曾維軍，康 超，任明見，曹國璠

（1.貴州省生物研究所，貴州貴陽 550025；2.貴州大學農學院，貴州貴陽 550025；3.國家小麥改良中心貴州分中心，貴州貴陽 550025）

紫色小麥由于含有豐富的蛋白質、氨基酸、人體必需的微量元素以及天然色素，使其成為不可多得的黑色保健品[1-2]。近年來，對小麥的研究主要集中在遺傳育種[3]、栽培技術[4]、生理生化[5]、籽粒品質[6]、食品加工[7]等方面，其中，衡量加工品質的主要指標有面筋含量、沉降值和面團流變學特性等。有研究表明，施氮量對面筋含量、沉降值和面團流變學特性影響的研究結果基本一致，表現(xiàn)為隨施氮量的增加面筋含量增加、沉降值提高、面團穩(wěn)定時間延長、吸水率提高[8-9]。另外，不同時期施氮比例對小麥籽粒品質均有不同程度的影響，施氮量為150～225 kg/hm2時面團穩(wěn)定時間較高，而施氮量過低和過高都將顯著降低面團穩(wěn)定時間[10]。前人研究中均以單一的氮素及不同的施肥措施作為影響小麥面粉質量的試驗設計因子[11-12]，而對不同水平氮（N）、磷（P）、鉀（K）配施作為因素對小麥面粉品質影響的研究較少，紫色小麥又是區(qū)別于常規(guī)小麥的特色品種，其面粉品質形成值得探究。

本試驗以作物所需營養(yǎng)氮、磷、鉀為3 因素，以本地區(qū)紫麥種植常規(guī)施肥量為參考，設計正交試驗，以紫麥面粉主要質量指標作為參數(shù)來衡量不同水平氮、磷、鉀肥配施對紫麥面粉品質的影響，旨在篩選出最佳施肥組合，為實際生產(chǎn)中合理施用氮、磷、鉀肥，進而提高紫麥面粉品質提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于國家小麥改良中心貴州分中心（東經(jīng)106°67′45″，北緯26°39′80″）開展，該地屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，無霜期長，雨量充沛，濕度較大；年平均溫度14.9 ℃，最熱月（7 月）平均溫度28.9 ℃，最冷月（1 月）平均溫度-1.1 ℃；年降雨量1 178.3 mm，降水量最少月（1 月）為18.9 mm，降水量最多月（6 月）為293.7 mm；年日照時數(shù)為1 200～1 600 h；無霜期平均246 d；年相對濕度83%。試驗田地勢平坦，肥力均勻,前茬作物為小麥，土壤類型為黃土。小麥播種前試驗田0～20 cm 土層土壤含有機質34.04 g/kg、全氮1.39 g/kg、堿解氮153.51 mg/kg、全磷0.40 g/kg、速效磷12.60 mg/kg、速效鉀39.24 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試小麥品種為貴紫1 號（審定號為貴黔麥2015003 號），于2015 年7 月通過貴州省品種審定委員會審定。供試肥料為尿素（含N46%）、過磷酸鈣（含P2O516%）和硫酸鉀（含K2O 51%）。

1.3 試驗設計

采取大田常規(guī)栽種，田間管理及病蟲草害的防治均按常規(guī)方法進行。試驗設置3 因素3 水平，采用正交表L9（34）進行正交試驗，9 個處理，重復3 次，共27 個小區(qū)，每個小區(qū)面積為12 m2（2 m×6 m）。各因素水平為：A.純N 施用量（70、140、210 kg/hm2）；B.P2O5施用量（35、70、105 kg/hm2）；C.K2O 施用量（30、60、90 kg/hm2）?；视昧恳罁?jù)試驗地肥力、當?shù)仄骄┓柿吭O定（表1）。肥料全部用作底肥。播種量為148 kg/hm2，每區(qū)20 行，行距31.5 cm。田間具體排布采用Excel 軟件的RAND 函數(shù)進行。

表1 3 因素3 水平正交試驗組合

1.4 測定項目及方法

每個小區(qū)收獲紫色小麥籽粒后進行脫殼打粉，標記備用。使用2200 型面筋儀（Perten 公司，瑞典），參照AACC38-12 法[13]測定干濕面筋含量；使用Sedimat 沉降值儀（Brabender，德國），按AACC56-60沉降值法[14]測定沉降值；使用Farinograph 粉質儀（Bradender 公司，德國），按AACC54-21 方法[15]測定粉質參數(shù)；使用Viscograph-E 電子型黏度儀（Bradender 公司，德國）測定面粉黏度。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 24.0 分別對不同氮、磷、鉀組合下的紫色小麥面粉品質參數(shù)先計算極差判斷主效應因素，選取最優(yōu)組合，然后進行方差檢驗，采用S-N-K法水平間多重比較，驗證各水平間參數(shù)差異程度。

