近十年安徽省淮北半冬性小麥區(qū)試品種品質(zhì)分析

馬 慶， 張玉坤

(宿州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 安徽 宿州 234000)

安徽省淮北地區(qū)地處黃淮海麥區(qū)的南片，光熱資源豐富，降水量偏少，生產(chǎn)水平高[1]，是發(fā)展優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥的潛在優(yōu)勢(shì)區(qū)域。該地區(qū)小麥育種一直比較重視高產(chǎn)育種，而品質(zhì)育種相對(duì)滯后。本研究以2009—2018年參加安徽省淮北片小麥區(qū)試的316個(gè)品種(475份樣品)為材料，通過對(duì)品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，了解安徽省小麥品質(zhì)改良進(jìn)展，以期為今后安徽省小麥品質(zhì)育種提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

供試材料為2009—2018年度參加安徽省淮北片小麥區(qū)試的316個(gè)品種(475份樣品)。當(dāng)年從宿州、阜陽、亳州3個(gè)試點(diǎn)收獲籽粒中取樣，混合后寄至農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)做品質(zhì)檢測(cè)。測(cè)定指標(biāo)包括容重、粗蛋白(干基)含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、評(píng)價(jià)值、最大拉伸阻力、延伸性、能量、拉伸比和硬度指數(shù)等15項(xiàng)。316個(gè)品種中審定品種59個(gè)，分析數(shù)據(jù)采用其參加區(qū)試時(shí)的品質(zhì)分析數(shù)據(jù)。品質(zhì)性狀分類主要參考國家小麥品種品質(zhì)分類[2-4]，品種分類參考安徽省主要農(nóng)作物審定標(biāo)準(zhǔn)。因有的年份部分品質(zhì)指標(biāo)未測(cè)定，故僅就測(cè)定的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 區(qū)試樣品的品質(zhì)狀況

2.1.1籽粒外觀品質(zhì)

測(cè)定指標(biāo)主要包括容重、硬度指數(shù)。容重是收購市場(chǎng)分級(jí)的主要依據(jù)?？梢詣澐?至5級(jí)和等外共6個(gè)等級(jí)[5]。由表1可知，475份樣品品質(zhì)指標(biāo)結(jié)果，容重(809±17)g·L-1，變異系數(shù)2.1%，達(dá)1、2、3等級(jí)分別占89.5%、9.9%、0.4%，無4、5等級(jí)，等外級(jí)只有1個(gè)，占0.2%。根據(jù)國家優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)[2]，有99.4%的樣品≥770 g·L-1，達(dá)到國家強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)試樣品的硬度指數(shù)(59.8±8.2)，變異系數(shù)13.71%。根據(jù)國家優(yōu)質(zhì)小麥標(biāo)準(zhǔn)[2,3]，有60.6%、25.9%、18.4%的區(qū)試樣品硬度指數(shù)分別達(dá)到強(qiáng)筋、中筋和弱筋標(biāo)準(zhǔn)。

表1 近10年區(qū)試樣品品質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

指標(biāo)最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差方差容重/(g·L-1)842.00704.00809.0017.00279.62粗蛋白含量/%17.9912.3214.500.850.72濕面筋含量/%39.1023.6031.202.506.34沉降值/mL68.5018.2037.908.4070.12吸水率/%67.9031.2057.804.1016.89形成時(shí)間/min32.301.404.703.109.48穩(wěn)定時(shí)間/min28.401.006.504.8022.92弱化度/F.U246.0010.0095.1045.402056.50粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)/mm387.0025.0088.4055.003019.55評(píng)價(jià)值100.0027.0054.7013.10172.08最大拉伸阻力/E.U1000.0035.00344.30173.3030044.55延伸性/mm247.0098.00163.5028.60818.93能量/cm2214.009.6071.8030.90952.63拉伸比值7.780.222.211.401.96硬度指數(shù)72.1038.0059.808.2066.86

2.1.2食品加工品質(zhì)

1) 蛋白質(zhì)與濕面筋含量。區(qū)試樣品的粗蛋白(干基)含量(14.5±0.85)%，變異系數(shù)為5.9%，濕面筋(14%水分計(jì))含量(31.15±2.52)%，變異系數(shù)8.09%。根據(jù)小麥品種品質(zhì)分類[4]，粗蛋白含量有72.8%、25.1%、1.5%和0.6%的區(qū)試樣品分別達(dá)到強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋和弱筋標(biāo)準(zhǔn)，濕面筋含量有70.3%、21.1%、6.7%和1.9%的區(qū)試樣品分別達(dá)到國家強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋和弱筋標(biāo)準(zhǔn)。

