2006-2014年我国小麦品质在年度和品质区之间的变化

2016-05-27 03:00胡学旭周桂英吴丽娜孙丽娟杨秀兰张慧杰王步军
麦类作物学报 2016年3期
关键词:品质小麦品种

胡学旭,周桂英,吴丽娜,孙丽娟,陆 伟,王 爽,杨秀兰,张慧杰,王步军

(中国农业科学院作物科学研究所/农业部谷物产品质量安全风险评估实验室(北京),北京 100081)



2006-2014年我国小麦品质在年度和品质区之间的变化

胡学旭,周桂英,吴丽娜,孙丽娟,陆 伟,王 爽,杨秀兰,张慧杰,王步军

(中国农业科学院作物科学研究所/农业部谷物产品质量安全风险评估实验室(北京),北京 100081)

摘要:为了解我国小麦在年度间和品质区之间的品质变化,对2006-2014年我国10个品质区637个小麦品种6 339份样品的籽粒品质、面粉品质和面团流变学特性进行测定与分析。结果表明,(1)我国小麦籽粒蛋白质含量较高,平均达13.94%,湿面筋平均含量为30.4%;但蛋白质质量一般,沉淀指数平均值为32.1 mL,稳定时间平均值为5.8 min,相对美国硬红冬小麦较低。(2)年度间小麦品质呈规律性偏态分布,平均值在年度间变化无规律;从品质类型看,强筋、弱筋小麦比例在减少,中筋小麦比例在增加。(3)品质区之间小麦质量差异较大,东北、北部和西北春麦区、华北北部强筋麦区、黄淮北部强筋与中筋麦区、黄淮南部中筋麦区蛋白质数量性状高于长江中下游中筋与弱筋麦区、四川盆地中筋与弱筋麦区和云贵高原麦区;蛋白质质量性状表现较为复杂,其中长江中下游中筋与弱筋麦区小麦稳定时间一般,但最大拉伸阻力较高,华北北部强筋麦区、黄淮北部强筋与中筋麦区和黄淮南部中筋麦区小麦稳定时间较高,但最大拉伸阻力一般;各品质区以中筋小麦为主。我国小麦总体质量表现为中等水平。小麦品种类型结构的变化是导致年度间小麦质量以及品质区小麦质量变化的重要原因,北方强筋麦区优质强筋小麦品种和南方弱筋麦区优质弱筋小麦品种减少,反映了强调产量、大力推广高产品种的生产实际情况。

关键词:小麦; 品质; 品质区;品种

小麦是我国主要粮食作物之一,小麦品质对面粉及其加工品质有重要影响。小麦品种品质检测可为小麦生产、育种、市场和加工提供质量信息,是小麦产业链中不可或缺的环节。我国小麦品质检测工作起步较晚,20世纪80-90年代农业部曾组织有关单位进行了3次全国小麦品种品质检测[1-3],分析了我国主要麦区代表性品种的品质状况,重点探讨了面包用优质小麦品质及其判定指标等问题,在此基础上制定了相关的小麦品质分类等标准,但因为这3次全国性小麦品种检测工作规模小、时间短,对我国小麦质量状况的反映不够全面和客观。为科学、客观公正地反映我国小麦质量状况,为从事小麦科研、技术推广、生产管理、收贮和加工等产业提供更全面的信息,自2003年起,农业部每年安排了全国小麦品种品质检测工作。昝香存[4]等对2003-2005年我国小麦的品质检测数据进行了分析,并对强筋、中筋和弱筋小麦品质进行了评价。齐琳娟等[5]对我国2004-2011年5个小麦主产省蛋白质品质进行了分析,结果发现5个主产省之间小麦蛋白质含量呈北高南低和东高西低趋势,其他不同小麦生产区域也有类似研究和报道[6-8]。以上研究仅局限于对部分小麦品质性状、年度和生产区的分析,没有全面研究我国不同年度、品质区的小麦品种品质状况。本文对小麦8个主要品质性状、4个品质类型在10个品质区和9个年度之间的分布进行分析,探讨近9年来我国小麦品质性状及其分布规律和品质类型在年度间和品质区之间的变化,以期为小麦品质区划的完善、生产、科研、购销和加工企业提供重要的参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试材料主要是各区域(市、区、农场)推广面积超过6 667 hm2的主栽小麦品种。样品采集采用田间和场院(仓库)两种抽样方式,其中田间抽样是在1个抽样单位(6 667 hm2左右)内抽1个混合样品,每个抽样单位分成4片,在每个片中随机挑选两个不相邻的村庄,在每个村庄选一个田块,在每个田块内按棋盘式选5个点取样,每点割取3行长1 m的成熟小麦,将8个田块的麦穗混合后脱粒即得到1个抽样单位内1个品种的混合样品; 场院(仓库)抽样是在小麦收获后从抽样单位的农民场院或仓库中抽取小麦样品,同一品种进行混样,确保品种纯度。

