播期对冬小麦品种加工品质的影响

张少澜,田文仲,郭国安,张 园,段国辉,杨洪强,温红霞,张媛菲,高海涛

(1.河南省洛阳市农林科学院,河南 洛阳 471003;2.河南省镇平县植保植检站，河南 镇平 474250)

播期对冬小麦品种加工品质的影响

张少澜1,田文仲1,郭国安2,张 园1,段国辉1,杨洪强1,温红霞1,张媛菲1,高海涛1

(1.河南省洛阳市农林科学院,河南 洛阳 471003;2.河南省镇平县植保植检站，河南 镇平 474250)

于2007～2009年在洛阳研究了播期对不同生态型和筋力型冬小麦品种加工品质的影响。结果表明:不同生态型小麦品种的弱化度均表现为适播处理显著高于早播和晚播处理；在形成时间、稳定时间和粉质指数方面，半冬性品种均表现为晚播处理显著高于早播和适播处理,弱春性品种均表现为适播处理显著高于早播和晚播处理；不同筋力型品种的形成时间、稳定时间和粉质指数均以晚播处理较高,而中筋品种和弱筋品种的弱化度以适播处理较高；半冬性小麦品种的拉伸阻力、延伸度和拉伸比均以早播处理较高,拉伸面积和最大拉伸阻力均以晚播处理较高;弱春性小麦品种的拉伸面积、拉伸阻力和拉伸比均以晚播处理较高,最大拉伸面积以早播处理较高,而延伸度以适播处理较高；不同筋力型品种的拉伸面积均以晚播处理较高。

播期;冬小麦;粉质参数;拉伸参数

全球气候变暖,已成为不争的事实,其对农业生产、水资源、生态环境、人类生存与可持续发展等构成了重大影响,尤其是对粮食安全构成了严重威胁,业已成为全球的热点[1]。冬小麦是我国重要的粮食作物,跨年度生长,由于受到气候变暖的影响,小麦越冬期的安全面临严峻考验。为了取得冬小麦的高产、稳产,一直强调适期适量播种[2]。

对于播期对小麦产量和品质的影响虽然已经做了大量的研究,但大多是对单一生态型或筋力型品种进行的,或是仅对某一品种进行了适播期的探讨,或是对一定生态型品种强筋和弱筋的研究,所得结果因生态环境和品种差异而不同。本研究在同一环境下,选用有代表性的不同生态型和筋力型小麦品种为试验材料,研究了不同播种期对冬小麦产量和品质的影响,以期为冬小麦生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试冬小麦品种:半冬性强筋品种济麦20、中筋品种豫麦49和弱筋品种郑麦004;弱春性强筋品种郑麦9023、中筋品种偃展4110和弱筋品种豫麦50。根据品种感温性不同设置3个播期处理:适播、早播(比适播期提前1周)和晚播(比适播期推后1周)。

1.2 试验设计

试验于2007～2009年在河南省洛阳市农林科学院试验田中进行。采用完全随机区组设计,试验地前茬为玉米,秸秆直接还田。土壤为壤土,肥力中等。播种前深翻30 cm,施尿素150 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2、氯化钾150 kg/hm2；在小麦拔节期追施尿素150 kg/hm2。分别于播种前、拔节期和孕穗期及时灌水,以满足各生育期小麦对水分的需求。按照N∶P2O5∶K2O=18∶8∶10的比例施肥,且氮肥底施与追施量之比为6∶4,并及时防治病虫害。

根据当地生态条件下冬前壮苗的积温要达到650 ℃·d来确定适播期。其中春性品种的适播期比半冬性品种的适播期推后1周,即不同感温性品种的播期试验共分4个播种期:半冬性早播(10月5日)、半冬性适播/弱春性早播(10月12日)、半冬性晚播/弱春性适播(10月19日)、弱春性晚播(10月26日)。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 粉质参数的测定 使用德国Brabender公司生产的810104型电子粉质仪(带300 g揉面钵)测定粉质参数,结果由系统软件自动分析。具体操作过程如下:将小麦粉放入粉质仪的揉面钵中，再加水,利用同步电机使揉面钵的叶片旋转,进行揉和,随着面团的形成和衰变,其粘度不断变化,用测力计测量面团揉和时相应的阻力变化,并自动记录下来,由加水量及记录的揉和性能粉质曲线,计算出小麦粉的吸水率、形成时间、稳定性、弱化度和粉质质量指数。

