不同水、氮处理对济麦20产量和蛋白质品质的影响

以强筋小麦济麦20为材料,在防雨棚肥水控制池条件下,研究了不同灌水和施氮处理对小麦产量和蛋白质品质的影响。结果表明,开花期灌水有利于抑制小麦生育后期旗叶叶绿素的降解,提高叶片含氮量,延长旗叶功能期;开花期灌水和灌浆期灌水有利于小麦产量和千粒重的提高,以春季灌3水(春5叶露尖+开花+灌浆)最高;在180kg.N/hm2条件下,籽粒产量及千粒重、容重和穗粒数均高于270kg.N/hm2的处理,对穗粒数的影响达显著水平。籽粒蛋白质及各组分的含量,除球蛋白外,均以B3处理(灌春2叶露尖水和春5叶露尖水)最高;增施氮肥有利于谷蛋白含量的提高。籽粒蛋白质产量以B4处理(春5叶露尖水+开花水+灌浆水)最高,与B2处理(春5叶露尖水+开花水)差异不显著;180kg.N/hm2处理的蛋白质产量高于270kg.N/hm2处理。在本试验条件下,180kg/hm2的施氮量处理结合春5叶露尖灌水和开花期灌水有利于强筋小麦产量和品质的共同提高。     

灌水和生长调节剂对有色小麦产量和品质的影响

以有色小麦皖麦38、绿麦1号和kz6061为材料,在大田条件下,研究灌水和生长调节剂对有色小麦产量和品质的影响。结果表明,灌水处理对有色小麦千粒重、容重、籽粒产量和蛋白质产量影响不显著,灌3水较灌2水处理显著提高有色小麦醇溶蛋白含量,而显著降低干、湿面筋含量。不同粒色小麦的籽粒产量和蛋白质产量差异显著,kz6061的籽粒产量和蛋白质产量均显著高于皖麦38和绿麦1号。蛋白质及其组分含量、沉降值、面筋含量和面筋指数在不同粒色小麦中差异显著,沉降值和面筋指数以皖麦38最高,干、湿面筋含量以kz6061最高。生长调节剂处理对皖麦38的清蛋白和球蛋白,绿麦1号的球蛋白,kz6061的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均有一定影响,对有色小麦面筋指数亦有显著影响。     

灌水量对不同小麦品种籽粒品质、产量及土壤硝态氮含量的影响

选用强筋小麦济麦20和中筋小麦泰山23两个品种，在大田条件下设置不灌水（0mm）、灌水180mm，240mm和300mm4个处理，研究了灌水量对籽粒品质和产量及土壤硝态氮含量的影响。结果表明，灌水180mm和240mm的处理比不灌水和灌水300mm的处理提高了强筋小麦济麦20的籽粒谷蛋白含量、谷蛋白含量／醇溶蛋白含量比值（谷／醇比值）、谷蛋白大聚合体（GMP）含量和湿面筋含量，延长了面团稳定时间，改善了籽粒品质；中筋小麦泰山23的不灌水处理的籽粒蛋白质含量高于灌水180mm，240mm和300mm的处理，但是GMP含量、湿面筋含量和面团稳定时间各处理间无显著差异。两品种的籽粒产量均以灌水240mm的处理最高，但泰山23灌水180mm的处理与灌水240mm的处理无显著差异。随灌水量增加，土壤中的硝态氮向深层土壤的淋溶增加。本试验条件下，综合考虑品质、产量和土壤中硝态氮的淋溶，济麦20和泰山23可供生产中参考的灌水量分别为180～240mm和180mm。     

灌水时期和比例对不同品种小麦产量及加工品质的影响

在自动防雨棚池栽条件下,研究不同灌水时期和灌水比例对强筋小麦济麦20和中筋小麦中麦8两个品种产量性状和加工品质的影响。结果表明,灌水比例为1∶3的处理（B1：春2叶灌300m3.hm-2＋春5叶灌900m3.hm-2）和3∶1的处理（B4：春5叶灌900m3.hm-2＋开花期灌300m3.hm-2）有利于减少旗叶中脯氨...     