2) 沉降值。區(qū)試樣品的沉降值(37.85±8.37)mL，變異系數(shù)22.11%。沉降值反映面筋質(zhì)量的好壞，沉降值高面筋質(zhì)量好。根據(jù)小麥品種品質(zhì)分類[4]，有33.6%、26.8%、30.2%、9.4%區(qū)試樣品分別達(dá)到國家強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋、弱筋標(biāo)準(zhǔn)。

3) 粉質(zhì)儀參數(shù)。吸水率(57.8±4.1)%，變異系數(shù)7.11%。吸水率與面團(tuán)加水量有關(guān)，一般面筋含量高、面筋質(zhì)量好，面粉的吸水率也高。根據(jù)小麥品種品質(zhì)分類[4]，有29.1%、23.4%、16.4%和31.2%的區(qū)試樣品分別達(dá)到強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋和弱筋標(biāo)準(zhǔn)。形成時(shí)間(4.71±3.08)min，變異系數(shù)65.4%。形成時(shí)間與面團(tuán)的彈性有關(guān)，形成時(shí)間長(zhǎng)面團(tuán)彈性好，反之則差。大于7 min的樣品有12.3%，介于7 min與3 min之間的樣品有63.1%。穩(wěn)定時(shí)間反映了面筋強(qiáng)度大小，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)說明面筋質(zhì)量好，耐攪拌性能好。被測(cè)樣品穩(wěn)定時(shí)間(6.5±4.8)min，變異系數(shù)73.6%，根據(jù)國家優(yōu)質(zhì)小麥標(biāo)準(zhǔn)[2,3]，有18.7%、33.1%的區(qū)試樣品分別達(dá)到國家一、二等優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)，另外有13.9%的樣品達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)弱筋麥標(biāo)準(zhǔn)。弱化度主要反映面筋質(zhì)量，弱化度高說明面筋弱。被測(cè)樣品弱化度(95.1±45.4)，變異系數(shù)47.7%。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[6]，有15%的樣品達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)(<50 F.U)，有40.6%的樣品達(dá)到弱筋標(biāo)準(zhǔn)(>100 F.U)，其余為中筋。面粉質(zhì)量指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間和評(píng)價(jià)值具有正相關(guān)性，也是反映面筋強(qiáng)度的指標(biāo)。與面包烘焙品質(zhì)有一定相關(guān)性。被測(cè)樣品面粉質(zhì)量指數(shù)(88.4±55)mm，變異系數(shù)62.2%。面粉質(zhì)量指數(shù)≥70 mm的樣品有54.2%，介于50～70 mm之間的樣品有19.5%，≤50 mm的樣品有26.4%。評(píng)價(jià)值是評(píng)價(jià)面筋質(zhì)量的一個(gè)綜合指標(biāo)。根據(jù)國外標(biāo)準(zhǔn)[1]，達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)(>65)的樣品有17.6%，達(dá)到中筋標(biāo)準(zhǔn)(介于50～65)的樣品有45.3%，弱筋(<50)的樣品有37.2%。

4) 拉伸儀參數(shù)。最大拉伸阻力是反映面團(tuán)彈性強(qiáng)弱的參數(shù)，阻力大，彈性強(qiáng)。樣品的最大拉伸阻力是(344.3±173.4)，變異系數(shù)50.35%。根據(jù)小麥品種品質(zhì)分類[4]，有44.8%、19.1%、21.3%的區(qū)試樣品分別達(dá)到強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋標(biāo)準(zhǔn)。能量是反映面筋筋力強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。能量值過低則表示烘焙品質(zhì)差，反之則筋力強(qiáng)、品質(zhì)好。區(qū)試樣品的能量是(71.8±30.9)m2，變異系數(shù)是43%。根據(jù)小麥品種品質(zhì)分類[4]，有23.4%、32.1%、20%的樣品分別達(dá)到強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋和中筋標(biāo)準(zhǔn)。延伸性是面團(tuán)延展性、黏性好壞的標(biāo)志。區(qū)試樣品的延伸性(163.5±28.6)mm，變異系數(shù)是17.5%。達(dá)到黃淮海地區(qū)強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)[7](≥170 mm)占有38.9%，達(dá)到弱筋標(biāo)準(zhǔn)(≤140 mm)的占19%，其余達(dá)到中筋標(biāo)準(zhǔn)。拉伸比是把拉伸阻力和延伸性2個(gè)品質(zhì)參數(shù)綜合起來的一個(gè)指標(biāo)。拉伸比在一個(gè)合適的比值范圍內(nèi)時(shí)，加工品質(zhì)較好，比值過大，說明彈性過強(qiáng)，制作出的面包、饅頭體積小且比較硬；比值低說明彈性弱、黏性強(qiáng)，制作面包和饅頭時(shí)容易塌陷[1]。區(qū)試樣品拉伸比是(2.21±1.4)，變異系數(shù)是63.35%。拉伸比值≥4的樣品占9.7%，介于2～4之間的樣品占41.8%，≤2的樣品占48.6%。

