新疆小麦品质生态区划研究

吴新元，芦静，张新忠，黄天荣，李建疆，周安定，梁晓东，曹俊梅，高永红，曾潮武

(新疆农业科学院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830091)

新疆小麦品质生态区划研究

吴新元，芦静，张新忠，黄天荣，李建疆，周安定，梁晓东，曹俊梅，高永红，曾潮武

(新疆农业科学院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830091)

【目的】研究新疆小麦种植区的品质性状与生态因子，明确不同品质类型小麦的最佳种植区域，评述新疆小麦品质区划。【方法】选用新疆强筋、中强筋、中弱筋3种筋力类型的15个冬、春小麦品种，在新疆34个冬、春小麦典型区域进行试验，根据各区域的地理因子及小麦抽穗至成熟期的气温、降雨量和日照时数对品质性状的影响进行典型相关分析，明确地理因子与气候因子对小麦品质的影响，评述不同生态区的小麦品质类型。【结果】冬小麦3种品质类型间的籽粒蛋白含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间、评价值、拉伸面积、拉伸阻力、延伸性、最大拉伸阻力9个品质指标差异均达到显著水平，春小麦3种品质类型间的小麦强筋类品种湿面筋与中弱筋差异不显著，强筋类品种吸水率与中弱筋差异不显著，其它品质指标显著大于中强筋类和中弱筋类；3种品质类型间中强筋类的粉质参数和拉伸参数变幅较大，其次为强筋类，中弱筋类变幅则较小；强筋类小麦品种的品质性状受环境的影响大于中弱筋小麦品种。从典型相关变量看，品质性状与生态因子间存在显著的相关关系，各生态因子对品质性状的影响程度不同。在小麦抽穗至成熟期间冬、春麦各品质性状与上述生态因子间存在显著的相关关系，但各生态因子对冬、春麦品质性状的影响程度不尽一致，冬小麦受日平均温度影响最大，其次是日平均最高温度和纬度；春小麦受日平均温度影响最大，其次是日平均最低温度和海拔。【结论】确定了强筋、中强筋、中弱筋小麦在新疆的种植区域，描述了新疆小麦品质区划种植图。

小麦品质；生态环境；典型相关；区划；评价

0 引 言

【研究意义】小麦品质优劣不仅由品种自身遗传特性所决定，而且受地理、气候、土壤、栽培措施等条件以及品种与环境相互作用的影响[1-3 ]。新疆小麦常年种植面积在113.33×104hm2(1 700万亩)左右，小麦种植区分布纬度跨度达12°、垂直分布变化明显，生态类型复杂，各地区气温分布差异大，不同地区间的小麦品质差异较大，研究生态因子与小麦品质特性的关系，正确划分小麦品质区划，发挥小麦各种植区地域优势，使小麦生产向高产优质的方向发展，为小麦品质改良、区划种植、提高面制食品加工业经济效益有重要意义。【前人研究进展】基因、环境、基因×环境互作以及栽培措施等对小麦品质的影响已有报道[4-7]。国内小麦主产区的省份对该区域小麦品质形成的气候因子进行了研究分析[8-12]；有关新疆生态条件对小麦品质的影响有一定的报道[13-17]。2001年农业部发布《中国小麦品质区划方案》(试行)[18-19]，国内一些小麦主产省陆续进行了各地区的小麦品质区域化研究[20-24]，王荣栋等[25]依据对新疆小麦品质的研究，对新疆小麦品质进行了区域划分。【本研究切入点】新疆区域间生态环境差异很大，在小麦品质生态研究中对生态区的选点，品种选择上尚不能完全反映新疆小麦及其种植区的复杂性，对小麦品质生态的研究和区域划分还缺乏系统性、全面性；做出的小麦品质区划需要进一步补充、修订，才能更加符合新疆小麦种植区的特点。为此，充分依据新疆各主产区的生态条件，精细选择生态点进行小麦品质研究，更加科学合理地对新疆小麦品质生态进行区域划分。研究在前人基础上，进一步深入系统地分析生态环境与小麦品质特别是土壤因子、海拔高度与小麦不同品质性状的关系，明确不同生态环境下小麦品质的特点，研究生态因子对新疆不同类型冬春小麦品种品质特性的影响。【拟解决的关键问题】选用强筋、中强筋、中弱筋3种不同品质类型的15个冬春小麦品种，在新疆34个区域点种植，研究其品质特性在不同种植区的变化规律，精准划分出新疆小麦的品质区划。

1 材料与方法

1.1 材 料

在新疆冬春小麦典型生态区选取34个点进行试验。所选的试点具有较强的代表性。表1

选用生产上大面积推广应用的或新选育的冬、春小麦品种15个，品质类型分强筋、中强筋和中弱筋三种类型品种，包括强筋品种5个(新冬23号、中优9507、Y20、新春21号、新春26号)、中强筋品种6个(新冬22号、新冬18号、新冬28号、新春6号、新春17号、新春27号)和中弱筋品种4个(新冬20号、新冬24号、新春12号，新春15号)

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验采用随机区组设计，3次重复。小区面积12 m2。按当地适宜播种期播种，冬麦基本苗35×104粒/667 m2(35万粒/亩)，春麦基本苗40×104粒/667 m2(40万粒/亩)。各地点小麦生长期间均未发生倒伏和病虫害，各试点肥力水平中上等，均以当地适时播期进行播种，田间管理以当地主要生产栽培技术为主。收获后及时脱粒，放置3个月后检测各项室内品质性状。连续试验2 a。

