氣候因子對(duì)揚(yáng)州地區(qū)弱筋小麥品種產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張林巧，朱瑩，朱兆兵，曹金霞，朱俊凱，楊德禎，周如美*

(1.江蘇金土地種業(yè)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225012；2.江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 揚(yáng)州 225007)

優(yōu)質(zhì)弱筋小麥?zhǔn)侵感←溩蚜５鞍缀?、濕面筋含量較低，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間較短，適合于制作蛋糕和酥性餅干等食品的小麥。2003年，根據(jù)農(nóng)業(yè)部出臺(tái)的《優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》意見(jiàn)，“長(zhǎng)江下游優(yōu)質(zhì)弱筋小麥優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶”是中國(guó)唯一的弱筋小麥產(chǎn)業(yè)帶。以江蘇為主體的淮河以南，沿江、沿海及低山丘陵地區(qū)，小麥生育后期因降水較多，溫度偏低，土壤沙性強(qiáng)，不利于蛋白質(zhì)積累和面筋的形成，是我國(guó)弱筋小麥生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶[1-2]。

弱筋小麥的高產(chǎn)栽培技術(shù)往往與品質(zhì)調(diào)優(yōu)存在一定的矛盾，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)難以同步實(shí)現(xiàn)[3-4]。氣候因子則是影響小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的重要因素，同一品種品質(zhì)隨著年度間氣候條件的變化，波動(dòng)也非常明顯[5]。因此，如何在獲得較高產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，品質(zhì)達(dá)到弱筋小麥的要求，是促進(jìn)優(yōu)質(zhì)弱筋小麥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵所在。本文通過(guò)對(duì)揚(yáng)州地區(qū)2 a試驗(yàn)結(jié)果的分析，研究了氣候因子對(duì)4個(gè)弱筋小麥品種產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為揚(yáng)州地區(qū)弱筋小麥生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2018—2019年連續(xù)2個(gè)年度，在揚(yáng)州市江都區(qū)江蘇金土地種業(yè)有限公司良種繁育基地進(jìn)行，試驗(yàn)田土質(zhì)為砂土，地力均勻，前茬水稻。2018—2019年氣象數(shù)據(jù)由揚(yáng)州市氣象局提供。

供試的弱筋小麥品種共4個(gè)，分別為揚(yáng)麥15、揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥24、揚(yáng)輻麥8號(hào)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以品種為處理，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，小區(qū)面積13.34 m2，重復(fù)3次。小麥全生育期施肥量：N 210 kg·hm-2，P2O5、K2O均90 kg·hm-2?；?、壯蘗肥、拔節(jié)孕穗肥比例為7∶1∶2。

1.3 檢測(cè)項(xiàng)目與方法

小麥籽粒成熟后進(jìn)行常規(guī)考種、測(cè)產(chǎn)。硬度采用瑞典Perten公司產(chǎn)SKCS-4100型單粒谷物特性測(cè)定儀測(cè)定；SDS沉淀值按GB/T 15685—2011測(cè)定；濕面筋含量用瑞典Perten公司生產(chǎn)的2200型面筋洗滌儀測(cè)定；粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)以德國(guó)Brabender公司生產(chǎn)的8101.04型電子粉質(zhì)儀，按AACC54-21方法測(cè)定，結(jié)果由系統(tǒng)軟件自動(dòng)分析。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用微軟Excel、DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2個(gè)年度的主要?dú)夂蛞蜃?/h3>

表1表明，揚(yáng)州地區(qū)在2018、2019年2個(gè)年度間氣候因子有明顯差異。與2018年同期相比，2019年氣溫總體相差不大；而3—5月降水量明顯減少，5月減少了220.9 mm；3—5月日照時(shí)數(shù)明顯增加，4月總?cè)照諘r(shí)數(shù)增加133.3%。總體看，2018年小麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期氣候適宜，小麥生長(zhǎng)旺盛，生殖生長(zhǎng)期遭遇連續(xù)陰雨，日照不足；2019年，前期雨水較多，光照不足，后期光照和雨水適宜，小麥生長(zhǎng)情況較好。

