北部冬麥區和黃淮冬麥區小麥區試品種品質改良現狀及建議

胡學旭 王步軍

（中國農業科學院作物科學研究所/農業部谷物品質監督檢驗測試中心，北京100081）

北部冬麥區和黃淮冬麥區小麥區試品種品質改良現狀及建議

胡學旭 王步軍

（中國農業科學院作物科學研究所/農業部谷物品質監督檢驗測試中心，北京100081）

就北部冬麥區和黃淮冬麥區小麥區試品種品質改良從品質結構和品質狀況兩方面進行了分析，并提出了當前冬小麥品質改良中存在的問題，針對存在的問題提出了相應的建議，為我國小麥品種品質改良提供參考。

冬小麥；區域試驗；品種；品質

小麥是我國主要糧食作物之一，小麥品種是小麥產業發展的基礎，按照品質類型可分為強筋小麥、中強筋小麥、中筋小麥和弱筋小麥，各類型小麥品種品質對專用面粉及其食品加工有重要影響。小麥品種區域試驗是品種審定和推廣的重要依據，通過區域試驗可以篩選出優良品種，促進品種更新換代，明確其適宜種植區域及推動優勢區域布局。北部冬麥區和黃淮冬麥區約占全國麥區面積的70%，占總產的75%左右，全國9個試驗組中占了7個，在國家審定品種種植面積和市場占有率中占有主導地位，這兩大麥區區試品種品質對我國小麥質量發展起著主要作用。目前小麥產量已經滿足國內消費需求，庫存嚴重。按照“十三五”供給側改革要求，亟需從品種改良入手，培育各類型優質小麥品種，改善品質結構，提升小麥質量。

1 國家冬小麥區試品種品質改良現狀

“十五”以來，國家小麥生產以高產多抗為主向高產優質轉變，1999年國家冬小麥品種區域試驗開始實施品質分析工作，品種品質分類標準更換了3個，為我國各品質類型小麥品種審定提供了重要依據。同時試驗組劃分進一步規范，根據生態環境等因素不同，北部冬麥區組劃分為水地組和旱地組，黃河冬麥區旱地組劃分為旱肥組和旱薄組，黃淮冬麥區南片水地組劃分為冬水組和春水組，共形成了9個試驗組，為我國不同生態區小麥品質育種及品種審定奠定了基礎。經過近17年來品種管理部門和育種家們的努力，冬小麥品種品質改良取得了一定進步。

1.1 國家冬小麥區試品種品質結構和品種品質有所改善 2000年以來，通過政府引導和小麥育種家努力，北部冬麥區和黃淮冬麥區參試品種和審定品種品質結構有所改善。參試品種中，強筋品種和中強筋品種比例各達到了11%，中筋品種最多，平均為77%，弱筋品種最少，約1%左右。審定品種中，強筋品種分別占參試品種和審定品種的1.7%和11.0%，中強筋品種分別占3.9%和23.0%，中筋品種分別占11.6%和67.0%，弱筋品種各占1%，這與我國生產上各類型小麥比例相符合[1]。從各品質類型品種年度比例變化看，中強筋品種比例由2001年的7%上升到2015年的17%，呈增加趨勢；中筋品種比例由2001年的85%下降到2015年的76%，呈下降趨勢，我國小麥品種結構正逐步改善，預計未來10年內生產上中強筋小麥比例會有所增多。這一變化導致了各試驗組參試品種品質總體上有所提高，從2000-2016年品種品質數據看，容重、沉淀指數、穩定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力年度平均值均呈上升趨勢。

1.2 總體表現為中筋品質，各品質類型品種間差異顯著 2000-2015年參試品種品質總體表現為中筋品質，主要與品種品質結構以中筋品種為主有關。小麥容重平均值較高，達到了一等小麥水平，容重變幅700～842g/L，平均值794g/L。子粒蛋白質含量和濕面筋含量平均值較高，其中蛋白質含量變幅11.36%～18.34%，平均值14.50%；濕面筋含量變幅22.8%～43.0%，平均值31.7%。蛋白質質量性狀平均值較低，表現為中等筋力水平，其中沉淀指數變幅9.9～70.9mL，平均值31.4mL；穩定時間變幅0.6～38.4min，平均值4.3min；拉伸面積變幅3～194cm2，平均值52cm2；最大拉伸阻力變幅27～940E.U.，平均值236E.U.。

我國小麥品質育種改良經過多年發展，從中筋小麥為主逐步發展到強筋、中強筋、中筋和弱筋4種類型小麥。各品質類型品種之間品質性狀存在顯著差異，主要表現在2個方面：一是不同品質類型品種品質差異顯著，沉淀指數、穩定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力平均值大小依次呈強筋品種＞中強筋品種＞中筋品種＞弱筋品種，達到5%顯著水平；二是受環境因素影響，各品質類型品種品質年度平均值變化幅度差異明顯，其中沉淀指數、穩定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力平均值大小依次呈強筋品種＞中強筋品種＞中筋品種＞弱筋品種。