1.2.2 测试项目

蛋白质含量用FOSS公司生产的NIR(Near Infra-Red Reflectance，FOSS-1241，瑞典)，按AACC 39-10方法测定。湿面筋含量用瑞典Perten2200型面筋仪，按GB/T14608-93方法测定。容重用61-71型容重器，按GB5498-85方法测定。制粉用德国Brabender公司的Quadrumat Senior实验磨制粉，参照AACC 26-20方法，润麦加水量依据籽粒硬度值加以调节。Zeleny 沉降值用Brabender公司专用设备，采用Zeleny方法，按AACC 56-62方法测定。粉质参数采用德国Brabender公司生产的810110电子型粉质仪，按GB/T14614-93方法测定。拉伸参数采用德国Brabender公司生产860033.002电子型拉伸仪，按GB/T14615-93方法测定。所有品质性状分析结果均换算成14%湿基后再进行统计分析。

1.3 数据处理

小麦生长期间抽穗期至成熟期各点的气象数据由当地气象部门提供。数据分析采用SAS(Statistical Analysis System)统计分析软件，对试验数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1不同筋力类型间品质性状差异及环境互作对小麦品质的影响

研究表明，冬小麦3种品质类型间品种籽粒蛋白含量、沉降值、形成时间、稳定时间、评价值、拉伸面积、拉伸阻力、延伸度、最大拉伸阻力这9个品质指标均达到显著水平。强筋类小麦品种湿面筋含量与中弱筋差异不显著，中强筋类和中弱筋类品种容重差异不显著。春小麦3种品质类型间强筋类品种湿面筋含量与中弱筋差异不显著，强筋类品种吸水率与中弱筋差异不显著，其它品质指标显著大于中强筋类和中弱筋类；3种品质类型中强筋类的粉质参数和拉伸参数变幅较大，其次为强筋类，中弱筋类变幅则较小；表明强筋类小麦品种的品质性状受环境的影响大于中弱筋小麦品种。表2

表1 各种植生态点

Table 1 Site of each planting ecological region

地点Site春小麦Springwheat阿勒泰地区：阿勒泰一农科所农技站(阿勒泰市阿苇滩)、青河县青河镇塔城地区：塔城地区农科所(塔城市)、164团伊犁州直：新源则克台镇、巩留吉尔格郎乡、昭苏军马场哈密地区：巴里坤红山农场、哈密农十三师农技中心吐鲁番地区：吐鲁番长绒棉研究所昌吉州：昌吉军户农场、奇台3个点(山上、山前、平原)、新疆农科院奇台麦类试验站、吉布库镇博尔塔拉州：温泉88团巴音郭楞州：焉耆21团试验站、轮台县轮台镇冬小麦Winterwheat昌吉州：新疆农科院玛纳斯试验站、奇台2个点(路南、路北)、碧流河乡、新疆农科院奇台麦类试验站乌鲁木齐：新疆农科院安宁渠试验场塔城地区：塔城地区农科所(塔城市)、164团伊犁州直：伊犁州农科所、新源县新源镇、新源71团、巩留县综合农场、巩留县阿尕尔森乡阿克苏地区：阿克苏市良种场、新和县排先巴扎乡、拜城试验站巴音郭楞州：轮台县轮台镇喀什地区：泽普县良种场、疏附良种场和田地区：新疆农科院墨玉试验站、于田加依乡县农技中心试验地

表2 不同筋力类型冬春小麦主要品质性状34个地点2年平均表现(2009～2010)

Table 2 Mean and range of quality traits for 3 gluten types of winter wheat and spring wheat sown at 17locations in 2009 and 2010

品质参数Qualityparameters冬小麦Winterwheat春小麦Springwheat强筋平均值StrongglutenMean中强筋平均值ModeratestrongglutenMean中弱筋平均值ModerateweakglutenMean强筋平均值StrongglutenMean中强筋平均值ModeratestrongglutenMean中弱筋平均值ModerateweakglutenMean容重TW(g/L)774 9b803 8a803 0a790 1b794 2a783 0c籽粒蛋白含量PRO(%)14 8a12 4c12 8b15 3a13 5c13 8b湿面筋含量WG(%)35 3a30 4b35 6a38 8a34 4b38 1a沉降值SV(mL)35 6a28 2b25 4c27 3a25 4b24 0c吸水率WA(%)63 2b63 2b65 2a66 5a64 6b66 6a形成时间DT(min)12 6a5 9b3 3c9 7a5 0b3 6c稳定时间ST(min)21 9a13 8b3 4c13 8a8 1b3 8c弱化度SD(FU)48 8b52 7b102 0a61 6c79 9b94 9a评价值VV231 7a157 1b60 4c166 5a103 7b58 6c拉伸面积A(cm2)144 7a96 8b37 9c121 9a78 7b48 3c拉伸阻力R(EU)317 5a282 2b136 8c265 4a220 4b132 4c延伸性E(mm)206 2a175 8b168 3c205 5a182 2c198 6b最大拉伸阻力R-max(EU)551 6a424 8b153 7c447 2a318 7b167 4c拉伸比例R/E(EU)1 6a1 6a0 8b1 3a1 2b0 7c

注：不同字母表示0.05差异显著水平

Note： Values within a column followed by a different letter are significant different at 0.05 probability level