2.2 區(qū)試樣品年度間變化

以各個(gè)品質(zhì)參數(shù)年度間平均值進(jìn)行品質(zhì)分析，不考慮年度和環(huán)境的影響。容重、硬度指數(shù)年度間有起伏，但數(shù)值均較高，說明育種家長(zhǎng)期的籽粒觀察選擇對(duì)容重、硬度指數(shù)的保持做出了一定的貢獻(xiàn)。粗蛋白(干基)年度間變化不大，數(shù)值一直比較穩(wěn)定。濕面筋、沉降值變化趨勢(shì)基本一致，說明二者具有較高的相關(guān)性，呈上升趨勢(shì)。粉質(zhì)儀參數(shù)中形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間年度間波動(dòng)較大，無一定規(guī)律可循，說明品質(zhì)改良效果不明顯，可能與目前育種家相關(guān)檢測(cè)設(shè)備較落后有關(guān)。吸水率除個(gè)別年份變化較大之外，整體是緩慢提高的趨勢(shì)，說明品質(zhì)改良有一定進(jìn)展。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)與評(píng)價(jià)值是評(píng)價(jià)面筋強(qiáng)度的重要指標(biāo)，變化趨勢(shì)大體一致，基本都是先下降再上升再下降再上升，與弱化度變化趨勢(shì)正好相反，說明這3個(gè)品質(zhì)參數(shù)具有較高的相關(guān)性。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和評(píng)價(jià)值近幾年呈緩慢提高的趨勢(shì)，說明親本的利用對(duì)品質(zhì)改良有一定效果。拉伸儀參數(shù)中最大拉伸阻力和能量曲線都是先下降再上升再下降再上升，年度間有差異，整體有向好趨勢(shì)。延伸性年度間變化較平穩(wěn)，基本都在150～200 mm之間，說明受品質(zhì)改良影響不大。

2.3 區(qū)試樣品品質(zhì)類型分布

根據(jù)安徽省農(nóng)作物品種審定要求，可以把區(qū)試樣品分成強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋和弱筋4種品質(zhì)類型。其中強(qiáng)筋小麥樣品僅占總樣品容量的2.7%，占比較低、且年度間差異較大，2009年、2013年、2016年沒有強(qiáng)筋小麥參試，2012年強(qiáng)筋小麥數(shù)量最多也僅占當(dāng)年樣品總量的7%，其余年份所占比例基本都在5%之下。中強(qiáng)筋小麥品種占總體樣品容量的13.5%，年度間變幅為2.1%～26.4%，2009年、2010年所占比例較低均不到5%，隨時(shí)間推移整體有增多的趨勢(shì)，近2年有大幅提高，所占比例均超過20%。這可能與國家政策的調(diào)整育種家開始重視品種的品質(zhì)選擇有關(guān)。中筋小麥數(shù)量占樣品總?cè)萘康?3.8%,變幅67.9%～97.9%，年度間差異較大，但整體占比最高，說明安徽淮北片目前小麥品質(zhì)類型仍以中筋為主，因近些年中強(qiáng)筋類型占比有所提高，中筋品質(zhì)類型有下降趨勢(shì)。無區(qū)試樣品達(dá)到弱筋標(biāo)準(zhǔn)，說明安徽淮北片氣候環(huán)境不適宜弱筋小麥，這與安徽淮北地區(qū)品質(zhì)區(qū)劃相一致[1]。

2.4 審定品種品質(zhì)狀況

安徽省小麥審定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)品質(zhì)從容重、粗蛋白、濕面筋、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間等5個(gè)指標(biāo)作重點(diǎn)要求，其它指標(biāo)僅作用參考。從安徽省淮北片近十年審定小麥品種籽粒容重、粗蛋白、濕面筋和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間年度統(tǒng)計(jì)來看，年度間容重、濕面筋和吸水量差異較小，粗蛋白差異較大，穩(wěn)定時(shí)間差異最大。分析品種2年區(qū)試品質(zhì)指標(biāo)平均值，十年來安徽省審定半冬性小麥品種中17個(gè)品種達(dá)到中強(qiáng)筋以上標(biāo)準(zhǔn)，占28.8%，但按安徽省2018年之前的審定標(biāo)準(zhǔn)，必須有一年所有的指標(biāo)都達(dá)標(biāo)，所以實(shí)際達(dá)標(biāo)率更低，審定的中強(qiáng)筋品種不到審定品種的10%。不過從年平均值來看，安徽省品質(zhì)育種有了一定的提高。

