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土壤、氮磷钾、光照、温度等条件对小麦品质有什么影响?

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土壤是小麦所需水、肥的主要来源地,其理化性质和肥力水平对小麦的生长发育和品质形成具有重要影响。土壤条件对小麦品质的影响几乎与气候因素同样重要,一般认为,壤类型、土壤质地和土壤肥力等因子均对将粒品质产生较大的影响。一般认为,小麦蛋白质含量随土壤质地的黏重程度增加而增加。王绍中等人(1985-1987年)对河南省60个试验点的小麦(相同品种)蛋白质含量与土壤质地种类进行统计分析表明、随土壤质地由沙质到沙壤、中壤、重壤,小麦蛋白质由10.4%上升到14.%,土壤黏重度进一步增加,则蛋白质含量又下降。在河南省沿黄沙质土品质生态区,小麦籽粒蛋白质含量较低,一般在12%以下,沉降值在30毫升以下。而豫西北平原灌溉、丘陵旱地品质生态区土壤质地多为重壤,质地黏重,小麦籽粒蛋白质含量较高,一在13%以上,沉降值在30毫升以上,干面筋在10%以上。土壤肥力直接影响小麦品质。不同肥力水平下种植的小麦,其品质表现出明显差异。王光瑞等(1984)对我国北方小麦区试品种的品质测定表明,在气候和地点相似的高肥组和中肥组的成对比较中,高肥组比中肥组平均单产高720千克/公顷,品质性状除了容重和软化度稍有下降外,出粉率、蛋白质、湿面筋、沉降值、形成时间、稳定时间、总评价值等都有所提高。王中等的试验证实,小麦将粒蛋白质含量随土壤有机质的增加而提高,特别是有机质含量在1.3%以下时,二者相关性显著,超过1.5%时,二者相关性较小。

(1)氮素与小麦品质:氮素是氨基酸、蛋白质的组分,也是核酸、叶绿素、多种辅酶、多种维生素、多种植物激素的主要成分。氮素营养与氨基酸、蛋白质合成关系密切,因此土壤的氮素供应量、供应时间和方式,氮肥的种类等都会影响籽粒产量、蛋白质含量、氨基酸组成和加工品质。王绍中等的研究表明,随土壤速效氮含量提高,蛋白质含量增加,土壤速效氮在100毫克/千克以下,籽粒蛋白质含量提高幅度较大(0.44),速效氮超过100毫克/千克上,其效应变小。

(2)磷素与小麦品质:磷是植物细胞的组分,存在于磷脂、核酸和核蛋白中。磷在能量转換、传递中起重要作,并参与淀粉、糖、蛋白质的合成。土壤磷的含量会影响小麦品质、但土壤含量与小麦品质的关系所究结果并不一致。有人认为,土壤磷含量与产量呈正相关,与蛋白质含量星负美。但有的研究表明,土壤磷不足或大量施用氮肥的情况下,增磷不但能显著增产,而且对改善小麦品质,尤其是加工品质是有利的。毛凤梧等研究表明,在速效磷(以五氧化二磷)含量为26.7毫克/千克的土壤上,施用磷肥对小麦的营养品质和加工品质有明显影响。在施磷量为0~150千克/公顷(以五氧化二磷)范围内,随着施磷量增加,对品质的改善效应增大,当施磷(以五氧化二磷)量超过150千克/公顷以上时,品质趋于稳定,进一步增加磷肥的用量对品质的调控作用减小。

(3)素与小麦品质:关于钾素与小麦品质的关系研究较少、但一般认为,钾素营养与氢素代谢有密切的关系。钾能促进蛋白质合成,所以钾肥对小麦品质的影响是通过改善氮的代谢而发生作用的。钾可促进氨基酸向粒中运转,加快氮基酸转化为籽粒蛋白质的速度。小麦施钾不仅增加了将籽粒千粒重和淀粉含量,而且改变了面粉的烘烤品质、对小麦产量、蛋白质含量和沉降值都有增加作用。

小麦

小麦生长期光照强度与小麦产量之间呈显著正相关,而与籽粒蛋白质含量呈负相关。英国科学家的研究,在籽粒灌浆期内的第3~6周或第4~7周,辐射强度与籽粒含氮量呈负相关。而低光强度增加蛋白质含量的作用,往往是将粒产量降低的结果。无论在秋播都或春播试验中,粒蛋自质含量较高的地区,开花至乳熟期间的平均日照时数都少、日照相对不足。由于影响光合强度和碳水化合物积累,籽粒灌浆不充分,但籽粒中氮积累增加,蛋白质含量相对得到提高。

长日照处理的小麦蛋白质含量明显高于短日照处理。有研究认为,我国北方13省、自治区、直辖市小麦全生育期平均目照总时数高手南方12省区,前者比后者小麦蛋白质含量也明显提高,这说明长日照对小麦籽粒蛋白质形成和积累是有利的。

研究表明,在气候、土壤、品种3个因子中,气候对小麦品质的影响最大,其中、尤以温度和水分最为重要。小麦开花至成熟期间是籽粒产量和品质形成的关键时期,也是温度影响小麦籽粒品质的重要阶段。温度对小麦品质的影响是多方面的:在灌浆期间,空气湿度,水分,温度都会影响蛋白质含量,但这一时期温度是最重要的变量。许多研究证实,小麦杆粒蛋白质含量在一定范围内随温度上升而提高。在小麦成熟前的15~20天,最高气温对蛋白质影响最大,一般认为,在15-32℃,气温升高,蛋白质含量增加,当最高温度在32℃以上,蛋白质含量反而降低,故成熟前2-3周最高气温超过32℃对提高籽粒蛋白质反而不利。小麦籽粒蛋白质含量与气温年较差、抽穗至成熟期间日平均气温、日较差星显著正相关。如果昼/夜温度从22℃/12℃上,蛋白质含量从9%提高到13%,蛋白质含量明显提高。气温影响蛋白质积累的关键时期是籽粒灌浆盛期,无论是百分含量还是绝对含量都是如此。

在一定范围内,随灌浆期温度升高各项加工品质指标有所提高,湿面筋含量一般提高1.1%-3.0%,降提高5-30毫升。气温变化对烘烤品质及与烘烤品质相关的一些特性,特别是面团强度、面包体积及评级有显著影响。温度通过影响小麦生化反应而引起营养物质的吸收强度变化,从而影响小麦的籽粒品质。温度直接影响籽粒蛋白质含量原因主要表现如下。

(1)较高的温度有利于加快含氮化合物的形成和运输,使料粒蛋白质百分含量增加。

(2)较高温度促进了土壤中氮素的矿化,因而在相同产量水平下,较高的温度下提高了蛋白质含量。

(3)温度较高时增加了根对氮的吸收能力,籽粒吸收氮的速度高于碳水化合物积累速度,因而灌浆期较高温度能促进含氮化合物大量积累,使蛋白质的合成比淀粉的合成速度更快。

(4)较高的温度缩短了籽粒灌浆期,从而减少了淀粉积累量,增加了植物的呼吸强度,降低了产量,因而籽粒中的蛋白质含量相对增加。

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