9份歐洲引進(jìn)啤酒大麥的產(chǎn)量及品質(zhì)分析

包奇軍，潘永東，張華瑜，柳小寧，徐銀萍，火克倉(cāng)，張東佳，陳文慶

(甘肅省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所，甘肅蘭州 730070)

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9份歐洲引進(jìn)啤酒大麥的產(chǎn)量及品質(zhì)分析

包奇軍，潘永東，張華瑜，柳小寧，徐銀萍，火克倉(cāng)，張東佳，陳文慶

(甘肅省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所，甘肅蘭州 730070)

摘要：為了篩選適宜甘肅河西走廊種植的優(yōu)質(zhì)啤酒大麥品種及種質(zhì)，通過(guò)多年試驗(yàn)，對(duì)引進(jìn)的9份歐洲啤酒大麥進(jìn)行產(chǎn)量及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，Scarlett為中早熟品種，其余均為中晚熟品種；總體株高較矮，穗長(zhǎng)較短，分蘗成穗數(shù)較高，其中Pasadena、KH.LEDI、KH.DAMA和Jubelete成穗數(shù)在900萬(wàn)·hm-2以上，屬高分蘗品種；所有品種均出現(xiàn)條紋病，且Pasadena還出現(xiàn)黑穗??；四年平均產(chǎn)量介于8 084.57～8 666.27 kg·hm-2之間，均較對(duì)照甘啤4號(hào)減產(chǎn)，但Pasadena和Scarlett減產(chǎn)幅度不大；籽粒品質(zhì)均達(dá)國(guó)家優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；麥芽水分、蛋白質(zhì)、β-葡聚糖含量以及糖化力較低，可溶性氮含量、庫(kù)值、濁度、a-氨基氮含量、pH值、黏度、a-淀粉酶含量較高，5個(gè)品種細(xì)粉浸出物超過(guò)對(duì)照，其中KH.LEDI細(xì)粉浸出物達(dá)82.1%。綜上所述，Pasadena和Scarlett可進(jìn)一步試驗(yàn)示范推廣，其他參試品種可作為優(yōu)質(zhì)親本加以利用。

關(guān)鍵詞：啤酒大麥；產(chǎn)量；品質(zhì)

大麥(包括皮大麥和裸大麥)是多用途(食用、飼用、藥用和釀造)的麥類(lèi)作物，也是世界上最古老的谷類(lèi)作物之一。考古資料表明，大麥的栽培歷史在8 000年以上，而我國(guó)栽培大麥已有5 000多年的歷史，西漢以前大麥就作為主要糧食作物普遍種植。從最原始的啤酒釀造開(kāi)始，人們都是以大麥作為啤酒釀造的主要原料。在我國(guó)，人們習(xí)慣上將釀造啤酒的大麥稱(chēng)為“啤酒大麥”。隨著我國(guó)啤酒工業(yè)迅速發(fā)展，到2002年我國(guó)啤酒產(chǎn)量已達(dá)2 386.83萬(wàn)t，并且每年以8%左右的速率在增長(zhǎng)[1]，成為世界上第一啤酒生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)。然而，我國(guó)啤酒大麥因品質(zhì)、栽培技術(shù)、生產(chǎn)條件等原因，其中60%～70%的啤酒大麥依賴(lài)進(jìn)口[2]。此外，大麥又是畜牧業(yè)的重要原料[3]。加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)大麥引進(jìn)、選育及高產(chǎn)栽培技術(shù)研究仍是大麥育種工作中的重要任務(wù)。

