灌漿期開放式增溫對不同小麥產量和品質的影響

摘 要 為研究灌漿期開放條件下增溫對不同小麥產量及品質的影響，采用開放式紅外增溫技術，以‘濟麥22’和‘濟麥44’為材料，于2020—2022年進行灌漿期白天增溫來模擬未來氣候變暖下溫度升高對不同小麥產量及其構成因素和品質（主要是淀粉和蛋白質）的影響。在本試驗條件下，增溫處理的兩種小麥千粒質量和產量均呈現下降趨勢，千粒質量下降3.3%～5.7%，產量損失2.0%～5.0%。增溫使兩個品種的淀粉含量降低" 1.4%～2.4%，白度降低1.6%～1.8%，面筋指數降低0.4%～3.6%。灌漿期增溫處理增加了小麥籽粒蛋白含量，增幅為1.1%～9.6%，沉降值增加0.8%～11.9%。另外增溫處理對兩種小麥面粉的淀粉糊化特性產生了不同的影響，‘濟麥22’面粉的低谷黏度和峰值黏度顯著上升，最終黏度、回生值和糊化溫度差異不顯著；‘濟麥44’面粉的低谷黏度、峰值黏度和最終黏度顯著下降，回生值和糊化溫度差異不顯著。綜上，在其他生育進程不變的情況下，灌漿期增溫將會導致小麥減產，同時小麥籽粒物質組成也將發生復雜的變化，從而影響到小麥的品質。

關鍵詞 灌漿期；開放式增溫；冬小麥；產量；品質

2021年中國的平均地表溫度比工業化前水平（1850-1900年平均值）高1.71 ℃±" 0.28 ℃［1］。根據《2021年全球氣候狀況》（WMO-No.1290）報道，全球氣溫并不是每年都在上升，但長期趨勢是明確的［2］。高溫對作物的影響是負面的，平均溫度的上升會導致小麥、水稻、玉米和大豆的平均產量降低［3］。由于冬小麥的地理和環境適應性，與其他主要作物相比，冬小麥對全球變暖更敏感［4］。灌漿期高溫在主產麥區常有發生，嚴重制約著小麥生產。小麥籽粒灌漿期適宜溫度為20～" 24 ℃［5］，灌漿期高溫會加速植株葉片衰老［6］，縮短籽粒灌漿持續時間［7］，最終導致粒質量下降［8］，產量降低。小麥的多項農藝性狀如單株產量、穗粒數、穗粒質量和千粒質量為熱脅迫敏感性狀，受高溫環境影響較大［9］。小麥旗葉干尖指數是描述葉片持綠性的重要指標，能直觀地反映植株生長發育后期的耐高溫特性［10］。

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對小麥品質的要求也愈來愈高［11］。小麥品質由基因決定，同時受農藝處理、土壤和氣候參數的影響［12-14］。小麥的加工品質由多項指標共同構成，需要對籽粒、面粉、面團和最終產品的多個性狀進行評估，以確定其整體品質［15］。雖然氣候變暖對小麥產量的影響已經得到廣泛研究，但對小麥品質的影響研究較少［16-17］。

灌漿期增溫對小麥干物質積累、灌漿特性和產量的影響已有廣泛的研究，大多采用塑料大棚（PVC棚）或室內人工氣候室進行模擬增溫。塑料大棚（PVC棚）容易阻礙空氣流通，也會導致空氣濕度過高；室內人工氣候室提供的環境因子（光照、空氣濕度和土壤養分等）與大田條件存在一定差異。因此，上述增溫裝置往往不能真實地模擬氣候變暖情形。氣候變暖是由大氣層中溫室氣體反射的長波輻射（主要是紅外線）增強而引起的［18］。為了真實地模擬全球變暖的機制，即增強的向下紅外線輻射，紅外線輻射器在試驗中逐漸得到應用。該裝置是通過安裝在樣地上方、可以散發紅外線輻射的燈管來實現增溫的。開放式紅外線輻射增溫設備由于能夠模擬全球變暖的增溫機制和日變化，同時對土壤及植被無物理干擾并且不改變小氣候狀況，逐漸得到學術界認可［19-20］。本試驗利用一套田間開放式增溫系統，并以生產上大面積推廣應用的中筋小麥品種‘濟麥22’和強筋小麥品種‘濟麥44’為材料進行試驗，研究灌漿期增溫對冬小麥產量構成和小麥籽粒品質性狀，特別是蛋白和淀粉特性的影響，旨在為評估高溫對冬小麥的影響提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 大田試驗設計與研究方法

