施硫?qū)Χ←溗牖òl(fā)育\\籽粒蛋白質(zhì)組分和品質(zhì)指標(biāo)的影響

摘要：以兩個(gè)不同品質(zhì)類型冬小麥品種濟(jì)麥20(強(qiáng)筋型)和魯麥21(弱筋型)為材料，在0-20cm土層有效硫含量為7.28mg/kg的條件下，研究硫肥對(duì)冬小麥穗花發(fā)育、籽粒蛋白質(zhì)組分和幾個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：在常規(guī)栽培措施下，增施硫肥提高了小麥的小花數(shù)，降低了不育小花數(shù)；提高了籽粒的結(jié)實(shí)率和籽粒中醇溶蛋白、谷蛋白、清蛋白含量；且施硫后，兩品種籽粒的濕面筋含量、沉淀值、面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間均有不同程度的提高，但對(duì)千粒重?zé)o顯著作用，對(duì)濟(jì)麥20的容重有顯著的降低作用。

關(guān)鍵詞：硫；冬小麥；穗花發(fā)育；蛋白質(zhì)組分；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S512.1.10.62

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A

文章編號(hào)：1001-4942(2010)10-0039-04

硫是小麥生長(zhǎng)所必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素之一。在缺硫土壤上施硫?qū)μ岣咝←溩蚜．a(chǎn)量具有顯著的正效應(yīng)，并對(duì)蛋白質(zhì)品質(zhì)有明顯的改善作用，缺硫?qū)е伦魑锂a(chǎn)量降低和品質(zhì)下降”。國(guó)外有研究表明，施硫可增加小麥分化的小花數(shù)和減少不育小花數(shù)，從而增加穗粒數(shù)，提高籽粒產(chǎn)量。中國(guó)是世界上70多個(gè)缺硫國(guó)家和地區(qū)之一，也是亞洲最缺硫的國(guó)家之一。從山東省土肥站定點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果中可看出，山東省10地市的土壤中有20％土壤有效硫含量低于臨界值。隨著近年來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不含硫或少硫肥料的施用和集約農(nóng)業(yè)的發(fā)展，缺硫?qū)е伦魑锂a(chǎn)量降低和品質(zhì)變劣。由于硫素營(yíng)養(yǎng)對(duì)小麥生長(zhǎng)、籽粒產(chǎn)量以及小麥品質(zhì)起到明顯而不可替代的作用，因此，本試驗(yàn)以不同品質(zhì)類型的冬小麥品種為材料，探討施硫?qū)Χ←溩蚜Ｋ牖òl(fā)育、蛋白質(zhì)組分和品質(zhì)指標(biāo)的調(diào)節(jié)作用，以期為硫肥施用和小麥優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1、材料與方法

1.1 供試材料和土壤狀況

1.1.1 供試材料試驗(yàn)以具有代表性的不同品質(zhì)類型的冬小麥強(qiáng)筋型品種濟(jì)麥20和弱筋型品種魯麥21為材料。

1.1.2 土壤狀況試驗(yàn)于2007年至2008年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。土壤為棕壤。供試土壤耕層養(yǎng)分：有機(jī)質(zhì)1.7％，堿解氮81.46mg/kg，速效磷26.7 mg/kg，速效鉀151.55mg/kg，有效硫7.28mg/kg(土壤有效硫含量臨界值為10mg/kg，本試驗(yàn)地屬缺硫土壤)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為2個(gè)硫肥處理：施硫S1和不施硫SO，硫肥施用量為62kg/hm²，于拔節(jié)期和開花期各追施一半，試驗(yàn)所用硫肥為硫磺粉(含S99％)；副區(qū)為品種。每個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積為9m²，于2007年10月11日播種，田間管理措施同小麥豐產(chǎn)田。

1.2.2 取樣①小麥開花期選擇同日開花、長(zhǎng)相一致的單株掛牌標(biāo)記，花后7d起，每隔6d于15時(shí)左右在各小區(qū)非邊行處取20個(gè)麥穗，在105℃下殺青20min，80℃烘至恒重，用于植株籽粒蛋白質(zhì)組分測(cè)定。②成熟期至收獲后測(cè)定每穗小花數(shù)、不育小花數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、容重、濕面筋含量、沉淀值。

1.2.3 試驗(yàn)方法籽粒蛋白質(zhì)組分測(cè)定，采用小麥蛋白質(zhì)組分連續(xù)提取分離法。容重，按國(guó)家糧食標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行(GB-1351-78)，用上海東方衡器廠HGT-1000型容重器測(cè)定。千粒重，隨機(jī)數(shù)小麥籽粒500粒稱重，再換算成千粒重，2次重復(fù)(重復(fù)間相差小于0.5g)。濕面筋含量用瑞典產(chǎn)Glutomatic System 2200型洗滌儀(面筋儀)按照國(guó)標(biāo)GB/T14608-93方法進(jìn)行測(cè)定。沉淀值采用德國(guó)Brabender公司的專用儀器，按AACC56-60Zeleny沉淀值法測(cè)定。小麥面粉粉質(zhì)曲線的測(cè)定，籽粒收獲兩個(gè)月后于農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(泰安)磨粉測(cè)定小麥粉質(zhì)曲線，獲得面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和評(píng)價(jià)值。

2、結(jié)果與分析

2.1 施硫?qū)π←溗牖òl(fā)育的影響

2.1.1 對(duì)小花數(shù)的影響由圖1可以看出，施硫使小麥小花數(shù)均呈增多趨勢(shì)，其中濟(jì)麥20增加不顯著，魯麥21達(dá)到極顯著水平，因此施硫可以增加各小麥品種的小花數(shù)。