1.3.2 拉伸参数的测定 使用德国Brabender公司生产的拉伸仪进行测定,结果由系统软件自动分析。具体操作过程如下:将小麦粉在粉质仪揉面钵中加盐水揉制成面团后,在拉伸仪中揉球、搓条、恒温醒面,然后将装有面团的夹具置于测量系统托架上,牵拉杆带动面钩以固定速度向下移动,用拉面钩拉伸面团,面团受拉力作用而产生形变直至断裂。记录系统自动记录面团在拉伸至断裂的过程中面团延伸能力的变化,主要参数包括拉伸面积、抗延伸阻力、延伸度、最大延伸阻力和拉伸比例。

1.4 试验数据分析方法

采用Excel、SPSS等软件对试验数据建立数据库，进行统计分析及绘图,在进行分析时取两年试验数据的平均值。

2 结果与分析

2.1 播期对不同生态型小麦粉质参数的影响

由表1可知：适播处理的不同生态型小麦品种均具有较高的弱化度,与早播和晚播处理相比存在显著差异；在形成时间、稳定时间和粉质指数方面，半冬性品种均表现为晚播处理高于早播和适播处理,弱春性品种均表现为适播处理高于早播和晚播处理,并存在显著差异。

表1 播期对不同生态型小麦品种粉质参数的影响

2.2 播期对不同筋力型小麦粉质参数的影响

由表2可以看出：在形成时间、稳定时间和粉质指数方面，不同筋力型小麦品种均表现出晚播处理具有较高水平,而弱化度表现则不尽一致。具体而言，强筋品种的各测定指标均表现为晚播处理高于早播和适播处理,并有显著差异;中筋品种和弱筋品种的形成时间、稳定时间和粉质指数表现为晚播处理较高,弱化度则表现为适播处理较高,并存在显著差异。

表2 播期对不同筋力型小麦品种粉质参数的影响

2.3 播期对不同小麦品种粉质参数的影响

由表3可见：播期对半冬性品种的面团形成时间、稳定时间、弱化度和粉质指数均有一定的影响,但品种间变化不尽一致。对于济麦20来说：其形成时间晚播处理显著高于早播和适播处理；稳定时间表现为晚播处理>早播处理>适播处理,处理间差异达到了显著水平；弱化度表现为适播处理>晚播处理>早播处理,并达显著差异;粉质指数表现为晚播处理显著高于早播处理，后者又显著高于适播处理。就豫麦49-198而言：稳定时间表现为适播和晚播处理显著高于早播处理；弱化度表现为早播处理显著高于适播和晚播处理；粉质指数表现为适播和晚播处理显著高于早播处理。对于郑麦004：形成时间表现为早播处理显著高于适播和晚播处理；稳定时间表现为晚播处理显著高于早播和适播处理；弱化度表现为适播和晚播处理显著高于早播处理；粉质指数表现为早播处理显著高于适播和晚播处理。

表3 播期对半冬性小麦品种部分粉质参数的影响

播期对弱春性小麦品种粉质参数的影响见表4。郑麦9023的表现：形成时间适播处理>早播处理>晚播处理,并达显著差异水平;稳定时间适播处理显著高于早播和晚播处理;弱化度晚播处理>早播处理>适播处理,并达显著差异水平;粉质指数适播处理显著高于早播和晚播处理。偃展4110的表现：形成时间晚播处理>适播处理>早播处理,并达显著差异水平;稳定时间晚播处理显著高于早播和适播处理;弱化度适播处理>早播处理>晚播处理,并达显著差异水平;粉质指数晚播处理显著高于早播和适播处理。豫麦50的表现：形成时间晚播处理>早播处理>适播处理,并达显著差异水平;稳定时间晚播处理显著高于早播和晚播处理;弱化度适播处理>早播处理>晚播处理,并达显著差异水平;粉质指数晚播处理显著高于早播和适播处理。

表4 播期对弱春性小麦品种部分粉质参数的影响

2.4 播期对不同生态型小麦拉伸参数的影响

由表5可知：半冬性小麦品种的拉伸阻力、延伸度和拉伸比均表现为早播处理较高,拉伸面积和最大拉伸阻力均表现为晚播处理较高,且各处理间存在显著差异;弱春性小麦品种的拉伸面积、拉伸阻力和拉伸比均表现为晚播处理较高,最大拉伸面积表现为早播处理较高,而延伸度表现为适播处理较高,且各处理间存在显著差异。

