柳伟伟，马宏亮，樊高琼，李 勇，莫 飘，郭 翔

(1.四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川成都 611130；2.四川省农业气象中心，四川成都 610072)

以四川省为主的西南冬麦区是我国继黄淮海和长江中下游之后的第三大小麦优势产区[1]，小麦主要分布在川中丘陵和川西平原，川中丘陵种植形式为旱地小麦，川西平原为稻茬小麦，两大区域气候条件不同，土壤类型不同，产量和品质潜力不同。一直以来，产量被过多关注，而有关品质的研究较少，生产上缺乏优质专用品种。在当今提质增效的大背景下，针对区域环境筛选优质专用品种，配合适宜栽培措施则显得尤为必要和重要。

施肥是影响小麦产量和品质的重要栽培措施之一。适当增施磷肥能够促进强筋小麦和弱筋小麦的生长发育，并提高其产量，对强筋小麦及其面制品的加工品质有益[2,4]。磷肥施用效果受诸多因素影响，磷肥种类、施用方式及其施用量等显著影响小麦产量[5-7]。小麦籽粒品质受基因型影响较大[8]，地力水平也对其有很大影响[9]。川中丘陵和川西平原是四川小麦两大主产区，川中丘陵以钙质紫色土为主，缺氮缺磷，土壤干旱贫瘠，川西平原冲积土以水稻土为主，土壤整体肥力较高，氮足磷丰。两大区域土壤基础肥力不同，小麦优质丰产对磷肥的需求也不同，而有关施磷与四川小麦产量及品质关系的研究较少。四川现有育成小麦品种中，强、中、弱筋类型均有，但受环境和栽培措施的影响，品质表现不稳定[10]，加工适应性较差，每年需调入100万t小麦(与省内生产总量接近)用于配粉，以满足食品加工和消费者的各种需求[11-12]，尤其是面条制品原料需求最大。鉴于此，本试验拟在四川小麦主要分布区域——川西平原和川中丘陵区，以代表性中筋、中强筋小麦品种为材料，研究不同施磷量对小麦产量及蛋白质品质的影响，分析生态条件、施磷量、基因型间的互作关系，以期为四川小麦优质高产品种筛选和品质区划以及调优栽培措施的制定提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料、地点及气象条件

2013年10月-2014年5月以四川省近10年育成的中强筋(蜀麦482、蜀麦969和玉脉1号)、中筋(川麦55、绵麦37和内麦9号)两种筋力型共6个品种为材料，在四川省眉山市仁寿县(川中丘陵麦区代表)和成都市温江区(川西平原麦区代表)进行田间试验。仁寿点成土母质为紫色土，pH 7.59，有机质46.32 g·kg-1，碱解氮 36.45 mg·kg-1，速效磷 9.34 mg·kg-1，速效钾 77.95 mg·kg-1，前作为大豆；温江点成土母质为冲积土，pH 6.52，有机质37.29 g·kg-1，碱解氮 95.21 mg·kg-1，速效磷 31.47 mg·kg-1，速效钾 38.99 mg·kg-1，前作为水稻，两生态点小麦播种至成熟阶段的气温和降水量有明显差异。

1.2 试验设计

试验采用二因素裂区设计，主因素为施磷(P2O5)量，设不施磷P0、中磷P1(75 kg·hm-2)及高磷P2(150 kg·hm-2)3个水平；副因素为基因型，即6个小麦品种；小区面积为9.1 m2(3.5 m × 2.6 m)，3次重复。旋耕后开沟点播，行距20 cm，穴距10 cm，基本苗为215.5 万株·hm-2。仁寿点于10月26日，温江点于10月30日播种，每公顷施用纯N 120 kg、K2O 75 kg，其中，70%氮肥及全部磷、钾肥基施，30%氮肥于苗期追施，其他栽培措施同当地大田生产。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量及产量构成因素

收获前调查穗数，并分4行连续采取30个麦穗，调查穗粒数和千粒重，每小区单打实收计产。

1.3.2 籽粒蛋白质品质测定

磨粉：收获后脱粒晾晒，常温储存2个月磨粉。按照14%水分含量润麦后，用Brabender Quadrumat Junior实验磨磨粉，面粉后熟一个月后用于测定品质性状。

蛋白质含量：采用Foss kjeltec 8400定氮仪测定籽粒含氮量，蛋白质换算系数为5.7。

Zeleny-沉降值：按GB/T 21119-2007，采用CAU-B型沉淀值测定仪测定。

湿面筋含量：按照国标GB/T 14608-1993，采用Glutomatic 2100/2102型面筋仪(Perten)测定。

面筋指数：按照国标SB/T 10248-1995，采用2200型面筋指数测定仪(Perten)测定。

1.4 数据处理

采用Excel 2007 进行数据整理，用DPS 7.05对数据进行统计分析，用LSD法进行多重比较及差异显著性分析，并用Sigma Plot 10.0作图。

2 结果与分析

2.1 小麦籽粒产量及蛋白质品质分析

从表1可见，生态点、施磷量、基因型显著影响籽粒产量、有效穗数、蛋白质含量、沉淀值和湿面筋含量，其中，小麦籽粒产量、有效穗数、蛋白质含量、沉淀值和湿面筋含量的生态条件效应最大，其方差分别占相应总方差的46.7%、79.8%、76.2%、76.0%、79.6%；面筋指数的基因型效应最大，占总方差的97.8%。千粒重、穗粒数、蛋白质含量和湿面筋含量的生态条件×基因型、施磷量×基因型和生态条件×施磷量×基因型(除产量)互作效应均达到显著水平。