2.1.2 對(duì)不育小花數(shù)的影響小麥的不育小花數(shù)直接關(guān)系著籽粒的結(jié)實(shí)率，如何降低不育小花數(shù)是提高小麥產(chǎn)量的有效途徑。由圖2可以看出，不育小花數(shù)的變化趨勢(shì)大體上與小花數(shù)的變化相反，施硫減少了不育小花數(shù)，但兩個(gè)品種并未達(dá)到顯著水平。

2.1.3 對(duì)小麥結(jié)實(shí)率的影響由圖3看出，施硫?qū)Σ煌←溒贩N的結(jié)實(shí)率有不同程度的促進(jìn)作用，對(duì)濟(jì)麥20的影響達(dá)到了極顯著水平，對(duì)魯麥21的影響也達(dá)到顯著水平，這說(shuō)明施硫?qū)π←湹慕Y(jié)實(shí)率有顯著提高作用。

2.2 施硫?qū)π←溩蚜Ｇ宓鞍缀颓虻鞍缀康挠绊?/p>

小麥籽粒蛋白質(zhì)組分中的清蛋白和球蛋白富含賴氨酸，與小麥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)密切相關(guān)。由圖4可以看出，開花后籽粒清蛋白和球蛋白含量呈下降趨勢(shì)，表明隨灌漿進(jìn)行清蛋白和球蛋白占籽粒的比重逐漸下降。施硫后不同品種間籽粒球蛋白含量的變化不同，濟(jì)麥20在花后21d時(shí)施硫處理較對(duì)照增加，其他時(shí)期均是降低的，而魯麥21只有在花后7d時(shí)施硫處理略高于對(duì)照，其他時(shí)期也均是降低的，這說(shuō)明施硫?qū)ψ蚜Ｇ虻鞍椎姆e累不利。由圖4還可看出，施硫提高了兩個(gè)品種清蛋白的含量，在花后整個(gè)生育期內(nèi)的積累均是一致的，這說(shuō)明施硫?qū)Χ←溩蚜Ｇ宓鞍椎姆e累是有利的。

2.3 施硫?qū)π←溩蚜４既艿鞍缀凸鹊鞍缀康挠绊?/p>

貯藏蛋白占小麥籽粒重量的8％-20％，主要由谷蛋白和醇溶蛋白組成，二者共同決定了面團(tuán)的黏彈性。由圖5可以看出，開花后籽粒醇溶蛋白和麥谷蛋白含量呈上升趨勢(shì)，麥谷蛋白在花后7d開始積累，而醇溶蛋白白花后14d時(shí)才開始積累。不同施硫處理問(wèn)籽粒醇溶蛋白含量比較看出，施硫處理略高于未施硫的對(duì)照，麥谷蛋白含量的變化與之相似。因此，施硫有利于冬小麥籽粒醇溶蛋白和谷蛋白的積累。

2.4 施硫?qū)ψ蚜Ｈ葜亍⑶ЯＶ睾图庸て焚|(zhì)的影響

由表1看出，施硫處理對(duì)兩個(gè)品種的千粒重?zé)o顯著作用，對(duì)濟(jì)麥20的容重有顯著的降低作用。施硫顯著提高了兩個(gè)品種的沉淀值。對(duì)于魯麥21，施硫顯著提高了其濕面筋含量和面團(tuán)形成時(shí)間，對(duì)于濟(jì)麥20則極顯著提高了其面團(tuán)形成時(shí)間。在評(píng)價(jià)值指標(biāo)方面，施硫?qū)τ趦善贩N均有極顯著的提高作用。以上說(shuō)明，在缺硫土壤上，硫肥對(duì)不同品質(zhì)類型的小麥品種品質(zhì)具有改善作用。

3、結(jié)論與討論

目前一般認(rèn)為土壤有效硫的臨界值為10mg/kg左右。本試驗(yàn)供試土壤有效硫含量為7.28mg/kg，屬缺硫土壤。前人圍繞硫素對(duì)小麥蛋白質(zhì)品質(zhì)的影響進(jìn)行了大量的試驗(yàn)。王東等(2000)研究表明，在一定的硫肥用量范圍內(nèi)籽粒蛋白質(zhì)含量隨施硫量增加而增加；朱云集等(2005)關(guān)于硫素對(duì)不同類型小麥影響的研究表明，施用硫肥能提高小麥的蛋白質(zhì)品質(zhì)，但相對(duì)降低了低蛋白小麥的蛋白質(zhì)品質(zhì)。國(guó)外也有研究表明施硫增加籽粒蛋白質(zhì)含量。wrigley等發(fā)現(xiàn)，氮肥用量和施用時(shí)期主要影響面粉蛋白質(zhì)含量，而硫肥的施用影響蛋白質(zhì)的組成。

小穗結(jié)實(shí)率取決于小花的育性，而小花的育性主要取決于頂端小穗形成后植株的營(yíng)養(yǎng)狀況。缺硫或者減少小穗和小花的分化，或者增加小花的退化。本研究與上述結(jié)果基本一致，施硫提高了小麥的小花數(shù)，降低了不育小花數(shù)，提高了結(jié)實(shí)率。

不同類型小麥品種蛋白質(zhì)組分對(duì)硫肥的反應(yīng)表現(xiàn)不同，同時(shí)施硫在一定程度上提高了小麥面團(tuán)的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和評(píng)價(jià)值。但本試驗(yàn)中硫肥的施用對(duì)于提高籽粒千粒重?zé)o顯著影響。

在本研究中，施用硫肥對(duì)兩種品質(zhì)類型冬小麥的不同蛋白質(zhì)組分含量均有影響，但又不盡相同。關(guān)于施用硫肥后硫素在植株體內(nèi)如何參與蛋白質(zhì)的形成過(guò)程進(jìn)而影響品質(zhì)，有待于進(jìn)一步深入研究。

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