依据我国小麦品质区域规划方案[9]稍作调整,将供试材料分为华北北部强筋麦区(Ⅰ)、黄淮北部强筋中筋麦区(Ⅱ)、黄淮南部中筋麦区(Ⅲ)、长江中下游中筋弱筋麦区(Ⅳ)、四川盆地和云贵高原麦区(Ⅴ)和东北、北部和西北春麦区(Ⅵ)等6个区,2006-2014年共采集样品7 169份、品种814个,剔除降落数值低于250 s的样品后,对637个小麦品种的6 339份样品品质数据进行统计、分析(表1)。

1.2测定项目与方法

小麦籽粒硬度参考GB/T 21304-2007测定;容重参考GB/T 5498-1985测定;籽粒蛋白质含量参考NY/T 3-1982(半微量凯氏法)测定;湿面筋含量参考GB/T 14608-1993(洗面筋仪洗涤法) 测定;沉淀指数参考GB/T 21119-2007测定;粉质仪参数根据GB/T 14614-2006测定;拉伸仪参数参考GB/T 14615-2006测定。

1.3数据处理

依据现行小麦相关标准[10-14]和试验结果,对容重、籽粒硬度、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀指数、粉质和拉伸参数等8个品质指标分别进行组界优化,每个指标按组界大小划分为5个等级。用Microsoft Excel 2003作频率分布折线、柱状图,使用SAS统计分析软件进行数据统计和方差分析,显著性测验采用Fisher’s LSD法。

表1 2006-2014年6个小麦品质区的抽样情况(抽样点数/样品数/品种数)

Ⅰ:华北北部强筋麦区;Ⅱ:黄淮北部强筋中筋麦;Ⅲ:黄淮南部中筋麦区;Ⅳ:长江中下游中筋弱筋麦区;Ⅴ:四川盆地云贵高原麦区;Ⅵ:东北、北部和西北春麦区

Ⅰ:Northern part of North China;Ⅱ:Northern part of Huang-Huai region;Ⅲ:Southern part of Huang-Huai region;Ⅳ:Middle-lower region of Yangtze river;Ⅴ:Sichuan basin and Yunnan-Guizhou plateau;Ⅵ:Northeast,North and Northwest spring wheat region

2结果与分析

2.1小麦总体质量

2006-2014年所有供试小麦的籽粒硬度变化范围为28~79,平均值63,总体平均达到了硬质小麦标准;容重变化范围为661~863 g·L-1,平均值796 g·L-1,略低于美国硬红冬小麦近5年平均值(表2);籽粒粗蛋白含量变化范围为8.44%~19.77%,平均值13.94%,略低于美国硬红冬小麦;沉淀指数变化范围为5.5~69.9 mL,平均值32.1 mL,比美国硬红冬小麦低40.4%;湿面筋含量变化范围为10.7%~47.4%,平均值30.4%,比美国硬红冬小麦高5.7%;面团稳定时间变化范围为0.4~53.8 min,平均值5.8 min,比美国硬红冬小麦低53.6%;拉伸面积变化范围为3~252 cm2,平均值69 cm2,比美国硬红冬小麦低45.9%;最大拉伸阻力变化范围为23~1 025 E.U,平均值328 E.U,比美国硬红冬小麦低37.2%。