从不同筋力类型的小麦品种受环境互作的影响来看，不同筋力类型的小麦品种受环境互作的影响不同，主要品质指标均受不同筋力类型与环境互作的显著作用；同一类型的品种由于地域差异其各品质参数达到显著或极显著水平；同时也表现各类型的小麦品种在新疆北部种植后的品质性状优于在南部种植后的小麦；可见，同一类型的品种由于地域差异其品质指标的差异达到显著水平。表3

表3 冬、春麦不同筋力品种品质性状与环境互作效应

Table 3 Analysis of quality traits and environment interaction effects of different gluten wheat cultivars

品质性状Qualitycharacters冬小麦Winterwheat春小麦Springwheat强筋×环境SG×L中强筋×环境SG×L中弱筋×环境SG×L强筋×环境SG×L中强筋×环境SG×L中弱筋×环境SG×L容重TW(g/L)5 6∗∗∗5 56∗∗∗4 90∗∗∗6 01∗∗∗12 29∗∗∗2 78∗∗籽粒蛋白含量PRO(%)7 16∗∗∗17 23∗∗∗7 84∗∗∗3 69∗∗∗7 17∗∗∗6 59∗∗∗湿面筋含量WG(%)7 20∗∗∗13 03∗∗∗5 57∗∗∗3 71∗∗∗4 08∗∗∗2 86∗∗沉降值SV(mL)7 95∗∗∗14 68∗∗∗2 90∗∗10 48∗∗∗11 03∗∗∗2 36∗∗吸水率WA(%)7 70∗∗∗3 51∗∗∗1 371 383 48∗∗∗2 43∗∗形成时间DT(min)1 673 51∗∗∗3 57∗∗∗3 15∗∗∗4 46∗∗∗1 75稳定时间ST(min)2 14∗∗7 05∗∗∗2 23∗∗5 35∗∗∗6 10∗∗∗0 90弱化度SD(FU)5 14∗∗∗6 84∗∗∗2 26∗∗7 35∗∗∗7 76∗∗∗7 38∗∗∗评价值VV2 38∗∗4 06∗∗∗1 99∗6 06∗∗∗5 18∗∗∗1 22拉伸面积A(cm2)1 645 58∗∗∗1 512 57∗∗4 43∗∗∗4 25∗∗∗拉伸阻力R(EU)2 96∗∗9 86∗∗∗2 23∗∗3 38∗∗∗5 16∗∗∗2 42∗∗延伸性E(mm)5 05∗∗∗7 11∗∗∗2 40∗∗2 76∗∗3 91∗∗∗4 73∗∗∗最大拉伸阻力R-max(EU)2 17∗∗7 68∗∗∗1 95∗3 07∗∗∗4 74∗∗∗2 35∗∗拉伸比例R/E4 44∗∗∗10 24∗∗∗3 37∗∗4 13∗∗∗4 84∗∗∗1 22

注：*,**,和***分别表示达到0.05，0.01和0.001的显著水平

Note：*,**, and***indicate significance at 0.05、0.01、 and 0.001 probability levels, respectively

2.2生态因子对冬、春小麦品种品质性状影响

2.2.1 生态因子对冬小麦品种品质性状的影响

采用典型相关分析，将小麦的品质性状与抽穗至成熟期间的主要气候因子及地理因子分成两组进行典型相关分析来探讨品质指标与生态因子的关系，研究表明，第一、第二、第三和第四的典型相关系数分别为0.641 13、0.503 47、0.415 31和0.298 47，并通过了显著性检验，说明在小麦品质性状与生态因子两组数据间有极显著的相关关系；前4个特征值加起来已占全部特征值的85.50%，因此取前4个典型变量进行分析即可。小麦品质性状中第一典型变量中起主要作用的是沉淀值、吸水率、拉伸阻力和最大拉伸阻力，而生态因子的第一典型变量中起主要作用是日平均最低温度和日平均相对湿度。表明这两个生态因子对小麦的沉淀值、吸水率、拉伸阻力和最大拉伸阻力有显著影响；沉淀值、拉伸阻力与日平均最低温度和日平均相对湿度呈显著正相关；吸水率、最大拉伸阻力与日平均最低温度和日平均相对湿度呈显著负相关。品质性状的第二典型变量中起主要作用的是籽粒容重、沉淀值、弱化度、拉伸阻力和拉伸比例，而生态因子的第二典型变量中除了气候因子日照时数和地理因子经度不起主要作用外，其它生态因子都起主要作用，说明这些生态因子与上述品质性状均有显著影响。容重、沉淀值、弱化度和拉伸比例与生态因子日平均最高温度、日平均最低温度、降水量、海拔和纬度均呈显著正相关，与日平均温度和日平均相对湿度呈显著负相关。品质性状的第三典型变量中起主要作用的是蛋白质含量、湿面筋含量、弱化度、评价值、拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力，而生态因子的第三典型变量中起主要作用的是海拔、日平均最高温度和日平均相对湿度，说明这些生态因子与上述品质性状均有显著影响。品质性状的第四典型变量中起主要作用的是蛋白质含量、稳定时间、拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比例，而生态因子的第四典型变量中是日平均温度、日平均最高温度、日平均最低温度起主要作用。表明品质性状与生态因子间存在显著的相关关系，在抽穗与成熟期间的气候因子日平均温度、日平均最高温度、日平均最低温度、降水量和日平均相对湿度对小麦各品质性状有不同程度的影响；而地理因子海拔和纬度均对小麦品质性状有显著影响。只有日照时数和经度对冬小麦的品质影响不显著。表4

