籽粒硬度和千粒質(zhì)量;采用DA 7200近紅外分析儀（瑞典波通儀器公司）測定籽粒蛋白含量和面粉蛋白含量;采用Mixograph 揉混儀（美國National公司） 測定面團流變特性的峰值時間和峰值面積，參照AACC 54-40A 法操作;采用粉質(zhì)儀（東方孚德JFZD）和拉伸儀（東方孚德JLMD150）測定面團流變特性的形成時間、穩(wěn)定時間、吸水率、粉質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、拉伸能量、延伸度、阻力、拉伸比，參照GB/T 14614-2019和GB/T 14615-2019操作;參照GB/T 35866-2018 采用微量法（1 g）測定水、5%乳酸、5%碳酸鈉和50%蔗糖4 種溶劑的SRC 值;參照AACC10-52法制作餅干。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理，Duncan's multiple range test法進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 拔節(jié)期漬害對小麥籽粒性狀的影響

由表1可知，拔節(jié)期隨漬水處理時間延長，小麥的容重、千粒質(zhì)量、籽粒蛋白質(zhì)含量和粒徑均顯著降低，籽粒硬度指數(shù)降低不顯著。漬水處理3周，小麥的容重、千粒重和粒徑比漬水處理2周低，兩種處理間沒有顯著差異，但兩種處理與對照相比顯著降低。漬水處理3周，籽粒硬度指數(shù)較處理2周和對照顯著降低。這些結(jié)果表明，拔節(jié)期漬水2周以上顯著影響小麥的飽滿程度，降低籽粒的千粒質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量、籽粒直徑和籽粒硬度指數(shù)。

2.2 拔節(jié)期漬害對小麥面粉相關的品質(zhì)特性的影響

由表2可知，拔節(jié)期隨漬水處理時間延長，小麥面粉蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、降落數(shù)值、SDS沉淀值和4種SCR值顯著降低。漬水處理3周，面粉蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和SDS沉淀值比漬水處理2周低，處理2周的面粉蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量與對照沒有差異，處理2周的SDS沉淀值與3周沒有顯著差異。漬水處理2周與3周的水、5%碳酸鈉SRC和50%蔗糖存在顯著差異，5%乳酸沒有顯著差異。這些結(jié)果表明，拔節(jié)期漬水2周以上可顯著降低面粉蛋白質(zhì)和濕面筋的含量，同時導致降落數(shù)值、SDS沉淀值顯著降低和4種SRC值降低。

2.3 漬害對面團流變學特性的影響

由表3可知，拔節(jié)期隨漬水處理延長，面團的峰值面積和延伸度顯著降低，面團的阻力顯著增加。拔節(jié)期漬水對面團的峰值時間、形成時間、穩(wěn)定時間、吸水率、粉質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、拉伸能量和拉伸比50沒有顯著影響。漬水處理3周，面團的峰值面積和延伸度降低幅度較大，分別為9.98，4.49個百分點;面團的阻力50增加4.24個百分點。漬水2周和3周增加面團的形成時間、粉質(zhì)質(zhì)量分數(shù)拉伸比，降低面團的吸水率，但是均未達到顯著水平。這些結(jié)果表明，拔節(jié)期漬水2周以上可顯著降低面團的峰值面積和延伸度，增加面團的阻力，但是對面團的其他流變學特性沒有顯著影響。

2.4 漬害對餅干品質(zhì)的影響

由圖1可知，拔節(jié)期漬水導致小麥粉制作的餅干直徑減小。漬水處理2周，小麥粉制作的餅干直徑與對照沒有顯著差異;漬水處理3周，小麥粉制作的餅干直徑與對照存在顯著差異。這些結(jié)果表明，拔節(jié)期漬水2周以上嚴重影響小麥面粉特性導致制作餅干直徑顯著減小。