2.2不同年度间小麦品质的变化

2.2.1小麦品质性状的变化

由图1A可知,2007-2014年我国小麦籽粒硬度在各年度均呈负偏态分布;各年度籽粒硬度大于60且小于70的样品所占比例最大,达到硬质小麦要求(≥60)的样品占70%以上,软质小麦(≤45)样品约占3%左右。表明我国70%以上小麦的籽粒硬度达到硬质小麦标准要求,软质小麦较少。小麦籽粒硬度8个年度的平均值为62~66,均达到硬质小麦要求;2007年平均值显著大于其他6年,2010、2011年显著大于2008、2009、2013和2014年(表2),这主要与小麦籽粒硬度受年度间气候和品种变化影响较大有关。

2006-2014年小麦容重均呈负偏态分布。各年度容重达到国家二等小麦标准要求(≥770 g·L-1)的小麦样品占80%以上,达到一等要求(≥790 g·L-1)的占49%~70%(图1B)。各年度小麦容重的平均值为789~801 g·L-1,部分年度间差异显著,2009、2011和2012年小麦容重显著高于其他5年,其中2006和2013年容重最低,这主要是受气候因子影响所致[15-17]。2006年河北、河南和江苏等主产麦区灌浆期间遭遇阴雨天气,导致容重降低;2013年小麦主产区收获期间遭遇阴雨天气,穗发芽严重,容重偏低。

2006-2014年我国小麦年度间籽粒粗蛋白含量的变化较大(7%~12%),除2009、2013年外,总体上分布大致相同,各年度呈负偏态分布。其中粗蛋白含量小于12%的样品仅占10%左右,大于13%且小于15%的样品占53%以上,达到强筋小麦要求(≥14%)的样品占50%左右(图1C)。籽粒蛋白质年度平均含量在13.61%~14.10%之间,年度间变化幅度不大,其中2009年籽粒蛋白质平均含量最低,可能与当年产量水平较高有关[18]。

2006-2014年我国小麦沉淀指数年度间呈正偏态分布。沉淀指数年度平均值为28.6~33.4 mL,年度间差异较大,其中2014年平均值最低。各年度沉淀指数小于30 mL的样品占36%以上,大于45 mL的样品年均在8%左右(图1D)。沉淀指数是反映小麦面筋强度和面包烘焙品质的重要指标,从以上结果可知,我国小麦整体沉淀指数较低,高沉降指数小麦较少。

除了2011年外,2006-2014年我国小麦湿面筋在年度间分布大致相同,年度间变化范围为4%~10%,其中湿面筋含量大于35.0%的样品最少,均在10%以下(除2007年外);湿面筋含量介于30.0%与35.0%之间的样品约50%;湿面筋含量小于28.0%的样品占17%~26%,达到弱筋小麦湿面筋含量标准(≤22%)的样品较少(图1E)。湿面筋含量年度平均值在29.9%~31.0%之间,年度之间变化幅度不大。

2006-2014年小麦面团稳定时间在年度间分布基本相同,呈正偏态分布。稳定时间小于3.0 min的样品介于31%~41%之间;小于7.0 min的样品占70%以上;在大于15.0 min的样品中,2006、2007、2008和2012年显著高于其他5年(图1F)。说明我国小麦面筋强度大部分属于中等偏弱,达到强筋小麦(≥7.0 min)要求的样品较少。稳定时间年度平均值在4.5~6.7 min之间,部分年度间差异显著,其中2006、2007、2008和2012年平均值均显著大于其他5年,这与大于15.0 min的样品在年度间的分布相一致,除了品种因素外,可能与年度间气候条件有关[19-21]。从稳定时间看,我国小麦总体以中筋小麦为主。

2006-2014年我国小麦年度间拉伸面积分布略有差异,各年度基本呈正偏态分布。拉伸面积小于40 cm2的样品占13%~25%,大于40 cm2且小于80 cm2的样品占44%~64%,大于80 cm2的样品占23%~36%(图1G),表明我国大部分小麦拉伸面积集中在中筋水平,强筋小麦和弱筋小麦比例较少。拉伸面积年度平均值在56~74 cm2之间,部分年度间差异显著,其中2006、2008、2012和2013年均高于2007、2009、2010 、2011和2014年,与大于100 cm2的样品在年度间分布基本一致。