表5 播期对不同生态型小麦品种拉伸参数的影响

2.5 播期对不同筋力型小麦拉伸参数的影响

由表6可以看出：强筋小麦品种的拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比均表现为早播处理具有较高水平,而拉伸面积和延伸度在晚播处理下具有优势,并存在显著差异;中筋小麦品种除延伸度在适播处理下具有优势外,其他拉伸参数均在晚播处理下具有较高水平;弱筋小麦品种的拉伸面积、拉伸阻力和拉伸比均在晚播处理下较高,而最大拉伸阻力和延伸度均在早播处理下较高。

表6 播期对不同筋力型小麦

2.6 播期对不同小麦品种拉伸参数的影响

由表7可知,播期对半冬性小麦品种的面粉拉伸参数存在一定影响,但品种间表现略微不同。对于济麦20：拉伸面积表现为晚播处理>早播处理>适播处理,并达显著差异水平;拉伸阻力表现为早播处理>晚播处理>适播处理,并达显著差异水平;最大拉伸阻力表现为早播和晚播处理显著高于适播处理;拉伸比表现为早播处理>晚播处理>适播处理,并达显著差异水平。对于豫麦49-198:拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力均表现为晚播处理显著高于早播和适播处理；拉伸比表现为晚播处理>适播处理>早播处理,并达显著差异水平。对于郑麦004：拉伸面积、最大拉伸阻力和延伸度均表现为早播处理>晚播处理>适播处理,并达显著差异水平;拉伸比表现为适播处理显著高于早播和晚播处理。

表7 播期对半冬性小麦品种部分拉伸参数的影响

播期对弱春性小麦品种拉伸参数的影响见表8。郑麦9023的表现：拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力晚播处理>早播处理>适播处理,并达显著差异水平。偃展4110的表现：拉伸面积和最大拉伸阻力早播处理>适播处理>晚播处理,并达显著差异水平;拉伸阻力早播处理显著高于适播和晚播处理;延伸度适播处理>早播处理>晚播处理,并达显著差异水平;拉伸比早播处理>晚播处理>适播处理,并达显著差异水平。豫麦50的表现：拉伸面积晚播处理显著大于早播和适播处理;拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比晚播处理>早播处理>适播处理,并达显著差异;延伸度适播处理>晚播处理>早播处理,并达显著差异。

表8 播期对弱春性小麦品种部分拉伸参数的影响

3 结语与讨论

3.1 播期对小麦品种粉质参数的影响

雷钧杰等[3]的研究表明,随着播期推迟,面团形成时间有延长的趋势。也有研究表明,面团的稳定时间随播期的推迟而延长,综合评价值逐渐提高,弱化度逐渐降低[4]。但也有研究表明,面团的稳定时间和湿面筋含量等加工品质均表现出先升高后降低的变化趋势[5]；面粉的弱化度随播期的推迟呈逐渐递增趋势[6-8]。本研究结果表明:播期对不同生态型小麦品种弱化度的影响均表现为适播处理具有较高水平,与早播和晚播处理相比存在显著差异；在形成时间、稳定时间和粉质指数方面，半冬性品种均表现为晚播处理高于早播和适播处理,弱春性品种均表现为适播处理高于早播和晚播处理,并存在显著差异；强筋品种的形成时间、稳定时间和粉质指数均表现为晚播处理显著高于早播和适播处理;中筋品种和弱筋品种的形成时间、稳定时间和粉质指数均以晚播处理较高,弱化度则以适播处理较高,并存在显著差异。

3.2 播期对小麦品种拉伸参数的影响

李淦等[9]的研究表明,晚播有利于强筋小麦品质的提升。在适期范围内提早播种,能够使增产与蛋白质产量提高和面粉筋力的提升得到统一[10]。籽粒蛋白质含量随播期的推迟而逐渐增加,面粉拉伸阻力逐渐增大[11]。在晚播条件下,小麦面粉的延伸性和筋力均变差,但面团的弹性变幅较小[12-15]。本研究结果表明:半冬性品种的拉伸阻力、延伸度和拉伸比均以早播处理较高,而拉伸面积和最大拉伸阻力以晚播处理较高,且在各处理间存在显著差异;弱春性品种的拉伸面积、拉伸阻力和拉伸比均以晚播处理较高,最大拉伸面积以早播处理较高,而延伸度以适播处理下较高,且在各处理间存在显著差异；强筋品种的拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比均表现为早播处理具有较高水平,拉伸面积和延伸度在晚播条件下具有优势,并存在显著差异;中筋品种除延伸度在适播处理下具有优势外,其他拉伸参数均以晚播条件下具有较高水平;弱筋品种的拉伸面积、拉伸阻力和拉伸比在晚播条件下较高,而最大拉伸阻力和延伸度要维持较高值则要提早播种。

[1] 李艳,王式功,马玉霞.全球气候变暖对我国小麦的影响研究综述[J].环境研究与监测，2006,19(2):12-14.

