Protein and lysine content, grain yield, and other technological traits in durum wheat under Mediterranean conditions

A major problem for durum wheat production in the Mediterranean region is yield fluctuation. This fluctuation is a result of year-to-year variation in precipitation and heat stress during grain growth, which is typical of the Mediterranean climate. Both yield stability and good quality are needed in adapted durum wheat ideotypes. Ten durum wheat cultivars differing in drought resistance were grown during 1998, under both rainfed and irrigated conditions, at three sites in southern Spain. The main traits studied were protein and lysine content, grain yield, test weight, SDS sedimentation, semolina color, and grain vitreousness. Results show a high influence of site on all traits. Only test weight (TW), SDS sedimentation, grain vitreousness, and protein per kernel appeared to be determined also by cultivar effect. Vitreousness was positively correlated with TW (r = 0.48**) and semolina color (r = 0.46**). An inverse relationship was found between grain yield and protein content. Regression of cultivar mean values of protein content and grain yield showed a negative correlation (r = -0.72***), probably due to dilution of protein by non-nitrogen compounds and reduced starch accumulation in the grain under drought conditions. Lysine content was negatively associated with protein content (r = -0.86***), indicating the difficulty of a simultaneous breeding for both characteristics.     

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、...     

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。     

花后土壤干旱和渍水对不同专用小麦籽粒品质的影响

在温室盆栽条件下,以4个籽粒蛋白质含量不同的小麦基因型为材料,研究了花后土壤干旱(SRWC=45%～50%)、渍水和适宜水分条件(SRWC=75%～80%)下小麦籽粒主要品质特性。干旱显著提高各品种籽粒蛋白质含量、谷蛋白含量及谷蛋白/醇溶蛋白比值,并显著提高面粉干/湿面筋含量。渍水显著降低了籽粒谷蛋白含量及谷蛋白/醇溶蛋白比值。干旱和渍水均显著降低籽粒淀粉产量和支链淀粉含量,直链淀粉含量提高,从而不同程度地降低籽粒直/支链淀粉比。干旱和渍水对各品种籽粒面筋指数、沉降值和降落值的影响因品种而异。与对照相比,干旱和渍水下小麦籽粒各品质性状间的相关性降低,表明土壤水分逆境下各籽粒品质特征值与正常水分条件下差异明显,从而改变了专用小麦的籽粒品质特性。     

氮磷配施对“济麦22”小麦产量及品质的影响

通过田间试验研究了氮磷配施对超高产冬小麦"济麦22"产量及磨粉品质、糊化特性、面团流变学特性及烘焙品质等的影响。结果看出,容重、出粉率与磨粉品质呈显著正相关;峰值粘度和峰值时间对面粉糊化特性影响显著;湿面筋含量、沉降值与面团流变学特性指标呈显著或极显著正相关,且对烘焙品质的影响显著。产量和品质的大部分指标随施氮磷量的增加而发生显著变化,氮磷肥对产量和品质的互作效应显著。施N 300 kg/hm2、P 150kg/hm2处理可获得超高产,且容重、出粉率、湿面筋含量、沉降值及面团稳定时间均显著高于其它处理,表现出较好的磨粉品质和烘焙品质。表明在本试验条件下,该施肥量是济麦22优质超高产的最佳施肥模式。     

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。     

氮素水平对单作和间套作小麦玉米品质影响的比较研究

以间套作小麦玉米、单作小麦和单作玉米为研究对象 ,研究了在间套作和单作条件下氮素水平对小麦、玉米品质的影响。结果表明 ,间套作小麦和单作小麦相比具有明显的间套作品质优势 ,且间套作小麦表现出明显的边行品质优势。在相同施氮水平下 ,间套作小麦的蛋白质含量、沉淀值、干、湿面筋含量等品质指标均明显高于单作小麦 ,施氮水平显著改善单作和间套作小麦的品质指标 ;而间套作玉米和单作玉米相比则表现出明显的间套作品质劣势 ,在相同施氮水平下 ,间套作玉米的蛋白质含量、脂肪含量、百粒重等品质指标明显低于单作玉米 ,施氮水平显著改善间套作玉米的蛋白质含量、脂肪含量、百粒重等品质指标。     