2006-2014年我国小麦最大拉伸阻力呈正偏态分布,变化幅度较大,年度间变化幅度在4%~17%之间,最大拉伸阻力小于300 E.U的样品占46%~60%,大于300 E.U且小于500 E.U的样品占26%~34%,大于500 E.U的样品占11%~23%(图1H)。最大拉伸阻力年度平均值在280~356 E.U之间,说明我国小麦强筋比例较少,平均质量表现为中筋偏弱。

表2 2006-2014年小麦的品质性状

硬红冬:美国硬红冬小麦近5年平均值,来自2014年美国小麦质量报告。同列数据后不同字母表示不同年度间差异显著(P<0.05)

Hard red winter: Red wheat of winter of USA,data from 2014 crop quality report of U.S.A wheat associates with 5 year average.Values followed by different letters are significantly different at 0.05 level

图1   2006-2014年小麦籽粒硬度(A)、容重(B)、籽粒蛋白含量(C)、沉淀指数(D)、

2.2.2小麦品质类型的变化

按照小麦分类标准和对质量的不同要求,对不同年度的小麦样品分别按照强筋、中强筋、中筋和弱筋小麦进行分类并统计,结果发现(图2),2006-2014年我国不同品质类型小麦所占比例的变化趋势存在较大差异。

强筋小麦样品整体占比较小,仅占总样品量的4.1%,且随时间推移呈减少趋势,2010年后大幅减少,由6%下降到2%左右。从品种看,强筋小麦品种比例较小,在每年检测的200多个小麦品种中,仅占3%~7%。

中强筋小麦样品占总样品量的15.3%,年度间样品占比变化较大, 2009、2010和2014年与其他6年相比下降幅度较大,这可能主要受气候和品种更替影响;品种组成主要有品质稳定的中强筋小麦品种、未达到强筋标准要求的强筋小麦品种和品质表现高于中筋标准的中筋小麦品种,以品质稳定的中强筋小麦品种为主。

在4种品质类型小麦中,中筋小麦占比最大,占总样品量的37.7%;随时间推移呈增加的趋势,年度间变化幅度较大,由2006的28.7%增加至2011年的47.2%。2013年由于主产区小麦收获期间遭遇阴雨天气,导致穗发芽严重,使达标比例减少至33.8%,2014年占比为39.3%。从品种看,占总品种量的45%。

弱筋小麦达标样品比例和品种比例都不到1%。随时间推移呈减少趋势,由2010年之前的1%,减少到之后的不到0.5%。

图2 2006-2014年小麦品质类型的变化

2.3不同品质区小麦质量的差异

2.3.1小麦品质性状的差异

籽粒硬度:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ区小麦籽粒硬度呈负偏态分布,Ⅳ和Ⅴ区呈正偏态分布;籽粒硬度大于65的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占72%、62%、63%、39%、17%和64%,表明Ⅳ、Ⅴ区硬质小麦比例较少,而其他4个品质区的硬质小麦比例较高(图3A)。6个小麦品质区籽粒硬度平均值在57~66之间,表现为Ⅰ>Ⅵ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ,部分品质区小麦籽粒硬度差异显著(表2)。

容重:6个品质区小麦容重分布均呈负偏态分布,其中Ⅳ区和Ⅴ区与其他品质区差异较大。容重大于790 g·L-1的小麦样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占64%、68%、65%、47%、31%和77%(图3B);容重平均值在784~807 g·L-1之间,表现为Ⅵ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅴ,与容重大于790 g·L-1的频率相一致;部分品质区小麦容重差异显著。被测小麦容重以大于790 g·L-1的小麦样品比例最大,其中以春麦区(Ⅵ)占比最大。从小麦容重分布频率和平均值看,北部麦区小麦容重高于南部中筋弱筋麦区,这与品质区的生态环境以及品种有关[15-17]。

籽粒粗蛋白含量:6个小麦品质区小麦籽粒粗蛋白含量分布不尽相同,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ区呈负偏态分布,Ⅳ和Ⅴ区呈正偏态分布;蛋白质含量大于14%的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占71%、60%、47%、23%、35%和43%(图3C)。籽粒蛋白质含量平均在12.80%~14.54%之间,表现为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅳ,与蛋白质含量大于14%的频率一致;除了Ⅲ、Ⅵ区之间差异不显著外,其他品质区小麦粗蛋白含量差异显著。从小麦籽粒粗蛋白含量分布频率和平均值看,品质区之间差异明显,春麦区(Ⅵ)小麦籽粒蛋白质平均含量低于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ麦区,这与春麦区经度、海拔等地理环境有关[23-24]。

