气候因子对扬州地区弱筋小麦品种产量和品质的影响

张林巧，朱莹，朱兆兵，曹金霞，朱俊凯，杨德祯，周如美*

(1.江苏金土地种业有限公司，江苏 扬州 225012；2.江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007)

优质弱筋小麦是指小麦籽粒蛋白含量、湿面筋含量较低，面团稳定时间较短，适合于制作蛋糕和酥性饼干等食品的小麦。2003年，根据农业部出台的《优势农产品区域布局规划》意见，“长江下游优质弱筋小麦优势产业带”是中国唯一的弱筋小麦产业带。以江苏为主体的淮河以南，沿江、沿海及低山丘陵地区，小麦生育后期因降水较多，温度偏低，土壤沙性强，不利于蛋白质积累和面筋的形成，是我国弱筋小麦生产优势产业带[1-2]。

弱筋小麦的高产栽培技术往往与品质调优存在一定的矛盾，优质高产难以同步实现[3-4]。气候因子则是影响小麦产量与品质的重要因素，同一品种品质随着年度间气候条件的变化，波动也非常明显[5]。因此，如何在获得较高产量的基础上，品质达到弱筋小麦的要求，是促进优质弱筋小麦产业化发展的关键所在。本文通过对扬州地区2 a试验结果的分析，研究了气候因子对4个弱筋小麦品种产量和品质的影响，以期为扬州地区弱筋小麦生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2018—2019年连续2个年度，在扬州市江都区江苏金土地种业有限公司良种繁育基地进行，试验田土质为砂土，地力均匀，前茬水稻。2018—2019年气象数据由扬州市气象局提供。

供试的弱筋小麦品种共4个，分别为扬麦15、扬麦20、扬麦24、扬辐麦8号。

1.2 处理设计

试验以品种为处理，采用裂区设计，小区面积13.34 m2，重复3次。小麦全生育期施肥量：N 210 kg·hm-2，P2O5、K2O均90 kg·hm-2。基肥、壮蘖肥、拔节孕穗肥比例为7∶1∶2。

1.3 检测项目与方法

小麦籽粒成熟后进行常规考种、测产。硬度采用瑞典Perten公司产SKCS-4100型单粒谷物特性测定仪测定；SDS沉淀值按GB/T 15685—2011测定；湿面筋含量用瑞典Perten公司生产的2200型面筋洗涤仪测定；粉质质量指数以德国Brabender公司生产的8101.04型电子粉质仪，按AACC54-21方法测定，结果由系统软件自动分析。

试验数据采用微软Excel、DPS数据处理系统进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 2个年度的主要气候因子

表1表明，扬州地区在2018、2019年2个年度间气候因子有明显差异。与2018年同期相比，2019年气温总体相差不大；而3—5月降水量明显减少，5月减少了220.9 mm；3—5月日照时数明显增加，4月总日照时数增加133.3%。总体看，2018年小麦营养生长期气候适宜，小麦生长旺盛，生殖生长期遭遇连续阴雨，日照不足；2019年，前期雨水较多，光照不足，后期光照和雨水适宜，小麦生长情况较好。

表1 2018、2019年扬州地区小麦生育期主要气候因子

2.2 气候因子对小麦品种产量及产量要素的影响

表2表明，同一品种产量在不同年度之间差异明显。其中，扬麦20、扬麦24和扬辐麦8号2019年产量都高于2018年，增幅分别为1.9%、1.8%、7.9%；扬麦15在2019年产量有所下降，降幅为2.2%。从构成产量各要素来看，扬麦20、扬麦24和扬辐麦8号3个品种，2018年基本苗、有效穗等数值总体高于2019年，这与2018年小麦营养生长阶段气温较高，降水量和日照充足，小麦出苗好、分蘖旺、成穗率高等情况相符；4个品种的穗粒数和千粒重，2019年均高于2018年，其中扬麦20增加最为明显，增幅分别为10.9%、10.0%，这主要由于2019年小麦抽穗、灌浆期持续少雨、光照充足，促进了小麦的光合能力，增加了光合产物的积累，导致籽粒灌浆饱满、穗粒数增加、千粒重提高，这一结果与顾蕴倩等[6]的研究一致。

表2 2018、2019年4个弱筋小麦品种产量及产量要素表现

2.3 气候因子对小麦品种品质的影响

王绍中等[7]的研究表明，小麦开花至成熟期间，日照和降水量对小麦品质的影响非常显著，充足的日照有利于蔗糖和淀粉的合成，粒重增加，蛋白质含量也升高，而在此期间的降水量则与蛋白含量呈显著负相关。表3表明，2018年4个参试小麦品种蛋白质含量均低于2019年，国家优质弱筋小麦主要检测指标湿面筋含量、稳定时间等同样是2018年较低，硬度、吸水率等指标，在不同年度间差异不明显。2018年小麦生殖生长阶段，持续阴雨、寡照的气候环境，使得4个参试小麦品种的品质更加偏于弱筋。

表3 2018、2019年4个弱筋小麦品种品质表现

4个参试弱筋小麦品种不同年度间，扬麦15相较于其他品种，蛋白含量和湿面筋含量指标都是最低，稳定时间短，弱化度值高，2 a都能达到了国家优质弱筋小麦标准；其他3个试验品种，品质检测结果在不同年度间变化较大，2019年均达不到弱筋小麦标准，这反映出小麦品质，受环境和基因型因素影响复杂，不同的品种在不同环境条件下，品质也不相同。

3 小结与讨论

大量研究表明，小麦籽粒的品质受基因型、环境及其互作的显著影响[8]。多数研究认为，环境因素对品质的影响较大[9]。而在影响小麦品质的气候因子中，以小麦生育期间的日照、气温和降水量最为重要，尤其是小麦抽穗至成熟期间的气温、日照和水分的变化。

试验结果表明，2018年小麦开花至成熟期间，连续降雨，且降水量大，日照不足，阴雨寡照造成小麦光合速率降低，致使籽粒中碳水化合物积累减少而降低产量，穗粒数和千粒重均明显下降。车京玉等[10]研究认为，光照不足和低温将会引起小麦体内生理变化，光合强度减弱，矿质营养吸收和养分转运、分配受到影响，产量下降。这与本试验结果一致。在2018年低温、寡照、多雨气候条件下，试验品种蛋白含量、湿面筋含量、稳定时间均低于2019年，而硬度、吸水率等指标，在不同年度间差异不明显。王绍中等[7]研究认为，开花期降水多，土壤湿度过大，会使蛋白质和面筋含量减少，从而降低面筋弹性；曹广才等[11]研究认为，蛋白质含量、湿面筋含量与抽穗-成熟期间的平均日照时数呈正相关；本研究结果与其相符。张伯桥等[12]研究发现，吸水率受环境影响最小，可作为小麦的一个品质指标来选择。姚金保等[13]研究认为，小麦籽粒硬度的高低不仅取决于其遗传背景，而且受生态环境条件的影响。本研究结果显示，硬度指标受遗传背景影响更为显著，在不同年份间差异不大。