全 文 ：第 30 卷 第 3 期
2004 年 3 月 　236～240 页 　 　
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
　 　 Vol. 30 , No. 3
pp. 236～240 　Mar. , 2004
硫对不同类型春小麦湿面筋和沉降值及氨基酸的效应
赵首萍1 　胡尚连1 , 3 　杜金哲1 ,2 　李文雄1 Ξ
(1 东北农业大学 ;2 哈尔滨工业大学 ,黑龙江哈尔滨 150030)
摘 　要 　以 6 个不同品质类型春小麦为材料 ,在不同氮水平下 ,研究施硫对湿面筋、沉降值及氨基酸的调节效应。结果
表明 ,高氮条件下 (施尿素 128 kg/ hm2) ,施硫可提高湿面筋含量和沉降值 ,对高蛋白品种作用更明显。低氮 (施尿素 60
kg/ hm2)条件下施硫 ,除辽 10 的湿面筋和沉降值均降低外 ,其他品种表现湿面筋含量降低而沉降值提高。高蛋白品种在
氮供应较充足条件下 ,硫才能发挥改善各项品质指标的作用 ,否则 ,氮将成为硫发挥作用的限制因素。氮施用水平较高
时 ,硫可提高不同品种的总氨基酸和含硫氨基酸含量 ,且含硫氨基酸与湿面筋和沉降值呈正相关。
关键词 　春小麦 ;湿面筋 ;沉降值 ;氨基酸
中图分类号 : S512
Effects of Sulphur on Wet Gluten , SDS2Sedimentation Value and Amino Acid in
Spring Wheat Cultivars with Different Quality
ZHAO Shou2Ping1 , HU Shang2Lian1 , 3 , DU Jin2Zhe1 ,2 , LI Wen2Xiong1
(1 Northeast Agricultural University ; 2 Harbin Industrial University , Harbin 150030 , Heilongjiang , China)
Abstract 　The effects of nitrogen and sulphur on wet gluten and SDS2sedimentation value and amino acid were studied by
using six cultivars with different quality. Under high nitrogen application (urea 128 kg/ hm2) , the wet gluten and SDS2sedi2
mentation value could be increased by sulphur application , especially for the cultivars with high grain protein content . In
lower nitrogen treatment (urea 60 kg/ hm2) , the wet gluten content was decreased by sulphur application , but increased in
SDS2sedimentation value except Liao10. It suggested that nitrogen level would be a factor of sulphur effect on grain quality.
The total contents of amino acid and sulphur2amino acid in grain were increased by sulphur application under the condition
of high nitrogen level , and the positive correlation between sulphur2amino acid and wet gluten and SDS2sedimentation value
were found. Thus the grain quality could be improved.
Key words 　Spring wheat ;Wet gluten ; SDS2sedimentation value ; Amino acid
　　前人研究表明 ,小麦烘烤品质与籽粒硫含量的
关系密切。施硫可降低面团抗延阻力 ,提高面团延
展性 ,改善小麦烘烤品质[1～4 ] , 增加面包体积[1 ,2 ] 。
硫在成熟小麦籽粒中主要以半胱氨酸和甲硫氨酸残
基的形式存在。Byers 等用缺硫土壤研究小麦籽粒
中总氨基酸的组成 ,表明缺硫降低籽粒和面粉中半
胱氨酸和甲硫氨酸的浓度 ,而且对半胱氨酸的影响
大于甲硫氨酸[5 ] 。Wrigley 等也报道 ,缺硫小麦籽粒
中半胱氨酸和甲硫氨酸的浓度与富硫小麦籽粒的相
比分别成倍降低[6 ] 。本文以不同品质类型的春小麦
为材料 ,研究施硫与主要品质指标以及含硫氨基酸
之间的关系 ,为春小麦优质栽培提供理论依据。
1 　材料与方法
1. 1 　材料
6 个不同品质类型春小麦 ,高蛋白品种 :东农
7742 (NE7742) 、东农 IE74 ( IE74) 、Roblin、Neepawa 和
辽 10 (Liao10) ,低蛋白品种 :新克旱 9 (NKH9) 。
1. 2 　方法
1. 2. 1 　盆栽和施肥处理
　　试验在东北农业大学小麦研究室盆栽试验场进Ξ基金项目 :黑龙江省普通高等学校骨干教师创新能力资助项目 (009J29NX06) 。
作者简介 :赵首萍 (1976 - ) ,女 ,汉族 ,黑龙江省鸡东县人 ,中国科学院南京土壤研究所在读博士研究生。3通讯作者 (Author for correspondence) :胡尚连 ,现在西南科技大学生命科学与工程学院工作。E2mail : hushanglian @263. net
Received(收稿日期) :2002209223 ,Accepted (接受日期) : 2003204212.