沉淀指数:与其他品质性状相比较,小麦沉淀指数在6个品质区之间的分布大致相同,呈正偏态分布。沉淀指数小于30.0 mL的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占47%、40%、42%、45%、53%和32%,而大于45.0 mL的样品平均仅占10%左右(图3D),说明6个品质区小麦整体质量偏弱。沉淀指数平均值在27.8~34.9 mL之间,表现为Ⅵ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅴ,其中春麦区(Ⅵ)沉淀指数平均值和大于45.0 mL的样品比例均高于冬麦区,说明小麦沉淀指数受品种和环境影响较大[16-17],春麦区具有发展我国强筋小麦的潜力。

湿面筋含量:Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区小麦湿面筋含量分布呈负偏态分布,Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ区呈正偏态分布;湿面筋含量大于32.0%的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占48%、47%、31%、10%、6%和25%,小于28.0%的样品分别为7%、9%、24%、55%、65%和44%(图3E)。湿面筋含量较高的小麦样品在北部麦区占比较大,在南部麦区占比较小。6个品质区小麦湿面筋平均含量在25.6%~31.5%之间,表现为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅴ,与籽粒粗蛋白含量一致,部分品质区小麦湿面筋含量差异显著,其中春麦区(Ⅵ)小麦湿面筋平均含量显著低于Ⅲ区,略高于Ⅳ区,可能与小麦品种和环境等因素有关。

稳定时间:6个品质区小麦面团稳定时间分布呈正偏态分布,各区间变化幅度较大。稳定时间小于3.0 min的样品占30%以上,在Ⅴ区占比最大(70%);小于7.0 min的样品占70%以上,Ⅴ区最大(97%);大于10.0 min的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占24%、17%、11%、8%、1%和7%(图3F)。6个品质区小麦面团稳定时间平均值在3.5~7.2 min之间,表现为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅵ>Ⅴ,与稳定时间大于10.0 min的频率一致,部分品质区之间面团稳定时间差异显著。

拉伸面积:6个品质区小麦拉伸面积分布不尽相同,除了Ⅳ区呈正态分布外,其他品质区总体上呈正偏态分布,其中大于40 cm2且小于80 cm2的样品占各区样品量的40%以上,大于100 cm2的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占26%、20%、13%、14%、12%和17%(图3G)。6个品质区小麦拉伸面积平均值在66~72 cm2之间,大小依次呈Ⅴ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅲ,部分品质区之间差异显著。

最大拉伸阻力:最大拉伸阻力在6个品质区之间的分布与拉伸面积大致相同,其中大于500 E.U的样品在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ品质区分别占26%、18%、13%、15%、8%和13%(图3H)。最大拉伸阻力平均值在307~364 E.U之间,表现为Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅵ,说明供试小麦总体以中等筋力为主。

图3   6个品质区小麦籽粒硬度(A)、容重(B)、籽粒蛋白含量(C)、沉淀指数(D)、湿面筋含量(E)、

品质性状Qualitytrait品质区Sub-regionⅠⅡⅢⅣⅤⅥ硬度Hardness66±5.67a64±7.10b63±7.82bc58±9.54c57±8.76c66±5.28a容重Testingweight/(g·L-1)794±23.93c798±19.55b797±18.27b786±19.69d784±25.44d807±21.34a籽粒蛋白含量Proteincontent/%14.54±1.05a14.21±1.10b14.03±1.30b13.04±1.65d12.80±1.60e13.42±1.48c沉淀指数Sedimentationvolume/mL30.6±9.62d32.5±8.0b31.8±7.29c31.8±9.42c27.8±10.68e34.9±9.43a湿面筋含量Wetglutencontent/%31.5±2.49a31.4±2.76a30.7±3.47b27.9±4.10c25.6±4.31d28.4±3.86c稳定时间Stabilitytime/min7.2±9.69a6.1±6.47b5.8±5.01bc5.4±4.12c3.5±2.71d5.0±3.61c拉伸面积Extensionarea/cm272±53.66a69±36.33a66±30.88b73±28.64a67±38.55ab69±33.23a最大抗延阻力Max.resistance/EU333±247.00b322±171.02bc324±155.89bc364±146.40a335±211.30b307±155.03c

