稻茬小麦超高产栽培对产量和品质的影响

王光全++杜永++王德强++王艳++谭维娜++姜晓丽++胡晨浩++韩善红++方宏兵++张岩

摘要 以淮麦33、烟农19和连麦7号 3个小麦品种为材料，进行超高产栽培，对小麦的产量、主要品质指标、RVA特征值及蛋白质组分进行了测定。结果表明，与对照高产栽培小麦（产量为7.52～8.31 t/hm2）相比，超高产栽培小麦千粒重高，穗粒数多，单位面积穗数与对照高产栽培小麦无显著差异；与高产栽培（对照）相比，超高产栽培可以显著增加小麦的湿面筋含量、容重、粗蛋白质含量及谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白的含量，对谷醇比与球蛋白含量无显著影响。超高产栽培对淀粉黏滞谱（RVA）特征值的影响因品种而异。表明超高产栽培不仅可以显著提高小麦产量，而且还可以明显改善小麦的品质。

关键词 稻茬小麦；超高产栽培；产量；品质；影响

中图分类号 S512.1.048 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）20-0013-03

小麦的高产与优质历来受到育种学家和栽培学家的重视。中华人民共和国国家标准将小麦分成优质强筋标准与优质弱筋标准[1]；曹卫星等[2]结合面粉和食品加工中配麦（粉）的需求，将我国小麦品种依照小麦最终用途分为5种基本的专用类型，分别为强筋小麦、准强筋小麦、中筋小麦、弱筋小麦和准弱筋小麦，中强筋小麦主要用于生产高档次的面条、水饺和面包等食品；弱筋小麦主要用于生产优质饼干与糕点等食品。大致来说，优质中强筋生产区主要在黄淮麦区及其北方冬麦区，弱筋小麦主要分布在淮河以南的冬小麦区[3]。小麦品质与品种和环境有密切关系，通过遗传育种和栽培管理都可以提高小麦的品质。许多学者对小麦品质进行了深入和系统的研究，并取得许多研究成果[4-8]。黄淮麦区为我国重要的中强筋小麦产区，小麦单产较高，但小麦品质表现参差不齐，一方面原因可能由于小麦种植制度因素、品种布局与粮食收购体系存在问题；另一方面可能在于对小麦品质研究还缺少有效调控手段，特别是稻茬超高产小麦品质研究较少。2014年笔者承担了江苏省农业三新工程项目和连云港市农业科技示范推广项目，主要就稻麦周年情况下如何实现小麦产量与品质的双提高进行研究。本文旨在对稻茬小麦超高产（>9 t/hm2）进行攻关，同时对小麦品质的主要指标进行测定和分析，以期为实现黄淮地区稻麦周年超高产品质保优提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地前茬为水稻，灌排条件良好，土壤类型均为黏质壤土，含速效磷42 mg/kg，速效钾212 mg/kg，速效氮105 mg/kg，有机质2.26%。常年小麦产量为6.5 t/hm2以上。

1.2 供试材料

供试材料为冬性半冬性小麦品种连麦7号、淮麦33和烟农19，3个小麦品种均为连云港市生产上大面积应用的小麦品种。3个供试品种的伸长节间数（n）为5个，主茎总叶数（N）均为13～14叶，全生育期235 d左右。2015年种植于连云港市农作物新品种繁育中心试验基地。

1.3 试验实施

超高产栽培，10月20日机械旋耕灭茬，机条播，连麦7号、淮麦33和烟农19种植面积均为1.0 hm2，基本苗180万株/hm2，行距24 cm。施腐熟农家肥5 000 kg/hm2（经测定，N、P2O5、K2O含量分别为0.5%、0.5%、0.4%），纯N 260～340 kg/hm2（施用尿素折合而成），N、P2O5、K2O按照1.0∶0.5∶0.7施用；50%氮肥、60%钾肥、全部磷肥、有机肥基施，氮肥10%～20%用作分蘖肥，30%～40%用作拔节孕穗肥，按叶绿素测定仪（SPAD）或比色卡（LCC）测定值确定氮肥的追肥施用量，40%钾肥用作拔节肥。在3个品种超高产栽培方内选择1个田块（面积>0.12 hm2）作为对照田，与超高产栽培同日机械旋耕灭茬及机条播，3个小麦品种种植面积均为0.2 hm2，基本苗240万株/hm2，行距20 cm。施纯N 300 kg/hm2（施用尿素折合而成），N、P2O5与K2O按照1.0∶0.3∶0.5施用，全部磷肥与钾肥、60%氮肥、有机肥基施，10%氮肥作分蘖肥，30%氮肥作拔节孕穗肥。

超高产田及对照田均视墒情灌好越冬水、拔节水和抽穗扬花水，注意病虫害综合防治。

1.4 取样与测定方法

1.4.1 小麦主要品质性状。采用降落数值测定仪测定降落值。采用量筒振摇器测定沉淀值。采用德国Brabender试验磨粉机和粉质仪测定面团形成时间、稳定时间和吸水率。采用JJJM54S型面筋测定仪测定湿面筋含量。粗蛋白质含量采用H2SO4-H2O2消煮，靛酚蓝比色法测定[9]。参照何照范双波长法测定淀粉含量[10]。