1.1.1 試驗設計與處理方法 材料于2021年和2022年10月播種，試驗采用隨機區組設計。試驗設置增溫（WT：Warming temperature）和自然溫度（NT：Natural temperature）兩個處理。增溫是在小麥揚花后7 d通過紅外加熱裝置增溫，白天打開，晚上關閉；正常條件即紅外加熱裝置保持關閉。以自然溫度為對照。每個處理下放置溫度自動記錄儀（S20A-2300，徐州法拉電子科技有限公司），在處理期間每隔30 min記錄冠層溫度（圖1，圖2）。試驗期間平均溫度為13 ℃（2021年）和15 ℃（2022年），降水量為22.1 mm（2021年）和13.7 mm（2022年）。與NT處理相比，WT處理下灌漿期的冠層溫度平均提高2.0 ℃（2021年）和2.5 ℃（2022年）。

以中筋小麥品種‘濟麥22’和強筋小麥品種‘濟麥44’為試驗材料。每個小區種植面積為" 6 m2，種植密度為300株·m-2，行距25 cm。每年在播種前施用氮肥（N 240 kg·hm-2）、磷肥（P2O5 210 kg·hm-2）和鉀肥（K2O 300"" kg·hm-2）作為基肥，在拔節期和孕穗期再施用氮肥（N 240"" kg·hm-2）作為追肥。氮肥為尿素（46% N），拔節期灌水，灌水量為600 m3·hm-2。

1.1.2 性狀調查 旗葉干尖指數：指旗葉干尖面積占旗葉總葉面積的比例［10］。共分為4個等級：Ⅰ" （0～10%）、Ⅱ（20%～50%）、Ⅲ（60%～80%）、Ⅳ（90%～100%）。旗葉干尖指數等級越高，表明小麥受高溫脅迫越嚴重。處理第7天調查旗葉干尖指數，以每個小區50%以上旗葉所處的等級作為該小麥旗葉干尖指數。

在小麥成熟期測定1 m2內的穗數。在每個小區中心隨機選擇30個穗，測定穗粒數。籽粒收獲后在烘箱中烘干48 h后測定千粒質量。使用HGT-1000谷物容重器（東方衡器，中國）測定籽粒體積質量。

小麥籽粒常溫儲存兩個月后，采用小型試驗磨粉機（Brabender，德國）磨制面粉，出粉率約為60%。籽粒蛋白質和淀粉含量測定使用Infratec 1241近紅外光譜儀（福斯，丹麥）。采用WSB-Ⅳ智能白度測定儀（高致精密，中國）測定面粉白度。SDS沉淀值的測定采用GB/T 15685-2011進行。采用GM2200面筋儀（Perten，瑞典），按照GB5506.4-2008的方法測定干面筋含量和面筋指數。采用RVA-4型快速粘度分析儀（Newport，澳大利亞），按照AACC 22-08.02的方法測定峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈值、回生值和糊化溫度。

1.2 數據分析

數據采用Excel 2019處理和繪圖，用SPSS分析軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 灌漿期增溫對小麥產量的影響

由表1可知，WT處理下的兩個品種旗葉干尖指數大于NT處理，說明增溫加快葉片衰老，導致灌漿時間縮短。由表2可知，增溫對兩個品種小麥的穗數和穗粒數沒有影響，但顯著降低了千粒質量，兩個品種兩年試驗結果一致。原因是開花期小麥穗數和穗粒數已基本確定，灌漿期增溫主要影響千粒質量。與NT處理相比，‘濟麥22’的千粒質量降低幅度為5.7%（2021年）和3.3%（2022年）；‘濟麥44’的千粒質量降低幅度為" 3.8%（2021年）和4.7%（2022年）。體積質量方面，‘濟麥22’在WT處理較NT處理在2021年沒有顯著差異，但在2022年降低了0.4%；‘濟麥44’的WT處理在兩年均出現降低，‘濟麥44’的降低幅度為0.9%（2021年）和0.6%（2022年）。與各自NT處理相比，‘濟麥22’的產量降低" 5.0%（2021年）和2.0%（2022年）；‘濟麥44’的產量兩年均降低3.3%。