同行数据后不同字母表示不同区之间差异在0.05水平显著

Values followed by different letters are significantly different at 0.05 level among different sub-regions

2.3.2品质类型的变化

6个品质区中,达到强筋小麦标准的样品占比较低,主要分布在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区,分别为6.1%、5.9%和3.9%,Ⅵ区有1.7%左右的强筋小麦,6个品质区中达到强筋小麦标准的样品占比依次为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅴ(图4)。从品种看,达到强筋小麦标准的品种在各品质区所占的比例差异较大,其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区比例相对较大,分别为8.2%、6.6%和5.5%,Ⅵ和Ⅳ区分别为3.9%和3.3%。

与强筋小麦相比较,达到中强筋小麦标准的小麦样品在6个品质区的占比均较大,表现为Ⅲ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅴ;6个品质区中达到强筋小麦标准比例的在年度间变化趋势不一致,其中Ⅰ和Ⅱ区呈下降趋势,Ⅲ区呈增加趋势,Ⅳ区由2010年之前的8%左右增加到之后的16%左右,Ⅵ区年度间变化不大。从品种看,达到中强筋小麦标准的品种在各品质区所占的比例差异较大,其中Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ和Ⅳ区相对较大,分别为22%、25%、30%和35%;Ⅴ和Ⅵ区比例较小,分别为6%和18%。

中筋小麦在各品质区中所占比例最大;6个品质区依次呈Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅴ;6个品质区样品达到中筋小麦标准的比例在年度间变化趋势不一致,自2010年之后,Ⅰ和Ⅱ区呈大幅增加的趋势,尤其是Ⅰ区由之前的25%增加到50%左右;Ⅲ区呈缓慢增加趋势;Ⅳ和Ⅵ区年度间变化不大;Ⅴ区年度间变化幅度较大,趋势不明显。从品种看,达到中筋小麦标准的品种在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区的占比均超过52%,Ⅵ区为41%,Ⅴ区最小,为19%左右。

与其他品质类型小麦相比较,达到弱筋小麦标准的小麦样品占比最小,主要分布在Ⅳ区(3.4%), 其次为Ⅴ区(2.1%)、Ⅲ区;年度间比较,弱筋小麦样品达标比例自2010年之后大幅减少,其中Ⅳ区由之前的年均5.9%降低到0.6%。从品种看,达到弱筋小麦标准的品种在Ⅳ区占比最大,为12.1%;其次为Ⅴ区(8.4%)。

图4 不同品质区小麦品质类型构成

3讨 论

我国小麦品种品质改良工作已经进行了近30年,优质小麦品种陆续被选育和推广,小麦品质状况发生了新的变化。从近9年来的检测结果看,小麦品质性状分布频率具有明显的偏态特征:籽粒硬度、容重、蛋白质含量和湿面筋含量呈负偏态分布;反映蛋白质质量性状的沉淀指数、面团稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力呈正偏态分布。这决定了我国小麦品质性状的现状:容重平均值较高,达到了一等小麦标准[10],与美国硬红冬小麦相当;籽粒粗蛋白平均含量与美国硬红冬小麦基本相同,湿面筋平均含量甚至高于美国硬红冬小麦,表明我国小麦蛋白质数量水平不低;而反映小麦蛋白质质量的沉淀指数、稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力远低于美国硬红冬小麦,总体平均表现为中筋小麦水平,这一结果与先前的研究结果相同[2,4]。与2003-2005年结果比较[4],2006-2014年小麦沉淀指数和稳定时间下降。这主要与生产政策变化有关,自2003年开始实施良种补贴的前几年中,优质强筋小麦和弱筋小麦获得政策扶持得以提升和发展,使2009年之前优质强筋小麦和弱筋小麦占有一定比例;随着生产政策的调整,2010年之后中筋小麦大幅增加,导致小麦沉淀指数和稳定时间整体降低。这种以中筋小麦为主的品质结构与我国以传统面食为主的状况相适应。随着生活水平提高,消费者对小麦类食品多样化的需求,使现有品质结构与之不相协调,尤其是强筋小麦和弱筋小麦比例太低并呈逐年减少的趋势,导致加工企业需要大量进口国外优质小麦以补充日益增长的市场需求量;或者通过添加各种添加物以改良面粉或面制品品质,增加了对消费者健康的风险。因此,我国小麦生产在保障产量增长的同时,应加强小麦质量的提高,育种工作应培育优质稳产的强筋、弱筋小麦品种,改善当前的小麦品质类型结构,促进我国小麦产业的健康发展。