1.4.2 籽粒蛋白质组分测定。用连续提取法测定[11]，具体步骤如下：用蒸馏水提取蛋白；用10%氯化钠提取球蛋白；用75%乙醇溶液提取醇溶蛋白；用0.2%氢氧化钠提取谷蛋白。每组分提取3次，最后用H2SO4-H2O2消煮，靛酚蓝比色法测定各组分含量。

1.4.3 考种与计产。在收获前每品种各类型田块五点取样法（每点6 m2）进行单位面积穗数测定，随机取60个单穗进行穗实粒数和千粒重的测定，重复3次。每块地采用五点梅花形取样法，每点实割14 m2以上，单打单晒并去杂，测定含水量后按12.5%水分折算小麦籽粒产量。

1.4.4 淀粉粘滞谱（RVA）分。用TWC（Thermal Cycle for Windows）配套软件分析面粉的RVA特征值[12]；采用澳大利亚Newport Scientific 仪器公司的Super 3型RVA（Rapid Viscosity Analyzer）快速测定淀粉粘滞特性。

以上小麦主要品质指标和淀粉粘滞谱分析化验均在连云港市粮油质量监督所实验室内进行。

1.5 数据统计方法

平均数用最小显著差法（LSD）检验，数据用SAS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 产量及其构成因素

由表1可知，3个品种超高产田块的产量在9.5 t/hm2左右，其中淮麦33的产量达到了9.79 t/hm2。超高产田的平均产量（9.63 t/hm2）较CK平均产量（7.92 t/hm2）高出21.59%，超过了相对产量较CK增产15%的超高产指标[13]。从产量构成因素分析，3个品种超高产田的单位面积穗数与CK差异均未达显著水平；超高产田的千粒重和穗实粒数极显著或显著高于或多于CK，表明在品种相同情况下，提高粒重和增加穗实粒数是实现稻茬小麦超高产的关键。

2.2 籽粒品质主要理化指标

2.2.1 营养品质。本试验主要就小麦的营养品质的淀粉含量和粗蛋白含量进行了测定。由表2可知，3个小麦品种超高产栽培的淀粉含量略有下降，但与CK相比并没有显著差异；超高产栽培的粗蛋白质含量显著大于CK，连麦7号、淮麦33与烟农19超高产栽培的湿面筋含量和粗蛋白质含量分别增加了2.0～3.7个百分点和1.4～1.5个百分点。

2.2.2 加工品质。容重为小麦的一次加工品质，是反映小麦籽粒密度的一种重要指标，其值大小反映了小麦籽粒充实状况。由表2可知，3个小麦品种连麦7号、淮麦33、烟农19超高产栽培的容重都显著大于CK，分别较CK增加了15、14、24 g/cm3。湿面筋含量、吸水率、面团形成时间、稳定时间、沉降值与降落值是小麦的二次加工品质，是指在制作各种食品时对面粉物化特性的要求。超高产栽培的吸水率、形成时间、稳定时间、沉降值与降落值都较CK有所提高，但都没有达到显著水平。

2.3 籽粒RVA特征值

由表3可知，与CK相比，总体上，3个小麦品种中超高产栽培增加了峰值粘度、最低粘度、最终粘度、回复值、消碱值、峰值时间和糊化温度，降低了衰减值。烟农19超高产栽培RVA特征值与CK增减无显著差异；连麦7号和淮麦33小麦品种的超高产栽培显著增加了峰值粘度、最终粘度、消碱值和糊化温度，而衰减值、回复值与峰值时间无显著差异。说明超高产处理对小麦RVA特征值的影响品种类型间存在差异。

2.4 籽粒蛋白质组分变化

由表4可知，与CK相比，超高产栽培总蛋白中清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白显著高于CK；超高产栽培小麦籽粒中（清+球）、（醇+谷）显著高于CK。超高产栽培与CK的球蛋白、谷/醇比无明显差异。

3 结论与讨论

小麦面粉品质既受品种的遗传因素制约，也受栽培措施和自然生态条件的影响。一般研究认为，N肥后移和增加施N量，小麦的粗蛋白与湿面筋含量增加，小麦的加工品质得以不同程度的改善，蛋白质组分含量得到不同程度的提高[14-15]；张 军等[16]研究认为，N肥施用时期对中强筋小麦品质的影响不同，强筋小麦受环境影响小于中筋小麦，中筋小麦优质的最佳追肥期为拔节期，强筋小麦的最佳追肥期为齐穗开花期。本研究表明，超高产栽培对小麦品质的影响有以下3个方面的特点：一是超高产栽培显著提高了小麦的容重、湿面筋含量和粗蛋白质含量；二是超高产栽培显著地提高中筋小麦品种（连麦7号、淮麦33）的RVA特性；三是超高产栽培显著提高了小麦的清蛋白、醇溶蛋白与谷蛋白的含量。有研究表明，小麦较高的最终粘度、最低粘度与峰值粘度有利于中强筋小麦优质面包与面条制作[17-18]；小麦的粗蛋白质组分与含量不仅影响小麦的营养特性，而且较高的谷蛋白、醇溶蛋白与蛋白质含量有利于提高小麦的加工品质[19-20]。表明超高产栽培在小麦产量得以显著提高的同时，小麦的品质也得以改善。在本试验中，超高产栽培与普通高产栽培在栽培措施上主要是肥水运筹上不同，超高产栽培适当加大了P、K肥用量，增施了有机肥，加大了穗肥的用量，同时依据土壤水势进行灌溉，这些技术是实现小麦高产优质的重要原因。

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