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Effect of Irrigation Conditions on Protein Composition Accumulation of Grain and Its Quality in Winter Wheat

灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响



全 文 :Vol. 29 , No. 5
pp. 682~687  Sept. , 2003
作  物  学  报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 29 卷 第 5 期
2003 年 9 月  682~687 页
灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响
许振柱1 ,2  于振文1 , 3  王 东1  张永丽1 Ξ
(1山东农业大学农业部小麦栽培生理与遗传改良重点开放实验室 , 山东泰安 271018 ; 2 中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室 ,北
京 100093)
摘  要  利用防雨池栽方式研究土壤水分对 2 个品质类型品种蛋白质积累及品质影响。结果表明 ,籽粒灌浆过程中蛋
白质含量的动态变化呈“V”字型曲线。花后 7 d 和 14 d 均以水分亏缺严重处理最高 ,但至花后 35 d ,济南 17 以水分亏缺
最严重的最低 ,鲁麦 21 则以该处理最高。干旱能促进清蛋白和球蛋白含量在灌浆初期的积累 ,但至灌浆末期转为降低。
土壤水分亏缺严重或过多均不利于贮藏蛋白的积累。籽粒中谷蛋白大聚合体 ( GMP) 含量在开花 7 d 后随着灌浆进程而
增加 ,花后 14 d 土壤水分亏缺有促进积累的作用 ,而后 ,土壤水分严重亏缺或过多均不利于形成较多的 GMP。适宜的灌
水处理有利于籽粒积累较多的贮藏蛋白和 GMP ,从而改善品质。严重水分亏缺降低籽粒容重、面筋含量、沉降值、面团形
成时间、稳定时间和评价值 ,但一定程度土壤水分亏缺反而促其升高。本试验条件下适度限量灌溉的处理 B 和处理 C对
改善品质有利。
关键词  冬小麦 ;籽粒 ;灌溉条件 ;蛋白质组分 ;品质
中图分类号 : S512  文献标识码 : A
Effect of Irrigation Conditions on Protein Composition Accumulation of Grain and
Its Quality in Winter Wheat
XU Zhen2Zhu1 ,2  YU Zhen2Wen1 , 3  WANG Dong1  ZHANG Yong2Li1
(1 Key Laboratory Wheat Physiology and Genetic Improvement , Ministry of Agriculture , Shandong Agricultural University , Taian , Shandong 271018 ; 2 Laboratory
of Quantitative Vegetation Ecology , Institute of Botany , CAS , Beijing 100093 , China)
Abstract  The effect of irrigation conditions on protein composition accumulation of grain and its quality in winter wheat
was studied in proof2rainfall2trough in middle area of Shandong province during 1999—2001. The results showed that the
dynamic changes of grain protein content could be outlined by“V”letter curve during grain filling , which reached the high2
est on the 7th day or the 14th day after flowering , and protein content on Jinan 17 was the highest on the 35th day after
flowering , but that in Lumai 21 was on the contrary under severe moisture deficit conditions. The contents of albumin and
globulin in the grains increased at early grain filling , but decreased at the end of grain filling with development of soil mois2
ture deficit . Accumulation of storage protein tended to be less under severe soil moisture deficit or over plentiful moisture
conditions. The content of glutenin macropoloymer ( GMP) in the grains increased with developing of grain filling after the
7th day of flowering. Soil moisture deficit could promote GMP accumulate at the 14th day after flowering , but lately GMP
accumulation was prohibited under severe deficit of soil moisture or over plentiful soil moisture conditions. Moderate irriga2
tion treatments increased the accumulation of storage protein and GMP in the grains in order to improve grain quality. Grain
volume weight , gluten content , sedimentation volume , dough developing time , dough stability time and valorimenter value
all decreased under the severe deficit soil moisture conditions although moderate deficit of soil moisture made them rise.
