氣候因子對揚州地區弱筋小麥品種產量和品質的影響

張林巧，朱瑩，朱兆兵，曹金霞，朱俊凱，楊德禎，周如美*

(1.江蘇金土地種業有限公司，江蘇 揚州 225012；2.江蘇里下河地區農業科學研究所，江蘇 揚州 225007)

優質弱筋小麥是指小麥籽粒蛋白含量、濕面筋含量較低，面團穩定時間較短，適合于制作蛋糕和酥性餅干等食品的小麥。2003年，根據農業部出臺的《優勢農產品區域布局規劃》意見，“長江下游優質弱筋小麥優勢產業帶”是中國唯一的弱筋小麥產業帶。以江蘇為主體的淮河以南，沿江、沿海及低山丘陵地區，小麥生育后期因降水較多，溫度偏低，土壤沙性強，不利于蛋白質積累和面筋的形成，是我國弱筋小麥生產優勢產業帶[1-2]。

弱筋小麥的高產栽培技術往往與品質調優存在一定的矛盾，優質高產難以同步實現[3-4]。氣候因子則是影響小麥產量與品質的重要因素，同一品種品質隨著年度間氣候條件的變化，波動也非常明顯[5]。因此，如何在獲得較高產量的基礎上，品質達到弱筋小麥的要求，是促進優質弱筋小麥產業化發展的關鍵所在。本文通過對揚州地區2 a試驗結果的分析，研究了氣候因子對4個弱筋小麥品種產量和品質的影響，以期為揚州地區弱筋小麥生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018—2019年連續2個年度，在揚州市江都區江蘇金土地種業有限公司良種繁育基地進行，試驗田土質為砂土，地力均勻，前茬水稻。2018—2019年氣象數據由揚州市氣象局提供。

供試的弱筋小麥品種共4個，分別為揚麥15、揚麥20、揚麥24、揚輻麥8號。

1.2 處理設計

試驗以品種為處理，采用裂區設計，小區面積13.34 m2，重復3次。小麥全生育期施肥量：N 210 kg·hm-2，P2O5、K2O均90 kg·hm-2。基肥、壯蘗肥、拔節孕穗肥比例為7∶1∶2。

1.3 檢測項目與方法

小麥籽粒成熟后進行常規考種、測產。硬度采用瑞典Perten公司產SKCS-4100型單粒谷物特性測定儀測定；SDS沉淀值按GB/T 15685—2011測定；濕面筋含量用瑞典Perten公司生產的2200型面筋洗滌儀測定；粉質質量指數以德國Brabender公司生產的8101.04型電子粉質儀，按AACC54-21方法測定，結果由系統軟件自動分析。

試驗數據采用微軟Excel、DPS數據處理系統進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 2個年度的主要氣候因子

表1表明，揚州地區在2018、2019年2個年度間氣候因子有明顯差異。與2018年同期相比，2019年氣溫總體相差不大；而3—5月降水量明顯減少，5月減少了220.9 mm；3—5月日照時數明顯增加，4月總日照時數增加133.3%。總體看，2018年小麥營養生長期氣候適宜，小麥生長旺盛，生殖生長期遭遇連續陰雨，日照不足；2019年，前期雨水較多，光照不足，后期光照和雨水適宜，小麥生長情況較好。

表1 2018、2019年揚州地區小麥生育期主要氣候因子

2.2 氣候因子對小麥品種產量及產量要素的影響

表2表明，同一品種產量在不同年度之間差異明顯。其中，揚麥20、揚麥24和揚輻麥8號2019年產量都高于2018年，增幅分別為1.9%、1.8%、7.9%；揚麥15在2019年產量有所下降，降幅為2.2%。從構成產量各要素來看，揚麥20、揚麥24和揚輻麥8號3個品種，2018年基本苗、有效穗等數值總體高于2019年，這與2018年小麥營養生長階段氣溫較高，降水量和日照充足，小麥出苗好、分蘗旺、成穗率高等情況相符；4個品種的穗粒數和千粒重，2019年均高于2018年，其中揚麥20增加最為明顯，增幅分別為10.9%、10.0%，這主要由于2019年小麥抽穗、灌漿期持續少雨、光照充足，促進了小麥的光合能力，增加了光合產物的積累，導致籽粒灌漿飽滿、穗粒數增加、千粒重提高，這一結果與顧蘊倩等[6]的研究一致。

表2 2018、2019年4個弱筋小麥品種產量及產量要素表現

2.3 氣候因子對小麥品種品質的影響

王紹中等[7]的研究表明，小麥開花至成熟期間，日照和降水量對小麥品質的影響非常顯著，充足的日照有利于蔗糖和淀粉的合成，粒重增加，蛋白質含量也升高，而在此期間的降水量則與蛋白含量呈顯著負相關。表3表明，2018年4個參試小麥品種蛋白質含量均低于2019年，國家優質弱筋小麥主要檢測指標濕面筋含量、穩定時間等同樣是2018年較低，硬度、吸水率等指標，在不同年度間差異不明顯。2018年小麥生殖生長階段，持續陰雨、寡照的氣候環境，使得4個參試小麥品種的品質更加偏于弱筋。

表3 2018、2019年4個弱筋小麥品種品質表現

4個參試弱筋小麥品種不同年度間，揚麥15相較于其他品種，蛋白含量和濕面筋含量指標都是最低，穩定時間短，弱化度值高，2 a都能達到了國家優質弱筋小麥標準；其他3個試驗品種，品質檢測結果在不同年度間變化較大，2019年均達不到弱筋小麥標準，這反映出小麥品質，受環境和基因型因素影響復雜，不同的品種在不同環境條件下，品質也不相同。

3 小結與討論

大量研究表明，小麥籽粒的品質受基因型、環境及其互作的顯著影響[8]。多數研究認為，環境因素對品質的影響較大[9]。而在影響小麥品質的氣候因子中，以小麥生育期間的日照、氣溫和降水量最為重要，尤其是小麥抽穗至成熟期間的氣溫、日照和水分的變化。

試驗結果表明，2018年小麥開花至成熟期間，連續降雨，且降水量大，日照不足，陰雨寡照造成小麥光合速率降低，致使籽粒中碳水化合物積累減少而降低產量，穗粒數和千粒重均明顯下降。車京玉等[10]研究認為，光照不足和低溫將會引起小麥體內生理變化，光合強度減弱，礦質營養吸收和養分轉運、分配受到影響，產量下降。這與本試驗結果一致。在2018年低溫、寡照、多雨氣候條件下，試驗品種蛋白含量、濕面筋含量、穩定時間均低于2019年，而硬度、吸水率等指標，在不同年度間差異不明顯。王紹中等[7]研究認為，開花期降水多，土壤濕度過大，會使蛋白質和面筋含量減少，從而降低面筋彈性；曹廣才等[11]研究認為，蛋白質含量、濕面筋含量與抽穗-成熟期間的平均日照時數呈正相關；本研究結果與其相符。張伯橋等[12]研究發現，吸水率受環境影響最小，可作為小麥的一個品質指標來選擇。姚金保等[13]研究認為，小麥籽粒硬度的高低不僅取決于其遺傳背景，而且受生態環境條件的影響。本研究結果顯示，硬度指標受遺傳背景影響更為顯著，在不同年份間差異不大。