安徽省小麦品质性状分析与评价
2022-10-26张琪琪万映秀曹文昕刘方方张平治
张琪琪,万映秀,曹文昕,李 炎,刘方方,李 耀,张平治
(1.安徽省农业科学院 作物研究所,安徽 合肥 230031; 2.农作物品质改良安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031)
小麦是我国主要粮食作物之一,小麦籽粒品质对面粉及其深加工有重要影响。受基因型、栽培措施、生态环境如土壤类型、温度、降水量等因素影响,不同地区小麦籽粒品质性状差异较大。结合农业部开展的全国小麦品种品质检测工作,昝香存等、齐琳娟等、胡学旭等分别对2003—2005年、2004—2011年、2006—2015年全国小麦品质状况进行了系统分析,明确了我国小麦品质在年际间、区域间的变化特征。此外,关二旗等、班进福等、卢洋洋等、张影全等、张礼军等分别对黄淮、冀中、冀南、豫北、西北等区域小麦品质状况进行了分析,明确了区域小麦品质差异和利用潜力。 农业部谷物品质监督检验测试中心对安徽省2004—2011年抽检小麦品质的结果表明:安徽省小麦蛋白质含量、湿面筋含量呈现从北向南逐渐下降的趋势, 且因年际间品种变化较大,品质波动幅度也较大。安徽北部地区适宜发展中强筋和中筋小麦,安徽沿淮、 沿江地区适宜发展中筋或弱筋小麦(表1)。
表1 安徽省小麦主产县(市、区)抽检样品分布
小麦也是安徽最大的粮食作物,近年来安徽省小麦面积、单产、总产继续保持全国小麦主产省第3~5位次,为国家粮食安全做出了重要贡献。随着生活水平的提高和饮食结构的改善,特别是城镇化的发展,人们对优质小麦及其加工制品需求激增,而我省目前的小麦质量远不能满足市场需求。常莹莹等对强筋小麦在黄淮区域的品质表现进行了分析,结果表明,不同被测指标达到我国二级小麦标准的达标率以安徽省最低。
为了准确掌握安徽省小麦品质状况,对品种布局进行探索性研究,特开展了我省主产区小麦品质抽样、检测工作,对品质性状及区域、年度间差异进行了分析和评价。
1 材料与方法
1.1 材料
样品采集主要从安徽省33个小麦主产县(市、区)选择种植面积较大的品种,要求抽样大户种植小麦面积在6 667 m以上,为确保所抽取的小麦品种品质具有代表性,每品种在同一地块或粮堆的4个不同取样点进行取样,每个点取样1.5 kg。每份样品合计6 kg,独立包装,不同品种间不能混杂。涉及年份含2011年、2015年、2016年、2018年、2019年。
1.2 检测指标及方法
样品收到后及时晾晒清理(水分含量控制在11%~13%),并拣去秕、碎粒和其他杂质。采用GHCS-1000小麦玉米容重器检测了籽粒容重。采用FOSS(瑞典)1241型近红外谷物分析仪分析了样品水分、粗蛋白质(干基)。采用Perten 公司SKCS4100单籽粒谷物特性测定仪测定硬度指数和千粒重。根据籽粒硬度类型用一定量去离子水浸润18 h,软质麦和混合麦调节含水量至14.0%~14.5%,硬质麦调节含水量至15.0%~15.5%,用MLU-202型Buhler磨粉机制粉,出粉率约60%,过80目筛,面粉混匀后,置于封口塑料袋中,阴凉处保存。采用Perten公司GM2200面筋质测定系统测定了湿面筋含量。采用德国Brabender公司810108粉质测定仪检测了面团粉质特性。
1.3 品种分类标准
籽粒容重参照GB 1351—2008分类,硬度指数、蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间等品质指标按照GB/T 17320—2013分类。
