2013～2021年河北省审定高产小麦品种品质性状分析

董 策蔺桂芬刘红耀路其祥王腾蛟韩雅利肖 磊

(邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001)

小麦是我国的主要粮食作物,也是重要的商品粮和战略性储备粮[1,2]。提高产量和改善品质是我国小麦产业发展的长期战略需求。河北是我国的产麦大省,种植面积和产量均居全国前三位[3]。随着社会经济的发展和生活水平的提高,小麦需求由产量向质量转变,对优质粮食食品的需求量随之增加[4]。河北省地处黄淮北部,具有独特气候条件和区位优势,被农业部列为黄淮北部强筋麦区,是全国优质小麦的最适宜产区[5]。早在1996 年,河北省设立了冀中南优质小麦区域试验,从1998年开始审定优质小麦品种,到目前该区域先后审定了大批的优质小麦品种,推动了优质小麦产业的发展。但是,优质小麦品种的推广存在许多不足,突出问题是品种产量低,且综合农艺性状较差,满足不了加工企业的需求,制约了优质小麦的大面积种植[6,7]。河北省水地组审定小麦品种产量相对较高,能够较好地代表该区域的整体育种水平和育种进展。而有关河北省水地组品种品质的研究,尤其是近几年河北省水地组审定品种品质性状演变的研究少见报道。因此,本研究以河北省2013～2021年审定品种的品质指标为基础,分析审定品种品质性状的水平,以期为小麦高产优质育种和生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2013～2021年通过河北省品种审定委员会审定的46个小麦品种,2013～2016年对照品种为石4185,2017年之后对照品种更换为衡4399。由于河北省小麦的种植面积主要位于冀中南区域,且冀中南水地组试验产量相对较高,代表了该区域的育种水平,因此,只分析了46个冀中南水地组审定品种的品质性状。审定品种相关信息来源于河北省种子管理站,品种品质性状等相关数据为各品种参加河北省小麦新品种(系)区域试验的平均值。

2013～2015年,品质测试由农业部谷物品质监督检验测试中心主持完成;2016～2021年,品质测试由河北省农作物品种品质检测中心主持完成。

1.2 分析方法

数据采用Excel2003和SPSS 13.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 品质性状分析

从表1可以看出,2013～2021年河北省审定小麦品种的平均蛋白质含量为14.04%,变幅为13.52%～14.64%;湿面筋平均含量为30.42%,变幅为28.73%～33.63%;吸水率平均值为60.19%,变幅为57.60%～63.28%;面团稳定时间平均值为4.12 min,变幅为1.40～7.39 min。进一步分析发现,主要受基因型控制,反映蛋白(面筋)质量的指标,如面团稳定时间的变异系数较大,高达48.23%,说明面团稳定时间的改良空间相对较大,而此阶段河北省审定小麦品种中已储备了许多优良资源,如龙麦6号和兆麦7的面团稳定时间分别高达23.1 min和20.2 min,合理利用这些品种的优异性状,对提高河北省小麦品种的品质具有重要意义。而蛋白质含量和湿面筋含量是易受环境影响的指标,变异系数相对较小,均小于10%,分析原因可能是合理的栽培管理措施弥补了品种自身遗传因素的不足。

表1 2013～2021年河北省审定小麦品种的品质性状

2.2 河北省审定小麦品种主要品质性状的分类

根据国家专用小麦品种品质分类(GB/T17320-2013)的标准,对2013～2021年河北省审定小麦品种主要品质性状进行分类,由表2可以看出,蛋白质含量≥14%的品种有24个,占比52.17%;湿面筋含量≥30%的品种有23个,占比50%;吸水率≥60%的品种有22个,占比47.83%;面团稳定时间≥8 min的品种仅有3个,占比6.52%。其单项指标均符合强筋麦标准,进一步分析发现,此阶段未出现4项指标均符合强筋麦标准的品种。由此可见,2013～2021年河北省审定小麦品种的蛋白质含量、湿面筋含量和吸水率相对较高,面团稳定时间极低。从4项品质指标分类看,4项指标全部达到中强筋小麦标准的品种有 6 个,占比13.04%,分别为万丰505、皇斤麦7、兆麦7、中麦31、龙麦6号和WF405;4 项指标全部达到中筋小麦标准的品种有 21个,占比45.65%;另外,19 个品种由于 1 项或多项指标的影响无法归类。因此,此阶段河北省审定小麦品种品质以中筋小麦为主,多个品种品质指标表现强筋不强,弱筋不弱,呈现层次交错现象。