基因和环境因素共同影响着小麦的品质[15-21],本研究发现,强筋小麦和弱筋小麦地域分布差异明显,其中强筋小麦主要分布在北部冬麦区(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),弱筋小麦主要分别在南部冬麦区(Ⅳ和Ⅴ),说明地理条件对不同类型小麦分布具有重要影响。随着2009年生产政策的调整,小麦籽粒品质和蛋白质数量在北部麦区(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ)的表现好于南部麦区(Ⅳ和Ⅴ),这与以前的研究结论相同[5,16-17,25];而蛋白质质量性状表现较为复杂,如Ⅳ区小麦稳定时间一般,而拉伸阻力较高,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区小麦稳定时间较高而拉伸阻力一般,这与以前的研究结果不一致[25]。2010年以后强筋小麦和中强筋小麦在Ⅰ、Ⅱ区大幅减少,各年度达标比例均低于Ⅲ区,而高产中筋小麦在Ⅰ、Ⅱ区呈逐年增加的趋势,所占比例已经远远超过了Ⅲ、Ⅳ区;与之相反,中强筋小麦在Ⅲ、Ⅳ区大幅增加,尤其是Ⅳ区,已经超过了Ⅰ、Ⅱ区,这些变化影响了品质区小麦整体质量,导致了近年来Ⅰ和Ⅱ区小麦蛋白质质量性状平均值下降,而Ⅳ区提高。造成这一状况的主要原因与品质区推广种植的小麦品种有关。可见,不同品质区主推小麦品种的变化给我国小麦品质区划带来新的问题,科学合理的规划不同品质类型小麦产区以及选育和推广种植优质小麦品种是我国小麦生产的重要课题。

参考文献:

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Variation of Wheat Quality in Wheat-producing Regions in China from 2006 to 2014

HU Xuexu,ZHOU Guiying,WU Lina,SUN Lijuan,LU Wei,WANG Shuang,YANG Xiulan,ZHANG Huijie,WANG Bujun

(Institute of Crop Sciences,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Cereal Products(Beijing),Ministry of Agriculture,Beijing 100081,China)

Abstract:In order to verify the wheat quality in different wheat producing regions and years,6 339 samples of 637 wheat cultivars from 10 regions were collected and analyzed for eight quality traits from 2006 to 2014. The results showed that generally Chinese wheat had relatively high protein content but low protein quality with medium gluten content,which was lower than that of U.S. hard red winter wheat. Among years,there is a skew distribution of wheat quality. The proportion of different quality types of wheat cultivars varied among years: the proportion of cultivars with strong gluten and weak gluten was decreased,while the proportion of cultivars with medium gluten was increased in recent years. The differences in wheat quality among wheat growth regions are obvious. Protein content of wheat cultivars in Northeast,North and Northwest spring wheat region,northern part of the North China growth region,northern part of the Huang-Huai region and southern part of the Huang-Huai region was better than that in the Yangtze river region and the Sichuan Basin and Yunnan-Guizhou plateau,while protein quality was rather complicated in the 6 regions,due to the change of different quality types of cultivars in recent years. The results showed the quality of Chinese wheat was decreased slightly in years and the number of cultivars with strong gluten in north regions and with weak gluten in the Yangtze river region and Sichuan basin and Yunnan-Guizhou plateau declined,which reflected the effects of the extension of high-yielding cultivars rather than high-quality cultivars.

Key words:Wheat; Quality; Quality region; Cultivar

中图分类号:S512.1;S311

文献标识码:A

文章编号:1009-1041(2016)03-0292-10

通讯作者:王步军(E-mail: wangbujun@caas.cn)

基金项目:农业部优势农产品新品种推广项目(农财发[2005]59号)

收稿日期:2015-10-20修回日期:2015-11-19

网络出版时间:2016-03-01

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160301.1338.012.html

第一作者E-mail:huxuexu@caas.cn

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