2.2 灌漿期增溫對小麥品質的影響

‘濟麥22’和‘濟麥44’兩個小麥品種表現出不同的品質參數范圍，這可能與它們的面筋強度不同有關（表3）。在WT處理下‘濟麥22’的淀粉含量較NT處理均出現降低，降低幅度為" 2.3%（2021年）和2.4%（2022年）；‘濟麥44’的淀粉含量降低" 1.4%（2021年）和1.9%（2022年）。與各自NT處理相比，‘濟麥22’的蛋白質含量增加9.6%（2021年）和" 4.2%（2022年）；‘濟麥44’的蛋白質含量增加" 3.0%（2021年）和" 1.1%（2022年）。WT處理降低了兩個品種的白度，兩個品種兩年的試驗結果一致，因為白度與蛋白含量負相關。沉降值方面，在WT處理下‘濟麥22’的沉降值較NT處理均出現增加，增加幅度為11.9%（2021年）和10.1%（2022年）；‘濟麥44’的淀粉含量增加2.5%（2021年）和0.8%（2022年）。兩個品種的干面筋含量與各自NT處理相比無顯著差異，兩年的表現一致。但在面筋指數方面，兩個品種表現不同，與各自NT處理相比，‘濟麥22’的面筋指數有提高，‘濟麥44’的面筋指數則出現降低。說明灌漿期增溫對不同品種小麥的面筋指數影響不同，本試驗中筋小麥的面筋指數提高，強筋小麥則是降低。

灌漿期增溫對兩個品種小麥面粉的淀粉糊化特性產生了不同的影響（表4）。WT處理下‘濟麥22’面粉的低谷黏度較NT處理兩年均出現顯著增加，分別增加10.1%（2021年）和6.2%（2022年）；‘濟麥44’面粉的低谷黏度則在2021年降低了7.7%，2022年差異不顯著。‘濟麥22’面粉的峰值黏度在灌漿期增溫處理較對照在2021年增加了16.6%，2022年則無顯著差異；‘濟麥44’面粉的峰值黏度在2021年降低了" 14.8%，2022年差異不顯著。‘濟麥22’面粉的最終黏度在兩年均無顯著差異，而‘濟麥44’在2021年降低了8.6%，2022年差異不顯著。兩個品種小麥面粉的回生值無顯著差異，兩年的試驗結果一致。灌漿期增溫會提高中筋小麥的淀粉糊化特性，對強筋小麥則是降低。增溫對糊化溫度的影響較小。各處理的糊化溫度為64.8～66.3 ℃，處理間的差異均不顯著。兩個品種在2022年的淀粉糊化特性相關參數大多沒有表現出明顯的差異，這可能是由于當年灌漿期的溫度較為適宜。2021年僅有2 d（花后第9和11天）在最佳溫度范圍（20～24 ℃）；而2022年有8 d在最佳溫度范圍，并且連續性適宜溫度天數多，這可能有利于淀粉的合成與積累。

3 討 論

3.1 灌漿期增溫對小麥產量的影響

到2050年，全球人口預計將達到98億，將需要大約1.98億噸額外的小麥谷物來養活不斷增長的人口［21］。增溫處理主要通過降低緩增期最大灌漿速率和平均灌漿速率顯著降低而降低粒質量［22-24］，導致小麥減產。陶源等［25］在小麥花后進行高溫處理，發現小麥旗葉SPAD值顯著降低。馮波等［6］在灌漿期對小麥進行高溫脅迫處理，發現小麥穗、旗葉、穗下節間和旗葉鞘等器官的葉綠素含量均降低。本研究中同樣發現兩個小麥品種在增溫后旗葉干尖指數均增大，表明葉片持綠性下降，加速葉片衰老，縮短籽粒灌漿時間。卞小波等［19］認為，開花期小麥穗數已確定，花后增溫主要降低穗粒數和千粒質量。本研究中，增溫后的穗數和穗粒數變化差異均不顯著，但降低了千粒質量。灌漿期小麥穗粒數確定，因此穗粒數變化差異不顯著，這與李詠等［26］的結果一致。千粒質量和體積質量是品種評價的重要指標，對高溫反應敏感，結合這兩個指標可以對小麥材料耐熱性進行更全面的評價［27］。本試驗結果表明，WT處理和NT處理下體積質量和千粒質量差異極顯著，可能是由于灌漿期增溫處理使小麥生理活動受到抑制，降低籽粒灌漿速率，縮短灌漿持續時間，使千粒質量和產量下降。