雨养条件下不同筋力小麦品种籽粒形态、品质性状及产量要素分析

为明确雨养条件下不同筋力类型小麦品种品质性状、产量要素构成和籽粒形态间的关系,于2017—2020年小麦生长季开展田间试验,选用黄淮海地区主推的5个强筋小麦品种和11个中筋小麦品种为材料,采用近红外光谱分析技术测定籽粒吸水率、硬度、容重、沉降值、蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、面团稳定时间、延伸性、最大抗延阻力,并采用种子图像分析技术测定籽粒长度、宽度、厚度、面积等主要形态指标,分析不同品种籽粒形态、品质性状及产量要素的相关性。结果表明,对16个供试小麦品种的综合品质进行聚类分析,共划分为5种类型,三年度中Ⅴ类小麦品种(师栾02-1、济麦20和泰科麦33)品质指标显著高于其余类小麦品种,其中,强筋小麦品种济麦20产量显著高于其余强筋小麦品种,中筋小麦品种烟农999、泰麦1918、烟农173产量显著高于其余中筋小麦品种,且泰麦1918品质较好且较稳定。小麦籽粒形态(籽粒长度、宽度、厚度、面积)和千粒重呈显著正相关关系,而二者与小麦品质性状呈显著负相关关系。综上考虑,强筋小麦品种济麦20和中筋小麦品种泰麦1918是适宜半湿润偏旱的鲁东地区雨养条件下种植的高产优质小麦品种,近红外光谱分析技术与种子图像分析技术的综合利用可作为小麦品质检测的有效技术方法。本研究结果可为鲁东地区高产优质小麦品种的筛选与品质分析鉴定提供理论依据。     

黄淮北片限水灌溉对小麦品质性状的影响

为明确限水灌溉对小麦品质性状的影响,以不同灌水量为主处理,11个小麦品种为副处理,于2017—2020年在山西临汾开展裂区试验,研究不同灌水量对冬小麦品质性状的影响。结果表明,在0.0、75.0、150.0 mm灌水量下,千粒重、蛋白质含量、湿面筋含量、延展性均随灌水量的增加而下降,而不同灌水量处理间的容重、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积无显著差异;不同灌水量下不同试验年度的各品质性状整体存在极显著差异,品质性状在2019—2020年度间优于2018—2019,2018—2019年度优于2017—2018。在0.0～150.0 mm灌水量区间内,各品质性状的变异系数总体表现为面团品质均值>面粉品质均值>籽粒品质均值,0.0 mm灌水量品质性状的变异系数均小于75.0、150.0 mm灌水量,千粒重、容重、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积性状的变异系数均随灌水量的增加而增大。在0.0～150.0 mm灌水量区间内,品质性状与蛋白质含量的相关性表现为：千粒重、容重与蛋白质含量呈线性负相关,湿面筋含量、延展性、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、...     

施氮水平对小麦子粒蛋白质组分和加工品质的影响

选用两个优质小麦品种烟农15号和济麦19号,研究了施氮水平对小麦子粒蛋白质组分和加工品质的影响。田间试验设4个施氮水平,即N.0、120、240和360.kg/hm2。结果表明,施用氮肥对子粒发育前期清蛋白和球蛋白含量有明显的提高效应,但随子粒灌浆充实,这种效应逐渐削弱,到成熟期,施氮处理虽能提高子粒清蛋白和球蛋白的含量,但不同施氮水平间无明显差异。施用氮肥还能显著地提高子粒醇溶蛋白和麦谷蛋白的含量,尤其是子粒麦谷蛋白的含量,使子粒麦谷蛋白/醇溶蛋白比值提高。试验还表明,施用氮肥能明显提高子粒湿面筋含量,延长面团形成时间、面团稳定时间和断裂时间。综合分析看出,子粒醇溶蛋白和麦谷蛋白的含量以及麦谷蛋白/醇溶蛋白比值是影响小麦加工品质的重要因素,可以作为小麦品质育种中亲本及后代材料的选择、评价和优质栽培技术评价的依据。     

