包奇軍，潘永東，張華瑜，柳小寧，徐銀萍，火克倉，張東佳，陳文慶

(甘肅省農(nóng)科院經(jīng)濟作物與啤酒原料研究所，甘肅蘭州 730070)

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9份歐洲引進啤酒大麥的產(chǎn)量及品質(zhì)分析

包奇軍，潘永東，張華瑜，柳小寧，徐銀萍，火克倉，張東佳，陳文慶

(甘肅省農(nóng)科院經(jīng)濟作物與啤酒原料研究所，甘肅蘭州 730070)

摘要：為了篩選適宜甘肅河西走廊種植的優(yōu)質(zhì)啤酒大麥品種及種質(zhì)，通過多年試驗，對引進的9份歐洲啤酒大麥進行產(chǎn)量及品質(zhì)綜合評價。結(jié)果表明，Scarlett為中早熟品種，其余均為中晚熟品種；總體株高較矮，穗長較短，分蘗成穗數(shù)較高，其中Pasadena、KH.LEDI、KH.DAMA和Jubelete成穗數(shù)在900萬·hm-2以上，屬高分蘗品種；所有品種均出現(xiàn)條紋病，且Pasadena還出現(xiàn)黑穗??；四年平均產(chǎn)量介于8 084.57～8 666.27 kg·hm-2之間，均較對照甘啤4號減產(chǎn)，但Pasadena和Scarlett減產(chǎn)幅度不大；籽粒品質(zhì)均達國家優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn)；麥芽水分、蛋白質(zhì)、β-葡聚糖含量以及糖化力較低，可溶性氮含量、庫值、濁度、a-氨基氮含量、pH值、黏度、a-淀粉酶含量較高，5個品種細粉浸出物超過對照，其中KH.LEDI細粉浸出物達82.1%。綜上所述，Pasadena和Scarlett可進一步試驗示范推廣，其他參試品種可作為優(yōu)質(zhì)親本加以利用。

關(guān)鍵詞：啤酒大麥；產(chǎn)量；品質(zhì)

大麥(包括皮大麥和裸大麥)是多用途(食用、飼用、藥用和釀造)的麥類作物，也是世界上最古老的谷類作物之一?？脊刨Y料表明，大麥的栽培歷史在8 000年以上，而我國栽培大麥已有5 000多年的歷史，西漢以前大麥就作為主要糧食作物普遍種植。從最原始的啤酒釀造開始，人們都是以大麥作為啤酒釀造的主要原料。在我國，人們習(xí)慣上將釀造啤酒的大麥稱為“啤酒大麥”。隨著我國啤酒工業(yè)迅速發(fā)展，到2002年我國啤酒產(chǎn)量已達2 386.83萬t，并且每年以8%左右的速率在增長[1]，成為世界上第一啤酒生產(chǎn)大國和消費大國。然而，我國啤酒大麥因品質(zhì)、栽培技術(shù)、生產(chǎn)條件等原因，其中60%～70%的啤酒大麥依賴進口[2]。此外，大麥又是畜牧業(yè)的重要原料[3]。加強優(yōu)質(zhì)大麥引進、選育及高產(chǎn)栽培技術(shù)研究仍是大麥育種工作中的重要任務(wù)。

歐洲是全球啤酒大麥主產(chǎn)區(qū)之一，其大麥主產(chǎn)區(qū)生態(tài)條件與我國西北麥區(qū)較為相似，且啤酒大麥育種居世界前列[4-6]。甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院1984年從匈牙利引進的二棱啤酒大麥法瓦維特具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗倒伏、適應(yīng)性強、經(jīng)濟效益顯著等特點，短短幾年時間就迅速在全國十幾個省市大面積推廣種植。同時，以該品種作為西北大麥育種的骨干親本，甘肅省農(nóng)科院先后選育出了甘啤3號、甘啤4號、甘啤5號和甘啤7號等大麥新品種。繼續(xù)引進歐洲啤酒大麥新品種進行試驗示范，篩選優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)啤酒大麥品種直接推廣應(yīng)用或作為親本材料間接利用，將對我國啤酒大麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

鑒于此，本研究通過多年試驗，對引進的9份優(yōu)質(zhì)歐洲啤酒大麥從農(nóng)藝性狀、病害、產(chǎn)量、籽粒品質(zhì)和麥芽釀造品質(zhì)等方面進行綜合評價，以期為我國優(yōu)質(zhì)啤酒大麥選育提供優(yōu)良種質(zhì)資源。