表2 2013～2021年河北省审定小麦品种主要品质性状的分类

2.3 河北省审定小麦品种主要品质性状演变分析

为了进一步揭示2013～2021年河北省审定小麦品种品质性状演变规律,对各项品质指标进行线性拟合分析。从图1可以看出,2013～2021年河北省审定小麦品种蛋白质含量变化不大,湿面筋含量呈下降趋势,年均减少0.43%。吸水率和面团稳定时间呈逐年上升趋势,年平均增长分别为0.30%和0.62 min。

图1 2013～2021年河北省审定小麦品种主要品质性状的演变

3 讨论

河北省地处黄淮北部,被农业部列为黄淮北部强筋麦区,是全国优质麦的最适宜产区[2],小麦品质总体较好。李鸿恩等对1987～1989年中国2万份种质材料进行了品质测定,发现蛋白质含量平均为15.10%[15]。赵广才等测定并分析了2003～2008年河北省审定小麦品种籽粒蛋白质含量,发现蛋白质平均含量为14.83%,略低于全国平均水平[8]。本研究显示,2013～2021年河北省审定小麦品种平均蛋白质含量为14.04%,低于赵广才等的研究结果,可能是由于本研究仅选择高产品种为研究对象,产量性状与品质指标间存在相互制约关系[8]。审定品种湿面筋含量和吸水率相对较高,而面团稳定时间极低,成为制约河北省小麦品种品质提升的主要因素,但面团稳定时间变异系数高达48.23%,说明有较大的改良空间。而此阶段河北省审定了部分优良种质资源,如龙麦6号和兆麦7的面团稳定时间分别高达23.10 min和20.20 min,合理利用这些品种的优异性状,对改良河北省小麦品种的品质具有重要意义。进一步分析发现,同一品种的各项品质指标间协调性差,呈现层次交错现象,与蒋进等的研究结果一致[5]。

2013～2021年河北省审定小麦品种以中筋麦类型占比最高,为45.65%,而中强筋小麦只有6个,分别为万丰505、皇斤麦7、兆麦7、中麦31、龙麦6号和WF 405,另外有19 个品种由于 1 项或多项指标的影响无法归类,表现强筋不强,弱筋不弱现象。因此,河北省审定高产小麦品种品质相对较差,品质遗传改良研究亟待加强。

线性拟合结果显示,河北省审定小麦品种蛋白质含量演变趋势不明显,湿面筋含量呈下降趋势,吸水率和面团稳定时间呈上升趋势。蒋进等统计了2008～2018年四川省审定小麦品种的品质性状,指出蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和面团稳定时间均呈下降趋势,与本研究结果不一致,这种差异可能与生态环境与地理位置不同有关[5]。宋健民等统计分析了1999～2010年山东省审定小麦品种品质指标演变规律,发现湿面筋含量和吸水率呈逐年上升趋势,蛋白质含量和稳定时间呈下降趋势,与本研究结果不一致,这种差异可能是由于研究对象的不同[7]。郭凤芝等分析了 2001～2017 年山东省审定高产品种品质性状变化规律,认为面团稳定时间和吸水率呈上升趋势,与本研究结果一致,而籽粒蛋白质含量呈下降趋势,湿面筋含量的演变趋势不明显,与本研究结果略有不同[4]。

4 结论

河北省审定高产小麦品种以中筋麦占比最高,为45.65%,中强筋小麦只有6个,分别为万丰505、皇斤麦7、兆麦7、中麦31、龙麦6号和WF405,有19 个品种由于1项或多项指标的影响无法归类,表现强筋不强,弱筋不弱现象。因此,虽然河北省审定了一些高产优质小麦品种,但近年来审定品种总体品质状况较差,且同一品种的多个品质指标间呈现强、中、弱筋层次交错现象。多数品种的蛋白质含量、湿面筋含量和吸水率相对较高,反映蛋白质质量的指标面团稳定时间极低,故今后应把提高面团稳定时间作为改善小麦品质育种的主攻方向。由此可见,河北省审定高产小麦品种总体品质状况较差,小麦优质育种研究亟待加强。