2 结果与分析
2.1 小麦样品总体品质与年度间变化情况
2.1.1 籽粒品质分析
从表2可以看出,抽检样品的籽粒容重年度间变异系数最小,为2.9%;5年平均值为794 g·L,且各年度小麦样品平均容重均在770 g·L以上,达到国家二等麦标准(GB 1351—2008)。5年抽检样品的小麦千粒重平均值为40.7 g,变化范围为31.5~51.2 g,变异系数为8.6%。容重、千粒重年度间变化趋势相同,受气候因素影响,2016年、2018年度数值均偏低。5年抽检样品的小麦硬度指数平均值为51.7,变幅较大,为9.7~85.3,变异系数为34.6%。2015年、2016年均值低于50。5年抽检样品的小麦蛋白质含量平均值为13.4%,变异系数为7.4%;除2015年平均值为11.7%,其余年份平均值均大于13.0%,达到国家中强筋小麦标准。
表2 安徽省小麦主产县(市、区)抽检样品籽粒品质性状
2.1.2 加工品质分析
5年抽检样品的湿面筋含量变幅为15.6%~58.2%,平均值为28.1%。其中2019年平均值为28.6%,达到中强筋小麦标准;2011年、2018年平均值分别为30.9%和31.3%,达到强筋小麦标准。2015年平均湿面筋含量最低,达到弱筋小麦标准。5年抽检样品的吸水率变幅为45.3%~73.0%,平均值为59.2%,变异系数为6.0%。其中,2018年、2019年吸水率平均值为61.7%和62.4%,达到强筋小麦标准。2016年吸水率平均值达到中强筋小麦标准。5年抽检样品的稳定时间变幅为0.2~23.3 min,平均值为5.7 min。在所有检测指标中,其变异系数最大,为66.2%。2016年、2018年稳定时间平均值为6.5和6.2 min,达到中强筋小麦标准(表3)。
表3 安徽省小麦主产县(市、区)抽检样品加工品质性状
2.1.3 综合指标达标情况
5年所有抽检的336份样品中,综合指标对照GB/T 17320—2013,达标样品合计117份,达标比例为34.8%。达到弱筋小麦标准的样品共2份,达到中筋小麦标准的样品共69份,达到中强筋小麦标准的样品共27份,达到强筋小麦标准的样品共19份。其余219份样品综合指标未达标。达标样品数量以2019年最多,其次为2018年、2011年和2016年;2015年仅有1份样品达到弱筋标准。
2.2 小麦主产县(市、区)品质比较
2.2.1 样品区域分布情况
累计5个年度,共抽检样品336份,涵盖宿州市、阜阳市、亳州市、滁州市、蚌埠市、六安市、淮北市、淮南市及合肥市等9市33个县(区)(表4)。
表4 安徽省不同县(市、区)小麦抽检样品品质比较
续表4 Continued Table 4
续表4 Continued Table 4
2.2.2 五年抽检样品各单项指标平均值在地区间的变异情况
抽检地区中,阜南县、裕安区及金安区籽粒容重较低,小于770 g·L,未达到国家二等小麦标准。界首市、颍州区、烈山区等24个县区该指标均大于790 g·L,达到国家一等小麦标准。其余6县(市、区)籽粒容重均达到国家二等小麦标准。
界首市、天长市、潘集区、埇桥区、五河县、烈山区、固镇县、怀远县、蒙城县、阜南县、谯城区等11个县(市、区)抽检样品的硬度指数超过60,达到国家中强筋小麦标准;长丰县、阜南县、裕安区、颍东区、金安区、定远县、颍泉区、泗县及颍上县等9个县(市、区)抽检样品的硬度指数小于50,达到国家弱筋小麦标准。