行 ,每盆面积 0. 05 m2 ,装土 14 kg ,保苗 25 株/ 盆 ,有
机肥和无机肥与表层 15 cm 土壤混合均匀。
2000 年试验设 1 个氮水平和 2 个硫水平 ,共两
个处理 (表 1) 。每品种每处理 20 次重复 ,共 240 盆。
施肥标准见表 1 ,折合每 hm2 的施用量为 :尿素 128
kg(以N128表示 ,含氮 58. 88 kg/ hm2) ;重过磷酸钙 225
kg(P2O5 103. 5 kg/ hm2) ; K2SO4 37. 5 kg 或 KCl 20. 2 kg
(K2O 12. 75 kg/ hm2) ;硫处理 1 :纯硫 0 kg (以 S0 表
示) 和硫处理 2 :纯硫 25 kg (以 S25表示) ;有机肥
10 000 kg。K2SO4 中 S 的差额以 CaSO4·2H2O 补足。
表 1 2000 年盆栽施肥量( g/ 盆)
Table 1 Amount ( g/ pot) of fertilizer application in 2000 experiment
处理
Treatment
尿素
Urea
重过磷酸钙
Triple
superphosphate
K2SO4 KCl CaSO4·2H2O
有机肥
Organic
fertilizer
N128S0 0. 64 1. 125 0. 101 50
N128S25 0. 64 1. 125 0. 188 0. 556 50
　　2001 年试验设 2 个氮水平 ,5 个硫水平 ,共 10
个处理 (表 2) ,每品种每处理 13 次重复 ,共 780 盆。
施肥标准见表 2 ,折合每 hm2 的施用量为 :氮处理 1 :
尿素 60 kg(以 N60表示 ,含氮 27. 6 kg/ hm2) ,氮处理
2 :尿素 128 kg (以 N128表示 ,含氮 58. 88 kg/ hm2) ;重
过磷酸钙 225 kg(P2O5 103. 5 kg/ hm2) ; K2SO4 37. 5 kg
或 KCl 20. 2 kg( K2O 12. 75 kg/ hm2) ;硫处理 1 :纯硫 0
kg(以 S0 表示) ,硫处理 2 :纯硫 25 kg(以 S25表示) ,硫
处理 3 :纯硫 50 kg(以 S50表示) ,硫处理 4 :纯硫 75 kg
(以 S75表示) ,硫处理 5 :纯硫 100 kg(以 S100表示) ;有
机肥 10 000 kg/ hm2。
表 2 2001 年盆栽施肥量( g/ 盆)
Table 2 Amount ( g/ pot) of fertilizer application in 2001 experiment
处理
Treatment
尿素
Urea
重过磷酸钙
Triple
superphosphate
K2SO4 KCl CaSO4·2H2O
有机肥
Organic
fertilizer
N60S0 0. 30 1. 125 0. 101 50
N60S25 0. 30 1. 125 0. 188 0. 556 50
N60S50 0. 30 1. 125 0. 188 1. 228 50
N60S75 0. 30 1. 125 0. 188 1. 901 50
N60S100 0. 30 1. 125 0. 188 2. 573 50
N128S0 0. 64 1. 125 0. 101 50
N128S25 0. 64 1. 125 0. 188 0. 556 50
N128S50 0. 64 1. 125 0. 188 1. 228 50
N128S75 0. 64 1. 125 0. 188 1. 901 50
N128S100 0. 64 1. 125 0. 188 2. 573 50
