種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)影響的模擬研究

陳昱利，楊平，李華偉

（1.淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東淄博 255033；2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，濟(jì)南 250100）

冬小麥籽粒品質(zhì)主要取決于基因型，但亦受栽培措施的影響[1-2]，種植密度和播期是影響冬小麥籽粒品質(zhì)的2 個(gè)重要因素。種植密度主要通過(guò)影響冬小麥群體結(jié)構(gòu)、改變溫光等生態(tài)條件對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)產(chǎn)生影響，播期則是通過(guò)改變生育期溫度和光照等生態(tài)條件影響冬小麥籽粒品質(zhì)[3-4]。目前，關(guān)于種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)影響的研究已有較多報(bào)道，主要集中在種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量[5-9]、粉質(zhì)參數(shù)[10-13]、面團(tuán)拉伸特性[14]、淀粉組分[15]及蛋白質(zhì)組分[16-17]等指標(biāo)的影響，以及種植密度和播期之間的互作效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，適期播種的小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量均最高，種植密度對(duì)強(qiáng)筋小麥品質(zhì)性狀有一定調(diào)節(jié)作用[4]；對(duì)于中、弱筋小麥，密度增加可提高總淀粉含量，而蛋白質(zhì)、濕面筋含量下降，面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間縮短，但密度過(guò)大，蛋白質(zhì)含量略有上升，淀粉含量略有下降[5,11,15]。另有研究表明，適播與晚播的小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和淀粉含量都顯著高于早播[6]。此外，在旱田探墑溝播條件下，適宜播量可通過(guò)提高醇溶蛋白和谷蛋白含量來(lái)增加蛋白質(zhì)含量，通過(guò)優(yōu)化濕面筋含量、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)提升加工品質(zhì)[16]。已有研究大多集中在種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)的影響，尚未運(yùn)用數(shù)學(xué)建模方法構(gòu)建相關(guān)數(shù)學(xué)模型。本研究在田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有研究成果，通過(guò)系統(tǒng)分析種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響，引入種植密度和播期影響因子等指標(biāo)，量化種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響，構(gòu)建種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)影響的模擬模型，以期為冬小麥籽粒品質(zhì)研究提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用在山東省推廣面積較大、適應(yīng)性較強(qiáng)的半冬性優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋冬小麥品種濟(jì)麥44 為試驗(yàn)材料，由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所育成并提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2019年10月至2021年6月連續(xù)2個(gè)冬小麥生長(zhǎng)季分別在淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地、德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地和煙臺(tái)市萊州市西由鎮(zhèn)登海種業(yè)萊州第8 試驗(yàn)場(chǎng)開展播期和種植密度田間試驗(yàn)，各試驗(yàn)點(diǎn)均采用相同試驗(yàn)設(shè)計(jì)。各試驗(yàn)點(diǎn)土壤耕層概況見(jiàn)表1。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)S1（10月10日）、S2（10月20日）和S3（10月30日）3個(gè)播期，每個(gè)播期設(shè)4個(gè)種植密度水平，其中S1播期 設(shè)D1（180萬(wàn)株·hm-2）、D2（225萬(wàn)株·hm-2）、D3（270 萬(wàn)株·hm-2）和D4（315 萬(wàn)株·hm-2）4 個(gè)種植密度水平，S2 播期設(shè)D2（225 萬(wàn)株·hm-2）、D3（270萬(wàn) 株·hm-2）、D4（315萬(wàn)株·hm-2）和D5（360萬(wàn)株·hm-2）4 個(gè)種植密度水平，S3 播期設(shè)D3（270萬(wàn) 株·hm-2）、D4（315萬(wàn)株·hm-2）、D5（360萬(wàn)株·hm-2）和D6（405 萬(wàn)株·hm-2）4 個(gè)種植密度水平，各處理3 次重復(fù)，共計(jì)36 個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積135 m2（9 m×15 m）。上茬作物為玉米，收獲后秸稈全量還田。播種前每公頃基施過(guò)磷酸鈣（P2O5含量為14%）857 kg、硫酸鉀（K2O 含量為50%）240 kg，全生育期氮肥（尿素，N 含量46%）施用量為522 kg，其中氮肥50%在播種前作基肥施入，50%在拔節(jié)期追施。其他管理參照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)冬小麥田間管理。

表1 試驗(yàn)地0—20 cm土壤基本性狀Table 1 Soil basic characters from 0 to 20 cm in test area