2.2 生态条件、基因型、施磷量对小麦籽粒产量及蛋白质品质的影响

由表2可见，仁寿点小麦产量及穗数显著低于温江点；小麦籽粒的蛋白质含量、沉淀值及湿面筋含量显著高于温江点。仁寿点小麦籽粒蛋白质含量基本达到中筋小麦标准(蛋白质含量≥12.5%， GB/T 17320-2013)，湿面筋含量和沉淀值达到中强筋小麦标准(湿面筋含量≥28%、沉淀值≥35 mL)，接近强筋小麦标准(湿面筋含量≥30%、沉淀值≥40 mL)。温江点小麦则属于弱筋类(蛋白质含量<12.5%、湿面筋含量<26%、沉淀值<30 mL)。面筋指数温江点较高，但两点差异不显著。

施用磷肥显著提高了小麦籽粒产量，P2处理最高，但与P1处理差异不显著，增产的原因在于施磷后穗数的提高。同时，施磷显著提高了小麦籽粒蛋白质含量，以P1处理最高；P2处理显著降低了小麦的沉淀值；两个施磷处理均显著降低小麦湿面筋含量；面筋指数在各处理间差异不显著。

表1 生态条件、施磷量、基因型对小麦籽粒被测指标的方差分析Table 1 Variance analysis of ecological conditions, phosphorus application, and genotype on tested wheat grainindices

*：P<0.05, **：P<0.01.

基因型间比较发现，川麦55、绵麦37和蜀麦969的产量可达到或接近6 000 kg·hm-2，显著高于其余3个品种，三者蛋白质含量及面筋质量总体较低。玉脉1号的产量最低，蛋白质质量最高。品种间不同产量构成因素差异较大，穗数以蜀麦482最高；穗粒数以川麦55最大，蜀麦482和玉脉1号最低，仅35粒左右；千粒重以玉脉1号最大，川麦55最低。蛋白质含量以蜀麦482和玉脉1号较高，达到12%以上，二者沉淀值、湿面筋含量均高于其余品种，而绵麦37和蜀麦969蛋白质含量最低，沉淀值、湿面筋含量较低。蜀麦482蛋白质含量达到中筋小麦标准，沉淀值和湿面筋含量达到中强筋小麦标准。

2.3 生态条件与施磷量互作对小麦籽粒产量及蛋白质品质的影响

由表3可知，两个生态点施磷均提高了小麦产量，仁寿点显著高于对照，温江点与对照差异不显著；仁寿点蛋白质含量随施磷量增加而增加，P1和P2处理间差异不显著，二者均显著高于对照；温江点仅P1处理小麦蛋白质含量显著增加。沉淀值随施磷量增加而降低，仁寿点P0、P1、P2处理间差异均显著；温江点P2处理显著低于其他两个处理。就湿面筋含量而言，温江点不同磷肥处理间差异不显著，仁寿点P1、P2显著低于P0。不同施磷处理对于两个生态点小麦的面筋指数均无显著影响。

同列相同因素数据后不同字母表示处理间差异达5%显著水平。下同。

Different letters in same column and factor indicate significant difference at 5% level among treatments.The same below.

2.4 生态条件和基因型互作对小麦籽粒产量及蛋白质品质的影响

由表4可知，仁寿点蜀麦969、绵麦37、川麦55产量显著高于其余三个品种；温江点各品种间产量差异较大，以川麦55最高，其次为蜀麦969、绵麦37。仁寿点蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量均以蜀麦482最高，达到强筋小麦标准，其次是玉脉1号，其蛋白质含量达到中筋小麦标准，沉淀值和湿面筋含量达到强筋小麦标准，内麦9号的沉淀值和湿面筋含量也达到中强筋小麦标准。温江点整体适合弱筋小麦生产，除玉脉1号外，其余5个品种均达到弱筋小麦标准。

2.5 生态条件、施磷量及基因型互作对小麦籽粒产量及蛋白质品质的影响

温江点产量高于仁寿(图1)，不施磷(P0)条件下，其产量差最大，因而施磷对仁寿点的增产促进作用更大。生态点×基因型×施磷量互作下蛋白质含量最高的为仁寿点P2G4，温江点为P0G6，且仅该组合高于仁寿点同类组合；沉淀值仁寿点在P0、P1、P2下均以G3、G4、G6较高，温江点则以P0G6、P1G6、P2G6相对较好，且整体沉淀值含量偏低，可见仁寿点更适合强筋品种生产，且可供选择的品种范围更广。湿面筋含量在仁寿点以P0G4最高，温江点以P0G6最高。

