彩色小麦品种在晋中麦区产量与品质性状研究

马娟娟，杨珍平，夏清，王宝青，孙敏，高志强

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

彩色小麦品种在晋中麦区产量与品质性状研究

马娟娟，杨珍平，夏清，王宝青，孙敏，高志强

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

采用田间试验，探讨9个彩色小麦品种在晋中冬麦区晚播的籽粒产量及品质性状，以期筛选适合晋中地区的高产优质品种。结果表明，山农129的籽粒产量最高，9个彩色小麦品种中仅有部分品质性状优于山农129。整体来看，晋中冬麦区晚播种植的9个彩色品种中，晋麦67号、乌麦201W22均为高蛋白（≥14.00%）高筋（≥32.00%）的中产（3 600～5 300 kg/hm2）品种；晋麦13号、乌麦203W2和黑小麦031244均为高等蛋白中筋（30.00%～32.00%）品种，但前二者中产，后者低产（＜2 100 kg/hm2）；乌麦202W22、乌麦204W17和农大3753为中等蛋白（13.40%～14.00%）低湿面筋的低产品种；低等蛋白（≤13.05%）低湿面筋（≤30.00%）的中产品种只有晋麦84号；而当地品种山农129则为中等蛋白低湿面筋的高产（＞6 600 kg/hm2）品种。晋麦67号、乌麦201W22、乌麦203W2、晋麦13号可为针对性地提高山西小麦品种的品质性状作出一定贡献，也可相应地改良和优化山西小麦品种籽粒产量及品质性状。

彩色小麦品种；晋中麦区；晚播；产量性状；品质性状

当前，“高产、优质、生态、安全”已成为小麦育种和生产的战略性目标。山西省的中部和南部地区气候温润多雨，适合种植小麦，可作为小麦商品粮生产基地[1]。山西人视小麦为主要粮食，馒头、面条被作为晋南、晋中人餐桌上不可或缺的美食，因此，山西人历来就注重小麦品质的选择[2]。在20世纪80年代，山西小麦育种专家就已经开始进行小麦品质资源的试验，并筛选和育成了一些适宜加工的优质小麦品种。但这些优质小麦品种数量少、产量低，远不能满足生产与加工的需求[2]。因此，可以通过引进国内外优质小麦品种，从而扩充山西小麦品质资源。研究表明，与普通的白皮、红皮小麦相比，黑色小麦蛋白质含量高，富含大量的钙元素，具有抗寒、抗旱能力，可为小麦抗病育种及高营养育种提高帮助[3]。且黑色小麦面粉出粉率高，面筋的拉伸性强，适宜制作面条[4-5]。紫色小麦品种不仅蛋白质、氨基酸含量高，而且营养丰富，并富含有益于人类的微量元素或矿物质[5-7]。崔力勃等[8]研究表明，高筋粉紫色小麦虽然面筋强度低，但与面筋数量形成互补，可在面条和馒头加工方面得以应用。因此，小麦颜色越深，品质越优。

本试验以山农129为对照，拟比较山西晋南育成的3个优质小麦品种晋麦13号、晋麦67号、晋麦84号和引进的6个彩色小麦品种黑小麦031244、紫小麦农大3753、乌麦202W22、乌麦201W22、乌麦204W17、乌麦203W2在晋中冬麦区的产量与品质性状表现，旨在为晋中麦区优质小麦种质资源的扩增提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试小麦品种分别为：晋麦13号（抗倒伏品种，中筋，红粒，适应高水肥平地种植）；晋麦67号（强冬性，抗冻性强，耐寒性好，高蛋白质，强筋，质量较好，红粒，能磨制强力粉，适合烤制面包及制做优质面条）；晋麦84号（半冬性中熟品种，红粒）；黑小麦031244（黑粒）；乌麦202W22（黑粒）；乌麦201W22（紫黑粒）；乌麦204W17（黑粒）；乌麦203W2（黑粒）；农大3753（紫粒）。山农129（冬性多穗型，面筋强度大，红粒）为对照品种。

1.2 试验设计

试验于2011—2012年小麦生长季节在山西农业大学试验田进行。试验田土质为中壤土，肥力中等，0～40 cm土层有机质含量12.6～13.9 g/kg，全氮1.80～1.98 g/kg，全磷320～770 mg/kg。

试验采用完全随机区组排列，每个品种种10行，行长2 m，行距20 cm，各个品种重复3次。根据历年耕种经验对小麦播种前进行基肥深施、浇水。2011年9月25日采用人工开沟点播，播种密度600万株/hm2基本苗。小麦出苗后，每个重复内的每个品种均固定3个0.66 m2样段，用于成熟期测产考种。