　　土壤基础肥力 : (1) 2000 年 :速效 S(以 SO2 -4 含
量表示) 6. 58 mg/ kg 土 ;速效 N 60. 20 mg/ kg 土 ;速效
P 29. 75 mg/ kg 土 ; (2) 2001 年 :速效 S(以 SO2 -4 含量
表示) 6. 15 mg/ kg 土 ;速效 N 40. 25 mg/ kg 土 ;速效 P
27. 35 mg/ kg 土。
1. 2. 2 　制样 　
取成熟籽粒用 Preten 公司 Laboratory Mill 3100
型磨磨制用于品质分析的面粉。
1. 2. 3 　面筋含量测定 　
采用 ICC 方法通过 Perten 公司的 Gluten Index
系统进行测定 ,湿面筋含量均校正为面粉含水量
14 %。
1. 2. 4 　SDS沉降值测定
1. 2. 4. 1 　药品配制 　(1) 乳酸水溶液 :乳酸与水的
体积比为 1∶8 ; (2) 乳酸2SDS 工作液 :每 50 mL 2 %的
SDS溶液加入 1 mL 乳酸水溶液。
1. 2. 4. 2 　测定方法 　称取 6 g 全麦粉于 100 mL 量
筒内 ,加入 50 mL 浓度 10 mg/ L 的溴酚蓝溶液 ,在
Brabender 公司的 Measurement & Control System 上振
荡 5 min ,加入 50 mL 乳酸2SDS 工作液 ,立即振荡 15
min ,静止 20 min 读数。
2 　结果与分析
2. 1 　硫对湿面筋和沉降值的影响
2. 1. 1 　湿面筋含量 　
湿面筋含量在品种间或处理间都有明显差异
(表 3、表 4) 。东农 7742 和新克旱 9 的湿面筋含量
两年都是 N128S25 > N128S0 ,而东农 IE74 和辽 10 两年
均为 N128S25 < N128S0 ,只有 Neepawa 和 Roblin 两年间
表现不一致。
表 3 不同硫肥处理主要品质指标
Table 3 Effects of sulphur appliction on main quality characters
of different wheat cultivars( 2000)
品种
Cultivar
处理
Treatment
湿面筋
Wet gluten
( %)
面筋指数
Gluten index
( %)
沉降值
SDS sedimentation
value (mL)
东农 7742
(NE7742)
N128S0 31. 6 bB 80 62. 5 bB
N128S25 35. 1 aA 82 75. 0 aA
东农 IE74
( IE74)
N128S0 40. 9 aA 43 43. 0 bB
N128S25 34. 3 bB 58 54. 0 aA
Roblin
N128S0 30. 3 aA 96 65. 0 bB
N128S25 24. 4 bB 96 80. 2 aA
Neepawa
N128S0 39. 7 aA 56 52. 0 bB
N128S25 27. 2 bB 90 63. 2 aA
新克旱 9
(NKH9)
N128S0 24. 4 bB 86 40. 5 bB
N128S25 26. 9 aA 85 53. 7 aA
辽 10 (Liao10) N128S0 43. 2 aA 45 44. 0 bBN128S25 29. 7 bB 68 59. 5 aA
　　注 :a ,b 和 A ,B 分别代表 0. 05 和 0. 01 差异显著水平。
Notes :The different capital and small letters denode significant at the
0101 and 0105 levels , respectively. The same below.
