王莉梅,宿振起,馬 樂,呂亮杰,劉玉平,陳希勇,李 輝
(河北省農林科學院糧油作物研究所,河北省作物遺育種實驗室,河北 石家莊 050031)
我國從20世紀80年代開始開展優質小麥育種研究,在品質改良和產量提高上取得了一定成績,并選育出了一大批優質高產的小麥品種[1~3]。河北省早在1996年就設立了冀中南優質小麥區域試驗,從1998年開始審定優質小麥品種,到2017年相繼審定了大批優質小麥品種,促進了河北省優質小麥產業的發展。隨著人們生活水平的提高和小麥面粉加工業的發展,市場上對優質小麥的需求越來越多、要求越來越高。但是,優質小麥品種存在產量低、綜合農藝性狀較差、不能滿足加工企業需求、檢測復雜等不足,限制了優質小麥的大面積種植[4,5]。國內很多學者對全國不同區域優質專用小麥的生態區劃[6~11],以及優質小麥品種的品質性狀和產量性狀[12~19]進行了綜述與分析,對優質小麥育種研究及產業發展起到了重要作用。本研究對1998~2017年河北省審定的冀中南優質組的45個優質小麥品種進行分析與評價,探討河北省優質小麥的發展趨勢,旨為解決優質小麥在品種選育、種植與生產、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參數進行分析。優質小麥品種的品質指標數據均來自其冀中南優質組區域試驗結果。
1998~2017年通過河北省審定(冀中南優質組)的優質小麥品種共有45個,其蛋白質含量(干基)、濕面筋含量(14%水分基)、吸水率、穩定時間范圍分別為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日農業部發布的《主要農作物品種審定標準(國家級)》,根據粗蛋白含量和粉質參數,將這45個優質小麥品種劃分為3個等級(表2)。其中,有9個品種達到強筋麥標準,占總數的20.0%;19個品種達到中強筋麥標準,占42.2%;17個品種為中筋小麥,占37.8%。也就是說,審定的優質小麥中優質強筋和中強筋小麥占62.2%,優質中筋品種占有一定的比例。

表1 1998~2017年河北省審定優質小麥品種的品質性狀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優質小麥品種的數量及其比例Table 2 The number and proportion of different grades of high quality wheat varieties approved in Hebei Province from 1998 to 2017
根據2016年農業部《主要農作物品種審定標準(國家級)》,對河北省優質小麥品種和普通小麥品種的各個品質性狀進行分級。結果(表3)顯示,審定的優質小麥中,所有品種的蛋白質含量均達到了強筋和中強筋標準,其中,39個品種(占86.7%,蛋白質含量14.4%~17.2%)達到或超過強筋標準,6個品種(占13.3%,蛋白質含量13.81%~13.97%) 達到中強筋標準但未達到強筋標準;35個品種(占77.8%)的濕面筋含量(30.55%~48.90%)達到或超過強筋標準,8個品種(占17.8%)達到中強筋標準,2個品種(占4.4%,濕面筋含量<28.5%) 屬于中筋標準;18個品種(占40.0%)的吸水率(≥60%) 達到強筋標準,15個品種(占33.3%) 處于中強筋標準,12個品種(吸水率<58%) 處于中筋標準;33個品種 (占73.3%) 的穩定時間(10.6~53.0 min) 達到或超過強筋標準,9個品種(占20.0%,7.3~9.8 min) 屬于中強筋標準,3個品種(占6.7%)屬于中筋標準。
按照各品質參數達到優質強筋和中強筋小麥標準的品種數量比例進行排序發現,粗蛋白含量達標率達到了100%;其次是濕面筋含量、穩定時間和吸水率,達標率依次為95.6%、93.3%和73.3%。可以看出,濕面筋含量、穩定時間和吸水量是影響河北省優質小麥品種等級的重要因素,尤其是在新的國家審定標準中,吸水率成為影響優質小麥品質等級的重要參數。
將審定的優質小麥品種與普通小麥品種進行產量分析,結果(表4) 顯示,2000~2003年優質小麥品種的產量基本上在7 000 kg/hm2以內,平均為6 535.92 kg/hm2;2004年以后優質小麥品種的產量在 7 400~8 300 kg/km2,平均為 7 704.6 kg/hm2,較2000~2003年產量平均值提高了17.9%。在這2個時間段,普通小麥的產量從6 500~7 000 kg/hm2增加到7 300~9 000 kg/hm2,平均產量從6 784.7 kg/hm2增加到7 994.6kg/km2,平均產量增幅為17.8%。可以看出,優質小麥品種的產量提高幅度與普通小麥基本相同。

表3 1998~2017年河北省審定優質小麥各品質性狀的級別分布情況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年河北省審定優質小麥品種的產量情況(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生態進行區劃[6]。我國在這方面也進行了很多研究[7~10],早在1993年徐兆飛等對山西省小麥品質進行了區劃研究[11,12]。中國農業科學院對我國優質小麥的區域分布進行了研究,認為我國優質小麥的強筋性從北往南逐漸減弱,河北省冀中南地區適合種植中強筋和中筋小麥品種[13]。冀中南小麥主產區位于我國黃淮北部冬麥區,處于北緯36°~38°,地勢平坦,土壤肥沃,水質優良,氣候溫和,光熱資源豐富,年均降水量500 mm以上,利于小麥蛋白質和面筋的形成與積累,小麥生產條件得天獨厚。該區域在農業部全國小麥品質區劃中屬于黃淮北部強筋麥區(冀南優質麥優勢帶)和華北北部強筋麥區(冀中優質麥優勢帶),是全國強筋、中強筋、中筋小麥的最適宜地區之一。
近幾年,我國加強農業供給側改革,提高農業供給體系質量和效率,使得農產品供給數量充足,品種和質量契合消費者的需要。我國的面食制品主要是饅頭和面條,隨著城鎮化的發展,城鎮居民越來越多,饅頭和面條的加工已由家庭手工制作向機械加工轉變。而機械加工對面粉加工品質要求較高[14]。穩定時間是反映面團品質的重要參數,很多研究認為,北方饅頭和面條的質量與穩定時間關系密切[15~17]。普通小麥品種穩定時間很短,不符合機械加工的要求;而穩定時間適中的優質中強筋和中筋小麥品種更適合工業化要求。強筋麥是最適合制作面包的小麥,現代人們的生活習慣對面包的需求越來越多,市場上面包粉的價格也是普通小麥面粉的3~4倍,因此,種植優質強筋小麥既能滿足消費者的需要,也有利于農民增收。
在我國最新制定的優質小麥審定標準中增加了拉伸特性參數,審定標準更加嚴格。同時,小麥加工企業根據不同食品的加工特點,均建立了企業自身的品質參數標準。因此,在優質小麥育種過程中,必須考慮蛋白質含量、粉質參數和拉伸參數的協同提高,而且要結合加工企業的需求加以篩選。目前審定和推廣的優質小麥存在抗病性差、抗寒性差、產量低而不穩、千粒重低等問題,制約了優質小麥產量的提高和品質的穩定,從而影響了農民種植的積極性和生產效益。因此,在優質小麥培育過程中,應在注重提高品質性狀的同時,必須不斷改良其綜合農藝性狀,確保最大程度地降低生物脅迫和非生物脅迫給優質小麥種植帶來的產量和品質損失。