1.3 數(shù)據(jù)采集與分析

小麥籽粒收獲放置1 個(gè)月后測(cè)定其品質(zhì)參數(shù)指標(biāo)。蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法[18]測(cè)定；濕面筋含量采用瑞典Perten 面筋洗滌儀測(cè)定，參照GB∕T 5506.2—2008《小麥和小麥粉面筋含量第2部分：儀器法測(cè)定濕面筋》[19]；出粉率采用瑞士布勒磨磨制并測(cè)定，參照NY∕T 1094.1—2006《小麥實(shí)驗(yàn)制粉第1 部分：設(shè)備、樣品制備和潤(rùn)麥》[20]和NY∕T 1094.2—2006《小麥實(shí)驗(yàn)制粉第2 部分：布勒氏法用于硬麥》[21]；面團(tuán)吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等粉質(zhì)參數(shù)采用德國(guó)布拉本德AT型自動(dòng)粉質(zhì)儀測(cè)定，參照GB∕T 14614—2019《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)試粉質(zhì)儀法》[22]。

本研究中，計(jì)算播期對(duì)冬小麥品質(zhì)參數(shù)影響時(shí)，為將播期量化便于數(shù)據(jù)分析，將10月1日記為數(shù)值1 d，播期每增加1 天數(shù)值加1，依次類推。各播期處理間以S1 播期為對(duì)照，同一播期內(nèi)以最小播量處理為對(duì)照。此外，同一生長(zhǎng)季內(nèi)各品質(zhì)指標(biāo)參數(shù)取值均為3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)該指標(biāo)參數(shù)測(cè)定值的平均值。

采用Microsoft Excel 2007 和SigmaPlot v10.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.4 模型構(gòu)建及模型檢驗(yàn)

本研究通過(guò)系統(tǒng)分析種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響，引入種植密度和播期影響因子等指標(biāo)，量化種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響，構(gòu)建種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)影響的模擬模型。

2019—2020 年度冬小麥生長(zhǎng)季試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于模型建立，2020—2021 年度冬小麥生長(zhǎng)季試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于模型檢驗(yàn)。利用實(shí)測(cè)值與模擬值之間的根均方差（root mean aquare errors,RMSE）、相關(guān)系數(shù)（r）、平均絕對(duì)誤差（da）和平均絕對(duì)誤差占實(shí)測(cè)值的比率（dap）等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，并繪制1∶1 關(guān)系圖，以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?。RMSE、da和dap值越小，r值越大，表明模擬值與實(shí)測(cè)值的偏差越小，一致性越好，模型精度越高。各參數(shù)計(jì)算公式如下[23]。

式（1）至式（4）中，XOi為第i個(gè)實(shí)測(cè)值，XSi為第i個(gè)模擬值，--XO為實(shí)測(cè)值的平均值，n為樣本容量。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型描述

2.1.1 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量影響的模擬 由圖1 可知，在S1 和S3 期內(nèi)，隨著種植密度增加，冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量呈先增加后減小的趨勢(shì)；在S2 播期內(nèi)，則呈先減小后增加的趨勢(shì)。說(shuō)明在不同的播期內(nèi)，種植密度對(duì)冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響不同，隨著播期的延遲，冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量呈先減小后增大的趨勢(shì)，表明播期推遲對(duì)冬小麥籽粒蛋白質(zhì)形成不利。

圖1 不同種植密度和播期下冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量Fig.1 Protein content of winter wheat under different planting densities and sowing dates

根據(jù)各處理籽粒蛋白質(zhì)含量隨種植密度和播期的變化規(guī)律，將各處理與對(duì)照相比籽粒蛋白質(zhì)含量增加比率作為籽粒蛋白質(zhì)含量種植密度影響因子和播期影響因子。由圖2 可知，在S1 和S3 播期內(nèi)，隨著種植密度增加，籽粒蛋白質(zhì)含量種植密度影響因子先增大后減小，在S2 播期內(nèi)則呈先減小后增大趨勢(shì)，3 個(gè)播期內(nèi)均呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（5）。隨著播期推遲，籽粒蛋白質(zhì)含量播期影響因子先減小后增大，呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（6）。不同種植密度和播期下，籽粒蛋白質(zhì)含量可表達(dá)為方程（7）。

圖2 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響Fig.2 Effect of planting densities and sowing dates on protein content of winter wheat

