Investigating Quantitative and Qualitative Performance of Bread Wheat Genotypes Under Different Climatic Conditions

Abstract

A six-year experiment was carried out with natural variation in temperature and rainfall during grain filling period between 2011–17 growing seasons to investigate the effects of different environments and cultivars on quantity and quality of bread wheat. The experiments were laid out in a randomized complete block design arranged with three replicates. Eight wheat cultivars (Pishgam, Sirvan, Parsi, Bahar, Pishtaz, Sepahan, Sivand and Arg) were selected for evaluation. Grain and biological yields, protein and wet gluten contents, hectoliter weight, and Zeleny sedimentation value were measured. The results indicated that the main effects of year and cultivar were significant on grain and biological yields, hectoliter weight, and Zeleny sedimentation value. There were significant differences in the interaction effect of year × cultivar on protein and wet gluten contents. Although, Parsi cultivar contained the highest grain yield and hectoliter weight (averaged by years, 6603.83 kg ha⁻¹ and 78.10 kg hl⁻¹, respectively), the greatest protein content, and Zeleny sedimentation value belonged to Sivand (12.68% and 23.53 ml, respectively) and Sirvan (12.63% and 23.14 ml, respectively) cultivars. According to the results, there was a statistically significant correlation between grain yield, hectoliter weight, and rainfall during grain filling period. There was a negative and significant correlation between grain yield, Zeleny sedimentation value, and protein and wet gluten contents. Our findings suggested that Sivand and Sirvan cultivars are potentially suitable for making bread and could be cultivated in similar climates due to high protein content and Zeleny sedimentation value.

Zusammenfassung

In dieser Studie wurde ein sechsjähriges Experiment mit natürlichen Temperatur- und Niederschlagsschwankungen während der Kornfüllungsperiode in den Vegetationsperioden 2011–17 durchgeführt, um die Auswirkungen verschiedener Umgebungen und Sorten auf Menge und Qualität von Brotweizen zu untersuchen. Die Experimente wurden in einem randomisierten vollständigen Blockdesign mit drei Wiederholungen angelegt. Acht Weizensorten (Pishgam, Sirvan, Parsi, Bahar, Pishtaz, Sepahan, Sivand und Arg) wurden für die Auswertung ausgewählt. Korn- und biologische Erträge, Protein- und Feuchtklebergehalt, Hektolitergewicht und Zeleny-Sedimentationswert wurden gemessen. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Hauptauswirkungen von Jahr und Sorte auf die Getreide- und biologischen Erträge, das Hektolitergewicht und den Zeleny-Sedimentationswert signifikant waren. Es gab signifikante Unterschiede im Interaktionseffekt von Jahr × Sorte auf den Protein- und Feuchtklebergehalt. Obwohl die Sorte Parsi den höchsten Kornertrag und das höchste Hektolitergewicht (im Jahresdurchschnitt 6603,83 kg ha⁻¹ bzw. 78,10 kg hl⁻¹) aufwies, zeigten die Sorten Sivand und Sirvan den größten Proteingehalt und den höchsten Zeleny-Sedimentationswert (12,68 % bzw. 23,53 ml und 12,63 % bzw. 23,14 ml). Gemäß den Ergebnissen gab es eine statistisch signifikante Korrelation zwischen Kornertrag, Hektolitergewicht und Niederschlag während der Kornfüllung. Außerdem lag eine negative und signifikante Korrelation zwischen Kornertrag, Zeleny-Sedimentationswert und Protein- und Feuchtklebergehalt vor. Unsere Ergebnisse legten nahe, dass die Sorten Sivand und Sirvan potenziell für die Brotherstellung geeignet sind und aufgrund des hohen Proteingehalts und des Zeleny-Sedimentationswerts in ähnlichen Klimazonen angebaut werden könnten.