3 結(jié)論與討論

在小麥生長發(fā)育及品質(zhì)形成過程中，水分通過參與植株干物質(zhì)的形成、積累及運輸，影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的形成[11]。漬害時間越長對小麥籽粒性狀的影響越大[12]。研究表明，小麥籽粒越飽滿、結(jié)構(gòu)緊密，容重則越大，反之容重則小[13]。小麥容重與千粒質(zhì)量呈正相關，籽粒平均質(zhì)量越大，籽粒容重越高[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，漬水2周和3周小麥千粒質(zhì)量顯著降低，籽粒直徑顯著降低，容重顯著降低;千粒質(zhì)量分別降低7.58，9.10個百分點，籽粒直徑分別降低3.47，3.79個百分點，容重分別降低4.95，5.16個百分點。漬水2周以上顯著降低籽粒直徑和千粒質(zhì)量，飽滿度（籽粒直徑）和千粒質(zhì)量的降低導致容重下降，與前人的研究結(jié)論一致。向永玲等[6]研究表明，灌漿期澇漬處理7 d，小麥面粉蛋白質(zhì)含量稍有升高，處理與對照沒有差異，這與宋桂成等[9]結(jié)論一致。但是本研究發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期漬水2周籽粒蛋白質(zhì)含量與對照沒有顯著差異，這與宋桂成等[9]結(jié)果一致;處理2周以上，籽粒蛋白質(zhì)含量顯著降低，與前者的結(jié)論不同。研究表明，漬害對小麥各個發(fā)育時期的影響不同，拔節(jié)期至灌漿期對漬害較為敏感[15];拔節(jié)孕穗期漬害越長對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響越大，籽粒蛋白質(zhì)含量降低較大[3， 12]。本研究發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期漬水2周以上，籽粒蛋白質(zhì)含量顯著降低，這與前人的研究結(jié)果一致。小麥發(fā)育后期氣溫逐漸升高，灌漿期氣溫較高，田間水分蒸散量較大，降低了土壤含水量，有利于漬害程度減低[2];另外，漬害時間越短對小麥的品質(zhì)的影響越小[16]。因此，向永玲等[6]認為灌漿期漬水7 d對小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響沒有顯著差異，可能由于漬水時長短;而本研究拔節(jié)期漬水2周以上，漬水時間長導致籽粒蛋白含量顯著降低。本研究發(fā)現(xiàn)，漬水導致籽粒硬度降低，與宋桂成等[9]的結(jié)果一致。事實上，籽粒硬度與籽粒形成過程成分含量直接相關[17]，受環(huán)境影響品種間的硬度指數(shù)差異較大[18]。因此，受漬害影響時間越長，籽粒硬度降低越明顯。

小麥品質(zhì)特性受環(huán)境因子和栽培措施的影響[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期漬水處理2周，小麥面粉降落數(shù)值、SDS沉淀值、水SCR值、5%碳酸鈉SRC值和乳酸SRC值顯著降低，漬水處理2周以上，面粉品質(zhì)性狀指標均降低，這與宋桂成等[9]和向永玲等[6]的研究結(jié)果一致。拔節(jié)期漬水對面團的峰值時間、形成時間、穩(wěn)定時間、吸水率、粉質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、拉伸能量和拉伸比沒有顯著影響，這與向永玲等[6]的研究結(jié)果一致。由以上結(jié)果和表3可以看出，拔節(jié)期漬水2周以上影響面粉的品質(zhì)特性，對面團的峰值面積和延伸度影響較顯著。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期漬水2周和3周導致小麥粉制作的餅干直徑減小，但沒有顯著差異。貯藏蛋白組分含量特征、溶劑保持力等性狀與餅干直徑顯著相關[20]。本研究中，拔節(jié)期漬水導致蛋白組分和4種溶劑保持力改變可能是導致餅干直徑減小的直接原因。

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收稿日期：2021-07-27

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術產(chǎn)業(yè)技術體系（CARS-03）

作者簡介：宋桂成（1983—），男，河南南陽人，助理研究員，主要從事抗逆與小麥品質(zhì)遺傳育種方面研究。