優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋冬小麥?zhǔn)瘍?yōu)20 號(hào)品質(zhì)穩(wěn)定性分析

班進(jìn)福，李彩華，郭家寶，趙彥坤，郭進(jìn)考，劉彥軍

（石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北省小麥工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050041）

小麥?zhǔn)鞘澜缟现饕募Z食作物，其生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量關(guān)系到國(guó)家糧食與食品安全。小麥品質(zhì)狀況對(duì)糧食加工和食品加工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)至關(guān)重要。通過(guò)多年努力，我國(guó)小麥產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀不斷提高，而且品質(zhì)性狀也得到了明顯改善[1～3]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外逐漸加強(qiáng)了對(duì)小麥品質(zhì)穩(wěn)定性的研究，以確保品種的合理區(qū)域布局和安全生產(chǎn)[4]。小麥子粒品質(zhì)性狀受基因型、生態(tài)環(huán)境（土壤類(lèi)型、溫度、降水量等） 和栽培措施等多種因素的共同影響[5～10]。部分優(yōu)質(zhì)小麥品種蛋白質(zhì)含量、面筋值、硬質(zhì)率、降落值等優(yōu)質(zhì)指標(biāo)區(qū)域間表現(xiàn)不穩(wěn)定，年際間變化幅度大[11]，給糧食收購(gòu)以及面粉和食品加工企業(yè)帶來(lái)諸多不便。小麥原料的品質(zhì)穩(wěn)定性對(duì)于加工企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因此，小麥品種的品質(zhì)穩(wěn)定性越來(lái)越受到重視，采用的穩(wěn)定性分析方法也多種多樣[12～15]。

石優(yōu)20 號(hào)是石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院選育的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋高產(chǎn)冬小麥新品種，2009 年通過(guò)河北省優(yōu)質(zhì)組審定，2011 年又通過(guò)了國(guó)家黃淮北片麥區(qū)和國(guó)家北部冬麥區(qū)跨區(qū)域雙審定，2015 年獲植物新品種權(quán)保護(hù)[16]。通過(guò)對(duì)2013～2018 年河北省不同年份、不同區(qū)域生產(chǎn)的石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品進(jìn)行檢測(cè)，分析其品質(zhì)性狀以及品質(zhì)的穩(wěn)定性，旨為石優(yōu)20 號(hào)小麥的合理區(qū)域布局、推廣以及加工利用提供參考。

1 材料與方法

2013～2018 年連續(xù)6 a 在河北省石家莊市的正定縣、趙縣、無(wú)極縣和辛集市以及廊坊市的固安縣，每年每縣（市） 均選擇3 個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)均抽取石優(yōu)20 號(hào)小麥生產(chǎn)上的子粒樣品10 kg，共90 份。根據(jù)NY/T 1094—2006，采用MLU202 試驗(yàn)?zāi)ブ品邸y(cè)定其子粒蛋白質(zhì)含量，以及面團(tuán)流變學(xué)特性粉質(zhì)參數(shù)和拉伸參數(shù)。

根據(jù)GB/T 24899—2010，利用Perten 9100 近紅外（NIR） 谷物品質(zhì)分析儀測(cè)定蛋白質(zhì)含量；根據(jù)GB/T 5506.2—2008，利用2200 型面筋指數(shù)儀測(cè)定濕面筋含量及面筋指數(shù)；根據(jù)GB/T 15685—1995，利用880508 沉降值儀測(cè)定沉淀值；根據(jù)GB/T 14614—2006，利用810110 型粉質(zhì)儀測(cè)定粉質(zhì)參數(shù)；根據(jù)GB/T 14615—2006，利用8600.33.002 型拉伸儀測(cè)定拉伸參數(shù)。

利用SAS V8 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析；采用SPSS 軟件進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 石優(yōu)20 號(hào)年際間的品質(zhì)穩(wěn)定性分析

2.1.1 蛋白質(zhì)品質(zhì) 測(cè)定結(jié)果（表1） 顯示，2013～2018 年90 份石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品的蛋白質(zhì)含量為12.70%～16.50%，平均值為13.93%，變異系數(shù)為5.31%；濕面筋含量為28.03%～35.62%，平均值為31.08%，變異系數(shù)為4.89%；面筋指數(shù)為65.60%～97.90%，平均值為84.73%，變異系數(shù)為9.67%。

