馬娟娟，楊珍平，夏清，王寶青，孫敏，高志強(qiáng)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

彩色小麥品種在晉中麥區(qū)產(chǎn)量與品質(zhì)性狀研究

馬娟娟，楊珍平，夏清，王寶青，孫敏，高志強(qiáng)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

采用田間試驗(yàn)，探討9個(gè)彩色小麥品種在晉中冬麥區(qū)晚播的籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)性狀，以期篩選適合晉中地區(qū)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種。結(jié)果表明，山農(nóng)129的籽粒產(chǎn)量最高，9個(gè)彩色小麥品種中僅有部分品質(zhì)性狀優(yōu)于山農(nóng)129。整體來看，晉中冬麥區(qū)晚播種植的9個(gè)彩色品種中，晉麥67號、烏麥201W22均為高蛋白（≥14.00%）高筋（≥32.00%）的中產(chǎn)（3 600～5 300 kg/hm2）品種；晉麥13號、烏麥203W2和黑小麥031244均為高等蛋白中筋（30.00%～32.00%）品種，但前二者中產(chǎn)，后者低產(chǎn)（＜2 100 kg/hm2）；烏麥202W22、烏麥204W17和農(nóng)大3753為中等蛋白（13.40%～14.00%）低濕面筋的低產(chǎn)品種；低等蛋白（≤13.05%）低濕面筋（≤30.00%）的中產(chǎn)品種只有晉麥84號；而當(dāng)?shù)仄贩N山農(nóng)129則為中等蛋白低濕面筋的高產(chǎn)（＞6 600 kg/hm2）品種。晉麥67號、烏麥201W22、烏麥203W2、晉麥13號可為針對性地提高山西小麥品種的品質(zhì)性狀作出一定貢獻(xiàn)，也可相應(yīng)地改良和優(yōu)化山西小麥品種籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)性狀。

彩色小麥品種；晉中麥區(qū)；晚播；產(chǎn)量性狀；品質(zhì)性狀

當(dāng)前，“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全”已成為小麥育種和生產(chǎn)的戰(zhàn)略性目標(biāo)。山西省的中部和南部地區(qū)氣候溫潤多雨，適合種植小麥，可作為小麥商品糧生產(chǎn)基地[1]。山西人視小麥為主要糧食，饅頭、面條被作為晉南、晉中人餐桌上不可或缺的美食，因此，山西人歷來就注重小麥品質(zhì)的選擇[2]。在20世紀(jì)80年代，山西小麥育種專家就已經(jīng)開始進(jìn)行小麥品質(zhì)資源的試驗(yàn)，并篩選和育成了一些適宜加工的優(yōu)質(zhì)小麥品種。但這些優(yōu)質(zhì)小麥品種數(shù)量少、產(chǎn)量低，遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)與加工的需求[2]。因此，可以通過引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)小麥品種，從而擴(kuò)充山西小麥品質(zhì)資源。研究表明，與普通的白皮、紅皮小麥相比，黑色小麥蛋白質(zhì)含量高，富含大量的鈣元素，具有抗寒、抗旱能力，可為小麥抗病育種及高營養(yǎng)育種提高幫助[3]。且黑色小麥面粉出粉率高，面筋的拉伸性強(qiáng)，適宜制作面條[4-5]。紫色小麥品種不僅蛋白質(zhì)、氨基酸含量高，而且營養(yǎng)豐富，并富含有益于人類的微量元素或礦物質(zhì)[5-7]。崔力勃等[8]研究表明，高筋粉紫色小麥雖然面筋強(qiáng)度低，但與面筋數(shù)量形成互補(bǔ)，可在面條和饅頭加工方面得以應(yīng)用。因此，小麥顏色越深，品質(zhì)越優(yōu)。