1.3 田间管理及测定项目

2012年3月20日喷施除草剂，4月5日（起身期）、4月15日（拔节期）、5月4日（孕穗期）分别追施肥水（每次追施尿素220 kg/hm2）。成熟期对固定样段进行考种，测定总穗数、穗粒数、粒色、千粒质量、实际产量等。籽粒收获后晒干，采用DA7 200型（瑞典Perten生产）品质分析仪，测定籽粒水分含量、蛋白质含量、湿面筋含量、形成时间、稳定时间、延展性、沉降值、容重等。

1.4 数据处理

数据整理和制表采用Excel 2003进行。采用SAS9.1.3系统分析软件进行方差分析[9]与多重比较。采用CORR过程对穗数、穗粒数、千粒质量与籽粒产量进行相关分析，并对籽粒产量和籽粒蛋白质含量分别进行最短距离聚类分析。

2 结果与分析

2.1 彩色小麦品种的产量性状分析

表1 彩色小麦品种在晋中麦区的产量及产量结构比较（N＝9）

小麦产量是由单位面积穗数、穗粒数和千粒质量三因素共同作用的[9]。由表1可知，山农129的总穗数（＞600万穗/hm2）明显高于其他9个小麦品种，这9个品种在晋中麦区播种后，均成穗数不足；山农129、晋麦84号和农大3753的穗粒数仅25.55～29.50粒，而其余品种均在30粒以上；相对于千粒质量而言，只有晋麦67号达到50 g以上，其次分别为山农129（48.45 g）及晋麦84号（44.31 g），其他品种在28.01～40.78 g。籽粒产量以山农129的最高，达6 600 kg/hm2以上，黑小麦031244和农大3753较低，分别为1 072.29，200.61 kg/hm2。

表2 穗数、穗粒数、千粒质量、籽粒产量4因素的相关分析

对穗数、穗粒数、千粒质量及籽粒产量4个因素进行相关分析，由表2可知，本试验中穗数（r＝0.912***）对籽粒产量贡献最大，其次是千粒质量（r＝0.794**），穗粒数对产量呈负相关（r＝-0.437）。结果表明，穗数是产量的主要制约因素。通过产量聚类（图1），将10个品种划分为3类：山农129（CK）为第Ⅰ类，产量在6 600 kg/hm2以上；晋麦13号、乌麦201W22、乌麦203W2、晋麦67号、晋麦84号为第Ⅱ类，产量在3600～5300kg/hm2；黑小麦031244、农大3753、乌麦202W22、乌麦204W17为第Ⅲ类，产量低于2 100 kg/hm2。

2.2 彩色小麦品种的品质性状差异

从表3可以看出，10个品种的水分含量平均为13.06%，而蛋白质、湿面筋、延展性及容重差异程度不同。与山农129相比，仅有农大3753的水分含量较低，其余的均高于对照；就蛋白质而言，仅晋麦84号、乌麦204W17和农大3753的蛋白质含量低于对照，其余都高于对照；在湿面筋方面，只有晋麦84号、乌麦204W17低于山农129，其余品种均高于对照。对于吸水率、形成时间及稳定时间3个品质性状，9个彩色小麦品种中仅有少部分小麦的品质性状值高于山农129。乌麦201W22、乌麦203W2、农大3753的延展性高于对照，其余品种均低于对照；而沉降值及容重方面，有近1/2的品种高于山农129。面团性质的好坏可从吸水率[10]、形成时间、稳定时间和延展性[11]4个方面来判断，乌麦201W22的面团性质明显比其他几个有色小麦品种好。制作优质面包的小麦必须是强筋小麦，此外，还要求小麦籽粒硬度大、蛋白质含量高、吸水率高和延展性好等，所以，乌麦201W22、乌麦204W17、乌麦203W2等3个黑色小麦面粉适合做面包，并且黑色小麦对人体有利，可以补充人体所需。因此，这些黑色小麦具有很高的经济价值。

表3 彩色小麦品种籽粒品质性状比较（N＝9）

对蛋白质和湿面筋含量进行聚类分析，可将10个品种划分为4类（图2），第Ⅰ类高蛋白（≥14.00%）且强筋（≥32.00%）品种：晋麦67号、乌麦201W22；第Ⅱ类高蛋白中筋（30.00%～32.00%）品种：晋麦13号、黑小麦031244及乌麦203W2；第Ⅲ类中等蛋白（13.40%～14.00%）低湿面筋（＜30.00%）品种：乌麦202W22、乌麦204W17、农大3753及山农129；第Ⅳ类低等蛋白（≤13.05%）低湿面筋品种：晋麦84号。

9个彩色小麦品种在晋中晚播种植后，与对照山农129相比，各项指标均不同程度地低于或高于对照，特别是在水分含量、蛋白质含量及湿面筋含量上大多有色小麦品种优于对照；相对于小麦的出粉率（即容重指标），将近1/2的彩色小麦品种高于对照。说明在晋中地区种植彩色小麦对当地小麦品种的品质具有明显改善，并且有利于面包加工产业的发展。因此，引进有色小麦品种对改良当地品种有一定的意义。

