周 剛,李永平,魏添梅,魯清林,張禮軍*
1.甘肅省農業科學院小麥研究所,甘肅 蘭州 730070;
2.臨夏回族自治州農業科學院,甘肅 臨夏 731100
小麥是全球最主要的糧食作物,每年播種面積2.20×108hm2左右,年產量7.49×108t[1]。當前我國小麥結構性供需失衡嚴重,庫存高的同時進口需求激增,品質改良仍然是當前小麥生產實現轉型的關鍵[2]。臨夏州位于甘肅省西南部,地處青藏高原和黃土高原的過渡地帶,是一個以農業為主的多民族聚族地區,也是洮岷高寒陰濕區的重要組成部分[3]。冬小麥是臨夏州最主要的糧食作物,常年種植面積3萬hm2左右,對全州農業經濟發展及糧食安全有舉足輕重的作用[4]。該區域地形復雜,寒、旱、病相加,多年來在品質改良上沒有合理、有序的規劃,品種退化、生產和加工失衡等問題日益突出,亟需對冬小麥品質的總體狀況做出全面系統的了解[4-5]。鑒于此,本研究采用大田抽樣的方法,以臨夏州和政、康樂、臨夏3個縣的27份冬小麥樣品為試驗材料,系統測定籽粒蛋白質和面團流變學參數,以期掌握近年來臨夏州大田冬小麥品質現狀,為該區域小麥品質改良及產業發展提供理論依據。
本試驗采取大田抽樣的方式進行。2017—2018年小麥收獲后,從臨夏州冬小麥主栽區的和政、臨夏、康樂3縣進行抽取,每個縣選擇3個鄉鎮,每個鄉鎮取3份小麥籽粒樣品,合計27份,包括蘭天19號、蘭天26號、7230、A2、A3、A5、LD-05-02-30、97-147、白麥、92362等10個品種,占臨夏州主推冬小麥品種的80%以上。小麥樣品曬干后,篩理除雜、熏蒸殺蟲。后熟兩個月后,進行籽粒品質檢測。
品質測定由新疆農墾科學院作物研究所谷物品質與遺傳改良兵團重點實驗室委托完成。籽粒硬度參照AACC55-31方法,采用瑞典PERTEN公司生產的4100型SKCS儀檢測;籽粒蛋白質含量參照AACC39-11方法,采用丹麥FOSS公司1241型近紅外谷物成分分析儀檢測;粉質參數參照GB/T14614-2006方法,采用德國BRABENDER公司810110電子型粉質儀檢測;拉伸參數參照GB/T14615-2006方法,采用德國BRABENDER公司860033.002電子型拉伸儀檢測;濕面筋含量以及面筋指數參照GB/T14608-2006方法,采用瑞典PERTEN公司2200型面筋數量/質量測定系統檢測;沉降值參照AACC 56-61A方法,采用中國農業大學BAU-I型沉淀值測定儀檢測;降落數值參照GB/T10361-2008方法,采用瑞典PERTEN公司生產的1500真菌型降落數值儀檢測。
所有數據采用SPSS 20.0進行分析(SPSS institute,Cary,NC),處理間多重比較用LSD法(P<0.05)。
從表1可知,臨夏州冬小麥籽粒硬度平均值46.8%,變幅34.1~59.7%,變異系數17.58%;籽粒蛋白質含量平均值11.33%,變幅9.00~14.60%,變異系數14.25%;濕面筋含量平均值26.28%,變幅14.82~40.80%,變異系數26.90%;面筋指數平均值47.76%,變幅30.50~92.00,變異系數30.27%;沉降值平均值20ml,變幅12~32ml,變異系數25.71%;降落數值平均值255s,變幅118~427s,變異系數35.22%。除籽粒硬度和蛋白質含量外,其它指標變異系數均在20%以上,其中最大的是降落數值。面筋指數、沉降值在樣點縣之間差異顯著(表2,P<0.05),和政縣面筋指數顯著低于臨夏縣和康樂縣,康樂縣沉降值顯著高于和政縣和臨夏縣,其余指標在樣點縣之間差異不顯著(表2,P≥0.05)。
由表1可知,臨夏州冬小麥面團吸水率平均值60.0%,變幅56.6~66.1%,變異系數4.59%;形成時間平均值1.9min,變幅1.3~2.8min,變異系數19.49%;穩定時間平均值1.8min,變幅1.0~3.0min,變異系數29.19%;弱化度平均值148BU,變幅72~205BU,變異系數22.75%;粉質評價值平均值32,變幅22~59,變異系數24.65%;穩定時間、形成時間、弱化度、粉質評價值變異系數較大,均在15%以上,吸水率變異系數最小。吸水率、形成時間、弱化度在樣點縣之間差異顯著(表2,P<0.05),其中康樂縣的吸水率和形成時間顯著高于和政縣,相反臨夏縣和和政縣的弱化度顯著高于康樂縣,其余粉質指標在樣點縣之間差異不顯著(表2,P≥0.05)。