Generally , moderately limited irrigation treatments (treatment B and treatment C) improved grain quality under this experi2
mental conditions.
Key words  Winter wheat ( Triticum aestivum L. ) ; Grain ; Irrigation conditions ; Protein composition ; Quality
  由于灌溉条件不同引起的土壤水分差异影响小 麦叶片生理特性、光合性能和产量的形成 ,在这方面Ξ基金项目 :国家自然科学基金 (39970425)和科技部“无公害优质小麦生产关键技术集成与产业化示范”(2002BA516A12)资助项目。
作者简介 :许振柱 (1965 - ) ,男 ,山东宁阳人 ,博士 ,主要从事旱地生态方面的研究。3 通讯作者 :于振文。
Received(收稿日期) :2002204226 ,Accepted(接受日期) :2002208222.

前人已进行了大量研究[1 ,2 ] ,但对品质影响及机制研
究较少。小麦的籽粒品质既受遗传控制 ,又受环境
的影响 ,在小麦各种品质性状与环境的互作中 ,对籽
粒蛋白质含量的研究最多 ,对面团流变学特性和烘
烤品质的研究甚少。一般认为同一品种在不同年份
和不同环境条件下其品质有明显差异 ,基因型与环
境有明显的互作效应 ,这种互作效应主要是由不同
气候条件、不同土壤条件及栽培措施所引起[3 ] 。有
人认为 ,其中降水是影响品质的主要因素[4 ] 。冬小
麦在灌浆期间 ,土壤干旱提高籽粒的蛋白质含量 ,改
善与面包品质有关的品质性状[5 ,6 ] 。研究灌溉条件
对籽粒蛋白质组分变化动态及其与籽粒和面团品质
关系的目的在于为小麦优质节水栽培提供理论依据。
1  材料和方法
1. 1  供试材料和试验设计
  本研究于 1999~2001 年在山东农业大学实验
农场进行。试验选用普通小麦 ( Triticum aestivum L. )
两个品种 :抗旱性较弱的强筋小麦品种济南 17 (籽
粒容重 770. 3 gΠL ,蛋白质含量 15. 16 % ,湿面筋
3616 % ,沉降值 55. 4 mL ,面团稳定时间 15. 7 min) 和
抗旱性较强的中筋小麦品种鲁麦 21 (籽粒容重
77811 gΠL ,蛋白质含量 12. 61 % ,湿面筋 29. 93 % ,沉
降值 19. 74 mL ,面团稳定时间 3. 7 min) 。试验所用
土壤养分状况 :有机质 :13. 12 ±0. 47 gΠkg ;水解氮 :
77. 29 ±3. 21 mgΠkg ;速效磷 :34. 23 ±1. 08 mgΠkg ;速
效钾 :75. 92 ±2. 60 mgΠkg。播前池栽的土壤容重及
水分常数见表 1。
表 1 播前土壤容重及水分常数
Table 1 Volume weights and moisture status of soil before sowing
土层深度
Soil layer
Depth
(mm)
容重
Volume
weight
(gΠcm3) 田间持水量Fieldmoisturecapacity( %) 凋萎湿度Wiltingmoisture(vΠv , %) 播前土壤含水量Moisturecontent(vΠv , %) 有效水Availablewater(mm)
0220 1. 48 31. 14 7. 20 24. 60 34. 80
20240 1. 49 32. 96 7. 51 25. 73 36. 44
40260 1. 53 35. 86 8. 24 26. 85 37. 22
Average 1. 50 32. 30 7. 65 25. 73 36. 15
  防雨池每个栽培池面积为 2. 5 m ×2. 5 m ,深
116 m ,砖墙 ,四周抹水泥作防护层 ,不封底 ;设滑动
式遮雨棚。常年地下水位在 13. 0 m 以下。裂区排
列 ,灌水处理为主区 ,品种为副区 ,主副区内随机排
列 ,重复 3 次。用水表控制灌水量 ,设 5 个灌水处理
(表 2) 。每池种 8 行 ,平均行距为 31. 25 cm ,密度
1135 ×106 株Πhm2 。播前基施纯氮 105 kgΠhm2 , P2O5