圖7 2009—2018年品質(zhì)類型分布

表2 近十年安徽省淮北片審定小麥品種品質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 討論與結(jié)論

3.1 安徽淮北片參試小麥品種品質(zhì)現(xiàn)狀

本研究表明，從籽粒商品品質(zhì)來看，容重90%以上都達(dá)到國家強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，且變異系數(shù)較小， 且大多數(shù)樣品已達(dá)到強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)。說明安徽省淮北片小麥籽粒的商品品質(zhì)普遍較好。粗蛋白含量、濕面筋和沉降值三者均受環(huán)境和品種的共同影響[8]，粗蛋白、濕面筋平均值都較高且都達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，表明安徽省半冬性區(qū)域小麥生產(chǎn)區(qū)面筋數(shù)量和面筋質(zhì)量改良效果較好。

從品質(zhì)類型分布來看，強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋、弱筋均占一定比例，所占比例呈兩頭大、中間小，整體逐年有提高的趨勢(shì)，說明品質(zhì)育種有效果，今后育種還應(yīng)重視改良。弱化度值年度間差異明顯，不論是年度間均值還是弱筋小麥所占比例都偏高，說明這個(gè)品質(zhì)指標(biāo)有待改善。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和評(píng)價(jià)值變化趨勢(shì)完全一致，說明這2個(gè)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性很高，但年度間變化并不明顯，說明受品質(zhì)改良影響不大。

弱化度值年度間差異明顯，不論是年度間均值還是弱筋小麥所占比例都偏高，說明這個(gè)品質(zhì)指標(biāo)有待改善。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和評(píng)價(jià)值變化趨勢(shì)完全一致，說明這2個(gè)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性很高。但年度間變化并不明顯，說明受品質(zhì)改良影響不大。

拉伸儀參數(shù)中最大延伸阻力和能量主要受基因型控制，這2個(gè)品質(zhì)參數(shù)的平均值均達(dá)到中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，且有多數(shù)樣品達(dá)到國家中強(qiáng)筋或強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)。但2個(gè)品質(zhì)參數(shù)變異系數(shù)大、年度間變化明顯，可能主要受年度間品種更替影響。

3.2 安徽淮北片審定小麥品種品質(zhì)現(xiàn)狀

近十年安徽省淮北片審定小麥品種容重指標(biāo)較高。硬度指數(shù)平均數(shù)接近硬質(zhì)麥標(biāo)準(zhǔn)，且大多數(shù)樣品已達(dá)到強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)。說明安徽省淮北片審定小麥籽粒的商品品質(zhì)整體較好。粗蛋白、濕面筋平均值都較高且都達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)。而反映面筋強(qiáng)度的沉降值平均含量也達(dá)到中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，且有逐年提高的趨勢(shì)。說明安徽省淮北片小麥生產(chǎn)區(qū)面筋數(shù)量和面筋質(zhì)量整體較好。

粉質(zhì)儀參數(shù)中吸水率整體呈逐年提高的趨勢(shì)，品質(zhì)改良有進(jìn)展，但仍需提高。穩(wěn)定時(shí)間變異系數(shù)大、年度間差異大，說明品質(zhì)改良效果不明顯。形成時(shí)間年度間差異明顯，說明品質(zhì)改良效果也不明顯。弱化度值年度間差異明顯，有待改善。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和評(píng)價(jià)值受品質(zhì)改良影響不大。

3.3 安徽省淮北片品質(zhì)改良存在問題

本研究表明，安徽省淮北片品質(zhì)改良存在問題有重視小麥籽粒的商品品質(zhì)，輕小麥的加工品質(zhì)；強(qiáng)筋不強(qiáng)，弱筋不弱；品質(zhì)育種并未引起足夠重視，仍以高產(chǎn)育種為主。

3.4 安徽省淮北片區(qū)試品系改良途徑建議

按照安徽省淮北片區(qū)對(duì)品種的要求修訂完善小麥品種品質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。加強(qiáng)優(yōu)良種質(zhì)資源利用，加強(qiáng)對(duì)后代育種材料的品質(zhì)檢測(cè)。