2006—2018 年湖北省小麦品质变化趋势

张子豪，李想成，吴昊天，付鹏浩，肖启合，高春保，邹 娟

（1.湖北省农业科学院粮食作物研究所，武汉 430064；2.长江大学农学院，湖北 荆州 434025；3.襄阳市原种繁殖场，湖北 襄阳 441000）

小麦作为湖北省仅次于水稻的第二大粮食作物，种植面积达109.3 万hm2，中国排名第六，总产量稳定在420 万t 以上，全国排名第七，在湖北省粮食作物中所占的比重日益增加［1-3］。小麦品质是确定其用途、食用价值的指标，直接影响着产品加工，间接影响着粮食收益，是除产量外衡量小麦优劣的重要指标［4］。随着经济水平的提高，中国对优质小麦的需求日益增大，小麦品质改良受到政府部门和越来越多研究者的关注［5，6］。湖北省作为长江中下游中、弱筋小麦优势产区之一，产出的小麦品质大多达到中筋小麦标准［7，8］。应国家“十三五”农业供给侧改革要求，从品种改良入手，辅以栽培措施改善小麦品质结构，是提高小麦品种质量的主要措施［9］。湖北省农业农村厅推广的品种多为优质中筋小麦，包括郑麦9023、鄂麦18、鄂麦23 等，优质品种覆盖率达80%以上，这些品种的品质指标在一定程度上可以反映出湖北省小麦的品质状况［10］。

近年来，有关湖北省小麦品质的研究多为育种、分子层面的报道，鲜有以大数据为基础针对品质性状历年变化的研究。本研究以2006—2018 年湖北省小麦品质数据为基础，分析了13 年来湖北省小麦品质的变化趋势；选取了湖北省主要种植品种——郑麦9023 作为主要研究对象，对2017、2018 年湖北省不同地区的品质数据进行分析；对2107 年枣阳市种植的不同品种小麦的品质指标数据进行分析。通过研究其变化趋势，探索影响小麦品质性状的主要限制因素及相关规律，以期为湖北省小麦品质改良与生产发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择2006—2018 年湖北省历年的栽培品种，涉及湖北省13 个小麦主产市（县），总计33 个小麦品种，主要品种有郑麦9023、鄂麦18、鄂麦23、鄂麦25、鄂麦28、襄麦25、襄麦55、西农979、华麦13 等，品种信息详见表1。

表1 2006—2018 年湖北省小麦质量检测供试样品品种及采集地点

1.2 试验方法

容重：参照GB/T 5498—2013《粮食、油料检验容重测定法》方法测定。

粗蛋白质：参照NY/T 3—1982《谷物、豆类作物种子粗蛋白质测定法（半微量凯氏法）》方法测定。

湿面筋：参照GB/T 5506.2—2008《小麦和小麦粉面筋含量第2 部分：仪器法测定湿面筋》方法测定。

吸水量、面团稳定时间：参照GB/T 14614—2006《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定 粉质仪法》方法测定。

拉伸面积、最大抗延伸阻力：参照GB/T 14615—2006《小麦粉面团的物理特性流变学 特性测定拉伸仪法》方法测定。

1.3 数据分析

采用IBM SPSS Statistics 25 软件进行数据相关性分析，Excel 2016 软件进行数据整理。品质指标评价依据2017 年国家农作物品种审定委员会（2017）颁布的《主要农作物品种审定标准（国家级）》进行。

2 结果与分析

2.1 湖北省小麦品质性状总体变化

2006—2018年湖北省小麦品质变化见表2。由表2可知，湖北省小麦13年容重平均为785.5 g/L，波动范围为763.2～802.3 g/L。达到一等商品麦（≥790 g/L）以上的年份有5 个，占总年份的38.0%；有6 个年份达到二等商品麦（≥770 g/L）以上标准占总年份的46.0%；其余年份容重平均值均满足三等商品麦（≥750 g/L）标准。13 年小麦容重的变异系数（CV）为1.3%，是所有指标中变异系数最低的。

表2 2006—2018 年湖北省小麦品质变化

13 年粗蛋白含量平均为13.5%，达到中强筋小麦（≥13%）标准，波动范围为12.3%～14.2%，除2007、2016 年外其余年份小麦子粒蛋白质含量均达到中强筋以上标准。其中2008、2009、2010、2013 年和2015 年子粒粗蛋白含量达到优质强筋小麦标准（≥14%），占总年份的38.0%。13 年湿面筋含量平均为28.5%，达到中强筋小麦（≥28.5%）标准，波动范围为26.0%～30.5%。其中2006、2008、2011、2013、2015 年和2016 年达到中强筋小麦（≥28.5%）标准，占总年份的46.0%；2013 年小麦湿面筋含量为30.5%，达到优质强筋小麦（≥30.5%）标准。13 年吸水率平均值为59.4%，达到中强筋小麦（≥58%）标准，波动范围为55.7%～64.2%，除2006、2007、2012年仅达到中筋小麦（≥55%）水平外，其余年份均达中强筋小麦以上标准。其中2008—2010 年、2015—2018 年的吸水率满足强筋小麦（≥60%）标准，占总年份的53.0%。