表4 冬小麦各品质性状与生态因子的典型相关性

Table 4 Canonical correlation analysis of quality characters and ecological factors of Winter Wheat

典型相关系数Canonicalcorrelationcoefficient特征值Eigenvalue典型变量系数Canonicalvariatecoefficient典型变量Canonicalvariate相关系数CorrelationcoefficientP特征值Eigenvalue所占比例Proportion累积比例Cumulativeproportion原始变量Primitivevariable典型变量1Canonicalvariable1典型变量2Canonicalvariable2典型变量3Canonicalvariable3典型变量4Canonicalvariable410 64113<0 00010 69790 43110 4311容重-0 14400 6171-0 48370 255620 50347<0 00010 33960 20970 6409籽粒蛋白-0 43070 29100 6489-0 576930 41531<0 00010 20840 12880 7696湿面筋-0 0685-0 2995-1 0366-0 0626440 29847<0 00010 13820 08540 8550沉降值-0 65130 60910 01000 1027吸水率0 59130 15320 31120 4627形成时间0 1115-0 2506-0 1557-0 1728稳定时间-0 14670 0116-0 08330 7293弱化度-0 14670 55260 5528-0 4670价值值0 13050 38580 6320-0 4902拉伸面积0 12360 42690 53913 8170拉伸阻力-1 9191-1 76252 1093-0 7418延伸性0 02150 49280 44860 1728最大拉伸阻力1 89680 2059-2 9228-4 5705拉伸比例-0 13251 09370 11502 1138日平均温度0 0089-3 6952-0 0366-5 2004日平均最高温度0 02262 86980 50423 2571日平均最低温度-0 86641 2211-0 19943 2476日照时数-0 0783-0 2018-0 44920 2797日平均相对湿度-1 0478-0 94990 57510 1118降水量0 47231 03550 4724-0 1718海拔0 40730 57620 76190 1491经度-0 44040 3099-0 16760 0784纬度0 32881 15000 3835-0 1784

2.2.2 生态因子对春小麦品种品质性状的影响

将春小麦的品质性状与抽穗至成熟期间的主要气候因子及地理因子分成两组进行典型相关分析来探讨品质指标与生态因子的关系，研究表明，第一、第二、第三和第四个典型相关系数分别为0.741 4、0.619 5、0.434 0和0.386 6，并通过了显著性检验，说明在春小麦品质性状与生态因子两组数据间有极显著的相关关系；前3个特征值加起来已占全部特征值的84.98%，因此取前3个典型变量进行分析即可；品质性状的第一典型变量中起主要作用的是籽粒蛋白含量、沉淀值、吸水率、拉伸面积和最大拉伸阻力，而生态因子的第一典型变量中起主要作用的是气象因子日平均温度。说明日平均温度与上述品质指标有显著影响，其中与沉淀值和吸水率呈显著负相关，与籽粒蛋白含量、拉伸面积和最大拉伸阻力呈显著正相关。品质性状的第二典型变量中起主要作用的是籽粒容重、拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比例，而生态因子的第二典型变量中起主要作用的是日平均温度、日平均最高温度、日平均最低温度、降水量和海拔；籽粒容重、拉伸阻力和最大拉伸阻力与日平均温度和海拔呈正相关，与日平均最高温度、日平均最低温度和降水量呈负相关，说明这些生态因子与上述品质性状均有显著影响。品质性状的第三典型变量中起主要作用的是稳定时间、弱化度、拉伸面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比例，而生态因子的第三典型变量中起主要作用的是日平均温度、日平均最高温度、日平均最低温度、日平均相对湿度、海拔、经度和纬度，表明这些生态因子与上述品质性状均有显著影响。表5

表5 春小麦品种品质性状与生态因子的典型相关性

Table 5 Canonical correlation analysis of quality characters and ecological factors of Spring Wheat

典型相关系数Canonicalcorrelationcoefficient特征值Eigenvalue典型变量系数Canonicalvariatecoefficient典型变量Canonicalvariate相关系数CorrelationcoefficientP特征值Eigenvalue所占比例Proportion累积比例Cumulativeproportion原始变量Primitivevariable典型变量1Canonicalvariable1典型变量2Canonicalvariable2典型变量3Canonicalvariable3典型变量4Canonicalvariable410 7414<0 00011 22050 49860 4986容重-0 12730 82190 05650 301520 6195<0 00010 62280 25440 7530籽粒蛋白-0 7261-0 02170 39620 587530 4340<0 00010 23210 09480 8478湿面筋-0 10970 09030 0616-0 100940 3866<0 00010 17570 07180 9167沉降值0 69900 0401-0 35370 3927吸水率0 50830 24400 4768-0 3438形成时间-0 1533-0 1013-0 21450 4081稳定时间0 3559-0 42050 9103-0 6009弱化度0 3606-0 14700 96070 5782价值值-0 22310 26540 0597-0 1724拉伸面积-1 3205-0 21812 0051-0 7036伸阻力0 04280 96060 9510-2 7333延伸性-0 3941-0 34750 0149-0 0112最大拉伸阻力-0 99520 7912-3 58432 6128拉伸比例-0 1096-1 44550 55931 1722日平均温度-1 12704 9579-12 553-4 9900日平均最高温度0 3450-3 25165 13883 8110日平均最低温度-0 0232-1 91216 00182 2357日照时数-0 11030 17140 1059-0 3758日平均相对湿度-0 1185-0 1223-0 7439-0 1652降水量0 1798-0 8815-0 39620 2090海拔0 22170 6525-0 72201 0598经度0 0451-0 06991 12660 8906纬度0 04660 4968-0 65601 0228

