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江苏省小麦产业技术体系 科普▪创新▪服务 专栏
一、小麦样品采集与检测
2023年,江苏省农业技术推广总站联合江苏(布谷鸟)种植产业发展联盟等单位,向全省13个市共征集到大田生产及试验示范基地的小麦样品417个(图1左),选送品质检测机构综合检测的样品170个(图1右)。
抽样对象分为4种类型,包括:①种粮大户(农场)的大品种样品(190个);②江苏省稻麦产业示范基地品种展示样品(105个);③江苏省稻麦产业示范基地量质效协调栽培技术模式展示样品(35个);④种业企业新品种(系)样品(87个)。种粮大户(农场)大品种样品的选择是根据2022年各地秋播面积确定(表1),一般以县(市、区)域种植面积5万亩以上的品种作为抽样对象,同时兼顾系统性和全面性,对小麦面积较小的县(市、区),选择当地种植面积最大的品种。大户大品种抽样时,每个品种样品需准备2份各5公斤籽粒,并填写样品信息记录表供分析。
征集到的417个样品涉及的小麦品种数为108个,其中镇麦12、扬麦25、宁麦13、农麦88、镇麦15、扬麦23、扬麦33、淮麦33、徐麦35抽样数达到10个以上,抽样数4个以上的品种有24个。主要品种构成见图2。
(二)检测流程
二、抽样小麦生产概况
(一)抽样小麦生产概况
前茬作物 江苏省以稻茬小麦为主,从现有抽样调查结果来看,本次抽样中前茬90%是水稻,2.6%是玉米,水稻仍然是小麦最主要的前茬作物。
播量 从所有抽样对象的分析结果看,不同种植户播种量差异很大。亩播量最低6.5公斤,最高为30公斤,平均亩播量16.8公斤,主要集中在13~15公斤范围内,占总样品数的26%。
播期和收获期 不同抽样地区小麦播期跨度长达2.6月,播种最早的是徐州市铜山区,播期为10月7日,最晚为盐城市东台区,播期为12月26日。播期最集中的时间段是11月3日到11月8日,其次为11月9日到11月14日, 有近1/2抽样为11月中上旬播种。
图4 2023年江苏省抽样小麦播期和收获期概况
干燥方式 根据抽样调查结果,小麦籽粒干燥方式仍以晒干为主,417个样品中(左图),有63%是采用晾晒的方式进行干燥,22%采用烘干方式。从190个大户群体(右图)来看,晒干方式占比为48.4%,烘干方式占比30.4%,可见随着生产条件的改进,晒干与烘干结合的方式将逐渐成为大户主要干燥方式。
图5 2023年江苏省抽样小麦烘干方式
施氮量 不同种植户的氮肥施用量变化范围为每亩4.6~48.3公斤纯氮(下同),平均亩施氮量为18.5公斤左右,主要集中在15~17公斤范围内。
图6 2023年江苏省抽样小麦亩施氮量和产量概况(kg/亩)
图7 2023年江苏省小麦籽粒蛋白质和湿面筋概况
结合GB/T 17892、17893—1999和GB/T 17320—2013标准,将417个样品划分为强筋、中强筋、中筋、中弱筋和弱筋五类。其中有12个样品(占比2.9%)蛋白质含量在15.0%以上、湿面筋35%以上,达到强筋小麦标准;有52个样品(占比12.5%)蛋白质含量在14.0%以上、湿面筋32%以上,达到中强筋(以上)小麦标准;有289个样品(占比69.3%)蛋白质含量在12.5%以上、湿面筋26%以上,达到中筋(以上)小麦标准;共有43个样品(占比10.3%)蛋白质含量在12.5%以下、湿面筋26%以下,达到中弱筋(以上)小麦标准;仅有3个样品(占比0.7%)蛋白质含量11.5%以下,湿面筋含量22%以下,达到弱筋小麦标准,还有18个其它类型样品。