2 結果與分析

2.1 氮磷鉀肥對紫色小麥面粉品質主要參數(shù)的影響

表2 氮、磷、鉀肥對紫色小麥面粉質量影響的正交分析

續(xù)表2

表3 各正交因素間面粉品質參數(shù)檢驗

由表2、3 可知，通過紫色小麥面粉品質參數(shù)平均值極差計算和水平間顯著性差異檢驗，氮肥為影響紫色小麥面粉黏度、弱化度、吸水率的主效應，各因素水平對應的面粉黏度差異不顯著，其中，A3B1C3為極差推算最優(yōu)組合，對應的面粉黏度較高，為765.5；各因素水平對應的弱化度差異不顯著，其中，A1B3C3的面粉弱化度較高，為82.3，極差推算的最優(yōu)組合為A1B3C2。氮肥和磷肥不同水平的面粉吸水率差異顯著（P＜0.05），其中，A3B1C3的面粉吸水率較高，為67.4%，極差推算的最優(yōu)組合為A3B2C3；鉀肥為影響紫色小麥粉質質量指數(shù)的主效應，鉀肥不同水平的粉質質量指數(shù)差異顯著（P＜0.05），其中，A3B1C3為極差推算最優(yōu)組合，對應的面粉粉質質量指數(shù)較高，為77.5。綜上，氮磷鉀肥配施組合A3B1C3為最優(yōu)。

2.2 氮磷鉀肥對紫色小麥面粉面筋品質主要參數(shù) 的影響

表4 氮磷鉀肥對紫色小麥面筋質量影響的正交分析

表5 各正交因素間面筋品質參數(shù)檢驗

續(xù)表5

由表4、5 可知，磷肥是影響紫色小麥面筋延伸性和面筋指數(shù)的主效應，其中，面筋延伸性最優(yōu)組合為A2B3C1，其面筋延展性為23.9 cm；面筋指數(shù)最優(yōu)組合為A1B1C1，其面筋指數(shù)為81。氮肥是影響紫色小麥干、濕面筋含量的主效應，其中，濕面筋含量最優(yōu)組合為A3B1C3，其濕面筋含量為42.4%；干面筋含量最優(yōu)組合A3B1C3，其干面筋含量為14.4%。綜上，A3B2C1為提高紫色小麥面粉面筋品質的最優(yōu)組合。

3 結論與討論

有研究發(fā)現(xiàn)，小麥面粉吸水率與施氮量呈正相關，同時吸水率越高后期制作出的面包越柔軟[16-17]。本研究中，氮肥是影響紫色小麥面粉吸水率的主要因素，且吸水率隨施氮量增加而升高；此外還發(fā)現(xiàn)，隨施磷量增加小麥面粉吸水率呈現(xiàn)先增后減，且磷肥各水平間的面粉吸水率差異顯著，說明在保證較高施氮量的同時，配施適量磷肥，能進一步提升紫麥面粉含水率，從而提高面粉的加工性能。粉質質量指數(shù)可反映面粉質量的整體水平，在一定范圍內小麥面粉粉質質量指數(shù)隨施氮量增加而增加[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥是影響紫麥粉質質量指數(shù)高低的關鍵因素，隨著施鉀肥量的提高，粉質質量指數(shù)增加。而面粉弱化度與面團流變性能和后期加工操作性能顯著正相關[19]，本研究發(fā)現(xiàn)，氮肥是影響面粉弱化度的主效應，但是面粉弱化度沒有因施氮量的增加而有顯著改變，這與前人研究相似[20-21]。本研究結果表明，氮肥是影響干、濕面筋含量的主效應，同時鉀肥施用對干、濕面筋含量也有顯著影響，效應略小于氮肥，其中，當N、P、K 配施量分別為210、105、90 kg/hm2時，紫麥面粉的干濕面筋含量、延展性較高，面筋指數(shù)為79，在理想的面包粉面筋指數(shù)范圍內。但是，再加大氮、磷、鉀肥配施用量是否還能使面筋含量和面筋指數(shù)提高有待進一步研究。

本研究表明，氮肥是影響紫色小麥面粉黏度、弱化度、吸水率、干濕面筋含量的主效應，磷肥是影響面筋延展性、面筋指數(shù)的主效應，鉀肥是影響粉質質量指數(shù)的主效應。推薦在貴州地區(qū)種植紫色小麥的氮、磷、鉀配施用量分別為210、105、90 kg/hm2。