2.2.3 生态因子对不同类型小麦品质性状影响

为了进一步了解不同类型小麦品种受生态因子的影响程度，分别对三种类型的小麦品种与生态因子进行典型相关分析，研究表明，不同类型的品种品质性状都与生态因子存在着极显著相关关系，但不同类型品质性状受不同生态因子的影响程度不同。日平均温度、日平均最高温度对强筋品种的流变学特性影响比较大，对中强筋的影响不大。对中弱筋有一定影响，总之，强筋小麦品种受生态因子的影响大于其它两类品种。

3 讨 论

国内外大量研究表明，小麦加工品质性状受基因型、地点及其互作的作用显著。对新疆冬春麦种植区34个点的研究结果表明，基因型和地点及其互作对新疆地区小麦籽粒主要品质性状均有重要作用，不同类型的品种受其环境及其互作的影响力不同。证明不同品质类型的品种种植于不同地点, 品质性状普遍表现变异, 但不同品质类型的品种的不同性状变异幅度不同，在所分析的14个品质指标中，强筋类型品种的多数指标变异幅度大于中强筋和中弱筋类型，尤其是面团的流变学指标变异较大。因此，各品质性状对环境主效应及基因型与环境的互作效应非常敏感。小麦品质区划应综合考虑，生态条件及品种的特性是决定新疆强筋、中强筋及中弱筋品种形成的基础。

对新疆的地理因子中的海拔、纬度和经度研究表明，海拔与纬度对小麦品质的形成影响巨大，研究的纬度36°51～47°03，李鸿恩[26]等指出，我国在31° 51～45° 41′，纬度每升高 1°，籽粒蛋白质含量增加 0.442个百分点，研究也表明在新疆随着纬度升高，蛋白质含量增加；同时，沉降值、形成时间、评价值、拉伸阻力、最大拉伸阻力都有随纬度升高逐渐增加。但稳定时间、延伸性的变化规律不明显。研究的海拔范围在-47～1 882 m。国内研究表明，籽粒蛋白质含量和面筋含量等品质性状有随海拔升高而下降的趋势。对新疆不同海拔区域的研究表明，不同类型的小麦品种随着海拔的升高其小麦的蛋白质含量、沉降值、形成时间、拉伸阻力等指标而逐渐下降。但不同类型的品种受海拔的影响程度不同。强筋品种和中强筋品种在高海拔地区域种植，其籽粒品质、面团粉质参数、拉伸参数及烘烤品质下降较快，而中弱筋品种的品质受其影响小于强筋类品种。

小麦的生长发育与环境条件密切相关，在一定栽培措施条件下，开花至成熟期间的温、光、水等气象条件是影响小麦籽粒品质形成的主要因素。研究对新疆小麦抽穗至成熟期时的气温、降雨量、相对湿度和日照时数对品质性状进行了分析。从典型相关变量看，品质性状与生态因子间存在显著的相关关系，各生态因子对品质性状的影响程度不同。各生态因子对冬春麦品质性状的影响程度不尽一致，同时，不同品质类型的小麦品种受气候因子的影响不同，日平均温度、日平均最高温度对强筋品种的流变学特性影响比较大，对中强筋的影响不大。对中弱筋有一定影响。因此，各品质性状对环境主效应及基因型与环境的互作效应非常敏感，对不同品质类型小麦实行区域化种植不仅必要而且是必须的。

4 结 论

4.1 不同品质类型小麦种植区的划分

将新疆小麦产区品质划分为三个主区7个亚区。Ⅰ强筋、中强筋麦区：Ⅰ1准噶尔盆地南缘绿洲强筋、中强筋麦区；Ⅰ2塔城盆地-准噶尔盆地北缘绿洲强筋、中强筋麦区；Ⅱ中强筋、中筋麦区：Ⅱ1伊犁河谷绿洲中强筋、中筋麦区；Ⅱ2焉耆盆地绿洲中强筋、中筋麦区；Ⅱ3吐——哈盆地绿洲中强筋、中筋麦区；Ⅲ 中筋、中弱筋、弱筋麦区：Ⅲ1高海拔山间盆地-谷地(昭苏、巴里坤、青河)中弱筋、弱筋麦区；Ⅲ2塔里木盆地绿洲中筋、中弱筋麦区。

图1 新疆小麦品质区划示意

Fig.1 Regionalization map of Xinjiang wheat quality

4.2 小麦品质分区评述

强筋、中强筋小麦种植区：准噶尔盆地周边和塔城盆地、博尔塔拉河谷总体上划为强筋、中强筋麦区，适合种质强筋、中强筋、中筋、中弱筋小麦，是新疆商品粮主产区，应大力发展中强筋、中筋小麦，订单发展强筋小麦；但由于该区域小麦时有垂直分布，冬小麦最佳种植区在海拔800 m以下，春小麦最佳种植区在海拔1 000 m以下；以奇台县为例，该县虽然被划为强筋、中强筋麦区，但其海拔1 000 m以上区域强筋、中强筋小麦品质下降无法达到应有品质，故该县海拔1 000 m以上区域并不能划为强筋、中强筋麦区。