172. 5 kgΠhm2 ,K2O 108. 0 kgΠhm2 ,在拔节期追施纯氮
105 kgΠhm2 。其余管理措施同大田栽培。
表 2 防雨池栽试验处理灌水量
Table 2 Irrigation amount of experimental
treatments in precipitation2proof trough ( mm)
处理
Treat2
ment
总灌
水量
Total
irrigation
amount
灌水时期 Irrigation stage
底水
Before
sowing
冬水
Winter
拔节水
Jointing
孕穗水
Booting
开花水
Flowering
灌浆水
Filling
麦黄水
Yellowing
A 60 60 0 0 0 0 0 0
B 180 60 0 60 60 0 0 0
C 240 60 60 60 60 0 0 0
D 300 60 60 60 60 60 0 0
E 420 60 60 60 60 60 60 60
1. 2  氮素和蛋白质含量的测定
参照北京大学生物系生物化学教研室 (1979) 的
方法[7 ] 。称取样品 0. 15 g ,加 8 mL 浓 H2 SO4 ,0. 3 g 催
化剂 ( K2 SO4 ¬CuSO4 = 3 ¬1) 进行消化。用瑞士产
BΒCHI凯氏定氮系统测定。
1. 3  蛋白质组分的分离与测定
参照何照范 (1985) 的方法[8 ] 。称取样品 0. 5 g
置于研钵中 ,按照清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和麦谷
蛋白的顺序提取。清蛋白的提取 :加 2 mL 蒸馏水充
分研磨后移入离心管 ,振荡 30 min ,离心 15 min 取上
清液。连续提取 3 次后并入 50 mL 容量瓶待测。球
蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的提取液分别为 10 %的
NaCl、70 %的乙醇和 0. 2 %的 NaOH ,提取过程同清蛋
白的。含量的测定用 Bradford 法[9 ]
1. 4  谷蛋白大聚合体( GMP)的含量测定
参照 Weegels (1996) [10 ]和孙辉 (1998) [11 ]的方法。
0. 05 g 粗粉中加入 1 mL 1. 5 %的 SDS 提取液 ,常温
下离心 15 min (15500 ×g) ,弃上清液 ,残余物加入稀
释 1 倍的双脲试剂 10 mL ,振荡 2 h 后离心 ,取上清
液测 540 nm 处的吸光值 ,残余物中氮含量作为 GMP
的近似值。
1. 5  湿面筋和干面筋含量的测定
用瑞典产 ZZOO 型洗涤仪 (面筋仪) 依据国标
GBΠT14608293 进行测定。
1. 6  沉降值的测定
用中国农业大学产 BAU2A 型沉降值测定仪依
据国标 GBTΠ568521995 进行测定。
386 5 期 许振柱等 : 灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响    

1. 7  粉质仪参数的测定
用德国产 Brabender 公司生产的粉质仪做面团
粉质图 ,分析计算面团形成时间、稳定时间、吸水率、
软化度和评价值等有关面团流变学参数。
2  结果与分析
2. 1  对籽粒含水量的影响
  试验结果表明 (图 1) ,籽粒灌浆期间 ,籽粒含水
量逐渐降低 ,由开花后 7 天的 57. 6 %~63. 4 %降为
开花后 28 天的 16. 0 %~39. 9 %。土壤水分不足使
灌浆后期的籽粒含水量显著降低 ,济南 17 的下降幅
度较大。灌浆期间灌水减缓了籽粒含水量的下降幅
度。
2. 2  对籽粒蛋白质积累特性的影响
2. 2. 1  对籽粒蛋白质积累的影响
  由图 2 表明 , 籽粒发育过程中蛋白质含量动态
变化呈“V”字型曲线。济南 17 于花后 7、14 d 以处
理 A 和处理 B 最高 ,到花后 28、35 d 则以处理 C 最
高 ,处理 A 最低。鲁麦 21 也是于花后 7、14 d 以处
理 A 和处理 B 最高 ,到花后 28、35 d 则以处理 A 最
高 ,处理 E最低。可能是济南 17 对干旱较敏感 ,花