灌水时期和施用硫锌对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

以强筋小麦济麦20为材料,在防雨棚池栽条件下,研究了灌水时期以及施用硫肥和锌肥对小麦产量和品质的影响。结果表明,小麦生育后期灌水,有利于抑制旗叶叶绿素的降解,提高了旗叶叶片含氮量,延长了旗叶的功能期,以开花期灌水最显著;施硫肥和锌肥也能减缓旗叶的衰老。籽粒产量、容重、千粒重和穗粒数均随灌水时期的推迟而增加,以开花期灌水产量最高,各灌水处理间差异显著,总穗数以春生5叶期灌水处理最高;硫肥和锌肥处理对籽粒产量及其构成因素没有显著影响。籽粒总蛋白质含量和蛋白组分,除醇溶蛋白外,均随灌水时期的推迟而降低,以春生2叶期灌水含量最高;施硫肥能够显著提高籽粒总蛋白质含量和谷蛋白含量,锌肥作用差异不显著。在干旱条件下,春生5叶期灌水有利于强筋小麦籽粒产量和蛋白质含量的共同提高。     

施氮量对不同品质类型小麦产量和加工品质的影响

为了明确施氮量与不同品质类型小麦的产量和品质的关系,选用强筋小麦济麦20、 皖麦38和中筋小麦京冬8、 中麦8共2种品质类型4个小麦品种,研究了施氮量对其产量性状和加工品质的影响。结果表明,在施氮量N 0-360 kg/hm2的范围内,增加氮肥用量可以有效缓解叶绿素降解,抑制旗叶全氮含量降低,缓解叶片衰老,延长旗叶功能期; 强筋小麦品种比中筋小麦品种旗叶叶绿素含量和氮素含量下降缓慢。子粒产量和蛋白质产量随施氮量的增加逐渐提高,施氮N 270 kg/hm2时达到最大值,增加到360 kg/hm2时子粒产量和蛋白质产量均开始下降。强筋小麦蛋白质产量和子粒产量高,中筋小麦穗数、 穗粒数多,千粒重高。施氮有利于子粒出粉率、 硬度、 蛋白质含量和沉降值的提高。施氮N 180 kg/hm2时可以显著延长面团形成时间和稳定时间,降低吸水率,面包总体评分最高。强筋小麦硬度大,蛋白质含量、 出粉率和沉降值高,面团形成时间和稳定时间长,面包体积大、 评分高。     

水分调控对两种筋力型小麦品种籽粒淀粉糊化特性的影响

在池栽、防雨条件下，研究了不同灌水对两种筋力型小麦品种淀粉糊化特性的影响。结果表明，两种筋力型品种间淀粉粘度参数差异达0．01显著水平，强筋型品种豫麦34稀懈值、糊化温度低于弱筋型品种豫麦50，而最终粘度、反弹值、高峰粘度和低谷粘度大于豫麦50。水分调控对两种筋力型品种淀粉糊化特性有显著的影响，豫麦50主要粘度参数以灌4水处理和抽穗期灌1水处理较好，灌拔节1水处理较差；而豫麦34以灌1水处理较好，灌4水处理较差，其中拔节期灌1水与抽穗期灌1水差异不显著。分析两品种粘度参数之间的关系，豫麦50主要粘度参数间达显著相关水平，而豫麦34多数粘度参数间相关不显著，在栽培措施上豫麦50比豫麦34具有同步提高淀粉品质的可能性。     

追氮量对不同品质类型小麦产量和品质的调节效应

以不同品质类型的4个小麦品种为试验材料,采用二因素随机区组设计,研究了品种和氮肥运筹对产量和品质的影响。结果表明,在底肥相同的条件下,在一定范围内增加追施氮肥,产量显著提高。增施氮肥可显著提高各品种子粒蛋白质含量。除吸水率外,不同品种各项品质指标均随施氮量增加而提高,处理间差异显著。B2和B3(增加追施氮肥)的拉伸度、拉伸面积、面包体积和面包评分均显著优于B1(未追施氮肥)。子粒蛋白质含量与其它14项品质指标呈正相关。吸水率、沉降值、形成时间、稳定时间、拉伸阻力、拉伸比值、最大拉伸阻力、最大拉伸比值、拉伸面积、面包体积、面包评分等11项指标间存在显著或极显著的正相关关系。试验结果表明,强筋小麦品种并非各项品质性状均优于中筋小麦品种。     