2 冬小麥品種品質改良存在的問題

我國小麥品種品質改良起步較晚，長期以來仍然以產量為主要育種目標，品質育種進展緩慢，在科研、育種、品種審定等方面存在一些不足，還需不斷改進和完善，加快培育優質品種步伐，以適應當前市場對優質小麥的需求。

2.1 品種品質結構不合理，優質品種比例過低 雖然我國小麥品種品質結構有所改善，但強筋品種、中強筋品種和弱筋品種比例偏低，仍然以中筋品種為主。同時，各品質類型品種中達到優質品種的比例較低，如2000-2015年參試品種中面團穩定時間達到3min以上的優質中筋品種數量僅占中筋品種總量的40%左右；審定通過的強筋品種中僅有40%的品種達到了優質強筋小麥要求，優質強筋品種比例僅占審定品種總量的4%左右，平均每2年才能審定出1個。當前小麥育種仍以產量為主要目標，加之品種品質分類標準不完善，是導致各品質類型優質品種比例過低的主要原因。

2.2 品種品質分類標準不完善 自1999年國家冬小麥品種區域試驗實施品質測試分析工作以來，小麥品質分類判定標準已經更替了3次，這些標準在執行過程中均存在一些不足。新實施的《主要農作物品種審定標準》主要存在以下問題：（1）品質分類僅對強筋、中筋和弱筋3種品質類型進行了劃分，沒有設置中強筋類型。從小麥蛋白質質量性狀（沉淀指數、穩定時間、拉伸面積和最大拉伸阻力）分析結果看，強筋品種、中強筋品種和中筋品種分別為3個不同品質類型，彼此間品質性狀差異顯著。（2）部分品質類型參數設置不合理，如蛋白質含量設置偏高，強筋品種僅對穩定時間設限，沒有設置吸水量和最大拉伸阻力等食品加工企業關注的重要品質參數。數據分析表明，一些中強筋品種穩定時間達到強筋品種要求（2年穩定時間平均值達到8min，各年度穩定時間達到7min），但吸水量和最大拉伸阻力數值較低，一經審定進入生產和市場，農民和種植戶按強筋小麥生產，而糧食和食品加工企業根據自己的實際需要，對這類品種品質不認可而拒收，容易造成品質類型混亂和經濟損失。

2.3 地區間品質育種發展不平衡 地區間品質育種發展不平衡主要表現在以下2個方面：（1）不同試驗組之間各品質類型品種比例差別較大。從參試品種看，黃淮冬麥區南片春水組強筋品種比例為16%，高于其他試驗組；其次為黃淮冬麥區北片水地組和黃淮冬麥區南片冬水組，分別為13%和11%；北部冬麥區組和黃淮冬麥區旱地組比例最小，分別為6%和7%。黃淮冬麥區南片冬水組中強筋比例最大，為20%；其次為黃淮冬麥區南片春水組和黃淮冬麥區北片水地組，各為11%；北部冬麥區組比例最小，為5%。北部冬麥區組中筋品種比例最大，為89%；黃淮冬麥區南片冬水組比例最小，為68%。各品質類型參試品種比例在試驗組之間的差異與各省育種單位（公司）品種選育基礎及方向有關。

（2）試驗組間品種審定通過率存在較大差異。在北部冬麥區和黃淮冬麥區的7個試驗組中，黃淮冬麥區南片冬水組和黃淮冬麥區南片春水組參試品種審定通過率遠高于其他試驗組。黃淮冬麥區南片冬水組通過審定的品種數量占該組參試品種總量的31%，在各區試組中比例最大；其次為黃淮冬麥區南片春水組，為29%；黃淮冬麥區北片水地組為17%；北部冬麥區組比例最小，僅為13%。

3 國家冬小麥區試品種品質改良的思考與建議

長期以來我國小麥消費主要以饅頭和面條等傳統食品為主，小麥育種和生產主要以產量為主要目標，在解決溫飽問題階段消費者對小麥品質要求不高。隨著經濟發展和生活水平的提高，消費者對小麥質量有了更高要求，國內市場對各品質類型優質小麥的需求在增加。而我國小麥總體質量不高，面粉加工企業通過進口優質麥配粉或者添加面粉改良劑等途徑彌補國內小麥品質不足。近10多年來小麥總產逐年提高，庫存嚴重，供給側結構改革應從小麥品種品質改良、區域布局和品質結構調整等方面解決這一問題。在當前新形勢下，品種審定工作應加大對優質品種的重視力度。

3.1 修訂和完善品質評價標準 隨著《種子法》和《主要農作物品種審定辦法》實施，制定科學合理的小麥品質分類標準對當前新形勢下品種審定工作尤為重要。針對目前小麥品質分類標準中存在的問題，應從以下幾個方面對現行標準進行修訂。