中强筋、中筋小麦种植区：伊犁河谷、焉耆盆地总体上划为中强筋、中筋麦区，适合种植中强筋、中筋、中弱筋小麦。虽然伊犁河谷西部区域也有种植强筋小麦的可能性，但由于灌浆期降水量较大和行政区划原因划为中强筋、中筋麦区；昭苏盆地以及伊犁河谷高海拔种植区由于海拔高、低温、降水量大难于生产出中强筋小麦不能划入该区。焉耆盆地由于海拔高度原因划为中强筋、中筋麦区。这一区域是新疆商品粮主产区之一，应大力发展中强筋、中筋小麦。

中筋、中弱筋、弱筋小麦种植区：塔里木盆地、昭苏盆地、青河盆地、巴里坤盆地总体上划为中筋、中弱筋、弱筋麦区，适合种植中筋、中弱筋、弱筋小麦，考虑到该区域生态因子对小麦品质的负面影响以及商品粮市场需求，在生产中筋、中弱筋小麦时选择中强筋、中筋品种，订单生产弱筋小麦。南疆塔里木盆地麦区海拔普遍在1 000 m以上，种植中强筋品种后，小麦加工品质显著下降，这一区域最适合生产优质中弱筋拉面型冬小麦，选用中强筋、中筋品种将更加符合未来的市场需求。春麦区昭苏盆地、巴里坤盆地、青河盆地麦区虽然不在同一行政区域，但海拔高度在1 100～1 900 m，低温，降水量高，种植强筋春小麦品质大幅度下降，故划为中筋、中弱筋、弱筋麦区，全疆其它海拔高度在1 100 m以上春麦区也可划入这一区域；这一区域内穗发芽常发区应考虑更换红皮小麦品种。

强筋、中强筋小麦适宜区的生态特点：小麦抽穗至成熟期间平均气温在20～25℃，平均最高温度30℃，降雨量120 mm左右，海拔在900 m以下。适宜对强筋和中强筋小麦的品质形成。中弱筋小麦适宜区的生态特点：海拔在1 100 m以下，小麦抽穗至成熟期间平均气温在15～24℃，适宜对中弱筋小麦的品质形成。

References)

[1] 曹广才,王绍中.小麦品质生态[M].北京: 中国科学技术出版社,1994.

CAO Guang-cai, WANG Shao-zhong. (1994).WheatEcologyQuality[M].Beijing: China Science and Technology Press. (in Chinese)

[2]Rharrabti, Y., Royo, C., Villegas, D., Aparicio, N., & Lf, G. D. M. (2003). Durum wheat quality in Mediterranean environments: I Quality expression under different zones, latitudes and water regimes across Spain.FieldCropsResearch, 80(2): 123-131.

[3]赵秀兰. 春小麦灌浆期籽粒沉淀值动态变化及氮磷肥与播期的影响[J]. 应用生态学报, 2006, 17(4):640-646.

Zhao Xiu-lan. (2006). Effects of nitrogen and phosphorus fertilization and sowing date on dynamic changes of grain sedimentation value during grain filling stage of spring wheat [J].ChineseJournalofAppliedEcology, 17(4):640-646. (in Chinese).

[4]王晨阳, 郭天财, 马冬云, 等. 环境、基因型及其互作对小麦主要品质性状的影响[J]. 植物生态学报, 2008, 32(6):1 397-1 406.

WANG Chen-yang, GUO Tian-cai, MA Dong-yun, et al. (2008). Effects of Genotypes and Environments and Their Interactions on Main Quality Traits in Winter Wheat [J].JournalofPlantEcology, 32(6):1,397-1,406. (in Chinese)

[5]邓志英,田纪春,胡瑞波,等.基因型和环境对小麦主要品质性状参数的影响[J]. 生态学报,2006,26(8):2 757-2 763.

DENG Zhi-ying, TIAN Ji-chun, HU Rui-bo, et al. (2006). Effects of Genotype and Environment on Wheat Main Quality Characteristics [J].ActaEcologicaSinica, 26(8):2,757-2,763. (in Chinese)

[6]郭天财,马冬云,朱云集,等. 冬播小麦品种主要品质性状的基因型与环境及其互作效应分析[J]. 中国农业科学, 2004, 37(7): 948-953.

GUO Tian-cai, MA Dong-yun, ZHU Yun-ji, et al. (2004). Genotype, Environment and Their Interactive Effects on Main Quality Traits of Winter-Sown Wheat Variety [J].ScientiaAgriculturaSinica, 37(7): 948-953. (in Chinese)

[7]郭世华,王洪刚.基因型和环境及其互作对我国冬小麦部分品质性状的影响[J].麦类作物学报,2006, 26(1):45-51.

GUO Shi-hua, WANG Hong-gang. (2006). Effects of Genotype, Environmentand G × E Interaction on Partial Quality Characteristics of Chinese Winter Wheat [J].JournalofTriticeaeCrops, 26(1):45-51. (in Chinese)

[8] 张学林,王晨阳,郭天才,等. 生态因子对不同冬小麦品种面粉拉伸参数的影响[J].应用生态学报,2009,12(20):2 971-2 976.

ZHANG Xue-lin, WANG Chen-yang, GUO Tian-cai, et al. (2009). Effect of ecological factors on the dough extensograph parameters of different winter wheat cultivars [J].ChineseJournalofAppliedEcology, 12(20):2,971-2,976.(in Chinese)

[9]王东,于振文,张永丽.山东强筋和中筋小麦品质形成的气象条件及区划[J].应用生态学报,2007,18 (10):2 269-2 276.