式中，F(xiàn)DPC為籽粒蛋白質(zhì)含量種植密度影響因子，DL為種植密度水平（萬(wàn)株·hm-2），F(xiàn)SPC為籽粒蛋白質(zhì)含量播期影響因子，SL為播期水平（d），PCSiDj為第i播期第j種植密度下籽粒蛋白質(zhì)含量（%），PCCK為對(duì)照籽粒蛋白質(zhì)含量（%）。

2.1.2 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒濕面筋含量影響的模擬 由圖3 可知，在S1 和S3 播期內(nèi)，隨著種植密度增加冬小麥籽粒濕面筋含量呈先增加后減小的趨勢(shì)；在S2 播期內(nèi)則呈先減小后增加的趨勢(shì)。說(shuō)明在不同的播期內(nèi)，種植密度對(duì)冬小麥籽粒濕面筋含量的影響不同。隨著播期的延遲，冬小麥籽粒濕面筋含量呈現(xiàn)不斷減小的趨勢(shì)。

圖3 不同種植密度和播期下冬小麥籽粒濕面筋含量Fig.3 Wet gluten content of winter wheat under different planting densities and sowing dates

根據(jù)各處理籽粒濕面筋含量隨種植密度和播期的變化規(guī)律，本研究中將各處理與對(duì)照相比籽粒濕面筋含量增加比率作為籽粒濕面筋含量種植密度影響因子和播期影響因子。由圖4 可知，在S1和S3播期內(nèi)，隨著種植密度增加籽粒濕面筋含量種植密度影響因子先增大后減??；在S2 播期內(nèi)則呈先減小后增大變化趨勢(shì)，3 個(gè)播期內(nèi)均呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（8）。隨著播期推遲，籽粒濕面筋含量播期影響因子逐漸減小，呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（9）。不同種植密度和播期下，籽粒濕面筋含量可表達(dá)為方程（10）。

圖4 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒濕面筋含量的影響Fig.4 Effect of planting densities and sowing dates on wet gluten content of winter wheat

式中，F(xiàn)DWGC為籽粒濕面筋含量種植密度影響因子，DL為種植密度水平（萬(wàn)株·hm-2），F(xiàn)SWGC為籽粒濕面筋含量播期影響因子，SL為播期水平（d），WGCSiDj為第i播期第j種植密度下籽粒濕面筋含量（%），WGCCK為對(duì)照處理籽粒濕面筋含量（%）。

2.1.3 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒出粉率影響的模擬 由圖5可知，在S1播期內(nèi)，隨著種植密度增加冬小麥籽粒出粉率呈逐漸減小的趨勢(shì)；在S2 和S3 播期內(nèi)則呈先減小后增大的趨勢(shì)。說(shuō)明在不同的播期內(nèi)，種植密度對(duì)冬小麥籽粒出粉率的影響不同。隨著播期的延遲，冬小麥籽粒出粉率呈不斷減小的趨勢(shì)。

圖5 不同種植密度和播期下冬小麥籽粒出粉率Fig.5 Flour yield of winter wheat under different planting densities and sowing dates

根據(jù)各處理籽粒出粉率隨種植密度和播期的變化規(guī)律，將各處理與對(duì)照相比籽粒出粉率增加比率作為籽粒出粉率種植密度影響因子和播期影響因子。由圖6可知，在S1播期內(nèi)，隨著種植密度增加，籽粒出粉率種植密度影響因子逐漸減小，然后慢慢趨于穩(wěn)定，呈“S”型曲線變化趨勢(shì)；在S2 和S3 播期內(nèi)，則呈先減小后增大變化趨勢(shì)，2 個(gè)播期內(nèi)均呈二次曲線變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（11）。隨著播期推遲，籽粒出粉率播期影響因子逐漸減小，呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（12）。不同種植密度和播期下，籽粒出粉率可表達(dá)為方程（13）。

圖6 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒出粉率的影響Fig.6 Effect of planting densities and sowing dates on flour yield of winter wheat

式中，F(xiàn)DMY為籽粒出粉率種植密度影響因子，DL為種植密度水平（萬(wàn)株·hm-2），F(xiàn)SMY為籽粒出粉率播期影響因子，SL為播期水平（d），F(xiàn)YSiDj為第i播期第j種植密度下籽粒出粉率（%），F(xiàn)YCK為對(duì)照處理籽粒出粉率（%）。