表1 2018、2019年揚(yáng)州地區(qū)小麥生育期主要?dú)夂蛞蜃?/p>

2.2 氣候因子對(duì)小麥品種產(chǎn)量及產(chǎn)量要素的影響

表2表明，同一品種產(chǎn)量在不同年度之間差異明顯。其中，揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥24和揚(yáng)輻麥8號(hào)2019年產(chǎn)量都高于2018年，增幅分別為1.9%、1.8%、7.9%；揚(yáng)麥15在2019年產(chǎn)量有所下降，降幅為2.2%。從構(gòu)成產(chǎn)量各要素來(lái)看，揚(yáng)麥20、揚(yáng)麥24和揚(yáng)輻麥8號(hào)3個(gè)品種，2018年基本苗、有效穗等數(shù)值總體高于2019年，這與2018年小麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段氣溫較高，降水量和日照充足，小麥出苗好、分蘗旺、成穗率高等情況相符；4個(gè)品種的穗粒數(shù)和千粒重，2019年均高于2018年，其中揚(yáng)麥20增加最為明顯，增幅分別為10.9%、10.0%，這主要由于2019年小麥抽穗、灌漿期持續(xù)少雨、光照充足，促進(jìn)了小麥的光合能力，增加了光合產(chǎn)物的積累，導(dǎo)致籽粒灌漿飽滿、穗粒數(shù)增加、千粒重提高，這一結(jié)果與顧蘊(yùn)倩等[6]的研究一致。

表2 2018、2019年4個(gè)弱筋小麥品種產(chǎn)量及產(chǎn)量要素表現(xiàn)

2.3 氣候因子對(duì)小麥品種品質(zhì)的影響

王紹中等[7]的研究表明，小麥開(kāi)花至成熟期間，日照和降水量對(duì)小麥品質(zhì)的影響非常顯著，充足的日照有利于蔗糖和淀粉的合成，粒重增加，蛋白質(zhì)含量也升高，而在此期間的降水量則與蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)。表3表明，2018年4個(gè)參試小麥品種蛋白質(zhì)含量均低于2019年，國(guó)家優(yōu)質(zhì)弱筋小麥主要檢測(cè)指標(biāo)濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間等同樣是2018年較低，硬度、吸水率等指標(biāo)，在不同年度間差異不明顯。2018年小麥生殖生長(zhǎng)階段，持續(xù)陰雨、寡照的氣候環(huán)境，使得4個(gè)參試小麥品種的品質(zhì)更加偏于弱筋。

表3 2018、2019年4個(gè)弱筋小麥品種品質(zhì)表現(xiàn)

4個(gè)參試弱筋小麥品種不同年度間，揚(yáng)麥15相較于其他品種，蛋白含量和濕面筋含量指標(biāo)都是最低，穩(wěn)定時(shí)間短，弱化度值高，2 a都能達(dá)到了國(guó)家優(yōu)質(zhì)弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)；其他3個(gè)試驗(yàn)品種，品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果在不同年度間變化較大，2019年均達(dá)不到弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，這反映出小麥品質(zhì)，受環(huán)境和基因型因素影響復(fù)雜，不同的品種在不同環(huán)境條件下，品質(zhì)也不相同。

3 小結(jié)與討論

大量研究表明，小麥籽粒的品質(zhì)受基因型、環(huán)境及其互作的顯著影響[8]。多數(shù)研究認(rèn)為，環(huán)境因素對(duì)品質(zhì)的影響較大[9]。而在影響小麥品質(zhì)的氣候因子中，以小麥生育期間的日照、氣溫和降水量最為重要，尤其是小麥抽穗至成熟期間的氣溫、日照和水分的變化。

試驗(yàn)結(jié)果表明，2018年小麥開(kāi)花至成熟期間，連續(xù)降雨，且降水量大，日照不足，陰雨寡照造成小麥光合速率降低，致使籽粒中碳水化合物積累減少而降低產(chǎn)量，穗粒數(shù)和千粒重均明顯下降。車(chē)京玉等[10]研究認(rèn)為，光照不足和低溫將會(huì)引起小麥體內(nèi)生理變化，光合強(qiáng)度減弱，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)、分配受到影響，產(chǎn)量下降。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。在2018年低溫、寡照、多雨氣候條件下，試驗(yàn)品種蛋白含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間均低于2019年，而硬度、吸水率等指標(biāo)，在不同年度間差異不明顯。王紹中等[7]研究認(rèn)為，開(kāi)花期降水多，土壤濕度過(guò)大，會(huì)使蛋白質(zhì)和面筋含量減少，從而降低面筋彈性；曹廣才等[11]研究認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量與抽穗-成熟期間的平均日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)；本研究結(jié)果與其相符。張伯橋等[12]研究發(fā)現(xiàn)，吸水率受環(huán)境影響最小，可作為小麥的一個(gè)品質(zhì)指標(biāo)來(lái)選擇。姚金保等[13]研究認(rèn)為，小麥籽粒硬度的高低不僅取決于其遺傳背景，而且受生態(tài)環(huán)境條件的影響。本研究結(jié)果顯示，硬度指標(biāo)受遺傳背景影響更為顯著，在不同年份間差異不大。