歐洲是全球啤酒大麥主產(chǎn)區(qū)之一，其大麥主產(chǎn)區(qū)生態(tài)條件與我國(guó)西北麥區(qū)較為相似，且啤酒大麥育種居世界前列[4-6]。甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院1984年從匈牙利引進(jìn)的二棱啤酒大麥法瓦維特具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗倒伏、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，短短幾年時(shí)間就迅速在全國(guó)十幾個(gè)省市大面積推廣種植。同時(shí)，以該品種作為西北大麥育種的骨干親本，甘肅省農(nóng)科院先后選育出了甘啤3號(hào)、甘啤4號(hào)、甘啤5號(hào)和甘啤7號(hào)等大麥新品種。繼續(xù)引進(jìn)歐洲啤酒大麥新品種進(jìn)行試驗(yàn)示范，篩選優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)啤酒大麥品種直接推廣應(yīng)用或作為親本材料間接利用，將對(duì)我國(guó)啤酒大麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

鑒于此，本研究通過(guò)多年試驗(yàn)，對(duì)引進(jìn)的9份優(yōu)質(zhì)歐洲啤酒大麥從農(nóng)藝性狀、病害、產(chǎn)量、籽粒品質(zhì)和麥芽釀造品質(zhì)等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為我國(guó)優(yōu)質(zhì)啤酒大麥選育提供優(yōu)良種質(zhì)資源。

1材料與方法

1.1供試材料

供試材料共計(jì)10份，包括9份歐洲二棱啤酒大麥(M-22、KH.DAMA、KH.LEDI、KH.GYONGYOS、Jubilant、Jaxana、Jubelete、Pasadena和Scarlett)及1份甘肅省主栽啤酒大麥(甘啤4號(hào)，對(duì)照)，均由甘肅省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所提供。

1.2試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)分別于2007年、2008年、2012年、2013年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所武威市黃羊鎮(zhèn)啤酒大麥育種基地進(jìn)行。黃羊鎮(zhèn)代表河西東部平川灌區(qū)，海拔1 766 m，年日照時(shí)數(shù)2 360～2 920 h，年平均氣溫6.0～7.0 ℃，年降水量200～260 mm，無(wú)霜期135～150 d，土壤為灌漠土，前茬作物大麥，耕層(0～20 cm)有機(jī)質(zhì)1.71%，全氮1.00 g·kg-1，全磷0.87 g·kg-1，全鉀38.50 g·kg-1，速效氮70.30 mg·kg-1，速效磷35.4 mg·kg-1，pH=8.30。上年夏收后進(jìn)行翻耕，于10月中旬灌水泡地，11月初旋耕一次，第二年1月鎮(zhèn)壓2次。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)長(zhǎng)5 m，寬2 m，每小區(qū)播種8行，播種量按照750萬(wàn)粒·hm-2。于3月中旬人工手鋤開(kāi)溝撒播，生育期共灌水2次(5月上旬灌頭水，6月中旬灌二水)。

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

收獲時(shí)每處理按小區(qū)收獲計(jì)算產(chǎn)量，并且在每一個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣20株進(jìn)行考種。籽粒品質(zhì)按照國(guó)標(biāo)GB/T7416-2008規(guī)定的方法測(cè)定，麥芽品質(zhì)依據(jù)行標(biāo)準(zhǔn)QB/T1686-2008規(guī)定的方法測(cè)定。籽粒品質(zhì)和麥芽品質(zhì)均由西北啤酒大麥及麥芽品質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和哈爾濱啤酒有限公司聯(lián)合測(cè)定。

1.5數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用DPSv 6.85軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1歐洲啤酒大麥品種的農(nóng)藝性狀