732　3 期 赵首萍等 :硫对不同类型春小麦湿面筋和沉降值及氨基酸的效应 　　　

表 4 不同硫肥处理籽粒主要品质指标( %) ( 2001)
Table 4 Effects of sulphur application on main quality characters of different wheat cultivars ( 2001)
品种
Cultivar
处理
Treatment
湿面筋
Wet gluten
( %)
面筋指数
Gluten
index( %)
沉降值
SDS sedimentation
value (mL)
品种
Cultivar
处理
Treatment
湿面筋
Wet gluten
( %)
面筋指数
Gluten index
( %)
沉降值
SDS sedimentation
value (mL)
东农 7742 N60S0 41. 2 aA 76 48. 0 aAB Neepawa N60S0 30. 4 aA 91 44. 0 cBC
NE7742 N60S25 34. 6 dD 79 48. 5 aAB N60S25 22. 9 cdBC 96 42. 8 cC
N60S50 31. 2 efE 71 46. 5 abAB N60S50 24. 5 cB 96 46. 0 bcBC
N60S75 30. 3 gF 92 49. 0 aA N60S75 20. 6 efCD 99 44. 0 cBC
N60S100 31. 7 fEF 82 45. 5 abAB N60S100 21. 8 deBCD 96 45. 1 bcBC
N128S0 32. 9 eE 71 40. 5 cC N128S0 22. 0 bA 96 44. 2 cBC
N128S25 38. 2 bB 67 47. 1 aAB N128S25 23. 9 deCD 93 45. 1 bcBC
N128S50 35. 8 cCD 59 40. 5 cC N128S50 27. 3 cdBC 93 46. 0 bcBC3 N128S75 37. 2 bBC 75 48. 0 aAB 3 N128S75 23. 7 fD 95 47. 0 bAB
N128S100 32. 9 eE 54 43. 5 bcBC N128S100 23. 7 efCD 97 51. 5 aA
东农 IE74 N60S0 31. 1 dD 55 41. 0 bcdAB 新克旱 9 N60S0 28. 9 aA 94 37. 5 cB
IE74 N60S25 29. 3 fEF 61 40. 0 bcdB NKH9 3 N60S25 19. 1 fF 93 42. 2 aA
N60S50 29. 1 fF 61 41. 5 abcdAB N60S50 20. 1 fEF 96 38. 5 bcAB
N60S75 31. 0 dD 52 41. 0 bcdAB N60S75 20. 9 eDE 95 38. 0 cB
N60S100 26. 0 gG 69 40. 0 cdB N60S100 19. 6 fF 96 41. 0 abAB
N128S0 32. 0 cC 51 39. 5 cdB N128S0 22. 8 dC 94 38. 5 cAB
N128S25 31. 0 dD 71 41. 5 abcdAB N128S25 25. 0 bcB 90 40. 0 bAB
N128S50 30. 1 eE 77 43. 5 aA N128S50 25. 3 bB 96 38. 0 cB3 N128S75 33. 4 bB 63 42. 5 abAB N128S75 21. 0 eD 94 38. 5 bcAB
N128S100 36. 0 aA 34 42. 0 abcAB N128S100 24. 4 cB 96 38. 0 cB
Roblin N60S0 30. 1 aA 98 56. 5 abAB 辽 10 N60S0 35. 0 bB 69 47. 5 aA
N60S25 24. 7 fE 99 57. 0 aA Liao10 N60S25 31. 4 fF 61 43. 0 abA
N60S50 25. 8 dCD 99 50. 5 efDE N60S50 35. 1 cC 57 43. 5 abA
N60S75 26. 1 dC 97 52. 5 defBCDE N60S75 33. 0 eDE 68 46. 5 abA
N60S100 25. 3 eDE 98 51. 5 cdefCDE N60S100 30. 9 gG 55 42. 5 abA
N128S0 28. 4 cB 96 50. 0 fCE N128S0 33. 4 dD 60 42. 0 bA
N128S25 28. 5 cB 97 55. 5 abcABC N128S25 31. 4 fF 74 44. 0 abA
N128S50 28. 2 cB 98 53. 0 cdeBCDE 3 N128S50 32. 9 eE 75 44. 0 abA3 N128S75 29. 5 bA 98 54. 0 bcdABCD N128S75 40. 9 aA 57 45. 5 abA
N128S100 22. 9 gF 98 53. 0 cdeBCDE N128S100 33. 0 eDE 71 44. 5 abA
　　注 (Note) : 3 Preferable.