茬口和施氮水平对小麦品质性状及其变异系数的影响

通过在山西省临汾市尧都区建立夏季小麦收获后复播大豆、油葵、玉米和夏季休闲4个茬口,进行不同茬口、施N水平对下季种植的小麦品质性状及其变异系数的研究.结果表明:小麦千粒重、容重、蛋白质含量、沉降值及湿面筋品质性状等各茬口问存在差异,大豆茬口可较好地协调各品质性状.千粒重和容重在休闲茬口中均以高N水平(E、F)较高,而在其他茬口中则以低N水平较高;蛋白质含量、沉降值和湿面筋3个性状在4个茬口中的平均值则以高N水平(E)较高;茬口和施氮水平对各品质性状的变异系数影响分别为沉降值>湿面筋>蛋白质含量、沉降值>蛋白质含量>湿面筋.该项研究为专用小麦标准化生产提供了理论依据.     

弱筋小麦品质评价指标研究

为了确定评价弱筋小麦品质的核心指标,建立弱筋小麦品质评价体系,本研究以长江中下游麦区推广的9个弱筋品种为试验材料,连续进行4年种植试验,测定其籽粒蛋白质含量、籽粒硬度,湿面筋含量、面筋指数、沉淀值和溶剂保持力(SRC)等面粉理化指标,粉质仪和吹泡仪等面团流变学特性参数并制作曲奇饼干测试饼干直径、厚度等品质参数。结果表明,弱筋小麦多数品质性状受基因型和环境共同影响,其中蛋白质含量、硬度、沉淀值、水SRC、碳酸钠SRC、乳酸SRC、吹泡仪参数、粉质仪弱化度以及曲奇饼干直径、厚度均表现为基因效应大于环境效应;弱筋小麦的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、粉质仪吸水率、粉质仪形成时间、粉质仪稳定时间、粉质仪粉质质量指数在各品种间无显著差异;弱筋小麦的硬度、面筋指数、水SRC、碳酸钠SRC、吹泡仪弹性(P值)、吹泡仪弹性/延伸性(P/L值)、粉质仪弱化度在各小麦品种间差异显著(P<0.05),上述指标与曲奇品质呈显著或极显著相关性,可作为评价弱筋小麦品质的重要指标。优质弱筋小麦品质评价标准推荐为:硬度≤25,面筋指数≥80%,水SRC≤60%,碳酸钠SRC≤75%,吹泡仪P值≤40 mm、延伸性(L值)≥95 mm、P/L值≤0.45,75≤弱化度≤95。对连续种植4年的不同弱筋小麦品质性状进行聚类分析,发现扬麦13、扬麦9号、扬麦19为优质弱筋小麦。本研究结果为弱筋小麦品种选育提供了支撑。     

钾对强筋小麦产量和品质的调控效应

采用盆栽试验方法研究了钾对强筋小麦产量和品质的影响。结果表明，施用钾肥能增加小麦株高、穗长、千粒重及穗粒数，因而显著提高小麦产量，小麦增产10．2％～24．8％。施用钾肥能提高小麦籽粒蛋白质含量和湿面筋含量，但对籽粒沉降值的影响不大。     

施钴对冬小麦产量品质的影响

在潮土上采用田间小区试验,研究了钴元素对小麦产量和品质的影响。结果表明:施用适量的钴可以显著提高冬小麦的产量,改善冬小麦的品质。各施钴处理较对照增产7.4%～20.3%。施钴量在1.05kg.hm2以内,随着施钴量的增加,增产效应提高,当施钴量超过1.05kg.hm2时,随着施钴量的增加,冬小麦的产量增加,但增产效应下降。各施钴处理子粒蛋白质含量与蛋白质产量均有不同程度的提高,以Co2处理最高。此外,低浓度的钴(施钴量0.45～0.75kg.hm2)可以提高冬小麦子粒面粉的沉降值、总评价值和湿、干面筋含量,而高浓度的钴(施钴量大于1.35kg.hm2)则降低冬小麦子粒面粉沉降值、总评价值和湿、干面筋含量。土壤有效钴含量与施钴量呈极显著正相关,小麦籽粒中钴含量与施钴量呈显著正相关,地下部的钴含量显著大于地上部。     

