一、本章学习目标:
1.掌握不同类型小麦的保优调控技术
2.理解影响小麦品质的主要因素及其作用
3.了解小麦品质的概念及标准
二、本章重要内容
一、小麦品质的概念及标准
小麦品质:广义地讲是指小麦子粒对某种特定用途的适合性,是一个极其复杂的、多义性的综合概念。
小麦品质包括农艺品质、营养品质、加工品质、卫生品质和商品品质等,在市场经济条件下最终还是立足于商品品质。
农艺品质:也称外观品质或形态品质。包括子粒形态、整齐度、饱满度、粒色和胚乳质地等。
一般用目测法将成熟干燥的种子按饱满度分为5级:
一级:胚乳充实,种皮光滑。
二级:胚乳充实,种皮略有皱褶。
三级:胚乳充实,种皮皱褶明显。
四级:胚乳明显不充实,种皮皱褶明显。
五级:胚乳很不充实,种皮皱褶很明显。
营养品质包括:蛋白质、氨基酸、淀粉、脂肪、核酸、维生素、矿物质等。
加工品质可分为一次加工品质和二次加工品质。一次加工品质又称为制粉品质,包括出粉率、容重、种皮百分率、子粒硬度、面粉白度、灰分含量等。二次加工品质又称为食品制作品质,又分为面粉品质、面团品质、烘焙品质、蒸煮品质等多种性状。主要包括面筋含量、面筋质量、吸水率、面团形成时间、稳定时间、沉降值、软化度、评价值、拉伸面积、延伸性、抗延阻力等多项指标。
卫生品质是从卫生与预防医学的角度研究分析小麦的品质与质量状况的,其主要包括有毒物质及含量、有害微生物、重金属污染、食用安全性等等。
根据小麦的品质和用途可以把小麦分为强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦,为此国家专门制定了相应的品质标准。
强筋小麦是指角质率大于70%,胚乳的硬度较大,蛋白质含量较高,面粉的筋力强,面团稳定时间较长,适合制作面包,也可用于配制中强筋力专用粉的小麦。
中筋小麦是指胚乳半硬质,蛋白质含量中等,面粉筋力适中,面团稳定时间中等,适用于制作面条、馒头等食品的小麦。
弱筋小麦是指胚乳角质率小于30%,蛋白质含量较低,面粉筋力较弱,面团稳定时间较短,适用于制作饼干、糕点等食品的小麦。
二、影响小麦品质的主要因素及其作用
小麦品质既受品种本身遗传基因的制约,又受自然条件和栽培措施等生态环境因素的影响,是基因和生态环境共同作用的结果。
生态环境因素: 包括自然温度、光照、降水及其分布、土壤质地、矿质营养、栽培措施等。
(一)自然因素对小麦品质的影响
1.温度与小麦品质
一般认为,温度影响蛋白质含量的主要原因表现在:
(1)适当高的温度可促进根系对土壤中氮素的吸收。
(2)影响蛋白酶活性,从而影响蛋白质的合成与降解。
(3)影响光合作用和碳水化合物的积累,从而导致子粒中氮的稀释与浓缩。
(4)适当高温可促进灌浆和茎、叶等营养器官的物质运转,而温度过高不但灌浆期缩短,而且加速叶衰老和呼吸,影响含氮物质的转运,从而降低蛋白质含量。
2.降水与小麦品质
一般认为:小麦生育期间降水量与子粒蛋白质呈负相关,特别是自然降水成为小麦生产主要限制因子的地区,这种趋势更为明显。降水影响小麦品质的关键时期主要在抽穗到成熟阶段,其原因是降水多时有利于小麦的生长发育,淀粉合成加快、产量提高,从而稀释了子粒含氮量。
3.光照与小麦品质
光照强度一般与小麦子粒蛋白质含量呈负相关。
一般认为出苗至抽穗期间高辐射强度能提高蛋白质含量。
4.土壤条件与小麦品质
一般认为,土壤类型、土壤质地和土壤肥力等因子均对子粒品质产生较大的影响。
(二)栽培措施对小麦品质的影响