對(duì)不同年份的指標(biāo)值進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果顯示，石優(yōu)20 號(hào)子粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量年際間無(wú)顯著差異；面筋指數(shù)年際間差異顯著，其中2015年指標(biāo)值最高（90.16%）、2018 年最低（78.85%），二者差異顯著，但二者均與其他年份間差異不顯著。表明石優(yōu)20 號(hào)子粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量年際間穩(wěn)定性好，年際氣候條件對(duì)面筋指數(shù)影響較大。

2.1.2 粉質(zhì)參數(shù) 測(cè)定結(jié)果（表2） 顯示，2013～2018年90 份石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品的吸水率為55.70%～67.90%，平均值為61.09%，變異系數(shù)為3.83%；穩(wěn)定時(shí)間為7.3 ～18.7 min，平均值為11.28 min，變異系數(shù)為29.52%；粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)為60～200，平均值為125.71，變異系數(shù)為26.51%。

對(duì)不同年份的指標(biāo)值進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果顯示，石優(yōu)20 號(hào)面團(tuán)流變學(xué)特性粉質(zhì)參數(shù)吸水率、穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)均年際間無(wú)顯著差異。表明石優(yōu)20 號(hào)面團(tuán)流變學(xué)特性粉質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定性好，受年際氣候條件影響較小。

2.1.3 拉伸參數(shù) 測(cè)定結(jié)果（表3） 顯示，2013～2018年90 份石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品的拉伸面積為75～145 cm2，平均值為100.53 cm2，變異系數(shù)為16.62%；拉伸長(zhǎng)度為124～212mm，平均值為161.45mm，變異系數(shù)為11.24%；拉伸阻力為225～403 BU，平均值為299.98 BU，變異系數(shù)為15.72%；最大拉伸阻力為383～607 BU，平均值為490.82 BU，變異系數(shù)為11.94%；最大拉伸比例為2.34%～3.86%，平均值為3.06%，變異系數(shù)為11.76%。

對(duì)不同年份的指標(biāo)值進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果顯示，石優(yōu)20 號(hào)面團(tuán)流變學(xué)特性拉伸參數(shù)拉伸面積、拉伸長(zhǎng)度、拉伸阻力和最大拉伸比例均年際間無(wú)顯著差異；最大拉伸阻力年際間差異顯著，其中2016 年指標(biāo)值最低，且與其他年際間差異均達(dá)到了顯著水平。表明年際氣候條件僅對(duì)石優(yōu)20 號(hào)面團(tuán)流變學(xué)特性最大拉伸阻力影響較大，其他參數(shù)均年際間穩(wěn)定性好。

表2 石優(yōu)20 號(hào)年際間的粉質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定性分析Table 2 The stability analysis of farinograph parameters of Shiyou No.20 in different years

表3 石優(yōu)20 號(hào)年際間的拉伸參數(shù)穩(wěn)定性分析Table 3 The stability analysis of extensograph parameters of Shiyou No.20 in different years

2.2 石優(yōu)20 號(hào)區(qū)域間的品質(zhì)穩(wěn)定性分析

2.2.1 蛋白質(zhì)品質(zhì) 差異顯著性分析結(jié)果（表4） 顯示，5 個(gè)縣的石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品蛋白質(zhì)含量和面筋指數(shù)區(qū)域間無(wú)顯著差異；濕面筋含量區(qū)域間差異顯著，其中無(wú)極縣樣品的指標(biāo)值最高，與趙縣和固安縣樣品差異均不顯著，但顯著高于正定縣和辛集市樣品。表明石優(yōu)20 號(hào)子粒蛋白質(zhì)含量和面筋指數(shù)區(qū)域間穩(wěn)定性好，地域土壤和栽培條件對(duì)濕面筋含量影響較大。

表4 石優(yōu)20 號(hào)區(qū)域間的蛋白質(zhì)品質(zhì)穩(wěn)定性分析Table 4 The stability analysis of protein quality of Shiyou No.20 in different regions （%）