3.2 灌漿期增溫對小麥品質的影響

90%的小麥被人類以各種形式消費，如面包、饅頭、面條和餅干［28］。隨著人們生活質量的提高，小麥的營養品質和加工品質越來越受到重視。在中國小麥產區遭受高溫天氣的情況頻發，目前高溫已成為影響小麥面粉品質的重要因子之一。蛋白質含量是影響小麥粉營養品質和加工品質的重要影響因素［29］。有研究表明，在32 ℃以內，蛋白質含量隨氣溫的升高而逐漸增加，但是超過" 32 ℃時，蛋白質含量反而會降低。馮波等［11］認為灌漿期高溫脅迫對不同品種小麥蛋白質含量影響不一致。李睿瓊等［30］認為，灌漿期高溫脅迫會抑制小麥籽粒淀粉的積累，不同耐熱能力的品種對高溫脅迫的響應存在差異。本試驗中增溫提高了兩個小麥品種的籽粒蛋白含量，降低了淀粉含量。這可能是由于增溫加速了葉片衰老，灌漿持續時間縮短，降低了籽粒中淀粉和蛋白質的總體產量，但對淀粉降低幅度大于蛋白質，導致蛋白含量相對提高。兩個小麥品種增溫處理后的干面筋含量變化差異不顯著，‘濟麥22’的面筋指數增加，‘濟麥44’的面筋指數降低，這則可能與兩個品種的面筋強度不同有關。小麥的商業價值由面粉的加工品質決定［31］，但增溫對面粉加工品質的影響研究較少。面粉糊化特性是重要的品質參數，與面包或面條的感官評分顯著相關［32］。曹彩云等［33］認為高溫脅迫對耐熱性強的品種的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、回生值和稀懈值等面粉相關指標影響較小。王晨陽等［34］的研究表明花后短暫高溫脅迫會顯著影響淀粉的黏度特性，但在不同時期、不同脅迫水平和不同品種間差異顯著。李永庚等［35］的研究發現，籽粒灌漿前期高溫會提高面粉峰值黏度，灌漿中后期高溫則會降低峰值黏度；而王陽晨等［34］的試驗則發現‘豫麥34’在花后5 d高溫脅迫其低谷黏度顯著下降，花后25 d高溫脅迫低谷黏度有增大趨勢。在本研究中增溫處理提高了‘濟麥22’面粉的低谷黏度、峰值黏度和最終黏度，而‘濟麥44’面粉低谷黏度、峰值黏度和最終黏度出現下降，這與劉怡辰等［36］的結果一致。熱脅迫條件下不同品種的淀粉糊化參數差異性可能與其淀粉組成、A/B淀粉比例和直/支比的變化有密切關系。兩年的結果有部分差異，可能與年度間灌漿期的氣候差異有關［8］，因此氣候年度間的灌漿期增溫對不同小麥品質的影響還有待進一步研究。

參考文獻 Reference：

［1］ FAO.Food and agriculture organization of the united nations （FAO）［J/OL］.https：//www.fao.org/faostat/en/.2022

［2］WMO.The state of the global climate 2021［J/OL］.https：//public.wmo.int/en/our-mandate/climate/wmo-statement-state-of-global-clim-ate.2022

［3］ZHAO C，LIU B，PIAO S，et al.Temperature increase reduces global yields of major crops in four independent estimates［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America， 2017，114（35）：9326-9331.

［4］PRASAD P V V，BHEEMANAHALLI R，JAGADISH S V K.Field crops and the fear of heat stress—Opportunities，challenges and fut-ure directions［J］.Field Crops Research，2017，200：114-121.

［5］解樹斌，曹新有，劉建軍，等.高溫與干熱風對小麥的影響及其防控措施［J］.山東農業科學，2013，45（3）：126-131.

XIE SH B，CAO X Y，LIU J J，et al.Effects of high-temperature and hot-dry wind on wheat and preventative measures［J］.Shandong Agricultural Sciences，2013，45（3）：126-131.

［6］馮 波，李升東，李華偉，等.灌漿初期高溫脅迫對不同耐熱性小麥品種形態和產量的影響［J］.中國生態農業學報（中英文），2019，27（3）：451-461.

FENG" B，LI SH D，LI H W，et al.Effect of high temperature stress at early grain-filling stage on plant morphology and grain yield of different heat-resistant varieties of wheat［J］.Chinese Journal of Eco-Agriculture，2019，27（3）：451-461.