1.栽培措施与小麦千粒重和容重
一般在小麦子粒灌浆期有适当的肥水供应,其千粒重和容重均可相应有所提高。在管理措施上,应在拔节期重施肥水,促进穗多粒重,抽穗开花期适当肥水促进,保证子粒灌浆需要,同时注意养根护叶,防止后期早衰。还要注意防止病虫害破坏叶片,如锈病、白粉病等破坏绿色组织,粘虫咬食叶片,都会有影响光合作用,进而影响子粒灌浆。穗蚜可直接吸食子粒中浆液,造成子粒不饱,粒重降低,容重减轻,因此生长后期尤其是子粒灌浆期的加强管理对千粒重和容重是十分重要的。在有些情况下,容重和千粒重的变化是不同步的。
2.土壤施氮中不同施氮量对小麦子粒蛋白质和氨基酸含量的影响
在一定范围内,小麦子粒蛋白质含量随施氮量的增加而提高。
在底肥相同的条件下,在同一时期追肥,追施纯氮量在每666.7平方米10千克以下时,每增加2千克纯氮,均使子粒蛋白质含量显著提高,一般追施纯氮量超过12千克时,子粒蛋白质含量增加的幅度变小。在适当的时期合理的增加追施氮肥可使子粒蛋白质含量提高1~2个百分点。
不同施氮量处理不仅影响子粒蛋白质及其组分的含量,同样也明显影响到蛋白质中氨基酸组成。特别是对必需氨基酸含量有显著影响。
3.不同施氮量对面筋含量、吸水率和沉降值的影响
合理增施氮肥可以有效的提高干面筋和湿面筋含量。
一般沉降值越大,小麦面粉的品质越好。在一定范围内,增加施氮量可以有效的提高沉降值。
4.施氮量对面团形成时间、稳定时间、面包体积和评分的影响
面团形成时间和稳定时间随施氮量的提高有逐渐增加的趋势。
在适当的范围内,增加施氮量可以提高面包体积和评分。
5.不同施氮时期和施氮比例对品质的影响
不同时期追施相同氮肥,对子粒蛋白质含量的影响也不尽相同。一般情况下,随追氮时期的后移,子粒蛋白质含量有逐渐提高的趋势。一般在拔节期追施氮肥增产效果最好,故子粒蛋白质产量也最高。
施氮时期后移,可以使子粒蛋白质含量有所提高,其它品质指标也有所改善。
在相同施氮量的条件下,在一定范围内,随施氮时期推迟,小麦面粉的干面筋和湿面筋含量都有逐渐增加的趋势。
在施氮量相同条件下,加大追施氮肥比例有明显提高子粒蛋白质含量的作用。就硫酸铵和尿素两种肥料而言,表现为尿素对提高子粒蛋白质含量更为有利。
不同追肥比例对子粒蛋白质含量的影响
底追比例 | 肥料 | 蛋白质含量(%) | 肥料 | 蛋白质含量(%) |
10:0 | 硫酸铵 | 21.64 | 尿素 | 22.29 c |
7:3 | 硫酸铵 | 22.15 | 尿素 | 22.79 bc |
5:5 | 硫酸铵 | 22.75 | 尿素 | 23.20 abc |
3:7 | 硫酸铵 | 23.20 | 尿素 | 23.79 ab |
0:10 | 硫酸铵 | 22.73 | 尿素 | 24.29 a |
(赵广才, 北京,2001)
适当推迟施用氮肥的时期,可以有效的延长稳定时间,一般可以延长1~4分钟。同时可以相应扩大面包的体积,一般可以增加10~20立方厘米。可见氮肥后移对延长面团稳定时间和增加面包体积的效果很好。
6.在不同水分条件下施用氮肥对小麦品质的影响
水分和肥料以及水肥的相互作用对小麦产量和品质都有较大的影响。
一般在湿润和干旱两种条件下,增施肥料对提高子粒产量和蛋白质含量都有正向作用,但是,在湿润条件下增施肥料对提高子粒产量的作用比在干旱条件下更大,而在干旱条件下增施肥料对提高子粒蛋白质含量的作用更大些。