對(duì)9個(gè)歐洲引進(jìn)啤酒大麥進(jìn)行田間記載和實(shí)驗(yàn)室考種，結(jié)果(表1)表明，參試品種生育期差異顯著(P<0.05，下同)，Scarlett生育期最短(99 d)，KH.LEDI最長(zhǎng)(103 d)，KH.DAMA、KH.GYONGYOS和Pasadena與對(duì)照(甘啤4號(hào)，下同)相當(dāng)，均為102 d，M-22和Jaxana為101 d，Jubilant和Jubelete為100 d，說(shuō)明Scarlett為中早熟品種，其余均為中晚熟品種。Jaxana成穗數(shù)最低，為752.10萬(wàn)穗·hm-2，其余品種均高于對(duì)照(758.10萬(wàn)穗·hm-2)，其中，Pasadena、KH.LEDI、KH.DAMA和Jubelete成穗數(shù)在900萬(wàn)·hm-2以上，KH. GYONGYOS、M-22、Jubilant和Scarlett在814.80萬(wàn)～878.10萬(wàn)·hm-2之間，說(shuō)明參試品種總體表現(xiàn)為分蘗高、成穗數(shù)高，而且品種間差異顯著。Jaxana、Jubelete和M-22穗粒重與對(duì)照相當(dāng)，為1.1 g，其余品種均低于對(duì)照，在0.9～1.0 g之間，品種之間差異顯著。Jubelete穗粒數(shù)最高，為22.3粒，KH.LEDI的最低，為18.7粒，其余參試品種在19.1～22.0粒之間，對(duì)照為21.2粒，且品種之間差異顯著。參試品種總體株高較低，穗長(zhǎng)較短，株穗數(shù)較高。株粒數(shù)、單株粒重在品種之間差異不顯著。

2.2歐洲啤酒大麥品種的主要病害

條紋病是甘肅省啤酒大麥的主要病害。從表2可以看出，9份參試品種2007年只有KH.GYONGYOS和Jaxana出現(xiàn)條紋病，且發(fā)病率較輕，均在1.00%以下；2008年除Jubilant和Jubelete未出現(xiàn)病害外，其余參試品種均出現(xiàn)條紋病，且Pasadena還出現(xiàn)甘肅省較少發(fā)生的黑穗??；2012年后參試品種均出現(xiàn)條紋病和黑穗病，且條紋病發(fā)病率呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。

表1　參試啤酒大麥的農(nóng)藝性狀

表中各性狀值均為4年試驗(yàn)平均值；同一列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平上顯著

The character values in the table are the average of four years experiments;Different letters following data within the same line mean significant difference at 0.05 level

表2　參試啤酒大麥各年份的主要病害

-表示未出現(xiàn)病害；a表示出現(xiàn)條紋?。籦表示出現(xiàn)黑穗病

- indicates no disease; a indicates stripe disease; b indicates head smut disease

表3　參試啤酒大麥各年份的產(chǎn)量

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平上顯著。下同

Different letters following data within the same line mean significant difference at 0.05 level.The same were as in table 4 and table 5

2.3歐洲啤酒大麥品種的產(chǎn)量

從產(chǎn)量結(jié)果(表3)看，Pasadena一年較對(duì)照增產(chǎn)，增產(chǎn)2.04%，三年減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為0.53%～1.42%，平均折合產(chǎn)量為8 666.27 kg·hm-2，較對(duì)照減產(chǎn)0.22%，居9個(gè)參試品種第一位；Scarlett一年較對(duì)照減產(chǎn)，減產(chǎn)9.49%，三年增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為0.11%～3.55%，平均折合產(chǎn)量為8 653.77 kg·hm-2，較對(duì)照減產(chǎn)0.36%，位居9個(gè)參試品種第二位；其余品種折合產(chǎn)量在8 084.57～8 559.60 kg·hm-2之間，減產(chǎn)幅度為1.45%～6.92%。

2.4歐洲啤酒大麥品種的品質(zhì)

2.4.1籽粒品質(zhì)

參試啤酒大麥品種籽粒品質(zhì)分析結(jié)果(表4)表明，所有參試品種之間蛋白質(zhì)含量、≥2.5 mm飽滿(mǎn)度、發(fā)芽率差異不顯著，其中，蛋白質(zhì)含量在10.4%～10.9%之間，≥2.5 mm飽滿(mǎn)度在92.9%～94.7%之間，發(fā)芽率在97%～100%之間；千粒重差異顯著，KH.GYONGYOS最高為45.2 g，其余均低于對(duì)照，在39.4～42.1 g之間；瘦比率(飽滿(mǎn)度≤2.2 mm)差異顯著，且均高于對(duì)照，在0.7%～1.2%之間，其中，KH.GYONGYOS最高。綜上所述，所有參試品種籽粒品質(zhì)均達(dá)國(guó)家優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.2釀制品質(zhì)