（1）完善品質類型分類，增加中強筋品種類型。將一部分達到強筋標準而品質相對較差的品種從中剝離出來，連同中筋類型中品質較好的品種一并劃歸為中強筋品種。使審定通過的強筋、中強筋、中筋和弱筋品種品質能夠分別符合小麥加工企業制作面包、面條（餃子）、饅頭和蛋糕（餅干）等產品的要求。

（2）合理設置品質分類參數。從蛋白質數量參數（蛋白質和濕面筋含量）看，與美國硬紅冬麥及硬白麥[2]相比，我國強筋品種設定值偏高，可把蛋白質含量由當前的14%降至13%，濕面筋含量由30%降至28%。從蛋白質質量參數（沉淀指數、粉質特性和拉伸特性等）看，強筋品種僅設置了面團穩定時間一個參數，容易導致中強筋品種被誤判為強筋品種。為避免這一問題，應對穩定時間高于7min的品種進一步做面團拉伸特性測定，以最大拉伸阻力450E.U.為限值，對強筋品種和中強筋品種進行區分。即使參試品種符合了以上參數要求，仍有部分中強筋品種被劃分到強筋品種類型，可進一步對參試品種測定其面包烘焙品質。此外，由于小麥品質除了受基因控制外，還受環境因素影響，在特定年份應參照對照品種品質表現進行判定。

3.2 合理設置品種對照，完善試驗點設置 對照品種在區試中起著重要參照作用，當前國家區試各試驗組設置了產量對照品種，而品質對照在品種品質類型和試驗組分布方面相對較少，僅在黃淮冬麥區北片水地組和黃淮冬麥區南片冬春水組設置了強筋品種對照。建議在國家審定品種生態區中設置相對固定的產量和品質（強筋、中強筋和弱筋）對照品種，該對照品種不僅應用于國家品種區試現有的試驗點，也要應用于聯合體自主試驗點，可為育種者及品種審定提供數據參考。針對強筋品種、中強筋品種和弱筋品種比例較低的現狀，建議參考對照品種產量表現，適度放寬對產量的要求，制定最低可容忍限值，明確其適宜種植區域，以達到品種品質相對穩定及避免因生態區不適宜帶來大幅減產的風險。

根據《種子法》和《主要農作物品種審定辦法》，國家農作物品種審定委員會制訂了國家審定品種統一適宜生態區，依據我國小麥種植區域生態類型、耕作制度和品種特性等因素設置了9個小麥品種類型區。由于小麥品質受基因和環境共同作用，在試驗點設置時應考慮同一生態區內環境因素對參試品種品質的影響，試驗點應區別于高產多抗品種，如弱筋品種應盡量選擇沙壤土地等類型；同時試驗點田間管理應根據參試品種品質類型采取相適應的栽培管理措施，避免因高水高肥等管理措施導致弱筋品種蛋白質含量和濕面筋含量偏高而被劃歸為中筋品種。因此，建議在目前統一適宜生態區劃分的基礎上，對各品質類型小麥品種（尤其是強筋品種和弱筋品種）設置相對獨立的試驗點，并采取相適宜的田間管理措施，以達到產量與質量相協調。

3.3 拓寬優質親本資源，加強優質親本利用 近年來我國小麥育種發展迅速，參試品種數量逐年增多，從北京市農林科學院對近6年來參加國家區試的430個參試品種遺傳多樣性和群體結構分析結果（區試會議交流）看，年度間，自2012年開始遺傳多樣性呈下降趨勢；試驗組之間，遺傳多樣性由北向南逐漸降低，趨同性較為嚴重。這主要與育種單位頻繁集中使用部分骨干親本有關，大部分骨干親本為中筋品種，以此為親本選育的品種多為中筋品質。此外，20世紀70年代以來1BL/1RS易位系在小麥主產區廣泛應用于小麥育種[3-4]，1RS攜帶黑麥堿基因，引起品種品質下降[5]，目前，該易位系品種在北部冬麥區和黃淮麥區仍占據較大比例[4]。品質育種應盡量避免選擇1BL/1RS易位系為親本選育新品種。建議育種者和育種單位加強國內外優質種質資源的收集和利用，改善我國小麥品種品質。

[1] 胡學旭，孫麗娟，周桂英，等．2006-2015年中國小麥質量年度變化．中國農業科學，2016，49（16）：3063-3072

[2] 美國小麥協會．美國小麥質量年報．2010-2015

[3] 張學勇，龐斌雙，游光霞，等．中國小麥品種資源Glu-1位點組成概況及遺傳多樣性分析．中國農業科學，2002，35（11）：1302-1310

[4] 周陽，何中虎，張改生，等．1BL/1RS易位系在我國小麥育種中的應用．作物學報，2004，30（6）：531-535

[5] 劉建軍，何中虎，Pena R J，等．1BL/1RS 易位對小麥加工品質的影響．作物學報，2004，30（2）：149-153

2016-09-22）