全 文 ：　山 东 农 业 科 学　2010, 10:39 ～ 42 ShandongAgriculturalSciences
收稿日期:2010-06-12
基金项目:山东省自然科学基金项目(Y2005D13)
作者简介:李　府(1983-),男 ,硕士研究生 ,研究方向为小麦产量品质生理生化与调节。 E-mail:lifu 6161@ 163.com
＊通信作者:尹燕枰(1957-),女 ,教授 ,博士生导师。研究方向为作物产量品质生物学。 E-mail:ypyinsdau@sina.com
施硫对冬小麦穗花发育 、籽粒蛋白质组分
和品质指标的影响
李　府 ,尹燕枰＊
(山东农业大学农学院 /作物生物学国家重点实验室 ,山东 泰安　271018)
　　摘　要:以两个不同品质类型冬小麦品种济麦 20(强筋型)和鲁麦 21(弱筋型)为材料 ,在 0 ～ 20 cm土层
有效硫含量为 7.28 mg/kg的条件下 ,研究硫肥对冬小麦穗花发育 、籽粒蛋白质组分和几个品质指标的影响。
结果表明:在常规栽培措施下 ,增施硫肥提高了小麦的小花数 , 降低了不育小花数;提高了籽粒的结实率和籽
粒中醇溶蛋白 、谷蛋白 、清蛋白含量;且施硫后 , 两品种籽粒的湿面筋含量 、沉淀值 、面团形成时间和稳定时间
均有不同程度的提高 , 但对千粒重无显著作用 , 对济麦 20的容重有显著的降低作用。
关键词:硫;冬小麦;穗花发育;蛋白质组分;品质
中图分类号:S512.1+10.62　　文献标识号:A　　文章编号:1001-4942(2010)10-0039-04
EfectsofSulfurFertilizationonFloretDevelopment, GrainProtein
ComponentsandQualityofDiferentWinterWheatGenotypes
LIFu, YINYan-ping＊
(AgronomyColegeofShandongAgriculturalUniversity/StateKeyLaboratoryofCropBiology, Taian271018, China)
Abstract　Takingstrong-glutenwheatJimai20 andweak-glutenwheatLumai21 astestmaterials,
theefectsofsulfurfertilizeronthefloretdevelopment, proteincomponentsandseveralqualityindicatorswere
studiedunder7.28 mg/kgofavailablesulfurin0 ～ 20 cmsoillayer.Theresultsshowedthatunderthecon-
ventionalcultivationandmanagementconditions, sulfurfertilizationincreasedthefloretnumber, reducedthe
male-sterilefloretnumber, increasedtheseedsetingrateandthecontentsofprolamin, gluteninandalbu-
min.Thegrainwetgluten, sedimentation, doughdevelopmenttimeandstabilitytimealsoincreasedindifer-
entextentaftersulfurfertilization.Italsohadnosignificantefecton1 000 -grainweight, butsignificantly
decreasedthebulkdensityofJimai20.
Keywords　Sulfer;Winterwheat;Floretdevelopment;Proteincomponents;Quality
　　硫是小麦生长所必需的矿质营养元素之一。
在缺硫土壤上施硫对提高小麦籽粒产量具有显著
的正效应 ,并对蛋白质品质有明显的改善作用 ,缺
硫导致作物产量降低和品质下降 [ 1, 2] 。国外有研
究表明 ,施硫可增加小麦分化的小花数和减少不
育小花数 ,从而增加穗粒数 ,提高籽粒产量 。中国
是世界上 70多个缺硫国家和地区之一 ,也是亚洲