參試品種麥芽品質(zhì)分析結(jié)果(表5)表明，所有參試品種麥芽水分含量均低于5.0%，且品種之間差異顯著，其中，對(duì)照最高，為4.3%，Jubelete和Scarlett較低，為3.3%，其余均在3.3%～3.6%之間。庫(kù)值在品種之間差異顯著，M-22最低，僅為35.5%，其余均高于對(duì)照，其中，Scarlett、Pasadena、KH.LEDI和KH.GYONGYOS超過(guò)45%。細(xì)粉浸出物均高于79%，但品種之間差異不顯著，a-氨基氮含量在品種之間差異顯著，其中，Pasadena、Scarlett、KH.LEDI、KH.DAMA、KH.GYONGYOS和Jaxana高于對(duì)照，其余品種在143.9～158.4 PPM之間，僅有M-22低于150 PPM。黏度之間差異顯著且均高于1.60 mpa.s，M-22和Scarlett與對(duì)照相當(dāng)，為1.61 mpa.s，其余均高于對(duì)照，在1.62～1.84 mpa.s之間，其中，KH.GYONGYOS最高，為1.84 mpa.s。糖化力均高于260 WK且品種之間差異顯著，KH.LEDI最高，為416.2 WK，其余均低于對(duì)照，在294.8～362.2 WK之間。

表4　啤酒大麥品種的籽粒品質(zhì)

表中各性狀值均為4年試驗(yàn)平均值

The character values in the table are the average of four year experiments

麥芽蛋白質(zhì)含量除KH.DAMA、jaxana和M-22外，其余均低于對(duì)照，濁度均高于對(duì)照，β-葡聚糖除M-22外，其余均低于對(duì)照，a-淀粉酶除jaxana和M-22外，其余均高于對(duì)照，且以上性狀在品種之間差異顯著；而可溶性氮和pH在品種之間差異不顯著。

表5　啤酒大麥品種的麥芽品質(zhì)

表中各性狀值均為2012-2013年2年試驗(yàn)的平均值

The character values in the table are the average of two year experiments in 2012-2013

3討 論

作物品種資源是作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，作物品種的遺傳改良很大一部分決定于對(duì)不同類(lèi)型品種資源的挖掘和利用[7]。從國(guó)外引進(jìn)優(yōu)良植物遺傳資源是世界各國(guó)發(fā)展本國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物科學(xué)事業(yè)的重要手段[8]。大麥資源的引進(jìn)與利用是我國(guó)大麥改良的重要基礎(chǔ)[9-11]。我國(guó)雖然大麥生產(chǎn)歷史悠久，但在大麥品種資源的收集和開(kāi)發(fā)利用上落后于許多發(fā)達(dá)國(guó)家[12]。當(dāng)前我國(guó)大麥育種面臨的困境是過(guò)分依賴(lài)少數(shù)骨干親本和過(guò)多利用審定的品種作為親本，因而導(dǎo)致品種間遺傳基礎(chǔ)狹窄[13-15]，因此，急需加強(qiáng)對(duì)大麥種質(zhì)資源收集和利用。本文對(duì)引進(jìn)的9份歐洲啤酒大麥品種進(jìn)行綜合分析，從產(chǎn)量上看所有參試品種均較對(duì)照減產(chǎn)，在8 084.57～8 666.27 kg·hm-2之間，其中，Pasadena和Scarlett較對(duì)照減產(chǎn)幅度不大，而且參試品種均帶條紋病，在應(yīng)用中一定要加強(qiáng)條紋病防治。