五河县、颍东区及潘集区抽检样品的粗蛋白质含量分别低于12.5%,达到国家弱筋小麦标准;烈山区、金安区、太和县、颍泉区、天长市、裕安区等6个县(市、区)抽检样品的粗蛋白质含量大于14.0%,达到国家强筋小麦标准;另有16个地区该项指标大于13.0%,达到国家中强筋小麦标准。
湿面筋含量最低的区域为潘集区和五河县,分别为25.0%和25.2%,达到国家弱筋小麦标准;涡阳县、濉溪县、谯城区、太和县等16个区域该项指标大于30.0%,达到国家强筋小麦标准;界首市、泗县、凤阳县等6个区域该项指标大于28.0%,达到国家中强筋小麦标准。
颍州区吸水率检测值为55.3%,达到国家弱筋小麦标准;烈山区、界首市、天长市等8个地区该项指标大于60%,达到国家强筋小麦标准;五河县、凤阳县、颍上县等17个地区该项指标大于58%,达到国家中强筋小麦标准。
裕安区及阜南县抽检样品的稳定时间仅为2.6 min和2.9 min,达到国家弱筋小麦标准;五河县、颍泉区该项指标超过8 min,达到国家强筋小麦标准;界首市、颍州区等13个地区该项指标超过6 min,达到国家中强筋小麦标准。
2.2.3 达标样品在地区间的分布
2份达到弱筋小麦标准的样品分别来自阜南县和长丰县。46份达到中强筋、强筋标准的品种来自6个市级地区,分别为宿州市11份、阜阳市10份、亳州市8份、淮北市8份、滁州市5份、蚌埠市3份;其中单县达标样品数量最多的是濉溪县,中强筋和强筋样品各有4份;蒙城县也有7份样品达到中强筋以上标准。
2.3 品种品质表现的区域差异
5年抽检样品涉及的品种数较多,总计103个,达到中筋标准的品种最多,有37个,占总品种数的35.92%。达到弱筋标准的仅有2个品种,占总品种数的1.94%。达到强筋标准的品种数为17个,占总品种数的16.50%;达到中强筋标准的品种数为18个,占总品种数的17.48%。其他品种29个。
抽样数量最多的品种为烟农19,共38份,在5市12个县区都有种植。该品种主要缺陷为湿面筋含量较低,平均值为26.57%。达到中强筋标准的样品有6份,各年度均有分布,来自于蚌埠市固镇县、怀远县及宿州市泗县、埇桥区、亳州市蒙城县等;达到强筋标准的样品有1份,来自蒙城县岳坊镇2016年抽检样品。其次为济麦22,在6市12个县区都有种植,该品种硬度指数和湿面筋含量较高,但其余各品质指标并不协调,主要受稳定时间较低影响,仅有3份样品达到中筋标准,其余16份样品均未达标。达标优质强筋标准的品种主要是安科157、安1302、镇麦9号、镇麦168、新麦26等。
3 讨论与结论
3.1 抽检样品的分类
从单项指标的变异情况来看,容重达标比例最高,且区域间、年度间变异系数均较小。从单项品质性状的分类情况来看,达到中筋小麦标准的比例最高,均在69%以上,但综合指标达标率仅为20.5%,这一问题说明各单项品质指标并不协调,品质性状不均衡。达到弱筋小麦标准的单项指标比例最低,尤其是湿面筋含量达标比例仅为19.6%,这也是限制弱筋小麦检出比例的重要原因。湿面筋含量、籽粒蛋白质含量、吸水率、硬度这4项指标均有58%以上的比例可以达到中强筋标准,然而籽粒蛋白质含量达到强筋的比例(14.0%)却大幅减少,因此获得更高籽粒蛋白质含量今后仍是发展优质强筋小麦迫切需要解决的问题。此外,同步提高蛋白质含量和质量、延长稳定时间也是小麦品质改良的主要方向。
综合指标中,达到中筋小麦标准的样品数量最多,这种以中筋小麦为主的品质结构与我国以传统面食为主的状况相适应。但达到优质中强筋以上标准的样品比例仅为13.7%,达到弱筋小麦标准的样品少之更少,比例不足0.6%,这一现状与消费者对小麦类食品多样化的需求存在较大矛盾。