［7］WANG X，HOU L，LU Y，et al.Metabolic adaptation of wheat grain contributes to a stable filling rate under heat stress［J］.Journal of Experimental Botany，2018，" 69（22）：5531-5545.

［8］劉萬代，常明娟，史校艷，等.花后高溫脅迫對小麥灌漿特性及產量的影響［J］.麥類作物學報，2019，39（5）：581-588.

LIU W D，CHANG M J，SHI X Y，et al.High temperature stress after anthesis on grain filleing characteristics and yield［J］.Journal of Triticeae Crops，2019，39（5）：581-588.

［9］陳希勇，孫其信，孫長征.春小麥耐熱性表現及其評價［J］.中國農業大學學報，2000，5（1）：43-49.

CHEN X" Y，SUN Q X，SUN CH ZH.Performance and"" evaluation of spring wheat heat tolerance［J］.Journal of China Agricultural University，2000，5（1）：43-49.

［10］ 劉秀坤，王克森，翟勝男，等.小麥灌漿期耐高溫性狀QTL定位與分析［J］.山東農業科學，2022，54（11）：1-10.

LIU X K，WANG K S，ZHAI SH N，et al.Mapping and""" analysis of QTLs for high temperature tolerance traits of wheat duri-ng grain filling stage［J］.Shandong Agricultural Sciences，2022，54（11）：1-10.

［11］馮 波，曹 芳，李升東，等.灌漿期高溫脅迫對不同品種小麥蛋白組分及面團揉混特性的影響［J］.核農學報，2020，34（3）：642-649.

FENG" B，CAO F，LI SH D，et al.Effects of high temperature stress during grain-filling stages on protein components and do-ugh mixing properties in different wheat cultivars［J］.Journal of Nuclear Agricultural Sciences，2020，34（3）：642-649.

［12］BéKéS F.New aspects in quality related wheat research：1.Challenges and achievements［J］.Cereal Research Communicati-ons，2012，40（2）：159-184.

［13］HERNNDEZ-ESPINOSA N，MONDAL S，AUTRIQUE E，et al. Milling，processing and end-use quality traits of CIMM-YT spring bread wheat germplasm under drought and heat stress［J］.Field Crops Research，2018，215：104-112.

［14］PETERSON C J，GRAYBOSCH RA，SHELTON D R，et al.Baking quality of hard winter wheat：response of cultivars to environment in the great" plains［J］.Euphytica，1998，100：157-162.

［15］BATTENFIELD S D，GUZMAN C，GAYNOR R C，et al.Genomic selection for processing and end-use quality traits in the CIMMYT spring bread wheat breeding program［J］.Plant Genome，2016，9（2）：doi：10.3835/plantgenome.2016.01.0005

［16］HADDAD L，HAWKES C，WEBB P，et al.A new global research agenda for food［J］.Nature，2016，540（7631）：30-32.

［17］田云錄，陳 金，鄧艾興，等.非對稱性增溫對冬小麥籽粒淀粉和蛋白質含量及其組分的影響［J］.作物學報，2011，37（2）：302-308.

TIAN Y" L，CHEN J，DENG A X，et al.Effects of asymmetric warming on contents and components of starch and protein in grains of winter wheat under FATI facility［J］.Acta Agronomica Sinica，2011，37（2）：302-308.

［18］牛書麗，韓興國，馬克平，等.全球變暖與陸地生態系統研究中的野外增溫裝置［J］.植物生態學報，2007，31（2）：262-271.

NIU SH" L，HAN X G，MA K P，et al.Field facilities in global warming and terrestrial ecosystem research［J］.Journal of Plant Ecology，2007，31（2）：262-271.

［19］卞曉波，陳丹丹，王強盛，等.花后開放式增溫對小麥產量及品質的影響［J］.中國農業科學，2012，45（8）：1489-1498.

BIAN X" B，CHEN D D，WANG Q SH，et al.Effects of different day and night temperature enhancements on wheat grain yield" and quality after anthesis under free air controlled condition［J］.Scientia Agricultura Sinica，2012， 45（8）：1489-1498.

［20］楊陶陶，鄒積祥，伍龍梅，等.開放式增溫對華南雙季稻稻米品質的影響［J］.中國水稻科學，2023，37（1）：66-77.

YANG T" T，ZOU J X，WU L M，et al.Effect of free air temperature increase on grain quality of double-cropping rice in South China［J］.Chinese Journal of Rice Science，2023，37（1）：66-77.