Comparing Small‐Scale Testing Methods for Predicting Wheat Gluten Strength Across Environments

Gluten strength is the main factor determining the rheological and processing properties of wheat. Rapid, small‐scale tests that can indirectly predict gluten strength are extremely important for wheat‐breeding selection, particularly when using pedigree methodology. The efficiency and reliability of three small‐scale tests (SDS sedimentation volume [SDSS], swelling index of glutenin [SIG], and lactic acid retention capacity [LARC]) across three environments (E1, no stress; E2, drought stress; and E3, heat stress) were evaluated by using 15 common wheat and nine durum wheat cultivars. In the case of common wheat, SIG highlighted its advantage for predicting gluten strength, even under stress environments, compared with LARC and SDSS, whereas SDSS showed the best relationship with bread loaf volume. For durum wheat, SIG showed the best predicting value in E1 and E3; however, under drought stress, SDSS, SIG, and LARC all lost their good ability for predicting gluten strength in durum wheat, which needs further investigation. Also, the comparison between two mixograph parameters (mixograph peak time and mixograph peak integral) for predicting gluten strength and the suitability of testing SIG and LARC with whole meal (or semolina) instead of refined flour were also investigated.     

Exploring Functionality of Hard and Soft Wheat Flour Blends for Improved End‐Use Quality Prediction

Blending wheat or flour to meet end‐use requirements is a critical part of the production process to deliver consistent quality products. The functionality of commercial Canadian hard red wheat flour (HWF) and soft red wheat flour (SWF) blends with ratios of 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, and 0:100 (HWF/SWF, w/w) was investigated with new and standard methods to discern which functional properties may be indicators of bread quality and processing performance. Rheological characteristics including farinograph water absorption behavior, dough development time (DT), stability, extensigraph extensibility, and gluten aggregation of wheat flours were significantly influenced by the proportion of HWF in blends of SWF and HWF (P < 0.05). The SWF content in the blends had negative linear relationships with the protein content, lactic acid solvent retention capacity, water absorption, and GlutoPeak peak torque. Polynomial relationships were observed for sodium dodecyl sulfate sedimentation volume, DT, stability, extensibility, resistance, GlutoPeak peak time, and bread loaf volume with the amount of SWF in blends. The results indicate that linear responses may be more closely tied to protein content, whereas polynomial responses may be more indicative of protein quality and baking performance. The GlutoPeak peak time was sensitive to the addition of HWF in the blends, showing a significant change in gluten aggregation kinetics between the 0 and 25% HWF samples. Principal component analysis (PCA) confirmed that GlutoPeak peak time was a significant factor in differentiating the 0% HWF. Protein secondary structures identified in the final baked bread were also PCA factors differentiating the 0% HWF sample. Although the 0% bread sample did not deviate from the observed polynomial trend for bread loaf volume, the differences in bread protein secondary structures may translate into differences in processing tolerance in commercial settings.     

追氮时期对不同粒色类型小麦产量和品质的影响

为了研究追施氮肥时期对不同粒色类型小麦产量和品质的影响,以白粒小麦、黑粒小麦、绿粒小麦各两个品种为材料在大田里进行不同追氮时期的试验。结果表明,春5叶追氮在提高小麦的子粒蛋白及组分含量方面要优于春2叶追氮。绿粒小麦、黑粒小麦的子粒蛋白质含量显著高于本试验所选的白粒小麦,且通过追氮时期的后移可以拉大这种差距。追氮时期对加工品质的影响不存在品种差异,各品种春5叶追氮处理的结果均高于春2叶。追氮时期对不同粒色类型小麦的形成时间和稳定时间的影响较小,但它会影响黑粒小麦的沉降值和湿面筋含量,所以氮肥运筹对黑粒小麦加工品质的改善有一定意义。和春2叶追氮相比,春5叶追氮更有利于提高小麦的产量,绿粒小麦和白粒小麦的产量及相关指标受追氮时期的影响相对较大,黑粒小麦受追氮时期的影响较小。     