本試驗(yàn)以山農(nóng)129為對照，擬比較山西晉南育成的3個(gè)優(yōu)質(zhì)小麥品種晉麥13號、晉麥67號、晉麥84號和引進(jìn)的6個(gè)彩色小麥品種黑小麥031244、紫小麥農(nóng)大3753、烏麥202W22、烏麥201W22、烏麥204W17、烏麥203W2在晉中冬麥區(qū)的產(chǎn)量與品質(zhì)性狀表現(xiàn)，旨在為晉中麥區(qū)優(yōu)質(zhì)小麥種質(zhì)資源的擴(kuò)增提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥品種分別為：晉麥13號（抗倒伏品種，中筋，紅粒，適應(yīng)高水肥平地種植）；晉麥67號（強(qiáng)冬性，抗凍性強(qiáng)，耐寒性好，高蛋白質(zhì)，強(qiáng)筋，質(zhì)量較好，紅粒，能磨制強(qiáng)力粉，適合烤制面包及制做優(yōu)質(zhì)面條）；晉麥84號（半冬性中熟品種，紅粒）；黑小麥031244（黑粒）；烏麥202W22（黑粒）；烏麥201W22（紫黑粒）；烏麥204W17（黑粒）；烏麥203W2（黑粒）；農(nóng)大3753（紫粒）。山農(nóng)129（冬性多穗型，面筋強(qiáng)度大，紅粒）為對照品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011—2012年小麥生長季節(jié)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)田土質(zhì)為中壤土，肥力中等，0～40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量12.6～13.9 g/kg，全氮1.80～1.98 g/kg，全磷320～770 mg/kg。

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)品種種10行，行長2 m，行距20 cm，各個(gè)品種重復(fù)3次。根據(jù)歷年耕種經(jīng)驗(yàn)對小麥播種前進(jìn)行基肥深施、澆水。2011年9月25日采用人工開溝點(diǎn)播，播種密度600萬株/hm2基本苗。小麥出苗后，每個(gè)重復(fù)內(nèi)的每個(gè)品種均固定3個(gè)0.66 m2樣段，用于成熟期測產(chǎn)考種。

1.3 田間管理及測定項(xiàng)目

2012年3月20日噴施除草劑，4月5日（起身期）、4月15日（拔節(jié)期）、5月4日（孕穗期）分別追施肥水（每次追施尿素220 kg/hm2）。成熟期對固定樣段進(jìn)行考種，測定總穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒色、千粒質(zhì)量、實(shí)際產(chǎn)量等。籽粒收獲后曬干，采用DA7 200型（瑞典Perten生產(chǎn)）品質(zhì)分析儀，測定籽粒水分含量、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、延展性、沉降值、容重等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)整理和制表采用Excel 2003進(jìn)行。采用SAS9.1.3系統(tǒng)分析軟件進(jìn)行方差分析[9]與多重比較。采用CORR過程對穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量與籽粒產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析，并對籽粒產(chǎn)量和籽粒蛋白質(zhì)含量分別進(jìn)行最短距離聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 彩色小麥品種的產(chǎn)量性狀分析

表1 彩色小麥品種在晉中麥區(qū)的產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)比較（N＝9）

小麥產(chǎn)量是由單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量三因素共同作用的[9]。由表1可知，山農(nóng)129的總穗數(shù)（＞600萬穗/hm2）明顯高于其他9個(gè)小麥品種，這9個(gè)品種在晉中麥區(qū)播種后，均成穗數(shù)不足；山農(nóng)129、晉麥84號和農(nóng)大3753的穗粒數(shù)僅25.55～29.50粒，而其余品種均在30粒以上；相對于千粒質(zhì)量而言，只有晉麥67號達(dá)到50 g以上，其次分別為山農(nóng)129（48.45 g）及晉麥84號（44.31 g），其他品種在28.01～40.78 g。籽粒產(chǎn)量以山農(nóng)129的最高，達(dá)6 600 kg/hm2以上，黑小麥031244和農(nóng)大3753較低，分別為1 072.29，200.61 kg/hm2。

表2 穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、籽粒產(chǎn)量4因素的相關(guān)分析

對穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及籽粒產(chǎn)量4個(gè)因素進(jìn)行相關(guān)分析，由表2可知，本試驗(yàn)中穗數(shù)（r＝0.912***）對籽粒產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大，其次是千粒質(zhì)量（r＝0.794**），穗粒數(shù)對產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)（r＝-0.437）。結(jié)果表明，穗數(shù)是產(chǎn)量的主要制約因素。通過產(chǎn)量聚類（圖1），將10個(gè)品種劃分為3類：山農(nóng)129（CK）為第Ⅰ類，產(chǎn)量在6 600 kg/hm2以上；晉麥13號、烏麥201W22、烏麥203W2、晉麥67號、晉麥84號為第Ⅱ類，產(chǎn)量在3600～5300kg/hm2；黑小麥031244、農(nóng)大3753、烏麥202W22、烏麥204W17為第Ⅲ類，產(chǎn)量低于2 100 kg/hm2。

2.2 彩色小麥品種的品質(zhì)性狀差異

從表3可以看出，10個(gè)品種的水分含量平均為13.06%，而蛋白質(zhì)、濕面筋、延展性及容重差異程度不同。與山農(nóng)129相比，僅有農(nóng)大3753的水分含量較低，其余的均高于對照；就蛋白質(zhì)而言，僅晉麥84號、烏麥204W17和農(nóng)大3753的蛋白質(zhì)含量低于對照，其余都高于對照；在濕面筋方面，只有晉麥84號、烏麥204W17低于山農(nóng)129，其余品種均高于對照。對于吸水率、形成時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間3個(gè)品質(zhì)性狀，9個(gè)彩色小麥品種中僅有少部分小麥的品質(zhì)性狀值高于山農(nóng)129。烏麥201W22、烏麥203W2、農(nóng)大3753的延展性高于對照，其余品種均低于對照；而沉降值及容重方面，有近1/2的品種高于山農(nóng)129。面團(tuán)性質(zhì)的好壞可從吸水率[10]、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和延展性[11]4個(gè)方面來判斷，烏麥201W22的面團(tuán)性質(zhì)明顯比其他幾個(gè)有色小麥品種好。制作優(yōu)質(zhì)面包的小麥必須是強(qiáng)筋小麥，此外，還要求小麥籽粒硬度大、蛋白質(zhì)含量高、吸水率高和延展性好等，所以，烏麥201W22、烏麥204W17、烏麥203W2等3個(gè)黑色小麥面粉適合做面包，并且黑色小麥對人體有利，可以補(bǔ)充人體所需。因此，這些黑色小麥具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

表3 彩色小麥品種籽粒品質(zhì)性狀比較（N＝9）

對蛋白質(zhì)和濕面筋含量進(jìn)行聚類分析，可將10個(gè)品種劃分為4類（圖2），第Ⅰ類高蛋白（≥14.00%）且強(qiáng)筋（≥32.00%）品種：晉麥67號、烏麥201W22；第Ⅱ類高蛋白中筋（30.00%～32.00%）品種：晉麥13號、黑小麥031244及烏麥203W2；第Ⅲ類中等蛋白（13.40%～14.00%）低濕面筋（＜30.00%）品種：烏麥202W22、烏麥204W17、農(nóng)大3753及山農(nóng)129；第Ⅳ類低等蛋白（≤13.05%）低濕面筋品種：晉麥84號。

9個(gè)彩色小麥品種在晉中晚播種植后，與對照山農(nóng)129相比，各項(xiàng)指標(biāo)均不同程度地低于或高于對照，特別是在水分含量、蛋白質(zhì)含量及濕面筋含量上大多有色小麥品種優(yōu)于對照；相對于小麥的出粉率（即容重指標(biāo)），將近1/2的彩色小麥品種高于對照。說明在晉中地區(qū)種植彩色小麥對當(dāng)?shù)匦←溒贩N的品質(zhì)具有明顯改善，并且有利于面包加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，引進(jìn)有色小麥品種對改良當(dāng)?shù)仄贩N有一定的意義。