湖北省13 年小麦稳定时间平均值为6.6 min，达到中筋小麦（≥3 min）水平，历年小麦稳定时间平均值均达到中筋水平，波动范围为3.6～10.7 min。其中，2011—2014 年、2016—2017 年达到中强筋小麦（≥7 min）水平，占总年份的46.0%，2012 年稳定时间为10.7 min，满足优质强筋小麦（≥10 min）标准。13年稳定时间的变异系数为43.5%，是所有指标中变异系数最高的。拉伸面积平均值为93.4 cm2，达到中强筋（≥80 cm2）小麦标准，波动范围为64.8～125.0 cm2。其中2012、2013、2015、2017、2018 年达到强筋小麦标准（≥100 cm2），占总年份的38.0%。历年最大拉伸阻力的平均值为456.1 EU，满足强筋小麦（≥450 EU）标准，波动范围为318.0～611.0 EU，除2008、2016 年外，均满足中强筋小麦（≥350 EU）以上标准，其中2011—2013 年、2015、2017 年和2018 年小麦最大拉伸阻力平均值达到强筋小麦（≥450 EU）标准，占总年份的46.0%。

2.2 郑麦9023 历年品质变化

2006—2018年湖北省郑麦9023品质指标见表3。由表3 可见，郑麦9023 历年容重平均值为786.9 g/L，达到二等小麦标准，变化范围为760.5～811.8 g/L。其中，2007、2008、2014、2017 年和2018 年容重指标达到一等商品小麦标准，占总年份的38.5%。13 年子粒粗蛋白含量平均值为13.5%，达到中强筋小麦标准，变化范围为12.4%～14.3%。其中，2015 年子粒粗蛋白含量最高，为14.3%，达到强筋小麦标准，2016 年仅达到中筋小麦标准，其他年份均满足中强筋小麦标准。且子粒蛋白质含量随降雨量的增加呈下降趋势（图1）。

2006—2018 年郑麦9023 的湿面筋含量平均值为28.8%，仅达到中筋小麦标准，变化范围为26.4%～30.4%。达到中强筋小麦标准的年份有2008、2011—2017 年，占总年份的61.5%；吸水率变化平稳，波动范围为57.9%～64.7%，平均值为60.4%，达到强筋小麦标准。除2006 年外，其余年份均达到中强筋标准，其中2009、2010、2014—2018 年达到强筋小麦标准，占总年份的53.8%。郑麦9023 的稳定时间13 年平均值为6.9 min，达到中筋小麦标准，波动范围为3.4～10.6 min，波动变化较大。其中只有2008 年达到强筋小麦标准。13 年来郑麦9023 的拉伸面积、最大拉伸阻力平均值分别为96.5 cm2、460.9 EU，均达到中强筋小麦标准，波动范围分别是75.2～127.0 cm2及377.0～680.0 EU。由表3可知，2009、2014、2016年郑麦9023拉伸面积的平均值仅达中筋小麦（≥50 cm2）标准，其余年份均达中强筋小麦以上标准；历年最大拉伸阻力的平均值均满足中强筋小麦以上标准。其中，2008、2012、2015、2017 年和2018 年拉伸面积、最大拉伸阻力这2 项指标均达到强筋小麦标准，占总年份的38.5%。

表3 2006—2018 年湖北省郑麦9023 品质指标

近年来，湖北省内郑麦9023 子粒粗蛋白含量随降雨量的增加呈下降趋势（图1），且子粒粗蛋白含量和湿面筋含量呈极显著正相关，其两者与降雨量均呈极显著负相关（表4）。

图1 郑麦9023 子粒粗蛋白含量与降雨量的关系

表4 2016—2018 年湖北省郑麦9023 相关指标相关性分析

2.3 郑麦9023 在不同地域条件下的品质差异

由表5 可知，2017 年湖北省不同地点种植的郑麦9023 品种容重平均值均达到一等商品麦标准，其中襄阳市、枣阳市的郑麦9023 容重均为815.8 g/L，宜城市略低，为798.5 g/L。枣阳市和襄阳市除稳定时间均为9.0 min 满足中强筋小麦标准外，其余各项指标均达到优质强筋小麦标准。宜城地区粗蛋白含量、湿面筋含量、稳定时间分别为12.9%、26.0%和5.9 min，仅达到中筋小麦水平；吸水率、拉伸面积、最大拉伸阻力均满足强筋小麦标准。