小麦样品容重的变幅为741~830 g/L(克/升),平均值为789 g/L。根据GB 1351-2008 (商品)小麦标准,417个样品中,容重≥790 g/L达到一等的有221个,占比53.0%,较2022年比重有所下降;容重770~790 g/L达到二等标准的有151个,占比36.2%,比例高于2022年;容重750~770 g/L达到三等标准的42个,占比10.1%,比例高于2022年;容重730~750 g/L仅达到四等标准的3个,占比0.7%。
三、小麦品质的区域分布特征
从今年征集到的小麦籽粒样品近红外检测结果来看,全省13市籽粒蛋白质含量差异较大,2023年蛋白质含量最高的市为镇江市,为14.70%,而宿迁市籽粒蛋白质含量较低,为12.97%。
各市抽样籽粒湿面筋含量区域分布特征和籽粒蛋白质含量比较类似,镇江市湿面筋含量最高为31.58%,而常州市最低仅28.20%,其次为宿迁市28.26%。
各市抽样籽粒容重连云港市最高为800g/L,其次为徐州市796 g/L;最低为南通市782 g/L,其次为常州市783 g/L。
图8 2022年江苏省各市小麦籽粒蛋白质、湿面筋和容重
从各主产县(市、区)抽样测定结果来看,57个县(市、区)的籽粒蛋白质含量最高出现在镇江市扬中区,为16.33%,其次为镇江市丹徒区,为16.04%,均高于16%。而蛋白质含量最低值出现在无锡市锡山区,仅12.08%,其次为宿迁市宿城区、连云港市海州区,分别为12.37%、12.49%。各县按区域综合平均,苏南各县(市、区)样品蛋白质平均含量最高,为13.86%,苏中各县(市、区)为13.64%,苏北为13.52%。
图9不同县(市、区)小麦样品的籽粒蛋白质和湿面筋含量
蛋白质含量最高的10个样品有6个是来自镇江,品种为镇麦15,其余4个分别是来自南通市如皋区、淮安市金湖区、苏州市张家港区、扬州市高邮区,品种分别为镇麦25、瑞华麦590、扬麦33、宁麦资119。
我们在原有农区分区基础上,对农区进行了适度调整,将小麦分布区域分为6大农区39个亚区。今年采集到小麦样品的亚区有36个,从各亚区抽样测定结果来看,36个亚区的籽粒蛋白质含量最高出现在运南平田区,为14.56%,其次为丰沛铜沙土区、河北区、堤东区;蛋白质含量最低值出现在海榆岗岭区,为12.39%,其次为江北区、江南区。
图10不同亚区小麦样品的籽粒蛋白质和湿面筋含量
和蛋白质含量分布趋势类似,籽粒面筋含量最高出现在运南平田区,为31.47%,其次为丰沛铜沙土区、邳新淤土区;面筋含量最低值出现在海榆岗岭区,为26.61%,其次为江北区、运南平田区。
以镇麦12和扬麦25为例,进一步分析同一品种在不同亚区的分布情况,发现镇麦12在里下河麦区、宁镇扬丘陵麦区、太湖麦区、沿海麦区、沿江麦区5个农区均有种植,蛋白质含量由低到高依次为宁镇扬丘陵麦区<沿江麦区<里下河麦区<太湖麦区<沿海麦区。宁镇扬丘陵麦区蛋白质含量最低为13.71%,沿海麦区蛋白质含量最高13.97%,而沿江麦区、里下河麦区、太湖麦区三者差距较小。从亚区来看,最低亚区为江南区,其次中部区、松南平田区、射阳湖区,均在13.5%以下,最高的亚区为洲田区超过了16%。
面筋含量在5个农区分布和蛋白质含量完全一致,由低到高依次宁镇扬丘陵麦区<沿江麦区<里下河麦区<太湖麦区<沿海麦区。最低亚区为江南区,其次中部区、松南平田区,均在29%以下。最高的亚区为洲田区超过了34%。
扬麦25在里下河麦区、宁镇扬丘陵麦区、太湖麦区、沿海麦区、沿江麦区5个农区均有种植,蛋白质含量由低到高依次为宁镇扬丘陵麦区<太湖麦区<沿海麦区<里下河麦区<沿江麦区。最低亚区为运北平田区,其次石固湖圩田区、临海区,均在12.5%以下。最高的亚区为高沙土区超过了15%。