［21］YADAV M R，CHOUDHARY M，SINGH J，et al.Impacts，tolerance，adaptation，and mitigation of heat stress on wheat under changing climates［J］.International Journal of Molecular Sciences，2022，23（5）：2838-1870.

［22］封超年，郭文善，施勁松，等.小麥花后高溫對籽粒胚乳細胞發育及粒重的影響［J］.作物學報，2000，26（4）：399-405.

FENG CH" N，GUO W SH，SHI J S，et al.Effect of high temperature after anthesis on endosperm cell deve lopment and grain weight in wheat［J］.Acta Agronomica Sinica，2000，26（4）：399-405.

［23］ 譚凱炎，楊曉光，任三學，等.高溫脅迫對華北地區冬小麥灌漿及產量的影響［J］.生態學報，2015，35（19）：6355-6361.

TAN K" Y，YANG X G，REN S X，et al.Impact of high temperature stress at the grain-filling stage on winter wheat yield［J］.Acta Ecologica Sinica，2015，35（19）：6355-6361.

［24］劉 霞，穆春華，尹燕枰，等.花后高溫、弱光及其雙重脅迫對小麥籽粒內源激素含量與增重進程的影響［J］.作物學報，2007，33（4）：677-681.

LIU X，MU CH" H，YIN Y P，et al .Effects of high temperature and shading stress after anthesis on endogenous hormone con-tents and filling process in wheat grain［J］.Acta Agronomica Sinica，2007，33（4）：677-681.

［25］陶 源，趙凱敏，代存虎，等.花后短暫高低溫脅迫對小麥產量形成的影響及減災調控［J］.麥類作物學報，2022，42（12）：1557-1566.

TAO Y，ZHAO K M，DAI" C H，et al.Effects of short-term low or high temperature stress after anthesis on yield formation and its regulation of disaster mitigation［J］.Journal of Triticeae Crops，2022，42（12）：1557-1566.

［26］李 詠，趙 云，張 輝，等.花后高溫對小麥農藝性狀及面粉品質的影響［J］.麥類作物學報，2016，36（11）：1482-1488.

LI" Y，ZHAO Y，ZHANG H，et al. Effect of high temperature after anthesis on agronomic characteristics and flour quality of wheat［J］.Journal of Triticeae Crops，2016，36（11）：1482-1488.

［27］李召鋒，張東海，王竹瓊，等.新疆春小麥品種耐熱性評價［J］.麥類作物學報，2017，37（11）：1497-1502.

LI ZH" F，ZHANG D M，WANG ZH Q，et al.Analysis and evaluation the heat resisiance of spring wheat cultivars in Xinji-ang［J］.Journal of Triticeae Crops，2017，37（11）：1497-1502.

［28］KUKTAITE R，RAVEL C.Wheat gluten protein structure and function：Is there anything new under the sun？［J］.Wheat" Quality for Improving Processing and Human Health，2020，2：9-19.

［29］ASSENG S，MARTRE P，MAIORANO A，et al.Climate change impact and adaptation for wheat protein［J］.Global Change Biology，2018，25（1）：155-173.

［30］李睿瓊，侯立江，盧云澤，等.灌漿期高溫對不同耐熱性小麥籽粒淀粉積累的影響［J］.麥類作物學報，2018，38（2）：196-202.

LI R Q，HOU L J，LU Y Z，et al.Effect of high temperature at filling stage on starch accumulation of wheat with different heat tolerance［J］.Journal of Triticeae Crops，2018，38（2）：196-202.

［31］LIN Z，CHANG X，WANG D，et al.Long-term fertilization effects on processing quality of wheat grain in the North China Plain［J］.Field Crops Research，2015，174：55-60.

［32］ZI Y，SHEN H，DAI S Y，et al.Comparison of starch physicochemical properties of wheat cultivars differing in bread and noodle-making quality［J］.Food Hydrocolloids，2019，93：78-86.

［33］曹彩云，黨紅凱，鄭春蓮，等.灌漿中后期高溫對小麥黏度的影響及品種耐熱性研究［J］.麥類作物學報，2019，39（11）：1351-1360.

CAO C" Y，DANG H K，ZHENG CH" L，et al.Impact of high temperature during late grain filling stage on viscosity and heat resistance of wheat［J］.Journal of Triticeae Crops，2019，39（11）：1351-1360.