最缺硫的国家之一 [ 3] 。从山东省土肥站定点检
测结果中可看出 , 山东省 10地市的土壤中有
20%土壤有效硫含量低于临界值[ 4] 。随着近年
来农业生产中不含硫或少硫肥料的施用和集约农
业的发展 , 缺硫导致作物产量降低和品质变
劣 [ 5] 。由于硫素营养对小麦生长 、籽粒产量以及
小麦品质起到明显而不可替代的作用 ,因此 ,本试
验以不同品质类型的冬小麦品种为材料 ,探讨施
硫对冬小麦籽粒穗花发育 、蛋白质组分和品质指
DOI :10.14083/j.issn.1001-4942.2010.10.019
标的调节作用 ,以期为硫肥施用和小麦优质栽培
提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　供试材料和土壤状况
1.1.1　供试材料　试验以具有代表性的不同品
质类型的冬小麦强筋型品种济麦 20和弱筋型品
种鲁麦 21为材料 。
1.1.2　土壤状况　试验于 2007年至 2008年在
山东农业大学试验农场进行。土壤为棕壤 。供试
土 壤 耕 层 养 分:有 机 质 1.7%, 碱 解 氮
81.46 mg/kg,速效磷 26.7 mg/kg,速效钾 151.55
mg/kg,有效硫 7.28 mg/kg(土壤有效硫含量临界
值为 10 mg/kg,本试验地属缺硫土壤 [ 6] )。
1.2　试验设计和试验方法
1.2.1　试验设计　采用裂区设计 ,主区为 2个硫
肥处理:施硫 S1和不施硫 S0,硫肥施用量为 62
kg/hm2 ,于拔节期和开花期各追施一半 ,试验所
用硫肥为硫磺粉(含 S99%);副区为品种。每个
处理均设 3个重复 ,小区面积为 9 m2 ,于 2007年
10月 11日播种 ,田间管理措施同小麦丰产田 。
1.2.2　取样　①小麦开花期选择同日开花 、长相
一致的单株挂牌标记 ,花后 7 d起 ,每隔 6 d于 15
时左右在各小区非边行处取 20个麦穗 ,在 105℃
下杀青 20 min, 80℃烘至恒重 ,用于植株籽粒蛋白
质组分测定 。 ②成熟期至收获后测定每穗小花
数 、不育小花数 、结实率 、千粒重 、容重 、湿面筋含
量 、沉淀值。
1.2.3　试验方法　籽粒蛋白质组分测定 ,采用小
麦蛋白质组分连续提取分离法 。容重 ,按国家粮
食标准进行(GB-1351 -78),用上海东方衡器
厂 HGT-1000型容重器测定 。千粒重 ,随机数小
麦籽粒 500粒称重 ,再换算成千粒重 , 2次重复
(重复间相差小于 0.5 g)。湿面筋含量用瑞典产
GlutomaticSystem2200型洗涤仪(面筋仪)按照国
标 GB/T14608-93方法进行测定。沉淀值采用
德国 Brabender公司的专用仪器 ,按 AACC56 -60
Zeleny沉淀值法测定 。小麦面粉粉质曲线的测
定 , 籽粒收获两个月后于农业部谷物品质监督检
验测试中心(泰安)磨粉测定小麦粉质曲线 ,获得
面团形成时间 、稳定时间和评价值。
2　结果与分析
2.1　施硫对小麦穗花发育的影响
2.1.1　对小花数的影响　由图 1可以看出 ,施硫
使小麦小花数均呈增多趋势 ,其中济麦 20增加不
显著 ,鲁麦 21达到极显著水平 ,因此施硫可以增
加各小麦品种的小花数。
图 1　施硫对小麦小花数的影响
2.1.2　对不育小花数的影响　小麦的不育小花
数直接关系着籽粒的结实率 ,如何降低不育小花
数是提高小麦产量的有效途径。由图 2可以看
出 ,不育小花数的变化趋势大体上与小花数的变
化相反 ,施硫减少了不育小花数 ,但两个品种并未
达到显著水平。
图 2　施硫对小麦不育小花数的影响
2.1.3　对小麦结实率的影响　由图 3看出 ,施硫
对不同小麦品种的结实率有不同程度的促进作
图 3　施硫对小麦籽粒结实率的影响
40 山 东 农 业 科 学　　　　　　　　　　　　　　2010年　
用 ,对济麦 20的影响达到了极显著水平 ,对鲁麦
21的影响也达到显著水平 ,这说明施硫对小麦的
结实率有显著提高作用。
2.2　施硫对小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量的影
响
小麦籽粒蛋白质组分中的清蛋白和球蛋白富
含赖氨酸 ,与小麦的营养品质密切相关 。由图 4
可以看出 ,开花后籽粒清蛋白和球蛋白含量呈下