水分对小麦品质的影响是复杂的。一般情况下灌水增加子粒产量和蛋白质产量,而由于增加了子粒产量对蛋白质的稀释作用,使蛋白质含量有所下降。干旱在多数情况下会使蛋白质含量有所提高,却使子粒产量和蛋白质产量降低。在肥料充足的条件下或在干旱年份,适当灌水可以使产量和品质同步提高,具有同步效应。在较干旱时,肥料充足可使蛋白质含量提高,肥料不足时干旱或湿润都使蛋白质含量降低。
7.叶面喷氮对小麦品质的影响
小麦从苗期到腊熟前都能吸收叶面喷施的氮素营养,但不同生育期所吸收的氮素对有不同的影响。一般认为,小麦生长前期叶面喷氮有利分蘖,提高成穗率,增加穗数和穗粒数,从而提高产量,而在生长后期叶面喷氮则明显增加粒重,同时提高了子粒蛋白质含量,并能改善加工品质。
由于适期适量叶面喷氮有效的提高了蛋白质含量、面筋含量和质量,改善了面团的品质,因而有效地提高了面包的烘焙品质。
8.不同灌水处理对小麦品质的影响
水分对小麦品质的影响是复杂的。一般情况下灌水增加子粒产量和蛋白质产量,而由于增加了子粒产量对蛋白质的稀释作用使蛋白质含量有所下降。干旱在多数情况下会使蛋白质含量有所提高,却使子粒产量和蛋白质产量降低。在肥料充足的条件下或在干旱年份,适当灌水可以使产量和品质同步提高,在较干旱时,肥料充足可使蛋白质含量提高,肥料不足时干旱或湿润都使蛋白质含量降低,二者无明显区别。
三、不同类型小麦的保优调控技术
(一)强、中筋小麦保优调控技术
优质强筋、中筋小麦的保优调控主要目标是在保证较高产量的前提下,实现品质的保优和提高。使品质达到国家标准或行业标准。主产麦区中高产田在生产管理上充分利用优势蘖(主茎和一级分蘖的1、2、3蘖)的苗蘖穗结构,即每666.7平方米基本苗12万左右(北部冬麦区可掌握在15万左右),最高总茎数90~110万,成穗数40~45万。肥料运筹的原则是有机肥和无机肥结合,基施与追施结合,底肥充足促早发,氮肥后移保品质。具体操作为尽量施足有机肥,氮磷钾协调,施用比例为1:0.5~0.6:0.4~0.5。高产麦田推荐施肥量为每666.7平方米施纯氮14~18千克,五氧化二磷和氧化钾分别为8~9千克和7~8千克。磷钾肥全部底施,氮肥底施和追施比例为5:5或4:6。氮肥是对小麦品质影响最大的因素,合理施用氮肥可以有效的改善营养品质和加工品质。对于优质强筋和优质中筋小麦,以保证产量,增加蛋白质和面筋含量,改善加工品质为主攻方向的施氮技术,应在适宜群体的条件下,适当提高氮肥的投入水平,合理增加中后期肥料投入比例。一般450~500千克/666.7平方米产量水平下,施纯氮14~18千克/666.7平方米,底肥和追肥比例控制在5:5,追肥时期适当后移,追肥分2次使用,第一次追肥在倒2叶至旗叶露尖(雌雄蕊分化~药隔期)前后,施用量占一生总施氮量的40%~45%。第二次追肥在开花期,施用量占一生总施氮时的5%~10%。在基础肥力较高、总施氮量14~16千克/666.7平方米条件下,底肥和追肥比例以4:6为宜。第一次追拔节肥在倒2叶至旗叶露尖前后,施用量占全生育期总施氮量的50%~55%,第二次开花肥,施用量占全生育期总施氮时的5%~10%。灌浆期可适当进行叶面喷氮,用2%的尿素溶液均匀喷洒,注意在晴天下午4点以后喷洒为宜,以免酌伤叶片。
在土壤肥力较差,返青期群体较小的情况下,春季第一次肥水时期可掌握在春生2叶露尖时(二棱初期),追肥量控制在春季计划总施肥量的35%左右,其余肥料在拔节后期(旗叶露尖)施用。灌浆期适当进行叶面喷氮。