在一定范圍內(nèi)利用遺傳差異大的親本進(jìn)行雜交育種往往能獲得好的育種效果[16]。前人在國(guó)外引進(jìn)材料的農(nóng)藝性狀、品質(zhì)、抗逆性和抗病性鑒定評(píng)價(jià)和利用方面已取得了顯著成效[17]，從中選育出了許多優(yōu)良的大麥新品種，或者作為優(yōu)良親本供育種上使用[18]。本研究分析的9份歐洲啤酒大麥，籽粒品質(zhì)均達(dá)國(guó)家優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；麥芽水分、麥芽蛋白質(zhì)、β-葡聚糖和糖化力較低，可溶性氮、庫(kù)值、濁度、a-氨基氮、pH、黏度和a-淀粉酶較高，其中，5個(gè)品種細(xì)粉浸出物超過(guò)對(duì)照，但差異不顯著。其中，KH.LEDI籽粒蛋白質(zhì)含量最低為10.4%，麥芽蛋白質(zhì)含量最低僅為9.2%，可溶性氮較高為4.5%，細(xì)粉浸出物最高達(dá)82.1%，a-氨基氮較高為175.3 PPM，β-葡聚糖最低僅為185.8 PPM，a-淀粉酶較高達(dá)57.2 DU，糖化力最高達(dá)416.2 WK，但庫(kù)值、濁度和黏度較高；Scarlett較對(duì)照早熟3 d，蛋白質(zhì)含量適中，可溶性氮最高達(dá)4.7%，細(xì)粉浸出物較高為81.4%、a-氨基氮較高為175.6 PPM、β-葡聚糖較低為217.8 PPM、a-淀粉酶最高達(dá)62.7 DU，但庫(kù)值、濁度和黏度較高；M-22 ≥2.5 mm飽滿(mǎn)度、β-葡聚糖最高分別達(dá)94.7%、384.4 PPM；Pasadena、KH.LEDI、KH.DAMA和Jubelete成穗數(shù)在900萬(wàn)·hm-2以上；KH. GYONGYOS千粒重最高達(dá)45.2 g。這些品種都可作為優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源和親本利用。

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Yield and Quality Analysis of Nine European Malting Barley Cultivars

BAO Qijun,PAN Yongdong,ZHANG Huayu,LIU Xiaoning,XU Yinping,HUO Kecang,ZHANG Dongjia,CHEN Wenqing

(Institute of Economic Crops and Beer Materials,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou,Gansu 730070,China)

Abstract:In order to identify good quality malting barley cultivars and germplasm suitable for planting in Hexi area or Gansu province,through the test for years,yield and quality of nine European malting barleys were analysed.Results show that compared with Ganpi 4,scarlett is an early maturity variety and the rest are medium to late maturity varieties. The overall plant height and ear length of nine testing varieties is shorter, and the tillering ear number is relatively high. Of them,ear number of Pasadena,KH.LEDI,KH.DAMA,and Jubelete are more than 9 million·hm-2,which belong to high tillering varieties.Stripe disease occurred in all tested varieties. And smut occurred in Pasadena. Compared with Ganpi 4,average yield of four years reduced to 8 084.57 to 8 666.27 kg·hm-2,but the reduction of Pasadena and Scarlett is slight. The grain quality achieved national premium grade standard,and malt water,malt protein,β-glucan and saccharifying ability are low. However,soluble nitrogen,Kolbach index,turbidity,α-amino nitrogen,pH,viscosity,and α-amylase are higher. Fine powder extract of five varieties is more than that of control. Fine powder extract in KH.LEDI amounted up to 82.1%. Comprehensive analysis shows that Pasadena and Scarlett can be conducted in further experiments and demonstration,and other testing varieties can be used as good parents.

Key words:Malting barley; Yield; Quality

中圖分類(lèi)號(hào)：S512.3；S331

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-1041(2016)04-0449-06

通訊作者：潘永東(E-mail:panyongdong1010@163.com)

基金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)部國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“國(guó)家大麥青稞產(chǎn)業(yè)體系西北區(qū)育種崗位科學(xué)家”項(xiàng)目(CARS-05)

收稿日期：2015-10-19修回日期：2016-01-06

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-04-01

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160401.1530.020.html

第一作者E-mail：baoqijun78@163.com