近十年安徽省淮北半冬性小麦区试品种品质分析

2020-07-09 12:55张玉坤
种子 2020年6期
关键词:强筋面筋安徽省

马 庆, 张玉坤

(宿州市农业科学院, 安徽 宿州 234000)

安徽省淮北地区地处黄淮海麦区的南片,光热资源丰富,降水量偏少,生产水平高[1],是发展优质强筋小麦的潜在优势区域。该地区小麦育种一直比较重视高产育种,而品质育种相对滞后。本研究以2009—2018年参加安徽省淮北片小麦区试的316个品种(475份样品)为材料,通过对品质性状进行分析,了解安徽省小麦品质改良进展,以期为今后安徽省小麦品质育种提供技术参考。

1 材料与方法

供试材料为2009—2018年度参加安徽省淮北片小麦区试的316个品种(475份样品)。当年从宿州、阜阳、亳州3个试点收获籽粒中取样,混合后寄至农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)做品质检测。测定指标包括容重、粗蛋白(干基)含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度、粉质质量指数、评价值、最大拉伸阻力、延伸性、能量、拉伸比和硬度指数等15项。316个品种中审定品种59个,分析数据采用其参加区试时的品质分析数据。品质性状分类主要参考国家小麦品种品质分类[2-4],品种分类参考安徽省主要农作物审定标准。因有的年份部分品质指标未测定,故仅就测定的样品数据进行分析。采用Microsoft Excel 2007软件进行数据处理和作图。

2 结果与分析

2.1 区试样品的品质状况

2.1.1籽粒外观品质

测定指标主要包括容重、硬度指数。容重是收购市场分级的主要依据。可以划分1至5级和等外共6个等级[5]。由表1可知,475份样品品质指标结果,容重(809±17)g·L-1,变异系数2.1%,达1、2、3等级分别占89.5%、9.9%、0.4%,无4、5等级,等外级只有1个,占0.2%。根据国家优质强筋小麦标准[2],有99.4%的样品≥770 g·L-1,达到国家强筋麦标准。区试样品的硬度指数(59.8±8.2),变异系数13.71%。根据国家优质小麦标准[2,3],有60.6%、25.9%、18.4%的区试样品硬度指数分别达到强筋、中筋和弱筋标准。

表1 近10年区试样品品质指标统计结果

指标最大值最小值平均值标准差方差容重/(g·L-1)842.00704.00809.0017.00279.62粗蛋白含量/%17.9912.3214.500.850.72湿面筋含量/%39.1023.6031.202.506.34沉降值/mL68.5018.2037.908.4070.12吸水率/%67.9031.2057.804.1016.89形成时间/min32.301.404.703.109.48稳定时间/min28.401.006.504.8022.92弱化度/F.U246.0010.0095.1045.402056.50粉质质量指数/mm387.0025.0088.4055.003019.55评价值100.0027.0054.7013.10172.08最大拉伸阻力/E.U1000.0035.00344.30173.3030044.55延伸性/mm247.0098.00163.5028.60818.93能量/cm2214.009.6071.8030.90952.63拉伸比值7.780.222.211.401.96硬度指数72.1038.0059.808.2066.86

2.1.2食品加工品质

1) 蛋白质与湿面筋含量。区试样品的粗蛋白(干基)含量(14.5±0.85)%,变异系数为5.9%,湿面筋(14%水分计)含量(31.15±2.52)%,变异系数8.09%。根据小麦品种品质分类[4],粗蛋白含量有72.8%、25.1%、1.5%和0.6%的区试样品分别达到强筋、中强筋、中筋和弱筋标准,湿面筋含量有70.3%、21.1%、6.7%和1.9%的区试样品分别达到国家强筋、中强筋、中筋和弱筋标准。

2) 沉降值。区试样品的沉降值(37.85±8.37)mL,变异系数22.11%。沉降值反映面筋质量的好坏,沉降值高面筋质量好。根据小麦品种品质分类[4],有33.6%、26.8%、30.2%、9.4%区试样品分别达到国家强筋、中强筋、中筋、弱筋标准。