后 28 d 已至完熟 ,造成了氮素损失[12 ] 。两品种都表
图 1 灌溉条件对籽粒含水量的影响
Fig. 1 Effect of irridation conditions on grain moisture content
—○—A  —●—B  —△—C —▲—D  —Ε—E
图 2 不同灌溉条件下籽粒蛋白质含量的动态变化
Fig. 2 Dynamic changes of the protein content in grains
under different irrigation conditions
—○—A  —●—B  —△—C  Ε—D  —Ε—E
明过渡灌溉对蛋白质积累不利。
2. 2. 2  对籽粒清蛋白和球蛋白积累的影响
清蛋白和球蛋白主要是一些参与代谢活动的酶
类 ,一般占籽粒蛋白总量 20 %左右 ,并与面粉的营
养品质关系密切[13 ] 。研究表明 (图 3) ,籽粒清蛋白
含量随时间推移而降低。花后 7 d 籽粒清蛋白含量
以处理 C 最低 ,而其他处理均较高 ,经方差分析表
明差异不显著。济南 17 从花后 14 d 开始 ,处理A、B
的清蛋白均显著降低 ,鲁麦 21 处理 A、处理 B 花后
21 d 清蛋白含量较低。灌浆期间灌水可提高清蛋白
含量。
由图 4 表明 ,籽粒球蛋白的动态变化趋势与清
蛋白的一致。花后 7 d 至 21 d 球蛋白含量以处理 C
最低 ,表明干旱或灌溉均有促进此期间的球蛋白含
量提高作用 ,但至花后 28 d 处理 A 的球蛋白含量显
著降低 ,花后 35 d 各处理的相关不显著。
图 3 不同灌溉条件下籽粒清蛋白含量的动态变化
Fig. 3 Dynamic changes of the albimin in grains under
different irrigation conditions
—○—A  —●—B  —△—C —▲—D  —Ε—E
图 4 不同灌溉条件下籽粒球蛋白含量的动态变化
Fig. 4 Dynamic changes of the globulin content in grains
under different riigation conditions
—○—A  —●—B  —△—C —▲—D  —Ε—E
2. 2. 3  对籽粒醇溶蛋白和谷蛋白积累的影响
醇溶蛋白、谷蛋白是籽粒中的储藏蛋白 ,对面粉
品质和加工品质影响很大。醇溶蛋白主要决定面团
486    作   物   学   报 29 卷  

的延伸性 ,而谷蛋白主要决定面团的弹性。
研究表明 (图 5) ,花后 7 d 未测出醇溶蛋白的含
量 ,此后随籽粒灌浆进程逐渐增加。济南 17 处理 A
含量最低 ,其次是处理 B 或处理 E ,处理 C则显著升
高。说明土壤缺水或水分过多都不利醇溶蛋白的积
累 ;鲁麦 21 与济南 17 各处理之间有所差异 ,花后 14
d、21 d 和 28 d 处理 B 的含量反而增加 ,处理 E 显著
减少 ,直至花后 35 d ,处理 B 比处理 C、处理 D 才有
所下降 ,而处理 E下降显著。
图 6 表明 ,籽粒中谷蛋白含量随花后籽粒灌浆
进程而增加。A、B、C 三个处理一直保持较高的含
量。济南 17 处理 A 和 B 在花后 7 d、14 d 含量有所
增加 ,而后则低于处理 C ,但差异不显著。鲁麦 21
的处理 A、B 则在花后 7 至 21 d 含量较高 ,此后土壤
缺水的影响一直不明显。灌浆期间灌水 (处理 E) 显
著影响籽粒中谷蛋白含量 ,济南 17 受影响程度大于
鲁麦 21。
图 5 不同灌溉条件下籽粒醇溶蛋白含量的动态变化
Fig. 5 Dynamic changes of the gliadin content in grains
under different irrigation conditions
—○—A  —●—B  —△—C —▲—D  —Ε—E
图 6 不同灌溉条件下籽粒谷蛋白含量的动态变化
Fig. 6 Dynamic changes of the glutenin content in grains
under different irrigation soil conditions
—○—A  —●—B  —△—C —▲—D  —Ε—E
2. 2. 4  对谷蛋白大聚合体 ( GMP)积累的影响
小麦籽粒谷蛋白大聚合体的含量与湿面筋含