表5 2017 年湖北省郑麦9023 品质指标

由表6 可知，2018 年湖北省不同地点种植郑麦9023 的容重平均值除荆门为761.0 g/L，仅满足三等小麦标准外，其余地区容重均满足一等商品小麦标准。其中枣阳地区容重最高，为823.0 g/L。宜城地区子粒粗蛋白含量、湿面筋含量、稳定时间分别为11.0%、22.0%、2.7 min，枣阳地区稳定时间为1.8 min，2 地小麦仅满足弱筋小麦标准。随县、钟祥市、荆门市的稳定时间分别为6.1、4.6、3.3 min，枣阳市的吸水率为56.4%，2 地小麦仅满足中筋小麦标准。其余地区的各项指标均达到中强筋小麦以上标准。其中，襄阳市襄州地区各项指标均满足中强筋小麦标准且子粒粗蛋白含量、吸水率、拉伸面积和最大拉伸阻力均达到强筋小麦标准，是2018 年郑麦9023 各项品质指标最优的地区。

表6 2018 年郑麦9023 湖北省不同地区品质指标

2.4 2017 年枣阳地区不同品种小麦品质指标比较

由表7 可知，2017 年湖北省枣阳市种植的品种包括郑麦9023、鄂麦170、鄂麦26 和襄麦48，4 个品种容重平均值均达到一等商品麦标准。其中郑麦9023 作为强筋小麦，除稳定时间为中强筋小麦标准外，其余各项指标均满足强筋小麦标准。鄂麦26 作为低筋小麦除湿面筋含量满足中强筋小麦标准外，其余各项指标也都达到了强筋小麦标准。鄂麦170吸水率为61.4%，满足强筋小麦标准，其余指标仅达到中筋小麦标准，襄麦48 湿面筋含量和粗蛋白含量分别为27.2%及13.4%，达到中筋小麦标准，其余各项均满足强筋小麦标准。

表7 2017 年枣阳市小麦品质指标

3 小结与讨论

湖北省小麦各项品质指标13 年变化波动明显，但子粒容重波动范围较小且多数稳定在一等商品小麦标准。一直以来，普遍认为湖北省位于长江中下游麦区，受自然条件影响［11］收获期和灌浆期的降水量较多，渍害严重不利于蛋白质和面筋的积累，是优质弱筋小麦的主产区［12］。本研究结果表明，作为优质强筋小麦的郑麦9023 在湖北省也有较好的生产情况［13］。除个别年份的部分指标未能达到强筋小麦标准外，其余各项品质指标均能满足强筋小麦标准。说明郑麦9023 在湖北省具有良好的适应性，受环境条件的影响，在不同年份、不同地区，品质存在显著差异［14，15］。荆奇等［16］研究表明，受环境影响较大的品质指标有粗蛋白含量、湿面筋含量和吸水率，而反映面筋强弱的稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力除受环境影响外，主要由遗传因素控制。齐琳娟等［6］研究表明，中国小麦蛋白质含量呈北高南低，东高西低的趋势，可能与气候条件相关。由此可见，小麦品质指标除受到遗传因素的影响外，还受生产条件、气候条件和地理环境的影响，其中子粒蛋白质含量受影响最显著［17-19］。通过分析2017—2018 年湖北省郑麦9023 的蛋白质含量和灌浆、收获期的降雨量之间的关系可以看出，子粒蛋白质含量与灌浆、收获期的降雨量呈显著负相关。

本研究表明，除蛋白质含量外湿面筋含量和吸水率受环境影响也较大，湿面筋含量与蛋白质含量呈显著正相关，与降雨量呈显著负相关。不同的环境条件对小麦品质影响严重，同时小麦品质与小麦产出的商业价值密切相关，例如有研究表明，出粉率和容重呈显著正相关，吸水率与小麦面包加工品质呈正相关，在面包工业中高的吸水率代表着高的产品产出和高的经济效益［20］。湖北省小麦存在高产品种品质不优，优质品种产量不高、不稳的问题，品质育种是小麦品质改良的主要途径之一［21］。在解决品质育种问题的同时，合理的栽培措施对湖北省小麦增产、优化起重大作用［22］。刘婷婷等［23］研究表明，春播小麦的子粒蛋白质含量明显优于秋播。有研究表明，适量灌水、合理施肥也可使蛋白质含量增加，品质改善，但过量灌水会出现蛋白质稀释作用、有效氮淋溶或反硝化作用等，使子粒蛋白质含量下降，影响小麦的总体品质［24］。

小麦品质不仅受遗传特性的影响，而且易受地理区位、生态环境和栽培技术的影响［25，26］。湖北省历年有因降水量偏大导致小麦品质下降的情况出现，所以除了育种改良品质外，合理地利用栽培措施、适当调整播期、合理灌溉，有针对性地对不同品种的小麦施用符合其生理特征的复合肥料，也可以使更多高产、优质的小麦适应湖北省的环境条件，实现提高湖北省小麦产量、品质的目标。