3) 粉质仪参数。吸水率(57.8±4.1)%,变异系数7.11%。吸水率与面团加水量有关,一般面筋含量高、面筋质量好,面粉的吸水率也高。根据小麦品种品质分类[4],有29.1%、23.4%、16.4%和31.2%的区试样品分别达到强筋、中强筋、中筋和弱筋标准。形成时间(4.71±3.08)min,变异系数65.4%。形成时间与面团的弹性有关,形成时间长面团弹性好,反之则差。大于7 min的样品有12.3%,介于7 min与3 min之间的样品有63.1%。稳定时间反映了面筋强度大小,稳定时间长说明面筋质量好,耐搅拌性能好。被测样品稳定时间(6.5±4.8)min,变异系数73.6%,根据国家优质小麦标准[2,3],有18.7%、33.1%的区试样品分别达到国家一、二等优质强筋麦标准,另外有13.9%的样品达到国家优质弱筋麦标准。弱化度主要反映面筋质量,弱化度高说明面筋弱。被测样品弱化度(95.1±45.4),变异系数47.7%。根据相关标准[6],有15%的样品达到强筋标准(<50 F.U),有40.6%的样品达到弱筋标准(>100 F.U),其余为中筋。面粉质量指数与稳定时间和评价值具有正相关性,也是反映面筋强度的指标。与面包烘焙品质有一定相关性。被测样品面粉质量指数(88.4±55)mm,变异系数62.2%。面粉质量指数≥70 mm的样品有54.2%,介于50~70 mm之间的样品有19.5%,≤50 mm的样品有26.4%。评价值是评价面筋质量的一个综合指标。根据国外标准[1],达到强筋标准(>65)的样品有17.6%,达到中筋标准(介于50~65)的样品有45.3%,弱筋(<50)的样品有37.2%。

4) 拉伸仪参数。最大拉伸阻力是反映面团弹性强弱的参数,阻力大,弹性强。样品的最大拉伸阻力是(344.3±173.4),变异系数50.35%。根据小麦品种品质分类[4],有44.8%、19.1%、21.3%的区试样品分别达到强筋、中强筋、中筋标准。能量是反映面筋筋力强弱的重要指标。能量值过低则表示烘焙品质差,反之则筋力强、品质好。区试样品的能量是(71.8±30.9)m2,变异系数是43%。根据小麦品种品质分类[4],有23.4%、32.1%、20%的样品分别达到强筋、中强筋和中筋标准。延伸性是面团延展性、黏性好坏的标志。区试样品的延伸性(163.5±28.6)mm,变异系数是17.5%。达到黄淮海地区强筋标准[7](≥170 mm)占有38.9%,达到弱筋标准(≤140 mm)的占19%,其余达到中筋标准。拉伸比是把拉伸阻力和延伸性2个品质参数综合起来的一个指标。拉伸比在一个合适的比值范围内时,加工品质较好,比值过大,说明弹性过强,制作出的面包、馒头体积小且比较硬;比值低说明弹性弱、黏性强,制作面包和馒头时容易塌陷[1]。区试样品拉伸比是(2.21±1.4),变异系数是63.35%。拉伸比值≥4的样品占9.7%,介于2~4之间的样品占41.8%,≤2的样品占48.6%。

2.2 区试样品年度间变化

以各个品质参数年度间平均值进行品质分析,不考虑年度和环境的影响。容重、硬度指数年度间有起伏,但数值均较高,说明育种家长期的籽粒观察选择对容重、硬度指数的保持做出了一定的贡献。粗蛋白(干基)年度间变化不大,数值一直比较稳定。湿面筋、沉降值变化趋势基本一致,说明二者具有较高的相关性,呈上升趋势。粉质仪参数中形成时间和稳定时间年度间波动较大,无一定规律可循,说明品质改良效果不明显,可能与目前育种家相关检测设备较落后有关。吸水率除个别年份变化较大之外,整体是缓慢提高的趋势,说明品质改良有一定进展。粉质质量指数与评价值是评价面筋强度的重要指标,变化趋势大体一致,基本都是先下降再上升再下降再上升,与弱化度变化趋势正好相反,说明这3个品质参数具有较高的相关性。粉质质量指数和评价值近几年呈缓慢提高的趋势,说明亲本的利用对品质改良有一定效果。拉伸仪参数中最大拉伸阻力和能量曲线都是先下降再上升再下降再上升,年度间有差异,整体有向好趋势。延伸性年度间变化较平稳,基本都在150~200 mm之间,说明受品质改良影响不大。