1材料與方法

1.1供試材料

供試材料共計10份，包括9份歐洲二棱啤酒大麥(M-22、KH.DAMA、KH.LEDI、KH.GYONGYOS、Jubilant、Jaxana、Jubelete、Pasadena和Scarlett)及1份甘肅省主栽啤酒大麥(甘啤4號，對照)，均由甘肅省農(nóng)科院經(jīng)濟作物與啤酒原料研究所提供。

1.2試驗地基本情況

試驗分別于2007年、2008年、2012年、2013年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物與啤酒原料研究所武威市黃羊鎮(zhèn)啤酒大麥育種基地進行。黃羊鎮(zhèn)代表河西東部平川灌區(qū)，海拔1 766 m，年日照時數(shù)2 360～2 920 h，年平均氣溫6.0～7.0 ℃，年降水量200～260 mm，無霜期135～150 d，土壤為灌漠土，前茬作物大麥，耕層(0～20 cm)有機質(zhì)1.71%，全氮1.00 g·kg-1，全磷0.87 g·kg-1，全鉀38.50 g·kg-1，速效氮70.30 mg·kg-1，速效磷35.4 mg·kg-1，pH=8.30。上年夏收后進行翻耕，于10月中旬灌水泡地，11月初旋耕一次，第二年1月鎮(zhèn)壓2次。

1.3試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)長5 m，寬2 m，每小區(qū)播種8行，播種量按照750萬?！m-2。于3月中旬人工手鋤開溝撒播，生育期共灌水2次(5月上旬灌頭水，6月中旬灌二水)。

1.4測定項目與方法

收獲時每處理按小區(qū)收獲計算產(chǎn)量，并且在每一個小區(qū)隨機取樣20株進行考種。籽粒品質(zhì)按照國標(biāo)GB/T7416-2008規(guī)定的方法測定，麥芽品質(zhì)依據(jù)行標(biāo)準(zhǔn)QB/T1686-2008規(guī)定的方法測定。籽粒品質(zhì)和麥芽品質(zhì)均由西北啤酒大麥及麥芽品質(zhì)檢測實驗室和哈爾濱啤酒有限公司聯(lián)合測定。

1.5數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理，用DPSv 6.85軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及顯著性檢驗。

2結(jié)果與分析

2.1歐洲啤酒大麥品種的農(nóng)藝性狀

對9個歐洲引進啤酒大麥進行田間記載和實驗室考種，結(jié)果(表1)表明，參試品種生育期差異顯著(P<0.05，下同)，Scarlett生育期最短(99 d)，KH.LEDI最長(103 d)，KH.DAMA、KH.GYONGYOS和Pasadena與對照(甘啤4號，下同)相當(dāng)，均為102 d，M-22和Jaxana為101 d，Jubilant和Jubelete為100 d，說明Scarlett為中早熟品種，其余均為中晚熟品種。Jaxana成穗數(shù)最低，為752.10萬穗·hm-2，其余品種均高于對照(758.10萬穗·hm-2)，其中，Pasadena、KH.LEDI、KH.DAMA和Jubelete成穗數(shù)在900萬·hm-2以上，KH. GYONGYOS、M-22、Jubilant和Scarlett在814.80萬～878.10萬·hm-2之間，說明參試品種總體表現(xiàn)為分蘗高、成穗數(shù)高，而且品種間差異顯著。Jaxana、Jubelete和M-22穗粒重與對照相當(dāng)，為1.1 g，其余品種均低于對照，在0.9～1.0 g之間，品種之間差異顯著。Jubelete穗粒數(shù)最高，為22.3粒，KH.LEDI的最低，為18.7粒，其余參試品種在19.1～22.0粒之間，對照為21.2粒，且品種之間差異顯著。參試品種總體株高較低，穗長較短，株穗數(shù)較高。株粒數(shù)、單株粒重在品種之間差異不顯著。

2.2歐洲啤酒大麥品種的主要病害

條紋病是甘肅省啤酒大麥的主要病害。從表2可以看出，9份參試品種2007年只有KH.GYONGYOS和Jaxana出現(xiàn)條紋病，且發(fā)病率較輕，均在1.00%以下；2008年除Jubilant和Jubelete未出現(xiàn)病害外，其余參試品種均出現(xiàn)條紋病，且Pasadena還出現(xiàn)甘肅省較少發(fā)生的黑穗?。?012年后參試品種均出現(xiàn)條紋病和黑穗病，且條紋病發(fā)病率呈逐年增長趨勢。

表1　參試啤酒大麥的農(nóng)藝性狀

表中各性狀值均為4年試驗平均值；同一列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平上顯著

The character values in the table are the average of four years experiments;Different letters following data within the same line mean significant difference at 0.05 level