3 讨 论

3.1 四川小麦品质区域差异及不同筋力型小麦品质适应性

四川小麦主要分布在川中丘陵和川西平原，川中丘陵主要为旱地小麦，川西平原主要为稻茬小麦。川中丘陵以紫色土为主，土壤贫瘠，川西平原以灰色、灰棕色冲积土为主，相对肥沃，速效氮和速效磷以较高，速效钾则相反；丘陵的温光条件优于平原[13]。光、温、水等气候资源、地形及土壤类型与成土母质、种植制度等的不同，必然导致小麦产量与品质潜力不同。

生态条件和基因型显著影响小麦产量和品质[14-15]。赵 春等[16]认为，蛋白质含量、湿面筋含量受环境的影响最大；李朝苏等[17]认为，有关蛋白质的多数性状主要受环境的影响。本试验结果表明，生态条件对小麦蛋白质含量和湿面筋含量有极显著的效应，小麦产量及蛋白质品质的生态点、基因型效应达到显著水平，与前人研究一致[18-19]。

2个试验点中，仁寿点的蛋白质品质较温江点高1个百分点以上，沉淀值和湿面筋含量明显高于温江点，适合中筋甚至中强筋小麦生产。仁寿点小麦产量较低，施磷对小麦的增产作用较大。仁寿点蜀麦482整体达到强筋小麦标准，玉脉1号的沉淀值和湿面筋含量达到强筋小麦标准。优质面条小麦品种要求蛋白质含量≥12%，湿面筋含量≥28%，沉降值≥40 mL[20-21]，从这3个指标看，蜀麦482、玉脉1号达到了优质面条小麦标准。试验选用的6个小麦品种，根据品种审定时的品质参数，均达到中强筋或中筋品质要求，但在生产实践中，温江点除玉脉1号外，其余5个品种均达到弱筋小麦标准，再次验证生态环境对品质的重要作用。可以认为，以温江点为代表的川西平原稻茬小麦区，更适合弱筋小麦生产，今后应加强该区域品种筛选及优质丰产配套栽培措施研究。

G1:川麦55； G2:绵麦37； G3:内麦9号； G4:蜀麦482； G5:蜀麦969； G6:玉脉1号。

G1:Chuanmai 55；G2:Mianmai 37；G3:Neimai 9；G4:Shumai 482；G5:Shumai 969； G6:Yumai 1.

图1生态条件、施磷量及基因型互作对小麦籽粒产量及蛋白质品质的影响

Fig.1Effectoflocation,phosphorusandgenotypeinteractionsongrainyieldandproteinqualityofwheat

3.2 施磷量对小麦产量及蛋白质品质的影响

易杰忠等[22]认为，适量施用氮肥和钾肥的基础上施用磷肥，可提高小麦有效穗数、穗粒数、千粒重、生物产量及籽粒产量；Zhu等[23]认为，适当增施磷肥可以提高小麦产量及蛋白质含量；孙慧敏等[24]研究发现，在一定范围内施用磷肥(0～75 kg·hm-2)显著提高了籽粒蛋白质含量，而超过150 kg·hm-2时，籽粒加工品质下降；张 铭等[25]研究认为，施磷对低肥力条件下的小麦籽粒品质有显著正效应，而在中、高地力情况下，磷肥对蛋白质品质呈负效应。本研究中，磷肥的增产作用显著，但不同生态点增幅差异大。仁寿点土壤缺氮、缺磷，75和150 kg·hm-2施磷量分别较不施磷增产45%和42%，温江点氮足磷丰，75和150 kg·hm-2施磷量分别较不施磷增产0.04%和0.07%，再次证明前人关于缺磷地块增磷增产的论点。仁寿点75和150 kg·hm-2施磷量下产量差异不显著，说明75 kg hm-2施磷量已能满足其丰产要求。

就蛋白质性状而言，仁寿点小麦蛋白质平均含量(12.38%)接近中筋小麦标准(蛋白质含量≥12.5%， GB/T 17320-2013)，湿面筋含量和沉淀值达到中强筋小麦标准(湿面筋含量≥28%、沉淀值≥35 mL)，接近强筋小麦标准(湿面筋含量≥30%、沉淀值≥40 mL)，蛋白质含量低是限制其晋级的关键因子，而施磷提高了仁寿点籽粒蛋白质含量，75 kg·hm-2处理下蛋白质含量提高至12.54%，有利于仁寿点小麦品质的改良。温江点小麦蛋白质含量普遍较低，中强筋品种在该区域种植后，也表现为弱筋性状，推测与该区域气候条件及土壤特性有关。仁寿点施磷普遍增加了各品种蛋白质含量，温江点施磷后提高了川麦55、内麦9号、蜀麦969蛋白质含量，降低了绵麦37、蜀麦482、玉脉1号蛋白质含量，生态点×基因型×施磷量互作效应极显著，可见品质调控的复杂性，有关温江点基因型与磷肥的互作效应还需进一步研究。

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