无自然降水条件下灌溉制度对节水小麦蛋白含量的影响

【作者】 陈天鑫； 赵广才； 王艳杰； 常旭虹； 王德梅； 杨玉双； 陶志强；

【机构】 中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态重点实验室；

【摘要】 【研究背景】近年来,水资源的匮乏仍是制约小麦生产的主要因素,推广节水小麦是最直接有效的措施。在这一过程中,节水小麦的品质指标备受关注。因此,探寻不同灌溉制度对小麦品质的影响显得尤为重要。蛋白质及其四种蛋白组分的含量是小麦品质中重要指标,四种组分蛋白分别为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。本试验在无自然降水条件下,研究四种不同的灌溉制度对节水小麦籽粒蛋白含量的调控效应,为节水小麦优质栽培提供理论参考。【材料与方法】本试验于2018-2019年于中国农业科学院作物科学研究所自动防雨棚内进行。采用二因素随机区组设计,分别为灌溉制度和品种。设4个灌溉制度:W1-拔节期浇水50 m3、W2-开花期浇水50 m3、W3-拔节期25m3+开花期25 m3、W4-拔节期40 m3+开花期10m3。供试品种为:衡观35、轮选103。试验田统一施用纯氮240 kg/hm2,P2O5 172.5 kg/hm2、K2O 112.5kg/hm2,其中磷钾肥全部底施,氮肥底肥和追肥各占50%,于拔节期追施,浇水溶解即可。底墒水浇水量为1200 m3/hm2,越冬水浇水量为900 m3/hm2。基本苗270万/hm2,人工播种,行距20 cm,小区面积(1.5 m×2 m)3 m2。【结果与分析】(1)蛋白质含量在两个小麦品种中均表现为:W4>W3>W1>W2;在相同的灌溉制度下,衡观35的粗蛋白含量均高于轮选103。(2)清蛋白含量表现为,在衡观35中:W2>W4>W3>W1;在轮选103中:W4>W3>W2>W1。在相同的灌溉制度下,轮选103的清蛋白含量均高于衡观35。(3)球蛋白含量表现为,在衡观35中:W4>W1>W2>W3,且W4显著高于W3(p<0.05);在轮选103中W3>W4>W1>W2,且W3显著高于W2(p<0.05)。在相同灌溉制度下,轮选103均高于衡观35。(4)醇溶蛋白含量表现为,在衡观35中:W4>W1>W3>W2,且W4显著大于其他处理(p<0.05);在轮选103中:W1>W3>W2>W4。在相同灌溉措施下,衡观35均大于轮选103。(5)谷蛋白含量表现为,在衡观35中:W3>W1>W4>W2,且W2显著小于其他处理(p<0.05);在轮选103中:W4>W1>W3>W2,且W4显著高于其他处理。在相同灌溉措施下,衡观35均大于轮选103。【结论】在本试验条件下,拔节水较开花水更显著影响不同节水小麦品种的蛋白质含量,特别是谷蛋白和球蛋白,且灌溉条件为拔节40m3+开花10 m3时,两种节水小麦的谷蛋白含量显著提高(p<0.05),有利于改善小麦面团延展性。在相同灌溉措施下,衡观35的醇溶蛋白和谷蛋白含量均高于轮选103,而轮选103的清蛋白和球蛋白均高于衡观35。本研究为节水小麦营养品质的提升及选择提供参考依据。更多还原