3 討論

小麥品種的基因型、種植生態(tài)條件和栽培技術(shù)措施等綜合因素作用于小麥產(chǎn)量和品質(zhì)[11]。由于小麥不同的基因品種，及在不同的種植環(huán)境條件下采用的不同栽培措施使得小麥產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生大的差異。國內(nèi)外許多國家對小麥品質(zhì)育種和栽培技術(shù)的研究已有數(shù)百年，篩選出適宜不同地域種植的優(yōu)質(zhì)品種，并且為后人在小麥領(lǐng)域的研究奠定一定基礎(chǔ)[12]。我國從20世紀(jì)80年代開始重視對優(yōu)質(zhì)小麥的研究[13-14]。曹廣才等[15-17]、吳東兵等[18]研究認(rèn)為，小麥的科研與生產(chǎn)與是否了解小麥性狀表現(xiàn)有著必然的聯(lián)系。本試驗(yàn)為篩選適宜在晉中地區(qū)種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)彩色小麥品種，以山農(nóng)129為對照，對9個(gè)彩色小麥品種成熟收獲后的產(chǎn)量及品質(zhì)等方面進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果表明，除山農(nóng)129外，其他9個(gè)彩色小麥品種在晉中麥區(qū)種植收獲的產(chǎn)量均未達(dá)到6 000 kg/hm2。本試驗(yàn)田的小麥冬前第一次生長高峰期為9月25日（秋風(fēng)前后）至12月7日（大雪前后），在這不足3個(gè)月期間降雨量偏少，且冬后初春期氣溫偏低，所以，不利于小麥冬前干物質(zhì)累積，導(dǎo)致籽粒不夠飽滿。本試驗(yàn)中的10個(gè)小麥品種均在9月25日播種，播種后有少量降水，小麥種子出芽率高，秋雨過后溫度降低耽誤小麥幼苗的生長，造成莖蘗不足，因此，成穗不足，僅有山農(nóng)129收獲穗數(shù)達(dá)678.85萬穗/hm2，其余品種的成穗率都很低，尤其是農(nóng)大3753，成穗數(shù)還不到50萬穗/hm2，充分說明試驗(yàn)所用的彩色小麥在晉中地區(qū)播種后不易成穗。由于2012年晉中地區(qū)5月初雨水充足，小麥正常開花授粉，提高了穗粒數(shù)。由于光照充足和降水適度，保障了小麥灌漿進(jìn)程的順利進(jìn)行，使得供試10個(gè)小麥品種的千粒質(zhì)量平均在38.23 g以上。本試驗(yàn)中氣候條件對小麥產(chǎn)量的影響與李月英等[19]的研究結(jié)果相符。

不同品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特征不同，即使同一個(gè)產(chǎn)量水平，也會(huì)由于基因型的不同而造成產(chǎn)量構(gòu)成模式的差異[20-21]。有研究表明，小麥產(chǎn)量的提高是穗粒數(shù)不斷增加的結(jié)果，也有研究表明，千粒質(zhì)量的作用最大[22]。然而本試驗(yàn)的相關(guān)分析表明，相對于不同品種，穗數(shù)（r＝0.912***）對小麥產(chǎn)量的形成貢獻(xiàn)最多，其次是千粒質(zhì)量（r＝0.794**），穗粒數(shù)對產(chǎn)量無貢獻(xiàn)呈負(fù)相關(guān)。這一研究成果與趙倩等[23]的研究成果相符。因此，選用成穗力強(qiáng)的多穗型小麥品種可作為小麥高產(chǎn)培育的基礎(chǔ)[24]。田間試驗(yàn)中在出苗率一定的情況下，適當(dāng)?shù)氖┓?、澆水及一系列田間管理措施來提高有效成穗率，穩(wěn)定穗粒數(shù)，提高千粒質(zhì)量。