Evaluation of Various Baking Methods for Polished Wheat Flours

Flour qualities of polished wheat flours of three fractions, C‐1 (100–90%), C‐5 (60–50%), and C‐8 (30–0%), obtained from hard‐type wheat grain were used for the evaluation of four kinds of baking methods: optimized straight (OSM), long fermentation (LFM), sponge‐dough (SDM) and no‐time (NTM) methods. The dough stability of C‐5 in farinograph mixing was excellent and the maturity of polished flour doughs during storage in extensigraph was more improved than those of the commercial wheat flour (CW). There were no significant differences in the viscoelastic properties of CW dough after mixing, regardless of the baking method, while those of polished flour doughs were changed by the baking method; this tendency became clear after fermentation. The polished flours could make a better gluten structure in the dough samples after mixing or fermentation using LFM and SDM, as compared with other baking methods. Baking qualities such as specific volume and storage properties of breads from all polished flours made with SDM increased more than with other methods. In addition, viscoelastic properties of C‐5 and C‐8 doughs fermented by SDM were similar to those of CW, and the C‐5 breadcrumb showed softness similar to that of the CW. Also, SDM could make C‐5 bread with significantly higher elasticity and cohesiveness after storage for five days when compared with CW bread. Therefore, SDM with long fermentation, as compared with other baking methods, was considered suitable for use with polished flours to give better effects on dough properties during fermentation, resulting in more favorable bread qualities.     

微咸水灌溉对土壤盐分平衡与作物产量的影响

河北低平原淡水资源短缺,微咸水资源丰富,合理开发利用微咸水已经成为缓解水资源供需矛盾的重要途径之一。本研究于2011—2015年在河北省沧州市中国科学院南皮生态农业试验站进行,以冬小麦和夏玉米一年两熟种植体系为研究对象,开展了河北低平原区实施微咸水灌溉对冬小麦及下茬作物夏玉米产量及灌溉对土壤盐分周年平衡的影响。2013—2014年冬小麦灌溉处理设雨养旱作处理(CK)、拔节期淡水灌溉1水(F1)、拔节期用2 g·L~(-1)、3 g·L~(-1)、4 g·L~(-1)、5 g·L~(-1)的微咸水灌溉1次(B21、B31、B41、B51)、拔节期和灌浆期用淡水灌溉(F2)、拔节期用3 g·L~(-1)的微咸水+灌浆期用淡水灌溉(B31F1)、拔节期用淡水+灌浆期用3 g·L~(-1)微咸水灌溉(F1B31)、拔节期和灌浆期都用3 g·L~(-1)的微咸水灌溉(B32)、拔节期、抽穗期和灌浆期都用淡水灌溉(F3)。2014—2015年根据上年度的试验结果对试验处理进行了精简,冬小麦灌溉处理设CK、F1、B31、B41、B51、B42(拔节期和灌浆期都用4 g·L~(-1)的微咸水灌溉)。结果表明,一般年型下冬小麦生育期灌溉2水就能获得高产和稳产,平均产量为6 593.4 kg·hm~(-2)。利用小于5 g·L~(-1)的微咸水灌溉,与淡水灌溉相比,不会造成冬小麦产量降低,灌溉1次微咸水比雨养旱作处理增产10%~30%,可用微咸水替代1次淡水。微咸水灌溉条件下冬小麦收获时土壤盐分有所积累,表层土壤含盐量大于1 g·L~(-1),影响下茬玉米的出苗和生长,但夏玉米播种后用675~750 m3·hm-2淡水灌溉可满足耕层淋盐需求,达到玉米生长的安全阈值,与淡水灌溉处理的玉米产量相比不减产。利用夏季降雨,可使土壤盐分得到淋洗,当夏季降雨量大于300 mm时,冬小麦微咸水灌溉下土壤盐分达到周年平衡。沧州地区73%以上的年份,夏季降雨量大于300 mm,为土壤淋盐创造了条件,保证了微咸水替代一次淡水灌溉的安全性。