3.2 达标样品年度间差异
从抽检样品的各年达标情况来看,对照GB/T 17320—2013,2015年所有抽检样品综合指标无一达标。结合气象因素,2015年5月安徽省平均日照时数为126 h,较常年同期偏少64 h,为2003年以来最少,对于蛋白质积累十分不利,因此,当年度抽检样品粗蛋白质含量明显偏低;受成熟期连阴雨影响,田间穗发芽现象严重,10个样品的降落数值检测结果也较低。其余年份达标样品数量以2019年最多,年度达标比例总体呈上升趋势,这可能与安徽省农业供给侧结构性改革及品牌粮食政策的落实到位有关,优质品种选用面积较以往大幅增加。
3.3 品种差异与优质品种区域布局
近年来,随着安徽省小麦良种招标制度的取消,生产上的推广品种数量日益增多。同一小麦品种在不同地域、不同年份种植,由于受生态环境因素的影响,品质也会表现出明显的差异。李艳敏等对在安徽省种植小麦品种中筛选出扬麦 23、涡麦 182、周麦 28、安科 157 和宿 4095 等面包评分较高的小麦品种。张向前等通过研究相同施肥水平下不同弱筋小麦品种在安徽3个主要生态区产量和主要品质性状的差异可达显著水平;相同弱筋小麦品种在不同区域种植,蛋白质含量、湿面筋含量、硬度指数和沉淀值指标变化显著。
从抽检结果来看,生产上大面积推广的烟农19、济麦22等,年度间、区域间品质表现不尽相同,品质稳定性也有待提高,尤其是与面粉加工特性密切相关的稳定时间较短,难以达到优质中强筋水平。抽检的镇麦9号、镇麦168等品种连年品质表现均达到中强筋甚至强筋标准。此外,安徽省近年来新审定的安科157、安1302及安科1303等品种,在2018年、2019年抽检结果也均达到了优质品种标准,值得进一步推广。同时,应注重加强配套高产保优栽培技术,充分发挥其增产增效潜力。
2011年农业部小麦专家指导组在《中国小麦品质区划与高产优质栽培》区划意见中提出,安徽省淮北麦区适宜发展强筋麦、江淮麦区适宜发展弱筋麦。此意见主要是依据各区域间的综合气候条件和土壤条件的差异提出的。从抽检样品的检测结果来看,达到优质中强筋标准的样品也主要集中在安徽省宿州市、阜阳市、亳州市、淮北市、滁州市等沿淮淮北麦区。但在市级区域内,各县(区)间品种品质性状变化趋势不尽相同。以阜阳市为例,该市所辖阜南县、颍东区、颍泉区、颍上县抽检样品的平均籽粒硬度均低于50,尤其是阜南县平均硬度指数仅为36,较为适宜软质小麦的发展。而临泉区、界首市、太和县等区域抽检样品硬度指数偏高,籽粒蛋白质含量等其他参数也均达到或接近优质中强筋小麦标准。地处沿淮一带的淮南市、六安市及滁州市部分县区等,小麦灌浆期降雨多、光照少,不利于蛋白质的积累;受抽穗扬花期、收获期降水频繁,赤霉病及穗发芽发生风险较大,且此类隐性灾害近年来有加重趋势,笔者建议该区域应以发展中筋小麦为主攻目标。
通过5年的样品抽检,安徽省小麦品质情况整体有待提高,优质品种的区域分布应当进一步细化,尤其是针对优质专用小麦的品种布局,应该在深刻认识优质强、弱筋小麦的生态、生理和遗传特性的基础上,根据区域气候、土壤、地力、产量水平及病虫害情况等,合理选择优质品种,确定适宜的耕作和种植方式。比较而言,优质强筋小麦要求蛋白质含量高、面筋强,这与生产上追求高产目标相一致;而优质弱筋小麦要求蛋白质含量低、面筋弱,后期必须控施氮肥,与生产目标有所背离,尚存在一定困难。但在个别县区内,软质专用小麦生产仍值得尝试开展。