品質(zhì)育種可培育出適合社會(huì)需求的新品種，而品種的價(jià)值體現(xiàn)在籽?；蛎娣鄣淖罱K用途。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/Y7320—1998《專用小麥品種品質(zhì)》中規(guī)定蛋白質(zhì)≥14%，濕面筋≥32%為強(qiáng)筋小麥；籽粒蛋白質(zhì)含量在12%～13%，濕面筋在30%～32%范圍內(nèi)為中筋小麥；弱筋小麥的蛋白質(zhì)≤11.5%，濕面筋含量≤22%。本試驗(yàn)中，供試的10個(gè)小麥品種1/2的蛋白質(zhì)含量均達(dá)到14%以上。其中晉麥67號、烏麥201W22可劃分為強(qiáng)筋小麥；晉麥13號、黑小麥031244和烏麥203W2在中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

9個(gè)彩色小麥品種在晉中晚播種植后，其品質(zhì)大多數(shù)優(yōu)于當(dāng)?shù)赜善贩N山農(nóng)129，但產(chǎn)量均低于山農(nóng)129。相對而言，晉麥67號和烏麥201W22為高蛋白（≥14.00%）高筋（≥32.00%）中產(chǎn)（3 600～5 300 kg/hm2）品種；晉麥13號、烏麥203W2則為高蛋白中筋（30.00%～32.00%）中產(chǎn)品種；黑小麥031244為高蛋白中筋低產(chǎn)（＜2 100 kg/hm2）品種；當(dāng)?shù)仄贩N山農(nóng)129為中蛋白（13.40%～14.00%）低濕面筋高產(chǎn)（＞6 600 kg/hm2）品種；烏麥202W22、烏麥204W17和農(nóng)大3753為中等蛋白低濕面筋低產(chǎn)品種；晉麥84號為低等蛋白（≤13.05%）低濕面筋中產(chǎn)品種。晉麥67號、烏麥201W22、晉麥13號、烏麥203W2可針對性地提高山西小麥品種籽粒的品質(zhì)性狀，對改良山西小麥籽粒品質(zhì)具有一定的意義。

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Study on Yield and Quality Traits of Color Wheat Varieties in Jinzhong Wheat Area

MAJuanjuan，YANGZhenping，XIAQing，WANGBaoqing，SUNMin，GAOZhiqiang
（College of Agronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

The paper Explored grain yield and quality traits of nine colored wheat varieties in Jinzhong area late sowing winter wheat by farmland experiment,to screen for high-yield varieties of Jinzhong region.The results showed that Shannong 129 had the highest grain yield,some quality traits of 9 color wheat varieties were better than that of Shannong 129.As a whole,nine color wheat varieties planted late sowing wheat area in Jinzhong,Jinmai 67,Wumai 201W22 were middle-yield（3 600-5 300 kg/hm2）with higher-protein（≥14.00%）and higher-gluten（≥32.00%）.Jinmai 13,Wumai 203W2 and Heixiaomai 031244 were higher-protein and middle-gluten（30.00%-32.00%）,however the two former was middle-yield and the latter was lower-yield（＜2 100 kg/hm2）, Wumai 202W22,Wumai 204W17,Nongda 3753 were lower-yield with middle-protein（13.40%-14.00%）and lower-gluten,there was only Jinmai 84 which was middle-yield with lower-protein（≤13.05%）and lower-gluten（≤30.00%）.Shannong 129 of the local breeds was higher-yield（＞6 600 kg/hm2）with middle-protein and lower-gluten.Jinmai 67,Wumai 201W22,Wumai 203W2,Jinmai 13 may be targeted to improve grain quality traits in Shanxi wheat to make some contribution,but also has a corresponding improvement and optimization ofgrain yield and quality traits in Shanxi wheat.

color wheat variety;Jinzhong wheat area;late sowing;yield trait;quality traits

S512.1

A

1002-2481（2016）11-1615-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.11.10

2016-06-24

國家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201503120）；國家科技計(jì)劃課題（2015BAD23B04-02）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-03-01-24）；山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20110311001-4）；山西省回國留學(xué)人員重點(diǎn)科研資助項(xiàng)目（2015-重點(diǎn)4）

馬娟娟（1991-），女，山西太原人，在讀碩士，研究方向：植物資源。楊珍平為通信作者。