　　2001 年辽 10 的 N128S75和东农 IE74 的 N128S100处
理湿面筋含量在各自处理中为最高 ,但面筋指数最
低。而东农 7742、Roblin、Neepawa 和新克旱 9 均以
N60S0 处理湿面筋含量为最高 ,面筋指数也很高 (表
4) 。表明在一定氮水平下 ,硫的施用对小麦湿面筋
含量和面筋指数影响不同 ,有的表现增加 ,有的表现
降低。在高氮条件下 (N128) ,施硫可提高各品种的
湿面筋含量 ;低氮 (N60) 条件下 ,施硫均降低湿面筋
含量。表明硫作用的发挥与氮水平有密切关系。
2. 1. 2 　沉降值 　
各品种不同硫处理间的沉降值皆差异显著 (表
3、表 4) 。2001 年各品种均表现为N128S25 > N128S0 ,除
Neepawa 外 ,其他品种均达到 5 %显著水平 ,2000 年
基本相同。表明硫的施用可显著提高沉降值。但不
同品种对硫施用量的反应不同。2001 年 ,东农 7742
的 N60S75处理沉降值最高 , Roblin 和新克旱 9 则以
N60S25为高 ,辽 10、东农 IE74 和 Neepawa 则分别以
N60S0、N128S50和 N128 S100为最高 (表 4) 。以上分析可
以得出 ,在 N60水平下 ,除辽 10 的沉降值随施硫的增
加表现降低外 ,其他品种施硫均可提高沉降值 ,新克
旱 9 尤为明显。在 N128水平下 ,所有品种施硫后沉
降值均提高。
Roblin 在各处理的沉降值均高于其他品种。
2000 年 ,Roblin 和东农 7742 高于 Neepawa、辽 10、新
克旱 9 和东农 IE74 , 2001 年表现为 Roblin > 东农
7742、Neepawa 和辽 10 > 东农 IE74 和新克旱 9。两年
均表明绝大多数高蛋白品种比低蛋白品种有较高的
沉降值。
相关分析表明 ,2001 年各品种沉降值与面筋指
数、沉降值与湿面筋含量之间的相关系数分别为
r = 0. 3597 和 r = 0. 1013 ,尽管未达显著水平 ,但仍
表明沉降值与湿面筋含量和面筋指数之间在一定程
度上存在正相关关系。在优质栽培过程中只有三者
很好结合 ,才能使优质品种面筋特性得以发挥。
832 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

在所有氮和硫处理中 ,新克旱 9 以N60S25处理品
质最佳 ,而东农 7742、东农 IE74、Roblin、辽 10 和
Neepawa 均以 N128水平配合施用一定量硫肥品质表
现最好。辽 10 以 S50处理为最佳 ,其他 3 个品种均
以 S75为佳 (表 4) 。进一步表明高蛋白品种在施用高
氮和较高硫条件下 ,品质才能充分发挥。
2. 2 　硫对氨基酸含量的影响
研究表明 ,在 N128水平下东农 7742、Roblin 和新
克旱 9 总氨基酸含量和含硫氨基酸含量 ,总的趋势
随硫的增加而增加 ,但东农 7742 以 S25、新克旱 9 以
S50总氨基酸含量最高 ,含硫氨基酸含量也增加。在
N128水平下 ,一定范围内施硫 ,可增加总氨基酸和含
硫氨基酸含量 ,但超出范围 ,反而不利 ,可能与氮的
供应水平有关。表 5 进一步表明 ,不同品种的总氨
基酸和含硫氨基酸含量也不同 ,总的以东农 7742 为
最高 ,其次为 Roblin ,新克旱 9 最低。
表 5 不同硫肥处理籽粒氨基酸含量
Table 5 Amino acid content in grain for different
amount of sulphur application
品种
Cultivar
处理
Treatment
总氨基酸
TAA
(g/ 100 g)
含硫氨基酸
S2AA
(g/ 100 g)
总/ 含硫氨基酸
TAA/ S2AA
东农 7742 N128S0 13. 32 0. 32 2. 40
(NE7742) N128S25 14. 29 0. 33 2. 31
N128S50 14. 25 0. 32 2. 25
N128S75 13. 79 0. 34 2. 47
N128S100 12. 03 0. 31 2. 58
Roblin N128S0 12. 10 0. 28 0. 31
N128S25 13. 63 0. 34 2. 49
N128S50 12. 59 0. 26 2. 07
N128S75 14. 17 0. 31 2. 19
N128S100 12. 00 0. 22 1. 83