氮钾营养对面包强筋小麦产量和品质的影响

采用田间试验研究N、K不同用量及其配比对龙94-4083强筋小麦产量及品质的影响。结果表明,不同N、K营养对小麦产量、养分吸收及其构成和品质有明显的影响。适宜的N、K配比及用量可提高小麦干重、有效穗数、穗长、穗粒数、千粒重,提高小麦植株对N、P、K养分的吸收。小麦产量及其构成均表现出随N、K用量的增加而增加的趋势。所有处理中以N112.5K75处理获得了最高的产量。品质分析结果显示,小麦子粒粗蛋白、湿面筋、沉降值和稳定时间均表现出随N、K用量的提高而增加的趋势。全部处理中以N112.5K75处理获得了较高的沉降值、粗蛋白和湿面筋含量及较长的稳定时间。N、K用量及其配比适宜既能提高小麦产量,又能改善小麦品质。     

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。     

不同追施氮肥处理对冬小麦产量和品质的影响

以不同品质类型的2个小麦品种为试验材料,采用2因素随机区组设计,研究了不同品种和氮肥追施处理对产量和品质的影响.结果表明,在底肥量和追肥总量相同的条件下,适当增加开花期追施氮肥的比例有利于提高产量,处理间差异显著,品种间产量差异不显著;不同追肥处理对总蛋白含量影响不显著,但对清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量影响显著;追肥处...     

Effects of sulphur application on grain yield and quality,and assessment of sulphur status in winter wheat (Triticum aestivum L.)

Abstract

Winter wheat was grown in 26 field trials in Norway during the period 2004–2006. The main aim was to determine the effect of various sulphur (S) fertilization strategies at two different nitrogen (N) levels on grain yield and quality of winter wheat. With the exception of four trials in central Norway, all the trials were located in the south-eastern part of the country.

Increasing the N fertilization from 170 to 210 kg N ha^?1 resulted in significantly higher grain protein content (GPC) and sodium dodecyl sulphate (SDS) sedimentation volume. On clayey soils in southeast Norway, increased N-fertilization also resulted in higher grain yield and lower test weight and thousand grain weight (tgw).

Omitting S fertilization significantly reduced grain yields on sandy soils in southeast Norway and on loam and silt loam in central Norway, whereas no yield reduction was found on clay soils. SDS sedimentation volume and specific SDS (sSDS = SDS/GPC) were significantly reduced when S-fertilization was omitted. GPC was reduced by S fertilization in central Norway. Generally there were no significant responses at application rates higher than 12 kg S ha^?1.

The malate:sulphate method is a field-based diagnostic test used to determine whether S deficiency is likely to occur. The results did not indicate that this test is reliable under Norwegian conditions. On the other hand, the use of a chlorophyll meter measurements to assess S status gave promising results.     

施氮量对强筋和中筋小麦产量和品质及养分吸收的影响

以强筋小麦皖麦38和中筋小麦皖麦44为材料,研究了施氮量对子粒产量、品质及植株养分吸收的影响,分析了植株体内N、P、K素含量与子粒品质性状的相关性。结果表明,施氮量在0-300kg／hm2范围内,氮素与两种类型小麦的子粒产量和蛋白质产量均呈二次曲线关系,增施氮素不仅能显著提高蛋白质、湿面筋含量和沉降值,降低弱化度,延长面团的形成时间和稳定时间,有利于植株对氮的吸收,而且还能提高P、K的营养水平。植株体内N的含量除与吸水率和弱化度相关不显著外与其它主要品质性状的相关系数都达到极显著水平,只有容重为负相关;皖麦38和皖麦44达到最高子粒产量的施氮量分别为224.6.kg／hm2和207.5.kg／hm2,达到最高蛋白质产量的施氮量分别为288.5.kg／hm2和221.0.kg／hm2。     