2.1.4 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒面團(tuán)吸水率影響的模擬 由圖7 可知，在S1 和S3 播期內(nèi)，隨著種植密度增加，冬小麥籽粒面團(tuán)吸水率呈先增大后減小的趨勢(shì)；在S2 播期內(nèi)，則呈先減小后增大的趨勢(shì)。說(shuō)明在不同的播期內(nèi)，種植密度對(duì)冬小麥籽粒吸水率的影響不同。隨著播期的延遲，冬小麥籽粒面團(tuán)吸水率呈先減小后增大的趨勢(shì)。

圖7 不同種植密度和播期下冬小麥籽粒面團(tuán)吸水率Fig.7 Dough water absorption rate of winter wheat under different planting densities and sowing dates

根據(jù)各處理籽粒面團(tuán)吸水率隨種植密度和播期的變化規(guī)律，本研究中將各處理與對(duì)照相比籽粒面團(tuán)吸水率增加比率作為籽粒面團(tuán)吸水率種植密度影響因子和播期影響因子。由圖8可知，在S1 和S3 播期內(nèi)，隨著種植密度增加，籽粒面團(tuán)吸水率種植密度影響因子呈先增大后減小的趨勢(shì)，在S2 播期內(nèi)則呈先減小后增大的趨勢(shì)，3 個(gè)播期內(nèi)均呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（14）。隨著播期推遲，籽粒面團(tuán)吸水率播期影響因子先減小后增大，呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（15）。不同種植密度和播期下，籽粒面團(tuán)吸水率可表達(dá)為方程（16）。

圖8 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒面團(tuán)吸水率的影響Fig.8 Effect of planting densities and sowing dates on dough water absorption rate of winter wheat

式中，F(xiàn)DWA為籽粒面團(tuán)吸水率種植密度影響因子，DL為種植密度水平（萬(wàn)株·hm-2），F(xiàn)SWA為籽粒面團(tuán)吸水率播期影響因子，SL為播期水平（d），WASiDj為第i播期第j種植密度下籽粒面團(tuán)吸水率（%），WACK為對(duì)照處理籽粒面團(tuán)吸水率（%）。

2.1.5 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間影響的模擬 由圖9 可知，在S1、S2 和S3 播期內(nèi)，隨著種植密度增加，冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間均呈先減小后增大的趨勢(shì)，但不同播期間冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間差異較大。說(shuō)明在不同的播期內(nèi)，種植密度對(duì)冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的影響不同。隨著播期的延遲，冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間呈不斷增大的趨勢(shì)。

圖9 不同種植密度和播期下冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間Fig.9 Dough stability time of winter wheat under different planting densities and sowing dates

根據(jù)各處理籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間隨種植密度和播期的變化規(guī)律，將各處理與對(duì)照相比籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間增加比率作為籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間種植密度影響因子和播期影響因子。由圖10 可知，在S1、S2 和S3 播期內(nèi)，隨著種植密度增加，籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間種植密度影響因子均先減小后增大，均呈二次曲線的變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（17）。隨著播期推遲，籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間播期影響因子不斷增大，呈線性變化趨勢(shì)，可表達(dá)為方程（18）。不同種植密度和播期下，籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間可表達(dá)為方程（19）。

圖10 種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的影響Fig.10 Effect of planting densities and sowing dates on dough stability time of winter wheat

式中，F(xiàn)DST為籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間種植密度影響因子，DL為種植密度水平（萬(wàn)株·hm-2），F(xiàn)SST為籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間播期影響因子，SL為播期水平（d），STSiDj為第i播期第j種植密度下籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間（min），STCK為對(duì)照處理籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間（min）。

2.2 模型檢驗(yàn)

利用2020—2021 年度冬小麥生長(zhǎng)季獨(dú)立試驗(yàn)資料檢驗(yàn)上述所建模型。結(jié)果表明，冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、出粉率、面團(tuán)吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的實(shí)測(cè)值與模擬值的吻合程度均較好（表2，圖11），各模型r值在0.581～0.894 之間，其中蛋白質(zhì)含量、出粉率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的實(shí)測(cè)值與模擬值在P＜0.05 水平顯著相關(guān)，濕面筋含量和面團(tuán)吸水率的實(shí)測(cè)值與模擬值在P＜0.01 水平上達(dá)到顯著相關(guān)。蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、出粉率、面團(tuán)吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間模型的dap值均小于6%，表明模型精度較高，但面團(tuán)吸水率的實(shí)測(cè)值均高于模擬值，說(shuō)明還有進(jìn)一步的改進(jìn)空間。