四、小麦品种品质差异分析
(一)不同品种品质差异
本次抽样涉及的品种较多,有108个,其中全省种植面积45万亩以上的有13个,种植面积最大的品种是淮麦33,为277.55万亩,其次为镇麦12,扬麦25,烟农19,宁麦13,种植面积均在100万亩以上。
13个大品种中淮北半冬性品种有7个,淮南春性品种6个,这些品种的蛋白质含量变化范围为12.07%~14.96%,淮麦44最低为12.07%,其次为徐麦33、淮麦46、徐麦35。百农207蛋白质含量最高,为14.96%,其次为农麦88、镇麦15、镇麦12。蛋白质含量和品种春化类型关系不大,蛋白质含量较低的品种既有春性较强的淮南品种也有冬性较强的淮北品种。
注:左侧品种为淮南(长江中下游)麦区适宜种植的春性品种,右侧(红色)品种为淮北(黄淮海南部)麦区适宜种植的品种。
同一品种在不同产地的蛋白质和湿面筋含量变化较大。今年抽样较多的几个品种,从蛋白质含量来看,镇麦15在不同地区的变化幅度最大,变异系数15.30%;其次为扬麦33,变异系数9.50%;再次是镇麦12;扬麦23变幅最小,为5.16%;从面筋含量来看,镇麦15变幅最大,其次为扬麦23,而农麦88在不同地区相对比较稳定。
进一步对抽样数量前三的大户大品种的区域差异进行分析。镇麦12在7个市19个县区均有种植,籽粒蛋白质含量变幅为11.27%~16.36%,平均值为13.87%,变异系数8.94%;湿面筋含量变幅为24.47%~35.16%,平均值为30.21% 变异系数8.57%。根据我们前面制定的标准,没有样品达到弱筋小麦标准,苏州市张家港区籽粒蛋白质和湿面筋含量低,达到中弱筋小麦标准。
扬麦25 在9个市22个县区均有种植,籽粒蛋白质含量变幅为11.27%~15.95%,平均值为13.20%,变异系数8.28%;湿面筋含量变幅为22.57%~34.88%,平均值为28.05%,变异系数9.47%。没有样品达到弱筋和强筋小麦标准,淮安市淮安区籽粒蛋白质和湿面筋含量低,达到中弱筋小麦标准。
农麦88 在6个市10个县区均有种植,籽粒蛋白质含量变幅为12.24%~15.73%,平均值为14.19%,变异系数5.83%;湿面筋含量变幅为27.48%~33.94%,平均值为31.26%,变异系数5.01%。没有样品达到弱筋、强筋小麦标准,盐城市射阳籽粒蛋白质和湿面筋含量高,达到中强筋小麦标准。
有关品种蛋白质品质(含量)地图如下:
五、栽培技术调控
小麦籽粒品质除了受品种和生态环境影响,栽培技术也有很重要的作用。江苏省稻麦产业示范基地开展量质效协调栽培技术模式展示试验,兴化和张家港基地的结果显示,不同品种播期、播种量和施氮量不同,籽粒蛋白质和湿面筋含量也不同(图13)。
扬麦23随播种量的增加、播期的推迟和施氮量下降,籽粒蛋白质和湿面筋含量呈先上升再下降的趋势,而镇麦12随播种量的增加和播期的推迟呈上升的趋势。两个品种对于播量增加和播期推迟有不同的响应。
(数据来自兴化市现代农业发展服务中心(上图,扬麦23,试验结果)、张家港市现代农业示范园区常东股份合作社(下图,镇麦12,试验结果))
六、年度变化动态
对江苏省农技推广总站2000-2003、2006、2013、2017-2023年品质抽样测试结果进行了分析,发现籽粒蛋白质和湿面筋含量年度间变异较大,蛋白质含量最低年份12.82%,最高年份14.93%,平均值为13.72%;湿面筋含量最低年份29.88%,最高年份32.20%,平均值为29.93%。面筋和蛋白质含量多年平均值变化不大,蛋白质含量和面筋含量两者并不完全同步,2003年蛋白质含量最高,但湿面筋含量中等,2001年湿面筋含量最高,而蛋白质含量中等。2023年蛋白质和湿面筋含量均低于平均值,属于较低水平。