降趋势 ,表明随灌浆进行清蛋白和球蛋白占籽粒
的比重逐渐下降 。施硫后不同品种间籽粒球蛋白
含量的变化不同 ,济麦 20在花后 21 d时施硫处
理较对照增加 ,其他时期均是降低的 ,而鲁麦 21
只有在花后 7 d时施硫处理略高于对照 ,其他时
期也均是降低的 ,这说明施硫对籽粒球蛋白的积
累不利。由图 4还可看出 ,施硫提高了两个品种
清蛋白的含量 ,在花后整个生育期内的积累均是
一致的 ,这说明施硫对冬小麦籽粒清蛋白的积累
是有利的。
图 4　施硫对小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量的影响
2.3　施硫对小麦籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量的
影响
贮藏蛋白占小麦籽粒重量的 8% ～ 20%,主
要由谷蛋白和醇溶蛋白组成 ,二者共同决定了面
团的黏弹性 。由图 5可以看出 ,开花后籽粒醇溶
蛋白和麦谷蛋白含量呈上升趋势 ,麦谷蛋白在花
后 7 d开始积累 ,而醇溶蛋白自花后 14 d时才开
始积累 。不同施硫处理间籽粒醇溶蛋白含量比较
看出 ,施硫处理略高于未施硫的对照 ,麦谷蛋白含
量的变化与之相似。因此 ,施硫有利于冬小麦籽
粒醇溶蛋白和谷蛋白的积累。
图 5　施硫对小麦籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响
2.4　施硫对籽粒容重 、千粒重和加工品质的影响
由表 1看出 , 施硫处理对两个品种的千粒重
无显著作用 ,对济麦 20的容重有显著的降低作
用 。施硫显著提高了两个品种的沉淀值。对于鲁
麦 21,施硫显著提高了其湿面筋含量和面团形成
时间 ,对于济麦 20则极显著提高了其面团形成时
间 。在评价值指标方面 ,施硫对于两品种均有极
显著的提高作用 。以上说明 ,在缺硫土壤上 ,硫肥
41　第 10期　　　李　府等:施硫对冬小麦穗花发育 、籽粒蛋白质组分和品质指标的影响
　　表 1　　施硫对小麦籽粒千粒重 、容重和加
工品质指标的影响
品种 处理 千粒重(g)
容重
(g/L)
沉淀值
(ml)
湿面筋
含量(%)
形成时间
(min)
稳定时间
(min) 评价值
济麦 20 S0S1
45.8
45.0
834.0
829.7＊
34.3
38.3＊
30.0
30.3
4.6
5.2＊＊
7.8
8.8＊＊
83.7
98.7＊＊
鲁麦 21 S0S1
46.8
45.6
839.5
838.7
34.7
36.3＊
27.3
27.7＊
2.7
3.0＊
3.3
3.5
45.3
50.3＊＊
　　注:＊为 5%显著水平 , ＊＊为 1%显著水平。
对不同品质类型的小麦品种品质具有改善作用 。
3　结论与讨论
目前一般认为土壤有效硫的临界值为 10
mg/kg左右 。本试验供试土壤有效硫含量为
7.28 mg/kg,属缺硫土壤。前人围绕硫素对小麦
蛋白质品质的影响进行了大量的试验 。王东等
(2000)[ 8]研究表明 ,在一定的硫肥用量范围内籽
粒蛋白质含量随施硫量增加而增加;朱云集等
(2005)[ 9]关于硫素对不同类型小麦影响的研究
表明 ,施用硫肥能提高小麦的蛋白质品质 ,但相对
降低了低蛋白小麦的蛋白质品质。国外也有研究
表明施硫增加籽粒蛋白质含量[ 10] 。 Wrigley等发
现 ,氮肥用量和施用时期主要影响面粉蛋白质含
量 ,而硫肥的施用影响蛋白质的组成 [ 11] 。
小穗结实率取决于小花的育性 ,而小花的育
性主要取决于顶端小穗形成后植株的营养状况。
缺硫或者减少小穗和小花的分化 ,或者增加小花
的退化 。本研究与上述结果基本一致 ,施硫提高
了小麦的小花数 ,降低了不育小花数 ,提高了结实
率 。
不同类型小麦品种蛋白质组分对硫肥的反应
表现不同 ,同时施硫在一定程度上提高了小麦面
团的形成时间 、稳定时间和评价值 。但本试验中
硫肥的施用对于提高籽粒千粒重无显著影响。
在本研究中 , 施用硫肥对两种品质类型冬小
麦的不同蛋白质组分含量均有影响 , 但又不尽相
同 。关于施用硫肥后硫素在植株体内如何参与蛋
白质的形成过程进而影响品质 , 有待于进一步深
入研究 。
参　考　文　献:
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