圖11 冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)實(shí)測(cè)值與模擬值比較Fig.11 Comparison of the observed with the simulated of winter wheat grain quality parameters

表2 冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)模型統(tǒng)計(jì)參數(shù)Table 2 Comparison of statistical parameters of simulation and observation in winter wheat grain quality parameter models

3 討論

冬小麥品質(zhì)由品種基因型、生態(tài)環(huán)境和栽培措施及其互相效應(yīng)共同影響[24-25]，而種植密度和播期為影響小麥籽粒品質(zhì)的重要栽培因子。趙廣才等[26]研究表明，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量隨密度的增加而降低，徐月明等[27]認(rèn)為小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量與種植密度呈二次曲線關(guān)系，這與本研究結(jié)果一致。閆翠萍等[4]則認(rèn)為隨種植密度增加，籽粒面團(tuán)吸水率、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間降低，但也有學(xué)者認(rèn)為種植密度對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)不明顯[28]。Subedi 等[29]和雷鈞杰等[30]研究表明，冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量均隨播期的推遲呈上升趨勢(shì)；但也有研究表明，播期推遲可以使籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量提高，但播期過(guò)遲，籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量會(huì)下降[6,31]。本研究表明，隨播期推遲冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量呈下降的趨勢(shì)，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間呈上升趨勢(shì)，這與劉芳亮等[10]的研究結(jié)果基本一致；但播期過(guò)遲，籽粒蛋白質(zhì)含量會(huì)略有升高。本研究在系統(tǒng)分析種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響時(shí)，引入蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、出粉率、面團(tuán)吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間種植密度和播期影響因子，逐一量化種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、出粉率、面團(tuán)吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的影響，提高了模型的精確性。經(jīng)獨(dú)立試驗(yàn)資料檢驗(yàn)，冬小麥籽粒主要品質(zhì)參數(shù)實(shí)測(cè)值與模擬值間吻合程度較好，但面團(tuán)吸水率的模擬值均低于實(shí)測(cè)值，說(shuō)明該模型還有進(jìn)一步的改進(jìn)空間。

除種植密度和播期外，施肥和溫光等因素也是影響冬小麥籽粒品質(zhì)的重要因子。有研究表明，隨著施氮量的增加，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量顯著提高[32-33]，且增施氮肥能顯著提高籽粒面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間，有利于改善籽粒加工品質(zhì)[34]。本研究是在適宜的溫光和肥料供應(yīng)條件下進(jìn)行的，并未將這些因素的影響考慮在內(nèi)，故在不同生態(tài)區(qū)和土壤地力水平下該模型的適應(yīng)性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。冬小麥籽粒品質(zhì)指標(biāo)參數(shù)中，除蛋白質(zhì)參數(shù)、粉質(zhì)參數(shù)外，還包括容重、籽粒硬度、面團(tuán)拉伸特性、蛋白質(zhì)組分和淀粉組分等重要參數(shù)，亦對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)形成影響顯著。有研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)增加密度可以增加總淀粉含量，但密度過(guò)大，總淀粉含量會(huì)略有降低[15]；種植密度對(duì)面團(tuán)拉伸特性有影響，但差異不顯著[14]，而對(duì)籽粒氨基酸含量影響不大[17]。另有研究表明，適宜的播量會(huì)提高籽粒蛋白質(zhì)及其組分含量[35]，播量與籽粒淀粉高峰黏度、松懈值、最后黏度、反彈值和糊化溫度呈正相關(guān)[16]。本研究中，并未探討種植密度和播期對(duì)上述品質(zhì)指標(biāo)參數(shù)的影響，進(jìn)一步的研究要量化種植密度和播期對(duì)上述指標(biāo)參數(shù)的影響，構(gòu)建相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)參數(shù)模型，明確種植密度和播期對(duì)以上品質(zhì)指標(biāo)的響應(yīng)機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一提供參考。

本研究通過(guò)系統(tǒng)分析種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響，引入種植密度和播期影響因子等指標(biāo)，量化種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)的影響，構(gòu)建種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)參數(shù)影響的模擬模型。經(jīng)2020—2021年度冬小麥生長(zhǎng)季獨(dú)立試驗(yàn)資料檢驗(yàn)，根均方差、絕對(duì)誤差和絕對(duì)誤差占實(shí)測(cè)值比率均顯示模擬值和實(shí)測(cè)值有較高的一致性，所建模型可較好地模擬種植密度和播期對(duì)冬小麥籽粒品質(zhì)的影響。