WANG dong, YU Zhen-wen, HANG Yong-li. (2007). Meteorological conditions affecting the quality of strong gluten and medium gluten wheat and climate division in Shandong Province [J].ChineseJournalofAppliedEcology,18 (10):2,269-2,276. (in Chinese)

[10]车京玉,邵立刚,王岩,等.春小麦产量与品质的影响[J].黑龙江农业科学,2008,(2):21-22.

CHE Jing-yu, SHAO Li-gang, WANG Yan, et al. (2008). Effect of Climatic Condition on Yield and Quality in Spring Wheat [J].HeilongjiangAgriculturalSciences, (2):21-22. (in Chinese)

[11]吴东兵,曹广才,强小林,等. 生态高度与小麦品质的关系[J]. 麦类作物学报,2003, 23 (2): 47-51.

WU Dong-bing, CAO Guang-cai, QIANG Xiao-lin, et al. (2003). Relationship between Ecological Height and Wheat Quality[J].JournalofTriticeaeCrops, 23(2):47-51. (in Chinese)

[12]蒲金涌,邓振镛,姚小英,等.甘肃省冬小麦生态气候分析及适生种植区划[J]. 干旱地区农业研究,2005,23(1):179-185.

PU Jin-yong, DENG Zhen-yong, YAO Xiao-ying, et al. (2005). A study on ecoclimatic of winter wheat and it's suitable planting regions in Gansu [J].AgriculturalResearchintheAridAreas, 23(1):179-185. (in Chinese)

[13]陈荣毅,王荣栋,孔军,等. 新疆小麦品质生态研究(上) [J]. 新疆农业科学,2005, 42(6):369- 376.

CHEN Rong-yi, WANG Rong-dong, KONG Jun, et al. (2005). Studies on wheat quality ecology in Xinjiang(Part one) [J].XinjiangAgriculturalSciences, 42(6):369-376. (in Chinese)

[14]芦静,吴新元,张新忠.生态环境和栽培条件对新疆小麦品质的影响及其改良途径[J]. 新疆农业科学,2003,40(3):163-165.

LU Jing, WU Xin-yuan, ZHANG Xin-zhong. (2003). Study on Variation of Wheat Quality Characters in Different Ecological Environment and Cultivation Condition of Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences, 40(3):163-165. (in Chinese)

[15]吴新元,芦静,李冬,等. 新疆不同类型冬小麦品种品质性状的生态变异[J]. 新疆农业科学,2010,47 (2):274-280.

WU Xin-yuan, LU Jing, LI Dong, et al. (2010).Variation of Different Types of Grain Quality of Winter Wheat Cultivars under Different Environments in Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences, 47(2):274-280. (in Chinese)

[16]芦静,李建疆,叶玉香,等. 生态因子对新疆北部不同春小麦品质类型的影响[J]. 新疆农业科学,2010,47(11):2 128-2 134.

LU Jing, LI Jian-jiang, YE Yu-xiang, et al. (2010). Effects of Ecological Factors on the Quality of Different Types of Spring Wheat Cultivars in Northern Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences, 47(11):2,128-2,134. (in Chinese)

[17]张鑫梅,芦 静,周安定,等. 不同生态环境下对新疆冬小麦品种面团流变学特性的影响[J]. 新疆农业科学,2012,49(3): 414-420.

ZHANG Xin-mei，LU Jing，ZHOU An-ding， et al. (2012). Effects of Different Environments on Dough Rheology Parameters of Winter Wheat Cultivars Quality in Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences, 49(3): 414-420. (in Chinese)

[18]China Ministry of Agriculture. (2001)Scheme of classification on Chinese wheat regions based on quality (for trial implementation) [J].ChinAgricInfDispatch， (6):19-20.

[19]何中虎, 林作楫, 王龙俊, 等. 中国小麦品质区划的研究[J]. 中国农业科学,2002 ,35 (4) :359-364.

HE Zhong-hu, LIN Zuo-ji, WANG Long-jun, et al. (2002). Classification on Chinese wheat regions based on quality [J].SciAgricSin. , 35(4): 359-364. (in Chinese)

[20]贺文强,苗果园,张永清,等. 山西省小麦品质区划研究[J]. 山西师范大学学报(自然科学版),2006,20(2):82-84.

HE Wen-qiang, MIAO Guo-yuan, ZHANG Yong-qing, et al. (2006). The Study on Wheat Quality Division in Shanxi Province [J].JournalofShanxiNormalUniversity(NaturalScienceEdition) , 20(2):82-84. (in Chinese)

[21]赵广才,常旭虹,刘利华,等. 河北省小麦品质生态区划研究[J]. 麦类作物学报, 2007,27(6):1 042-1 046.

ZHAO Guang-cai, CHANG Xu-hong, LIU Li-hua, et al. (2007). Study on Quality Ecology Regional Assignment of Wheat in Hebei Province [J].JournalofTriticeaeCrops, 27(6):1,042-1,046.(in Chinese)

[22] 刘敏 .生态因素与小麦品质的关系及山东省小麦品质生态区划[D]. 泰安：山东农业大学硕士学位论文,2001: 29-43.

LIU Min. (2001).RelationshipbetweenEcologicalFactorsandQualityofWheatandQualityDivisionofWheatinShandongProvince[D]. Master Dissertation. Shandong Agricultural University: 29-43, Tai'an. (in Chinese)

[23]宋庆杰,肖志敏,辛文利,等. 黑龙江省小麦品质区划及优质高效生产技术[J]. 黑龙江农业科学, 2009,(1):21-24.