图15 部分年份江苏小麦蛋白质和面筋含量动态变化
为明确蛋白质含量较高和较低样品的主要分布区域,对2000-2001、2006、2013、2017-2023年的结果进行提取,抽取蛋白质含量最低的10个样品和最高的10个样品,发现蛋白质含量高的样品在全省分布范围较广,但主要集中在里下河农业区和徐淮(淮北)农业区。蛋白质含量低的样品主要集中在沿海农业区及沿江农业区,尤其是大丰、海安、靖江、泰兴等县(市、区),但在徐淮(淮北)农业区的宿迁市宿城区也较有较多样品,这可能和特定生态条件有关。
图16 部分年份江苏小麦籽粒蛋白质含量最高和最低10个样品的分布区域
-数据来自江苏省农技推广总站2000-2001、2013、2017-2023年品质抽样测试结果
七、江苏小麦品质提升的策略建议
2、选用优质良种。品种是品质提升的内因,江苏目前使用的部分小麦品种的品质稳定性较低,受生态环境、栽培措施影响很大,品种审定时界定的品质定位和商品粮品质有较大偏差,常常出现强筋不强、弱筋不弱的状况。一些种植面积大、抽样数量多的小麦品种,其蛋白和面筋含量均有较大变异,在不同生态点既有中强筋品种表现,也有中弱筋品种表现,说明品种的稳定性普遍存在一定的问题。
3、采用配套的栽培技术。由于一般品种都具有品质性状不稳定特性,除了要选择适宜生态区种植,配套栽培技术也对品质有重要影响。肥料、播期、密度、茬口等都会不同程度影响到籽粒的最终品质。强筋小麦需要适当增加氮肥施用量,氮肥后移,而弱筋小麦则要适当降低氮肥施用量,并氮肥前移,避免晚播,增密减氮。因此需要研究不同生态区栽培技术对小麦品质形成的影响,制订不同生态区、不同品种量质协调的栽培技术规范,并加以推广应用。
4、建立优质小麦产业联盟,促进产销衔接。优质小麦的优质与高产生产策略不完全一致,特别是弱筋小麦存在明显的矛盾冲突,因此,优质品种在优势区域内种植、单收单储、优质优价,显得尤为重要和迫切。建立由小麦种植专家牵头,广泛发动种子、肥料、农药等农资企业参与,服务于种植大户(农场)和用麦企业为核心的产业联盟,在适宜生态区推动小麦品种和关键技术标准化、统一化,生产出品质稳定一致的商品小麦,对接到有需求的企业。今后我们要以具备公益性、有资质的检测鉴评机构为纽带,让小麦生产的主、客体知晓所产小麦的品质(数值)状况,让商品小麦具备品质标签,再以小麦交易市场为平台,连接小麦流通(仓储、贸易)企业、制粉企业、食品加工企业和种粮大户,以质论价,通过优质优价购销,调动农民种植优质小麦的积极性,从而解决产销脱节、混收混储带来的商品小麦品质不高不稳的老大难问题。
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(注:本文数据来源于抽样检测、技术统计与分析,与行政部门发布的权威数据有差异,不具备法定效力,仅供小麦生产和流通、加工企业应用时参考!请勿引用!若转载引用产生不良后果,责任由引用者自负!)
[ 本文供稿:江苏省小麦产业技术体系集成创新中心,南京农业大学小麦区域技术创新中心,江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏省农业技术推广总站]
[排版编辑:黄梅 丁锦峰 ]
致谢:2021江苏小麦籽粒抽样与检测团队,分别为
南京农业大学小麦区域技术创新中心(南京)
农业农村部谷物品质监督检验测试中心(北京)
江苏华穗粮油检测有限公司(靖江)
江苏(布谷鸟)种植产业发展联盟(提供抽样支持)