[2] 吴东兵,曹广才,李荣旗,等.小量播种条件下冬小麦的产量效应[J].应用生态学报,2004,15(12):2282-2286.

[3] 雷钧杰,赵奇,陈兴武,等.播期和密度对冬小麦产量与品质的影响[J].新疆农业科学,2007,44(1):75-79.

[4] 王天铎.光合作用与作物产量[J].植物生理学通讯,1988(1):52-54.

[5] 董树亭.高产冬小麦群体光合能力与产量关系的研究[J].作物学报,1991,17(6):461-468.

[6] 李存东,曹卫星,张月晨,等.不同播期下小麦冬春性品种小花结实特性及其与植株生长性状的关系[J].麦类作物学报,2000,20(1):59-62.

[7] 何丽,尹钧,周苏玫,等.不同筋型小麦籽粒的物质积累特性及其播期调节效应[J].华北农学报,2008,23(2):17-20.

[8] 陈素英,张喜英,毛任钊,等.播期和播量对冬小麦灌层光合有效辐射和产量的影响[J].中国生态农业学报,2009,17(4):681-685.

[9] 李淦,胡铁柱,王新李,等.行距配比和播期对优质强筋小麦产量与品质的影响[J].河南科技学院学报:自然科学版,2006,34(4):20-22.

[10] 陈荣毅,王荣栋,张磊,等.春小麦不同播期对籽粒蛋白质与湿面筋含量影响的试验研究[J].新疆农业科学,2006,43(1):30-33.

[11] 王晨阳,郭天财,彭羽,等.花后灌水对小麦籽粒品质性状及产量的影响[J].作物学报,2004,30(10):1031-1035.

[12] 张永丽,蓝岚,李雁鸣,等.种植密度对杂种小麦C6-38/Py85-1群体生长和籽粒产量的影响[J].麦类作物学报,2008,28(1):113-117.

[13] 屈会娟,李金才,沈学善,等.播种密度对冬小麦不同穗位与粒位结实粒数和粒重的影响[J].作物学报,2009,35(10):1875-1883.

[14] 赵会杰,邹琦,郭天财,等.密度和追肥时期对重穗型冬小麦品种L906群体辐射和光合特性的调控效应[J].作物学报,2002,28(2):270-277.

[15] 李素真,周爱莲,王霖,等.不同播期播量对不同类型超级小麦产量构成因子的影响[J].山东农业科学,2005(5):12-15.

(责任编辑:黄荣华)

Effect of Sowing Date on Processing Quality of Winter Wheat Varieties

ZHANG Shao-lan1, TIAN Wen-zhong1, GUO Guo-an2, ZHANG Yuan1, DUAN Guo-hui1, YANG Hong-qiang1, WEN Hong-xia1, ZHANG Yuan-fei1, GAO Hai-tao1

(1. Luoyang Academy of Agriculture and Forestry Sciences in Henan Province, Luoyang 471003, China; 2. Plant Protection and Quarantine Station of Zhengping County in Henan Province, Zhengping 474250, China)

The author researched the effect of sowing date on the processing quality of different types of winter wheat varieties in Luoyang during 2007～2009. The results showed that the weakening degree of different ecotypes of wheat varieties in the optimal sowing date treatment (T2) was significantly higher than that in the early sowing date treatment (T1) and in the late sowing date treatment (T3). The formation time, stability time and flour quality index of semi-winter varieties in T3 were significantly higher than those in T1 and T2; while the formation time, stability time and flour quality index of weak-spring varieties in T2 were significantly higher than those in T1 and T3. The formation time, stability time and flour quality index of different gluten-types of wheat varieties in T3 were relatively high; while the weakening degree of both middle-gluten varieties and weak-gluten varieties in T2 was relatively high. The tensile resistance, tensile elongation and tensile ratio of semi-winter wheat varieties in T1 were relatively high, while their tensile area and maximum tensile resistance in T3 were relatively high. The tensile area, tensile resistance and tensile ratio of weak-spring wheat varieties were higher in T3, their maximum tensile area was higher in T1, while their tensile elongation was higher in T2. The tensile area of different gluten-types of wheat varieties was higher in T3.

Sowing date; Winter wheat; Flour quality parameter; Tensile parameter

2017-04-05

国家小麦产业技术体系(CARS-E-2-36);河南省小麦产业技术体系(S2010-10-02)。

张少澜,男,硕士,主要从事高产小麦育种与栽培研究工作。

S512.1

A

1001-8581(2017)08-0001-05