［34］王晨陽，苗建利，張美微，等.高溫、干旱及其互作對兩個筋力小麥品種淀粉糊化特性的影響［J］.生態學報，2014，" 34（17）：4882-4890.

WANG CH" Y，MIAO J L，ZHANG M W，et al.Effects of post-anthesis high temperature，drought stress and their interaction on the starch pasting properties of two wheat cultivars with different gluten strength［J］.Acta Ecologica Sinica，2014，34（17）：4882-4890．

［35］李永庚，于振文，張秀杰，等.小麥產量與品質對灌漿不同階段高溫脅迫的響應［J］.植物生態學報，2005，29（3）：361-366.

LI Y G，YU ZH W，ZHANG X J.et al.Response of yield and quality of wheat to heat stress at different grain filling stages［J］.Journal of Plant Ecology，2005，29（3）：361-366.

［36］劉怡辰，仵妮平，Н.З.Т，等.不同小麥品種面粉品質性狀對花期高溫響應及耐熱性評價［J］.新疆農業科學，2022，59（3）：541-550.

LIU Y CH，WU N P，Н.З.Т，et al.Responses of flour quality characters of different wheat varieties to high temperature during flowering and species heat resistance evaluation［J］.Xinjiang Agricultural Sciences，2022，59（3）：541-550.

Effects of Open High Temperature at Filling Stage on Yield and Quality of Different Wheat Cultivars

XIAO Yanjun1，SHAN Baoxue1，LIU Xiukun2，ZHAN Xiaomeng1，

LIU Baichuan1，HUANG Jinxin1，MU Ping1，LI Haosheng2，

LIU Jianjun2，GAO Xin2，ZHAO Zhendong2 and" CAO" Xinyou2

（1.College of Agronomy，Qingdao Agricultural University，Qingdao，Shandong 266109，China; 2.Crop Research

Institute，Shandong Academy of Agricultural Sciences/National Engineering Research Center for

Wheat amp; Maize/Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Improvement in North Yellow

River amp; Huaihe River Valley，Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Shandong Provincial

Technology Innovation Center for Wheat，Jinan 250100，China）

Abstract To investigate the effects of warming temperature on the yield and quality of different wheat cultivars under open conditions during grain filling stage，an open infrared warming technology was used to warm the daytime temperature during the filling period from 2020 to 2022.Using ‘Jimai 22’ and ‘Jimai 44’ as materials，the effects of warming temperature on the yield components and quality were explored，specifically，the properties of gluten and starch of wheat grain and flour across the different wheat cultivars under future climate warming.Under experimental conditions，thousand-kernel weight and yield of the two wheat cultivars showed a downward trend under warming temperature at filling stage.The thousand-kernel weight decreased by 3.3%-5.7% and there was a yield loss of 2.0%-5.0%.Warming temperature reduced starch content by 1.4%-2.4%，whiteness by 1.6%-1.8%，and gluten index by 0.4%-3.6% in both cultivars.Additionlly，warming temperature increased grain protein content by 1.1%-9.6%.SDS sedimentation value of the two wheat cultivars increased by 0.8%-11.9% under warming condition.Furthermore，warming temperature had different effects on pasting characteristics of the two wheat flours.Trough viscosity and peak viscosity of ‘Jimai22’ flour increased significantly，while there was no significant difference in final viscosity，setback and pasting temperature.Trough viscosity，peak viscosity，and final viscosity of ‘Jimai 44’ flour decreased significantly，with no difference appearing in setback and pasting temperature.In conclusion，warming temperature during grain filling stage leads to reduction of wheat yield when other growth processes remain unchanged，and the grain composition also undergoes complex changes，which affects the quality of wheat.

Key words Grain filling stage; Open warming; Winter wheat; Yield; Quality

Received "2023-03-17 """Returned 2023-06-26

Foundation item National Key Research and Development" Program（No.2022YFD1200200）；National Wheat" Industry Technology System （No.CARS-03-06）；Natural Science Foundation of" Shandong Province （No.ZR202111220361）.

First author XIAO Yanjun，male，master student.Research area：genetic breeding of wheat."" E-mail：441158341@qq.com

Corresponding"" author CAO" Xinyou，male，Ph.D，research fellow，master supervisor.Research area：genetic breeding of wheat.E-mail：cxytvs@163.com

ZHAO Zhendong，male，research fellow，master supervisor.Research area：genetic breeding of wheat.E-mail：zhaozhendong925@163.com（責任編輯：成 敏 Responsible editor：CHENG" Min）