2.2.2 粉質(zhì)參數(shù) 差異顯著性分析結(jié)果（表5） 顯示，5 個(gè)縣的石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品吸水率和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)區(qū)域間無(wú)顯著差異；穩(wěn)定時(shí)間區(qū)域間差異顯著，其中辛集市樣品的指標(biāo)值最低且與無(wú)極縣和固安縣樣品差異達(dá)到了顯著水平，其他區(qū)域間指標(biāo)值差異均不顯著。表明石優(yōu)20 號(hào)粉質(zhì)參數(shù)吸水率和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)區(qū)域間穩(wěn)定性好，地域土壤和栽培條件對(duì)穩(wěn)定時(shí)間影響較大。

2.2.3 拉伸參數(shù) 差異顯著性分析結(jié)果（表6） 顯示，5 個(gè)縣的石優(yōu)20 號(hào)子粒樣品拉伸長(zhǎng)度和最大拉伸比例區(qū)域間無(wú)顯著差異；拉伸面積區(qū)域間差異顯著，其中辛集市樣品的指標(biāo)值最低且與無(wú)極縣和固安縣樣品差異達(dá)到了顯著水平，其他區(qū)域間指標(biāo)值差異均不顯著；拉伸阻力區(qū)域間差異顯著，其中無(wú)極縣樣品的指標(biāo)值最高、趙縣樣品最低，二者差異顯著，但二者均與其他3 個(gè)區(qū)域間差異不顯著；最大拉伸阻力區(qū)域間差異顯著，其中無(wú)極縣樣品的指標(biāo)值最高、辛集市樣品最低，二者差異顯著，但二者均與其他3 個(gè)區(qū)域間差異不顯著。表明石優(yōu)20 號(hào)拉伸長(zhǎng)度和最大拉伸比例區(qū)域間穩(wěn)定性好，地域土壤和栽培條件對(duì)小麥其他拉伸參數(shù)影響均較大。

表5 石優(yōu)20 號(hào)區(qū)域間的粉質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定性分析Table 5 The stability analysis of farinograph parameters of Shiyou No.20 in different regions

表6 石優(yōu)20 號(hào)區(qū)域間的拉伸參數(shù)穩(wěn)定性分析Table 6 The stability analysis of extensograph parameters of Shiyou No.20 in different regions

3 結(jié)論與討論

近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的不斷深入，優(yōu)質(zhì)小麥品種將在我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)中發(fā)揮重要作用。同一個(gè)品種在不同年份品質(zhì)指標(biāo)的穩(wěn)定性已經(jīng)成為影響優(yōu)質(zhì)小麥區(qū)域布局的重要因素[17～19]，品質(zhì)穩(wěn)定性是統(tǒng)一化工業(yè)制品的先決條件之一[20，21]。

研究表明，基因和環(huán)境共同決定著小麥品質(zhì)[22，23]，其中，蛋白質(zhì)和濕面筋含量受生態(tài)環(huán)境以及栽培條件影響較大，而面團(tuán)流變學(xué)特性受基因型、環(huán)境條件和栽培方式的共同影響[24]。AMMI 模型是分析基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的有效工具[25]。對(duì)不同年際、不同區(qū)域間小麥子粒蛋白質(zhì)品質(zhì)以及面團(tuán)流變學(xué)特性粉質(zhì)參數(shù)和拉伸參數(shù)等重要品質(zhì)指標(biāo)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，石優(yōu)20 號(hào)蛋白質(zhì)品質(zhì)、面團(tuán)流變學(xué)特性粉質(zhì)參數(shù)和拉伸參數(shù)等在不同年際和不同區(qū)域間穩(wěn)定性均較好，對(duì)環(huán)境不敏感，石優(yōu)20 號(hào)具有較好的品質(zhì)穩(wěn)定性；且所收集的90 份小麥樣品的子粒品質(zhì)均達(dá)到了二等優(yōu)質(zhì)小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 17892—1999）。目前，石優(yōu)20 號(hào)已成為河北省優(yōu)質(zhì)小麥發(fā)展的主推品種之一。