2.3 区试样品品质类型分布

根据安徽省农作物品种审定要求,可以把区试样品分成强筋、中强筋、中筋和弱筋4种品质类型。其中强筋小麦样品仅占总样品容量的2.7%,占比较低、且年度间差异较大,2009年、2013年、2016年没有强筋小麦参试,2012年强筋小麦数量最多也仅占当年样品总量的7%,其余年份所占比例基本都在5%之下。中强筋小麦品种占总体样品容量的13.5%,年度间变幅为2.1%~26.4%,2009年、2010年所占比例较低均不到5%,随时间推移整体有增多的趋势,近2年有大幅提高,所占比例均超过20%。这可能与国家政策的调整育种家开始重视品种的品质选择有关。中筋小麦数量占样品总容量的83.8%,变幅67.9%~97.9%,年度间差异较大,但整体占比最高,说明安徽淮北片目前小麦品质类型仍以中筋为主,因近些年中强筋类型占比有所提高,中筋品质类型有下降趋势。无区试样品达到弱筋标准,说明安徽淮北片气候环境不适宜弱筋小麦,这与安徽淮北地区品质区划相一致[1]。

2.4 审定品种品质状况

安徽省小麦审定标准对品质从容重、粗蛋白、湿面筋、吸水率、稳定时间等5个指标作重点要求,其它指标仅作用参考。从安徽省淮北片近十年审定小麦品种籽粒容重、粗蛋白、湿面筋和面团稳定时间年度统计来看,年度间容重、湿面筋和吸水量差异较小,粗蛋白差异较大,稳定时间差异最大。分析品种2年区试品质指标平均值,十年来安徽省审定半冬性小麦品种中17个品种达到中强筋以上标准,占28.8%,但按安徽省2018年之前的审定标准,必须有一年所有的指标都达标,所以实际达标率更低,审定的中强筋品种不到审定品种的10%。不过从年平均值来看,安徽省品质育种有了一定的提高。

图7 2009—2018年品质类型分布

表2 近十年安徽省淮北片审定小麦品种品质指标统计结果

3 讨论与结论

3.1 安徽淮北片参试小麦品种品质现状

本研究表明,从籽粒商品品质来看,容重90%以上都达到国家强筋标准,且变异系数较小, 且大多数样品已达到强筋麦标准。说明安徽省淮北片小麦籽粒的商品品质普遍较好。粗蛋白含量、湿面筋和沉降值三者均受环境和品种的共同影响[8],粗蛋白、湿面筋平均值都较高且都达到强筋标准,表明安徽省半冬性区域小麦生产区面筋数量和面筋质量改良效果较好。

从品质类型分布来看,强筋、中强筋、中筋、弱筋均占一定比例,所占比例呈两头大、中间小,整体逐年有提高的趋势,说明品质育种有效果,今后育种还应重视改良。弱化度值年度间差异明显,不论是年度间均值还是弱筋小麦所占比例都偏高,说明这个品质指标有待改善。粉质质量指数和评价值变化趋势完全一致,说明这2个品质指标相关性很高,但年度间变化并不明显,说明受品质改良影响不大。

弱化度值年度间差异明显,不论是年度间均值还是弱筋小麦所占比例都偏高,说明这个品质指标有待改善。粉质质量指数和评价值变化趋势完全一致,说明这2个品质指标相关性很高。但年度间变化并不明显,说明受品质改良影响不大。

拉伸仪参数中最大延伸阻力和能量主要受基因型控制,这2个品质参数的平均值均达到中强筋标准,且有多数样品达到国家中强筋或强筋标准。但2个品质参数变异系数大、年度间变化明显,可能主要受年度间品种更替影响。

3.2 安徽淮北片审定小麦品种品质现状

近十年安徽省淮北片审定小麦品种容重指标较高。硬度指数平均数接近硬质麦标准,且大多数样品已达到强筋麦标准。说明安徽省淮北片审定小麦籽粒的商品品质整体较好。粗蛋白、湿面筋平均值都较高且都达到强筋标准。而反映面筋强度的沉降值平均含量也达到中强筋标准,且有逐年提高的趋势。说明安徽省淮北片小麦生产区面筋数量和面筋质量整体较好。

粉质仪参数中吸水率整体呈逐年提高的趋势,品质改良有进展,但仍需提高。稳定时间变异系数大、年度间差异大,说明品质改良效果不明显。形成时间年度间差异明显,说明品质改良效果也不明显。弱化度值年度间差异明显,有待改善。粉质质量指数和评价值受品质改良影响不大。

3.3 安徽省淮北片品质改良存在问题

本研究表明,安徽省淮北片品质改良存在问题有重视小麦籽粒的商品品质,轻小麦的加工品质;强筋不强,弱筋不弱;品质育种并未引起足够重视,仍以高产育种为主。

3.4 安徽省淮北片区试品系改良途径建议

按照安徽省淮北片区对品种的要求修订完善小麦品种品质分类标准及相关品质评价指标。加强优良种质资源利用,加强对后代育种材料的品质检测。

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