减量施氮协同提升强筋小麦产量和品质

  【目的】   通过逐年精准缩小施氮量梯度,研究减量施氮对强筋小麦产量及籽粒品质的影响,探明实现产量品质协同稳定的适宜施氮量。   【方法】   于2016—2019连续3年以强筋小麦藁优2018、师栾02-1、石优20为试验材料,在0～480 kg/hm2范围内,分年度设计逐年递减的施氮梯度,分别为120、60和30 kg/hm2,研究强筋小麦产量和籽粒品质对减量施氮的响应及最适施氮量。   【结果】   在施氮0～240 kg/hm2范围内,增施氮肥可显著提高强筋小麦产量;施氮240～360 kg/hm2范围内,各氮肥处理间小麦产量无显著差异;施氮360～480 kg/hm2范围内小麦产量显著降低。3个年度各施氮处理下均以石优20产量最高。施氮肥0～360 kg/hm2有利于单位面积穗数和穗粒数的提高,不利于千粒重提高,施氮240 kg/hm2可实现产量三因素协调平衡,且氮肥农学效率最高。除容重、硬度外,不同年度间,其他品质指标均随着施氮量增加而提高,其中沉淀值、湿面筋含量和面团稳定时间受氮肥影响较大,对氮肥更为敏感。品种间结果比较表明,师栾02-1的品质总体上较好,其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间和面包体积显著高于藁优2018和石优20;此外,氮肥对3个强筋品种主要品质指标的调控效应相近。   【结论】   在河北省种植藁优2018施氮270 kg/hm2、师栾02-1和石优20施氮210～240 kg/hm2,即能够满足该品种产量和品质协同改善的需求,保证强筋小麦达到高产优质高效的目的。      

灌水量和时期对宽幅精播冬小麦籽粒产量及品质特性的影响

为探讨中国北方地区宽幅精播麦田的节水灌溉模式,2010-2011年,在山东农业大学农学试验站,以济麦22为试验材料,采用宽幅精播和常规种植两种种植模式,每种种植模式设3种灌溉处理,研究了宽幅精播和灌溉对籽粒产量、籽粒蛋白质含量以及相关主要品质特性的影响。结果表明,宽幅精播显著提高冬小麦产量,增产的原因在于显著增加了产量构成因素中的穗数,且以灌拔节水和抽穗水条件下增产潜力最大。常规播种提高了籽粒蛋白质含量,但籽粒蛋白质产量仍以宽幅精播最高。宽幅精播灌两水处理提高了湿面筋含量和面筋指数。综合考虑冬小麦产量和品质,以宽幅精播条件下于拔节期和抽穗期各灌溉60mm为宜。该研究可为中国北方冬小麦的节水灌溉及高产优质栽培提供理论依据和技术支持。     

结实期弱光胁迫对甜玉米籽粒灌浆和叶片衰老的影响

为探索甜玉米生长发育对花后弱光的响应,以京科甜183和京科甜533为材料,结实期(人工授粉至鲜食期)利用遮阳网进行50%遮光处理,研究结实期弱光胁迫对甜玉米籽粒灌浆和叶片衰老的影响。结果表明,春播和夏播处理下,弱光胁迫均使甜玉米穗粒数减少,鲜籽粒重降低,进而导致产量损失;随灌浆进程推进,鲜籽粒体积、鲜重、干重和叶片丙二醛(MDA)含量逐渐升高,籽粒含水率、叶片可溶性蛋白含量和SPAD值逐渐下降。结实期弱光胁迫显著降低鲜籽粒体积、鲜重和干重,花后27 d时籽粒含水率较低,叶片可溶性蛋白质含量和SPAD值降低,MDA含量增加,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高。总体上,弱光胁迫能加快甜玉米叶片衰老,进而限制籽粒灌浆,导致籽粒重量下降。本研究结果为甜玉米结实期叶片衰老和籽粒灌浆在低光照条件下的调控提供了理论参考。     

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。