SONG Qing-jie, XIAO Zhi-min, XIN Wen-li, et al. (2009). Wheat Regionalization and Effective Production Technics for Quality in Heilongjiang Province [J].HeilongjiangAgriculturalSciences, (1):21-24. (in Chinese)

[24]王绍中,季书勤,刘发魁,等. 河南省小麦品质生态区划[J]. 河南农业科学,2001,(9):4-5.

WANG Shao-zhong, JI Shu-qin, LIU Fa-kui, et al. (2001). Quality of Wheat and Quality Division of Wheat in Henan Province [J].HenanAgriculturalSciences, (9): 4-5. (in Chinese)

[25]王荣栋,孔军,陈荣毅,等 新疆小麦品质生态区划[J]. 新疆农业科学, 2005,42(5):309-314.

WANG Rong-dong, KONG Jun, CHEN Rong-yi, et al. (2005). Classification on Xinjiang wheat regions based on ecological quality [J].XinjiangAgriculturalSciences, 42(5):309-314. (in Chinese)

[26]李鸿恩, 张玉良, 吴秀琴. 我国小麦种质资源主要品质特性鉴定结果及评价[J]. 中国农业科学, 1995,28(5):29-37.

LI Hong-en, ZHANG Yu-liang, WU Xiu-qin. (1995). Determination and Evaluation on the Main Quality Characters of Wheat Germplasm Resources in China [J].ScientiaAgriculturaSinica, 28(5):29-37. (in Chinese)

StudyofEcologicalDivisionforWheatQualityinXinjiang

WU Xin-yuan, LU Jing, ZHANG Xin-zhong, HUANG Tian-rong, LI Jian-jiang, ZHOU An-ding,LIANG Xiao-dong, CAO Jun-mei, GAO Yong-hong, ZENG Chao-wu

(ResearchInstituteofGrainCrops,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China)

【Objective】 The quality traits and ecological factors of wheat growing areas in Xinjiang were studied, and the best planting area of high quality wheat was determined. Also, the quality zoning of wheat in Xinjiang was evaluated accurately.【Method】15 winter and spring wheat varieties of three gluten type was selected and identified in 34 spring and winter wheat typical ecological regions of Xinjiang. At the same time, we carried out canonical correlation analysis of quality characters based on temperature, precipitation and sunshine hours in the stages from wheat heading to maturity and, finally the effects of geographical factors and climatic factors on wheat quality were determined and the quality types of wheat in different ecological zones were reviewed.【Result】The grain protein content, sedimentation value, development time, stability time, evaluation value, extension area, resistance to extension, extensibility and maximum resistance to extension nine quality indictors had a significant level between three winter wheat quality types. But in spring wheat the strong gluten cultivar and medium-weak gluten cultivar had no significant difference, the indicators of water absorption between strong gluten cultivars and medium-weak gluten cultivars had no significant difference, strong gluten cultivars was significantly bigger than medium-weak gluten cultivars on other quality indicators; the farinograph and extensograph parameter medium-strong gluten cultivars had the greatest variation, the second one was strong gluten varieties, the smallest variation was medium-weak gluten varieties, which showed that the quality traits of strong gluten varieties were affected by environmental impact than medium-weak gluten wheat varieties. The analysis results of canonical correlation variable showed that there was a significant correlation between quality traits and ecological factors, and the effects of different ecological factors on quality traits were different. At the same time, it also indicated that between quality traits and ecological factors had a significant correlation in the stage from wheat heading to maturity, but between winter and spring wheat the ecological factors had a different influence. The mean temperature had the greatest effect on quality trait of winter wheat; the second were maximum temperature and latitude. However, the mean temperature had the greatest effect on quality trait of spring wheat, the second were lowest temperature and altitude.【Conclusion】The research results confirmed the planting areas of strong gluten, medium-strong gluten and medium-weak gluten varieties and accurately described planting map of ecological division for wheat quality in Xinjiang.

wheat quality; ecological environment; canonical correlation; division; evaluation

LU Jing (1963-), female, Researcher, research direction for wheat quality breeding, ( E-mail) lujing-321@163.com ZHANG Xin-zhong (1969-), male, Xinjiang, researcher, research direction for wheat breeding and quality improvement,(E-mail) zxinzhong1031@163.com

2017-05-09

新疆维吾尔自治区研究与技术开发计划重大专项(200731132-1)；新疆维吾尔自治区研究与技术开发计划重大专项(201230116-1)；农业部西北地区小麦抗旱耐盐生物学科学观测实验站；自治区公益性科研院所基本科研业务经费资助项目(KYGY2016117)

吴新元(1962-)，男，研究员，研究方向为小麦遗传育种，(E-mail) xinyuanwu@126.com

芦静(1963-)，女，研究员，研究方向为小麦品质育种，(E-mail) lujing-321@163.com 张新忠(1969-)，男，新疆人，研究员，研究方向为小麦育种与品质改良，(E-mail)zxinzhong1031@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.08.001

S512

：A

：1001-4330(2017)08-1373-11

Supported by: Major Special Prgram for R & D Research of Xinjiang Uygur Autonomous Region (201230116-1); (200731132-1)；Ibid (201230116-1); Ministry of Agriculture's Funding for Scientific Observation Experimental Station for Drought Resistance and Salt Tolerance of Wheat in Northwest of China; the Basic Research Funding for Public Welfare Research Institutes of Xinjiang Uygur Autonomous Region (KYGY2016117)