对于优质强筋和优质中筋小麦,首先要保证较高产量,同时要注意节本成本,并实现品质的保优和提高。根据土壤墒情和冬前降水情况决定是否进行灌冻水。需要冬灌的要适时灌水,一般应掌握在昼消夜冻时,即平均温度在0~3℃时为宜。应适当控制后期灌水,春季可因地制宜灌水2~3次,灌浆后期严格控水,以防品质下降。同时可以节约灌水成本。
对于部分密度大,长势旺的麦田,或植株较高的品种,除肥水调控外,还可进行化学调控,在起身期适当喷施植物生长延缓剂,控制植株旺长,缩短基部节间,降低株高,防止倒伏。目前生产上应用较多的是20%的壮丰安乳油450~600毫升/公顷(30~40毫升/666.7平方米),对水进行叶面喷洒。
能够为害小麦的病害很多,在早春发生较多、为害较重的为纹枯病。群体大、长势好、肥水多、湿度大的麦田易发病。各地应注意田间生长动态,发现病情及时防治。可用5%井岗霉素1500~2250克/公顷(100~150克/666.7平方米)或20%粉锈宁600~750毫升/公顷(40~50毫升/666.7平方米),防治2次。在拔节、抽穗期植株密度较大,施肥较多,阴天寡日,光照不足的麦田易发生白粉病。可用粉锈宁525~750克/公顷(35~50毫升/666.7平方米),加水喷雾防治。此外,中后期应注意防治锈病。
小麦生长中后期易发生蚜虫、粘虫和麦叶蜂。应注意田间调查,及时喷药防治。麦田杂草在各地均有不同程度的发生,应根据发生情况及时进行人工除草或化学除草。
使用各类防治病虫草害的药剂,应严格掌握用药量、最佳施药时期和施药次数,既要保证防治效果,又要防止药害,同时注意人畜安全。
作为优质专用小麦生产,应在麦收前进行田间去杂,保证优质小麦的纯度,同时注意适时收获,尽量避免收前遇雨,防止穗发芽,单收单脱,单独晾晒,单运单贮,确保优质小麦商品粮的质量。
(二)优质弱筋专用小麦保优调控技术
优质弱筋专用小麦保优调控的主要目标是在保证较高产量的前提下,品质达到优质弱筋小麦的国家指标。重点是要把小麦的蛋白质含量、面筋含量,面团的稳定时间等主要品质指标降下来,同时把子粒产量搞上去。生产管理上采取合理控制群体结构,即每666.7平方米基本苗14~16万,冬前最高总茎数控制在预期穗数的2~2.5倍,分蘖成穗率达到45%~50%,根据所用品种特性制定预期成穗数。肥料运筹的原则是有机肥和无机肥结合,基施与追施结合,前期足肥促早发,后期控氮保品质。具体操作为施足有机肥,氮磷钾协调,控氮巧施,即确保一定的产量目标,严格控制氮肥的总施用量和施用时期。推荐施肥量为每666.7平方米施纯氮12~14千克,五氧化二磷和氧化钾各5~6千克,即N:P2O5:K2O=1:0.4~0.5:0.4~0.5。磷钾肥全部底施,氮肥底施和追施的比例为7:3,追肥在拔节前期施用,生长后期不再追肥。注意灌浆期不要进行叶面喷氮。
生长后期可结合病虫草害防治施用能促进碳水化合物向子粒运输的物质,如每666.7平方米喷施强力增产素15~30克,或硼砂150克,或磷酸二氢钾200克,以提高小麦子粒中碳水化合物的含量,降低子粒蛋白质含量,增加粒重,降低子粒蛋白质含量,即可提高产量又可改善弱筋小麦的品质。
病虫草害防治、化控防倒及适时收获等可参考上述强筋小麦保优调控技术。
三、复习与思考
1.什么是小麦品质?
2.自然因素对小麦品质有哪些影响?
3.栽培措施对小麦品质有哪些影响?
4.阐述强、中筋小麦保优调控技术。
5.阐述优质弱筋专用小麦保优调控技术。
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