量、沉降值、面团形成时间、稳定时间和面包体积的
相关性均达极显著水平 ( r = 0. 623 3 3 , 01806 3 3 ,
01413 3 3 ,01498 3 3 ,01733 3 3 ) 。环境条件和栽培措
施通过改变籽粒 GMP 含量影响籽粒的品质[11 ] 。由
图 7 可以看出 ,花后 7 d 未测出 GMP 的含量 ,此后随
灌浆进程而增加。不同水分处理对 GMP 含量的影
响在开花后 7~21 d 差异不显著 ,在此以后 ,以处理
C、处理 D 的最高 ,与处理 A、B 相比差异达显著水
平。说明土壤水分亏缺或水分过多均不利于形成较
多的 GMP。
图 7 不同土灌溉条件下籽粒谷蛋白大聚体含量的动态变化
Fig. 7 Dynamic changes of the glutennin macropolymer in grains
under different irrigation conditions
—○—A  —●—B  —△—C —▲—D  —Ε—E
2. 3  对产量和品质的影响
2. 3. 1  对产量的影响
防雨池栽的研究结果表明 ,各水分处理公顷产
量从高到低依次是 :处理 D、处理 E、处理 C、处理 B
和处理 A ,济南 17 的处理 A、B 和处理 D 相比 ,产量
分别降低了 50. 6 %和 24. 0 % ,鲁麦 21 分别降低了
47. 1 %和 22. 9 %。而灌溉过多亦使产量下降 (图
8) 。
586 5 期 许振柱等 : 灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响    

2. 3. 2  对籽粒容重和面团品质的影响
由表 3 可以看出 ,处理 A 和处理 E 的籽粒容重
显著降低 ,表明土壤水分不足或灌浆期间土壤水分
过多均显著影响籽粒容重 ,济南 17 以处理 C 最高 ,
鲁麦 21 以处理 D 最高。出粉率以处理 C 和 D 为最
高 ,处理 A 最低。两个品种均是处理 A 的湿面筋含
量显著减少。济南 17 处理 D 和处理 C 的湿面筋含
量明显增多 ,而鲁麦 21 以处理 B 最多 ,其次是处理
C和处理 D。灌麦黄水后的处理 E和处理 C 相比也
明显降低湿面筋含量。干面筋含量的结果与湿面筋
相似。表明适宜的灌溉处理 (处理 B、C)有利于面筋
含量的提高。
表 3 土壤水分状况对面团品质的影响
Table 3 Effects of different soil moisture status on flour quality
品种
Cultivar
处理
Treatment
容重
Test
weight
(gΠL) 出粉率Flourextraction( %) 湿面筋含量Wetglutencontent
( %)
干面筋
含量
Dry
gluten
content
( %)
沉降值
Sedimentation
volume
(mL)
A 739. 0d 52. 7d 37. 60c 11. 95c 39. 00c
B 735. 9d 70. 6bc 41. 05b 13. 05ab 42. 7ab
济南 17 C 770. 6a 78. 3a 43. 08a 13. 25ab 44. 9a
Jinan 17 D 762. 0b 74. 7a 43. 75a 14. 25a 43. 8a
E 752. 5c 67. 32c 41. 25b 12. 50b 41. 5b
A 774. 6c 78. 3b 34. 53c 11. 55b 35. 7b
B 778. 2b 83. 5a 39. 70a 13. 00a 39. 8a
鲁麦 21 C 779. 8b 89. 6a 39. 70a 12. 80a 38. 9a
Lumai 21 D 786. 8a 84. 9a 38. 40ab 12. 95a 38. 5a
E 773. 9c 79. 2b 37. 65b 12. 10ab 36. 4b
  表中数字后的有相同的字母表示在 0. 05 水平上不显著。
Figures with the same capital letters are not different at the 0. 05 level ,
of probability according to Duncan’s Multiple Range Test .