表1 臨夏州冬小麥品質指標變異度分析

表2 臨夏州小麥品質在樣點縣之間的差異

表3 臨夏州蛋白質品質指標與面團流變學特性的相關分析
由表1可知,臨夏州冬小麥拉伸面積平均值18m2,變幅8~33cm2,變異系數37.23%;拉伸阻力平均值114BU,變幅54~230 BU,變異系數37.07%;延伸度平均值110mm,變幅76~148mm,變異系數18.64%;拉伸比平均值1.1,變幅0.6~2.3,變異系數42.65%。除延伸度變異系數小于20%,其它拉伸參數均在30%以上。拉伸面積、拉伸阻力、拉伸比例在樣點縣之間差異顯著(表2,P<0.05),均表現為和政縣顯著高于臨夏縣和康樂縣,延伸度在樣點縣之間差異不顯著(表2,P≥0.05)。
由表3可知,籽粒硬度與吸水量、形成時間、評價值呈極顯著或顯著正相關。籽粒蛋白質含量與吸水量、形成時間、評價值、延伸度呈極顯著正相關,與弱化度、拉伸比例、拉伸阻力呈極顯著或顯著負相關。濕面筋含量與吸水量、形成時間、評價值、延伸度呈極顯著正相關,與弱化度、拉伸比例、拉伸阻力呈極顯著負相關。面筋指數與吸水量、形成時間呈極顯著或顯著正相關,與拉伸比例、拉伸阻力呈極顯著或顯著負相關,降落數值與吸水量、形成時間、評價值呈極顯著或顯著正相關,與弱化度呈極顯著負相關。沉降值與吸水量、形成時間、穩定時、評價值、延伸度均呈極顯著正相關,與弱化度呈極顯著負相關。
本研究結果表明,臨夏州小麥籽粒硬度平均值48.6%,蛋白含量11.33%,濕面筋含量26.28%,沉降值20ml,形成時間1.9min,穩定時間1.8min,拉伸曲線面積平39cm2,延伸度110mm,拉伸阻力114BU,均顯著低于全國[1]和黃淮、北部冬麥區平均值[6]。參照《優質小麥-強筋小麥(GB/T 17892-1999)》和《優質小麥-弱筋小麥(GB/T 17893-1999)》[7-8],臨夏州大田小麥主要以滿足中弱筋面粉為主。前人的研究也表明,臨夏州為我省典型的洮岷高寒陰濕區,該區域海拔1900~2400m,降水量500~628mm,年平均溫度5.1~6.8℃,有利于弱筋小麥的形成[5]。在同一取樣水平下,進一步的分析也表明,臨夏州面粉中除了少量能滿足面條食品加工以外,主要以發酵餅干、塑性餅干、蛋糕和糕點等弱筋食品為主。因此,臨夏州可作為甘肅省弱筋小麥的生產基地。