新克旱 9 N128S0 10. 68 0. 25 2. 34
(NKH9) N128S25 12. 40 0. 26 2. 10
N128S50 12. 97 0. 28 2. 16
N128S75 12. 07 0. 24 1. 99
N128S100 12. 16 0. 28 2. 30
　　Notes :TAA ———total amino acid ; S2AA ———sulphur amino acid ;
TAA/ S2AA ———total amino acid/ sulphur amino acid
沉降值是用来衡量综合品质的一个基本指标。
表 6 相关分析结果表明 ,N128水平下 ,东农 7742 和
Roblin 的湿面筋和沉降值与含硫氨基酸呈正相关关
系 ,表明施用硫后 ,含硫氨基酸增加 ,提高湿面筋含
量和沉降值 ,改善小麦烘烤品质。新克旱 9 含硫氨
基酸与湿面筋呈显著正相关 ,但与沉降值呈不显著
负相关。
综合以上结果 ,N128水平下 ,S25～S75范围内 ,东
农 7742 和 Roblin 综合品质指标表现好 ,并以 N128S75
处理为最好。而新克旱 9 在 S25～S50范围内获得较
好的品质 ,但最佳组合为 N128S25处理。在同一高氮
水平下 ,高蛋白品种东农 7742 和 Roblin 要比低蛋白
品种新克旱 9 施更多的硫 ,才能表现较好的品质。
表 6 含硫氨基酸与品质指标间相关分析
Table 6 Correlation between sulphur2amino acids and
quality characters
品种
Cultivar
处理
Treatment
湿面筋
Wet gluten content
( %)
沉降值
SDS2sedimentation
value (mL)
东农 7742
(NE7742)
N128S (0～100)
N128S(0～75)
0. 801
0. 684
0. 727
0. 939 3
Roblin
　
N128S (0～100)
N128S(0～75)
0. 792
0. 418
0. 483
0. 702
新克旱 9
(NKH9)
N128S (0～100)
N128S(0～75)
0. 850
0. 902 3 - 0. 357- 0. 169
3 　讨论
硫是作物生长发育所必需的营养元素 ,是半胱
氨酸和甲硫氨酸的重要组成成分 ,在二硫键形成过
程中起重要作用 ,而且对小麦麦谷蛋白和麦醇溶蛋
白的结构和稳定性以及烘烤品质起到十分重要的作
用。Zhao 等认为 ,施硫可以提高面团延展性 ,改善
小麦的烘烤品质 ,当 S 施用量从 20～100 kg/ hm2 时 ,
面包体积可增加 20～105 mL ,而氮对面包体积影响
很小 ,籽粒硫含量和氮与硫的比例对面包体积影响
更大[1 ,2 ] 。本研究认为高蛋白品种 ,在 N60水平下 ,
随施硫量的增加 ,各项品质指标与 S 基本呈负相关
关系 ,但未达到显著水平。而在 N128水平下 ,施硫对
各项品质指标的形成都有利。表明在氮供应较充足
条件下 ,硫才能发挥作用 ,改善小麦烘烤品质。否
则 ,氮将成为硫发挥作用的限制因素。
前人研究也已证明 ,小麦成熟籽粒中大部分硫
存在于蛋白质中 ,且以半胱氨酸和甲硫氨酸残基的
形式存在 ,缺硫明显降低小麦籽粒中 Cys 和 Met 的
浓度 ,且对半胱氨酸的作用更为明显[5～8 ] 。从而使
贫硫和含硫少的贮藏蛋白如ω2醇溶蛋白和高分子
量谷蛋白亚基的合成和积累量相对增加 ,而富硫蛋
白的合成和积累量则相对减少 ,如低分子量谷蛋白、
α2、β2、γ2醇溶蛋白 ,聚合谷蛋白在总蛋白中所占的比
率减少。这些变化改变了面团的流变学特性 ,面包
的烘烤品质降低[1 ] 。有研究表明 ,硬粒小麦麦谷蛋
白中二硫键的总浓度与意大利面条的加工品质密切
相关[9 ] ,进一步研究认为 ,硬粒小麦中 2 个富硫低分
子量谷蛋白 DSG21 和 DSG22 与意大利面条的品质最
932　3 期 赵首萍等 :硫对不同类型春小麦湿面筋和沉降值及氨基酸的效应 　　　

为密切[10 ] 。因此 ,施硫增加含硫氨基酸的含量 ,有
利于高分子量和低分子量麦谷蛋白以及富硫醇溶蛋
白的合成 ,从而改善小麦烘烤品质。
本研究认为硫对小麦品质有调节作用 ,但硫作
用的发挥与氮的供应水平有关。氮和硫的施用量与
比例对不同类型品种品质指标以及对终端产品的调
节效应 ,需进一步研究。
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