周 剛,李永平,魏添梅,魯清林,張禮軍*
1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院小麥研究所,甘肅 蘭州 730070;
2.臨夏回族自治州農(nóng)業(yè)科學院,甘肅 臨夏 731100
小麥是全球最主要的糧食作物,每年播種面積2.20×108hm2左右,年產(chǎn)量7.49×108t[1]。當前我國小麥結(jié)構(gòu)性供需失衡嚴重,庫存高的同時進口需求激增,品質(zhì)改良仍然是當前小麥生產(chǎn)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵[2]。臨夏州位于甘肅省西南部,地處青藏高原和黃土高原的過渡地帶,是一個以農(nóng)業(yè)為主的多民族聚族地區(qū),也是洮岷高寒陰濕區(qū)的重要組成部分[3]。冬小麥是臨夏州最主要的糧食作物,常年種植面積3萬hm2左右,對全州農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展及糧食安全有舉足輕重的作用[4]。該區(qū)域地形復雜,寒、旱、病相加,多年來在品質(zhì)改良上沒有合理、有序的規(guī)劃,品種退化、生產(chǎn)和加工失衡等問題日益突出,亟需對冬小麥品質(zhì)的總體狀況做出全面系統(tǒng)的了解[4-5]。鑒于此,本研究采用大田抽樣的方法,以臨夏州和政、康樂、臨夏3個縣的27份冬小麥樣品為試驗材料,系統(tǒng)測定籽粒蛋白質(zhì)和面團流變學參數(shù),以期掌握近年來臨夏州大田冬小麥品質(zhì)現(xiàn)狀,為該區(qū)域小麥品質(zhì)改良及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。
本試驗采取大田抽樣的方式進行。2017—2018年小麥收獲后,從臨夏州冬小麥主栽區(qū)的和政、臨夏、康樂3縣進行抽取,每個縣選擇3個鄉(xiāng)鎮(zhèn),每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)取3份小麥籽粒樣品,合計27份,包括蘭天19號、蘭天26號、7230、A2、A3、A5、LD-05-02-30、97-147、白麥、92362等10個品種,占臨夏州主推冬小麥品種的80%以上。小麥樣品曬干后,篩理除雜、熏蒸殺蟲。后熟兩個月后,進行籽粒品質(zhì)檢測。
品質(zhì)測定由新疆農(nóng)墾科學院作物研究所谷物品質(zhì)與遺傳改良兵團重點實驗室委托完成。籽粒硬度參照AACC55-31方法,采用瑞典PERTEN公司生產(chǎn)的4100型SKCS儀檢測;籽粒蛋白質(zhì)含量參照AACC39-11方法,采用丹麥FOSS公司1241型近紅外谷物成分分析儀檢測;粉質(zhì)參數(shù)參照GB/T14614-2006方法,采用德國BRABENDER公司810110電子型粉質(zhì)儀檢測;拉伸參數(shù)參照GB/T14615-2006方法,采用德國BRABENDER公司860033.002電子型拉伸儀檢測;濕面筋含量以及面筋指數(shù)參照GB/T14608-2006方法,采用瑞典PERTEN公司2200型面筋數(shù)量/質(zhì)量測定系統(tǒng)檢測;沉降值參照AACC 56-61A方法,采用中國農(nóng)業(yè)大學BAU-I型沉淀值測定儀檢測;降落數(shù)值參照GB/T10361-2008方法,采用瑞典PERTEN公司生產(chǎn)的1500真菌型降落數(shù)值儀檢測。
所有數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0進行分析(SPSS institute,Cary,NC),處理間多重比較用LSD法(P<0.05)。