3 讨论

小麦品种的基因型、种植生态条件和栽培技术措施等综合因素作用于小麦产量和品质[11]。由于小麦不同的基因品种，及在不同的种植环境条件下采用的不同栽培措施使得小麦产量和品质产生大的差异。国内外许多国家对小麦品质育种和栽培技术的研究已有数百年，筛选出适宜不同地域种植的优质品种，并且为后人在小麦领域的研究奠定一定基础[12]。我国从20世纪80年代开始重视对优质小麦的研究[13-14]。曹广才等[15-17]、吴东兵等[18]研究认为，小麦的科研与生产与是否了解小麦性状表现有着必然的联系。本试验为筛选适宜在晋中地区种植的高产、优质彩色小麦品种，以山农129为对照，对9个彩色小麦品种成熟收获后的产量及品质等方面进行调查研究，结果表明，除山农129外，其他9个彩色小麦品种在晋中麦区种植收获的产量均未达到6 000 kg/hm2。本试验田的小麦冬前第一次生长高峰期为9月25日（秋风前后）至12月7日（大雪前后），在这不足3个月期间降雨量偏少，且冬后初春期气温偏低，所以，不利于小麦冬前干物质累积，导致籽粒不够饱满。本试验中的10个小麦品种均在9月25日播种，播种后有少量降水，小麦种子出芽率高，秋雨过后温度降低耽误小麦幼苗的生长，造成茎蘖不足，因此，成穗不足，仅有山农129收获穗数达678.85万穗/hm2，其余品种的成穗率都很低，尤其是农大3753，成穗数还不到50万穗/hm2，充分说明试验所用的彩色小麦在晋中地区播种后不易成穗。由于2012年晋中地区5月初雨水充足，小麦正常开花授粉，提高了穗粒数。由于光照充足和降水适度，保障了小麦灌浆进程的顺利进行，使得供试10个小麦品种的千粒质量平均在38.23 g以上。本试验中气候条件对小麦产量的影响与李月英等[19]的研究结果相符。

不同品种的产量结构特征不同，即使同一个产量水平，也会由于基因型的不同而造成产量构成模式的差异[20-21]。有研究表明，小麦产量的提高是穗粒数不断增加的结果，也有研究表明，千粒质量的作用最大[22]。然而本试验的相关分析表明，相对于不同品种，穗数（r＝0.912***）对小麦产量的形成贡献最多，其次是千粒质量（r＝0.794**），穗粒数对产量无贡献呈负相关。这一研究成果与赵倩等[23]的研究成果相符。因此，选用成穗力强的多穗型小麦品种可作为小麦高产培育的基础[24]。田间试验中在出苗率一定的情况下，适当的施肥、浇水及一系列田间管理措施来提高有效成穗率，稳定穗粒数，提高千粒质量。

品质育种可培育出适合社会需求的新品种，而品种的价值体现在籽粒或面粉的最终用途。国家标准GB/Y7320—1998《专用小麦品种品质》中规定蛋白质≥14%，湿面筋≥32%为强筋小麦；籽粒蛋白质含量在12%～13%，湿面筋在30%～32%范围内为中筋小麦；弱筋小麦的蛋白质≤11.5%，湿面筋含量≤22%。本试验中，供试的10个小麦品种1/2的蛋白质含量均达到14%以上。其中晋麦67号、乌麦201W22可划分为强筋小麦；晋麦13号、黑小麦031244和乌麦203W2在中筋小麦标准范围内。

4 结论

9个彩色小麦品种在晋中晚播种植后，其品质大多数优于当地育成品种山农129，但产量均低于山农129。相对而言，晋麦67号和乌麦201W22为高蛋白（≥14.00%）高筋（≥32.00%）中产（3 600～5 300 kg/hm2）品种；晋麦13号、乌麦203W2则为高蛋白中筋（30.00%～32.00%）中产品种；黑小麦031244为高蛋白中筋低产（＜2 100 kg/hm2）品种；当地品种山农129为中蛋白（13.40%～14.00%）低湿面筋高产（＞6 600 kg/hm2）品种；乌麦202W22、乌麦204W17和农大3753为中等蛋白低湿面筋低产品种；晋麦84号为低等蛋白（≤13.05%）低湿面筋中产品种。晋麦67号、乌麦201W22、晋麦13号、乌麦203W2可针对性地提高山西小麦品种籽粒的品质性状，对改良山西小麦籽粒品质具有一定的意义。

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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

国家公益性行业科研专项（201503120）；国家科技计划课题（2015BAD23B04-02）；国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-03-01-24）；山西省科技攻关项目（20110311001-4）；山西省回国留学人员重点科研资助项目（2015-重点4）

马娟娟（1991-），女，山西太原人，在读硕士，研究方向：植物资源。杨珍平为通信作者。