  沉降值的测定结果表明 , 品种济南 17 的从大
到小依次是 :处理 C > 处理 D > 处理 B > 处理 E > 处
理 A ,其中处理 A 和处理 C 相比差异达显著水平 ,
处理 E和处理 C、处理 B 相比也达显著水平。品种
鲁麦 21 从大到小依次是 :处理 B > 处理 C > 处理 D
> 处理 E > 处理 A ,其中处理 B、处理 C、处理 D 相比
差异未达显著水平 ,而处理 A、处理 E分别和其他三
处理相比差异达显著水平。以上结果表明 ,土壤水
分过度亏缺 (如处理 A) 和灌浆期土壤水分过多 (如
处理 E)均降低面粉的沉降值 ,不利于提高品质。
2. 3. 3  对粉质仪参数的影响
面粉吸水率是指在加水揉面过程中 ,使面团达
到标准稠度时所需的加水量。吸水率不仅与蛋白质
含量呈显著正相关 ,而且还与面团的粘弹性有一定
的关系[16 ] 。表 4 表明 ,土壤水分处理之间以处理 A
和处理 E较低 ,但未达显著水平。面团稳定时间是
指从谱带进入 500B. U 到离开 500B. U 的时间。稳
定时间短 ,反映面团形成后不耐搅揉 ,面筋网络易破
坏。研究表明 ,处理 B 和处理 C 显著高于其他处
理 ,济南 17 分别比处理 E 高 2. 9 min 和 2. 5 min ,鲁
麦 21 则分别高 4. 8 min 和 4. 3 min。面团形成时间
和稳定时间具有相同的变化趋势。软化度是指达峰
值后 12 min 时谱带中线自 500B. U 下降的距离 ,其
值大时意味面筋变弱变软的程度大。结果表明 , 处
理 B 和 C的软化度显著减少 ,说明土壤水分严重亏
缺或开花后灌水均不利于形成较强的面筋。评价值
是粉质仪各指标的综合反映。研究表明 ,处理 A 和
E的评价值明显降低 ,鲁麦 21 的处理 D 也显著变
小。两个品种评价值各处理由大到小依次是 :处理
B > 处理 C > 处理A > 处理D > 处理 E。处理B 的评
价值比处理 E的高 24. 6 % , 说明花后灌水明显地降
低面团质量 ,进而影响到面团的品质。适度减少灌
溉定额有利于改善品质。
表 4 不同土壤水分状况对粉质仪参数的影响
Table 4 Effects of different soil moisture status
on farrinograph parameters
品种
Cultivar
处理
Treatment
吸水率
Water
absorption
( %)
面团形
成时间
Dough
developing
time
(min)
面团稳
定时间
Dough
stability
Time
(min)
软化度
Degree of
softening
(B. U. )
评价值
Valorimenter
value
A 65. 7 13. 0a 12. 8c 32. 2a 70. 6b
B 65. 9 13. 2a 16. 0a 21. 3b 74. 5a
济南 17 C 65. 8 13. 2a 15. 6a 24. 6b 74. 4a
Jinan 17 D 68. 0 9. 6a 13. 6bc 30. 4a 67. 2bc