從表1可知,臨夏州冬小麥籽粒硬度平均值46.8%,變幅34.1~59.7%,變異系數(shù)17.58%;籽粒蛋白質(zhì)含量平均值11.33%,變幅9.00~14.60%,變異系數(shù)14.25%;濕面筋含量平均值26.28%,變幅14.82~40.80%,變異系數(shù)26.90%;面筋指數(shù)平均值47.76%,變幅30.50~92.00,變異系數(shù)30.27%;沉降值平均值20ml,變幅12~32ml,變異系數(shù)25.71%;降落數(shù)值平均值255s,變幅118~427s,變異系數(shù)35.22%。除籽粒硬度和蛋白質(zhì)含量外,其它指標變異系數(shù)均在20%以上,其中最大的是降落數(shù)值。面筋指數(shù)、沉降值在樣點縣之間差異顯著(表2,P<0.05),和政縣面筋指數(shù)顯著低于臨夏縣和康樂縣,康樂縣沉降值顯著高于和政縣和臨夏縣,其余指標在樣點縣之間差異不顯著(表2,P≥0.05)。
由表1可知,臨夏州冬小麥面團吸水率平均值60.0%,變幅56.6~66.1%,變異系數(shù)4.59%;形成時間平均值1.9min,變幅1.3~2.8min,變異系數(shù)19.49%;穩(wěn)定時間平均值1.8min,變幅1.0~3.0min,變異系數(shù)29.19%;弱化度平均值148BU,變幅72~205BU,變異系數(shù)22.75%;粉質(zhì)評價值平均值32,變幅22~59,變異系數(shù)24.65%;穩(wěn)定時間、形成時間、弱化度、粉質(zhì)評價值變異系數(shù)較大,均在15%以上,吸水率變異系數(shù)最小。吸水率、形成時間、弱化度在樣點縣之間差異顯著(表2,P<0.05),其中康樂縣的吸水率和形成時間顯著高于和政縣,相反臨夏縣和和政縣的弱化度顯著高于康樂縣,其余粉質(zhì)指標在樣點縣之間差異不顯著(表2,P≥0.05)。
表1 臨夏州冬小麥品質(zhì)指標變異度分析
表2 臨夏州小麥品質(zhì)在樣點縣之間的差異
表3 臨夏州蛋白質(zhì)品質(zhì)指標與面團流變學特性的相關(guān)分析
由表1可知,臨夏州冬小麥拉伸面積平均值18m2,變幅8~33cm2,變異系數(shù)37.23%;拉伸阻力平均值114BU,變幅54~230 BU,變異系數(shù)37.07%;延伸度平均值110mm,變幅76~148mm,變異系數(shù)18.64%;拉伸比平均值1.1,變幅0.6~2.3,變異系數(shù)42.65%。除延伸度變異系數(shù)小于20%,其它拉伸參數(shù)均在30%以上。拉伸面積、拉伸阻力、拉伸比例在樣點縣之間差異顯著(表2,P<0.05),均表現(xiàn)為和政縣顯著高于臨夏縣和康樂縣,延伸度在樣點縣之間差異不顯著(表2,P≥0.05)。
由表3可知,籽粒硬度與吸水量、形成時間、評價值呈極顯著或顯著正相關(guān)。籽粒蛋白質(zhì)含量與吸水量、形成時間、評價值、延伸度呈極顯著正相關(guān),與弱化度、拉伸比例、拉伸阻力呈極顯著或顯著負相關(guān)。濕面筋含量與吸水量、形成時間、評價值、延伸度呈極顯著正相關(guān),與弱化度、拉伸比例、拉伸阻力呈極顯著負相關(guān)。面筋指數(shù)與吸水量、形成時間呈極顯著或顯著正相關(guān),與拉伸比例、拉伸阻力呈極顯著或顯著負相關(guān),降落數(shù)值與吸水量、形成時間、評價值呈極顯著或顯著正相關(guān),與弱化度呈極顯著負相關(guān)。沉降值與吸水量、形成時間、穩(wěn)定時、評價值、延伸度均呈極顯著正相關(guān),與弱化度呈極顯著負相關(guān)。
本研究結(jié)果表明,臨夏州小麥籽粒硬度平均值48.6%,蛋白含量11.33%,濕面筋含量26.28%,沉降值20ml,形成時間1.9min,穩(wěn)定時間1.8min,拉伸曲線面積平39cm2,延伸度110mm,拉伸阻力114BU,均顯著低于全國[1]和黃淮、北部冬麥區(qū)平均值[6]。參照《優(yōu)質(zhì)小麥-強筋小麥(GB/T 17892-1999)》和《優(yōu)質(zhì)小麥-弱筋小麥(GB/T 17893-1999)》[7-8],臨夏州大田小麥主要以滿足中弱筋面粉為主。前人的研究也表明,臨夏州為我省典型的洮岷高寒陰濕區(qū),該區(qū)域海拔1900~2400m,降水量500~628mm,年平均溫度5.1~6.8℃,有利于弱筋小麥的形成[5]。在同一取樣水平下,進一步的分析也表明,臨夏州面粉中除了少量能滿足面條食品加工以外,主要以發(fā)酵餅干、塑性餅干、蛋糕和糕點等弱筋食品為主。因此,臨夏州可作為甘肅省弱筋小麥的生產(chǎn)基地。