表2　參試啤酒大麥各年份的主要病害

-表示未出現(xiàn)病害；a表示出現(xiàn)條紋病；b表示出現(xiàn)黑穗病

- indicates no disease; a indicates stripe disease; b indicates head smut disease

表3　參試啤酒大麥各年份的產(chǎn)量

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平上顯著。下同

Different letters following data within the same line mean significant difference at 0.05 level.The same were as in table 4 and table 5

2.3歐洲啤酒大麥品種的產(chǎn)量

從產(chǎn)量結(jié)果(表3)看，Pasadena一年較對照增產(chǎn)，增產(chǎn)2.04%，三年減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為0.53%～1.42%，平均折合產(chǎn)量為8 666.27 kg·hm-2，較對照減產(chǎn)0.22%，居9個參試品種第一位；Scarlett一年較對照減產(chǎn)，減產(chǎn)9.49%，三年增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為0.11%～3.55%，平均折合產(chǎn)量為8 653.77 kg·hm-2，較對照減產(chǎn)0.36%，位居9個參試品種第二位；其余品種折合產(chǎn)量在8 084.57～8 559.60 kg·hm-2之間，減產(chǎn)幅度為1.45%～6.92%。

2.4歐洲啤酒大麥品種的品質(zhì)

2.4.1籽粒品質(zhì)

參試啤酒大麥品種籽粒品質(zhì)分析結(jié)果(表4)表明，所有參試品種之間蛋白質(zhì)含量、≥2.5 mm飽滿度、發(fā)芽率差異不顯著，其中，蛋白質(zhì)含量在10.4%～10.9%之間，≥2.5 mm飽滿度在92.9%～94.7%之間，發(fā)芽率在97%～100%之間；千粒重差異顯著，KH.GYONGYOS最高為45.2 g，其余均低于對照，在39.4～42.1 g之間；瘦比率(飽滿度≤2.2 mm)差異顯著，且均高于對照，在0.7%～1.2%之間，其中，KH.GYONGYOS最高。綜上所述，所有參試品種籽粒品質(zhì)均達國家優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.2釀制品質(zhì)

參試品種麥芽品質(zhì)分析結(jié)果(表5)表明，所有參試品種麥芽水分含量均低于5.0%，且品種之間差異顯著，其中，對照最高，為4.3%，Jubelete和Scarlett較低，為3.3%，其余均在3.3%～3.6%之間。庫值在品種之間差異顯著，M-22最低，僅為35.5%，其余均高于對照，其中，Scarlett、Pasadena、KH.LEDI和KH.GYONGYOS超過45%。細粉浸出物均高于79%，但品種之間差異不顯著，a-氨基氮含量在品種之間差異顯著，其中，Pasadena、Scarlett、KH.LEDI、KH.DAMA、KH.GYONGYOS和Jaxana高于對照，其余品種在143.9～158.4 PPM之間，僅有M-22低于150 PPM。黏度之間差異顯著且均高于1.60 mpa.s，M-22和Scarlett與對照相當(dāng)，為1.61 mpa.s，其余均高于對照，在1.62～1.84 mpa.s之間，其中，KH.GYONGYOS最高，為1.84 mpa.s。糖化力均高于260 WK且品種之間差異顯著，KH.LEDI最高，為416.2 WK，其余均低于對照，在294.8～362.2 WK之間。

表4　啤酒大麥品種的籽粒品質(zhì)

表中各性狀值均為4年試驗平均值

The character values in the table are the average of four year experiments

麥芽蛋白質(zhì)含量除KH.DAMA、jaxana和M-22外，其余均低于對照，濁度均高于對照，β-葡聚糖除M-22外，其余均低于對照，a-淀粉酶除jaxana和M-22外，其余均高于對照，且以上性狀在品種之間差異顯著；而可溶性氮和pH在品種之間差異不顯著。

表5　啤酒大麥品種的麥芽品質(zhì)

表中各性狀值均為2012-2013年2年試驗的平均值

The character values in the table are the average of two year experiments in 2012-2013