E 64. 7 5. 6b 13. 1bc 35. 7a 65. 6c
A 57. 4 3. 6b 3. 6bc 56. 6b 50. 4b
B 58. 6 4. 8a 7. 4a 46. 5c 61. 2a
鲁麦 21 C 58. 6 4. 6a 6. 9a 40. 6c 59. 4a
Lumai 21 D 59. 9 3. 1b 3. 0bc 60. 5a 45. 0c
E 57. 3 3. 0b 2. 6c 66. 4a 43. 2c
3  讨论
小麦籽粒中的蛋白质按其溶解度及其提取方法
不同 ,可分为清蛋白、球蛋白、麦谷蛋白和醇溶蛋
白[13 ] 。醇溶蛋白和麦谷蛋白是贮藏蛋白。土壤水
分亏缺有利于低蛋白小麦品种贮藏蛋白含量提高 ,
而不利于高蛋白品种蛋白质含量提高。但在各处理
平均水平上则是济南 17 的贮藏蛋白尤其是谷蛋白
高于鲁麦 21 的。这说明了遗传因素和环境因素的
686    作   物   学   报 29 卷  

共同影响[3 ,14 ] 。虽然许多研究者证明 ,土壤水分亏
缺时小麦籽粒中蛋白质含量提高[5 ,14 ] ,但本研究结
果表明在土壤水分亏缺严重的极端条件下 (处理 A)
表现出品种间的差异 ,济南 17 籽粒蛋白质含量在受
到严重水分亏缺影响时最低 ,而鲁麦 21 则是显著提
高。分析本试验的结果 ,济南 17 具有早衰现象 ,土
壤严重干旱更加剧了衰老的进程 ,严重影响了包括
籽粒中蛋白质代谢在内的生理过程 ,过早地超越了
其对干旱适应的生理极限 ,引起氮素的损失[12 ,15 ] ,从
而造成了以籽粒含氮量换算出的蛋白质含量的降
低。而灌水过多 (灌浆后期)亦造成了蛋白质含量的
下降 ,从反面说明了土壤适度干旱提高蛋白质含量
的可能性是成立的 ,而在极端干旱或灌水过多两个
条件下则表现出了不利 ,尤其对于强筋不抗旱的早
衰品种济南 17 更是如此。
面粉面筋含量和沉降值均以严重土壤水分亏缺
最低 ,与有的作者认为灌水次数增加降低面筋含量、
沉降值的结论不一致[6 ] 。联系到土壤水分的亏缺使
植株的氮素利用率降低 ,影响籽粒蛋白质的积累和
品质改善[16 ,17 ] 。在本试验条件下 ,只浇了底水的处
理 A ,由于土壤水分亏缺严重 ,影响了籽粒蛋白质各
组分 ,尤其是与品质密切相关的储藏蛋白和谷蛋白
大聚体的积累过程 ,从而严重影响面筋含量和沉淀
值。但灌浆后期灌水也促使面筋含量和沉降值下
降。表明了后期灌水不利于与形成较好的品质 ,适
度减少灌溉定额可改善品质。
通过揭示灌溉条件对小麦蛋白质组分积累动态
及其品质影响的内在机制 ,可以认为在麦田优质节
水栽培实践中 ,小麦灌浆期间的土壤水分对蛋白质
品质的影响并不是越低越好 ,含量过低时亦不利于
蛋白质各组分的积累和合理配比 ;后期水分过多亦
限制了蛋白质尤其是与品质密切相关的储藏蛋白和
谷蛋白大聚体的积累 ;适度减少灌溉定额可改善品
质。应根据人们对产量和品质的权衡 ,结合分析特
定品种、特定栽培和环境条件等而确定合理的节水
灌溉方案 ,以达到提高水分利用率和改善品质的目
的。
References
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