3討 論

作物品種資源是作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，作物品種的遺傳改良很大一部分決定于對不同類型品種資源的挖掘和利用[7]。從國外引進優(yōu)良植物遺傳資源是世界各國發(fā)展本國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物科學(xué)事業(yè)的重要手段[8]。大麥資源的引進與利用是我國大麥改良的重要基礎(chǔ)[9-11]。我國雖然大麥生產(chǎn)歷史悠久，但在大麥品種資源的收集和開發(fā)利用上落后于許多發(fā)達國家[12]。當(dāng)前我國大麥育種面臨的困境是過分依賴少數(shù)骨干親本和過多利用審定的品種作為親本，因而導(dǎo)致品種間遺傳基礎(chǔ)狹窄[13-15]，因此，急需加強對大麥種質(zhì)資源收集和利用。本文對引進的9份歐洲啤酒大麥品種進行綜合分析，從產(chǎn)量上看所有參試品種均較對照減產(chǎn)，在8 084.57～8 666.27 kg·hm-2之間，其中，Pasadena和Scarlett較對照減產(chǎn)幅度不大，而且參試品種均帶條紋病，在應(yīng)用中一定要加強條紋病防治。

在一定范圍內(nèi)利用遺傳差異大的親本進行雜交育種往往能獲得好的育種效果[16]。前人在國外引進材料的農(nóng)藝性狀、品質(zhì)、抗逆性和抗病性鑒定評價和利用方面已取得了顯著成效[17]，從中選育出了許多優(yōu)良的大麥新品種，或者作為優(yōu)良親本供育種上使用[18]。本研究分析的9份歐洲啤酒大麥，籽粒品質(zhì)均達國家優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn)；麥芽水分、麥芽蛋白質(zhì)、β-葡聚糖和糖化力較低，可溶性氮、庫值、濁度、a-氨基氮、pH、黏度和a-淀粉酶較高，其中，5個品種細粉浸出物超過對照，但差異不顯著。其中，KH.LEDI籽粒蛋白質(zhì)含量最低為10.4%，麥芽蛋白質(zhì)含量最低僅為9.2%，可溶性氮較高為4.5%，細粉浸出物最高達82.1%，a-氨基氮較高為175.3 PPM，β-葡聚糖最低僅為185.8 PPM，a-淀粉酶較高達57.2 DU，糖化力最高達416.2 WK，但庫值、濁度和黏度較高；Scarlett較對照早熟3 d，蛋白質(zhì)含量適中，可溶性氮最高達4.7%，細粉浸出物較高為81.4%、a-氨基氮較高為175.6 PPM、β-葡聚糖較低為217.8 PPM、a-淀粉酶最高達62.7 DU，但庫值、濁度和黏度較高；M-22 ≥2.5 mm飽滿度、β-葡聚糖最高分別達94.7%、384.4 PPM；Pasadena、KH.LEDI、KH.DAMA和Jubelete成穗數(shù)在900萬·hm-2以上；KH. GYONGYOS千粒重最高達45.2 g。這些品種都可作為優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源和親本利用。

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Yield and Quality Analysis of Nine European Malting Barley Cultivars

BAO Qijun,PAN Yongdong,ZHANG Huayu,LIU Xiaoning,XU Yinping,HUO Kecang,ZHANG Dongjia,CHEN Wenqing

(Institute of Economic Crops and Beer Materials,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou,Gansu 730070,China)

Abstract:In order to identify good quality malting barley cultivars and germplasm suitable for planting in Hexi area or Gansu province,through the test for years,yield and quality of nine European malting barleys were analysed.Results show that compared with Ganpi 4,scarlett is an early maturity variety and the rest are medium to late maturity varieties. The overall plant height and ear length of nine testing varieties is shorter, and the tillering ear number is relatively high. Of them,ear number of Pasadena,KH.LEDI,KH.DAMA,and Jubelete are more than 9 million·hm-2,which belong to high tillering varieties.Stripe disease occurred in all tested varieties. And smut occurred in Pasadena. Compared with Ganpi 4,average yield of four years reduced to 8 084.57 to 8 666.27 kg·hm-2,but the reduction of Pasadena and Scarlett is slight. The grain quality achieved national premium grade standard,and malt water,malt protein,β-glucan and saccharifying ability are low. However,soluble nitrogen,Kolbach index,turbidity,α-amino nitrogen,pH,viscosity,and α-amylase are higher. Fine powder extract of five varieties is more than that of control. Fine powder extract in KH.LEDI amounted up to 82.1%. Comprehensive analysis shows that Pasadena and Scarlett can be conducted in further experiments and demonstration,and other testing varieties can be used as good parents.

Key words:Malting barley; Yield; Quality

中圖分類號：S512.3；S331

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-1041(2016)04-0449-06

通訊作者：潘永東(E-mail:panyongdong1010@163.com)

基金項目：農(nóng)業(yè)部國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)體系西北區(qū)育種崗位科學(xué)家”項目(CARS-05)

收稿日期：2015-10-19修回日期：2016-01-06

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-04-01

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160401.1530.020.html

第一作者E-mail：baoqijun78@163.com