藜麦新品种陇藜1号的选育及应用前景

2015-04-16 04:14杨发荣
甘肃农业科技 2015年12期
关键词:品种产量差异

杨发荣

(甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所,甘肃 兰州 730070)

藜麦(Chenopodium quinoa Willd)是苋科藜亚科藜属一年生双子叶草本植物[1]。起源于南美洲安第斯山脉,原产地主要在秘鲁、玻利维亚及厄瓜多尔,距今有5 000~7 000 a 的种植历史,是唯一没有经过人工改造的原始作物[2]。藜麦富含蛋白质、人体必需氨基酸、B 族维生素、维生素E、膳食纤维以及矿物质元素[3],被古代印加人称之为“粮食之母”和“众神之粮”。联合国粮农组织(FAO)正式推荐其为最适宜人类的完美“全营养食品”,称其为可满足人类基本食物需求的唯一单体植物[4]。藜麦具有耐寒、耐旱、耐盐碱、耐瘠薄等特点,适应性强,种植范围广[5]。1980 年被美国国家航天航空局(NASA)发现从而走入公众视线,后在美国、加拿大及欧洲国家小面积种植。中国于1988 年由西藏农牧学院和西藏农牧科学院联合引进,1992—1993 年在西藏境内大范围小面积推广种植成功[6]。目前,浙江、山西、吉林、青海等地有不同规模的种植。2011 年甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所杨发荣等将藜麦引进甘肃,并试种成功[7]。国内种植地区虽多,但是其他省份并未对藜麦品种进行选育和开发。为了有效开发和利用藜麦种质资源,选育出适应国内种植的藜麦品种,丰富藜麦品系资源,甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所在甘肃省临夏州永靖县采用系统育种和栽培驯化相结合的方法,开展了藜麦新品种的选育工作,经品比试验、区域试验和生产试验等程序,选育出中熟、高产、优质、抗病虫害的国内首个藜麦新品种陇藜1 号,于2015 年4 月通过甘肃省农作物品种审定委员会审定认名。

1 亲本来源及选育经过

1.1 亲本来源

藜麦新品种陇藜1 号的原始材料来源于玻利维亚的藜麦品种Puno,2011 年由甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所引进。

1.2 选育经过

2011 — 2012 年 对 引 进 的Puno、LUR-10、UNC-23、Sajana 及Faro 等藜麦种质在永靖县进行形态、农艺性状、生物多样性初步试验研究,发现Puno 具有植株高、分枝少、生育期适中,籽粒饱满、抗病、抗倒伏等突出优点。将Puno 的单株分别扩繁成株行,形成原始育种圃,后进行系选,选择适应性好、种性一致、抗病性好的单株,经室内考种,决选出优良材料,脱粒、保存,暂定名为陇藜1 号。2013—2014 年进行品比试验,2013—2014 年进行区域试验,2014 年进行多点生产试验。

2 产量表现

2.1 品比试验

2013—2014 年在永靖县三塬镇进行的品比试验中,以山西省种植的藜麦品种静乐藜麦作为对照品种[8]。结果表明,陇藜1 号2 a 平均折合产量为2 337.75 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产12.4%。2013 年陇藜1 号折合产量为2 011.50 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产13.1%;千粒重为2.7 g,较对照品种静乐藜麦增加0.2 g。2014 年陇藜1 号折合产量为3 241.50 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产11.9%;千粒重为2.6 g,较对照品种静乐藜麦增加0.1 g。同时从田间观察看出,2013—2014 年从4 月中旬至9 月中旬,陇藜1 号的出苗及生长速度快于对照品种静乐藜麦。对产量进行的单因素方差分析结果表明,陇藜1 号与对照品种静乐藜麦间差异达到极显著水平(P<0.01)。

2.2 区域试验

2013—2014 年在康乐县八松乡、永靖县三塬镇、永登县秦王川、兰州市安宁区、庆阳市宁县等地对陇藜1 号进行的多点区域试验中,陇藜1号2 a 10点(次)均较对照品种静乐藜麦表现增产,增产幅度1.5%~17.6%,2 a 10点(次)平均折合产量为2 100.0 kg/hm2,比对照品种静乐藜麦增产9.6%。对产量进行单因素方差分析的结果表明,陇藜1 号与对照静乐藜麦间差异达到显著水平(P<0.05)。其中2013 年在康乐八松点折合产量为2 475.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产15.8%,产量差异极显著;在永靖三塬点折合产量为2 010.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产13.1%,产量差异极显著;在永登秦王川点折合产量为1 887.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产10.7%,产量差异显著;在兰州市安宁区点折合产量为1 357.5 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产1.5%,产量差异不显著;在庆阳市宁县点折合产量为948.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产5.7%,产量差异不显著。2014 年在康乐八松点折合产量为2 766.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产11.9%,产量差异极显著;在永靖三塬点折合产量为3 241.5 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产3.5%,产量差异不显著;在永登秦王川点折合产量为2 343.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产17.6%,产量差异极显著;在兰州市安宁区点折合产量为1 809.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产12.0%,产量差异极显著;在庆阳市宁县点折合产量为1 297.5 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产3.7%,产量差异不显著。

2.3 生产试验

2014 年在康乐县八松乡、永靖县三塬镇、永登县秦王川、兰州市安宁区、庆阳市宁县5 个试点的生产试验中,陇藜1 号均较对照品种静乐藜麦增产,增产幅度3.5%~17.6%,5 点平均折合产量为2 280.0 kg/hm2,比对照品种静乐藜麦增产10.1%。对产量进行单因素方差分析的结果显示,陇藜1 号与对照品种静乐藜麦间差异达到显著水平(P<0.05)。其中在康乐八松点折合产量为2 766.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产11.9%,产量差异极显著;在永靖三塬点折合产量为3 241.5 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产3.5%,产量差异不显著;在永登秦王川点折合产量为2 343.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产17.6%,产量差异极显著;在兰州市安宁区点折合产量为1 809.0 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产12.0%,产量差异极显著;在庆阳市宁县点折合产量为1 297.5 kg/hm2,较对照品种静乐藜麦增产3.7%,产量差异不显著。

3 特征特性

3.1 植物学特征

陇藜1 号属中晚熟品种,植株呈扫帚状,浅根系,序状花序,主梢和侧枝都结籽,自花授粉。株高181.2~223.6 cm,生育期128~140 d,分枝数23~27 个。植株苗期生长缓慢,出苗需要8~12 d,分枝期后迅速进入营养生长,叶色嫩绿,成熟后叶秆变红。籽粒集中于植株顶部及分枝末端。种子为扁圆形,直径1.5~2.2 mm,表皮有一层水溶性的皂角苷,千粒重2.40~3.46 g。

3.2 品质

陇藜1 号籽粒饱满,落黄正常,是优质完全蛋白碱性食物。胚乳占种子的68%,且具有营养活性,蛋白质含量高,富含多种氨基酸,其中有人体必须的9 种氨基酸,尤其富含植物中缺乏的赖氨酸,锰、钾、铁、钙、锌、镁、磷、硒等矿物质营养含量非常高;富含不饱和脂肪酸、类黄酮、B 族维生素、维生素E 等多种有益化合物,膳食纤维素含量高达7.1%,不含麸质,零胆固醇,低脂,低热量,低糖。2014 年经甘肃省农业科学院农业测试中心测定,陇藜1 号籽粒含粗蛋白171.5~187.8 g/kg、脂肪56.5~59.3 g/kg、赖氨酸5.5~6.9 g/kg、全磷4.5~6.8 g/kg,千粒重3.46 g。

3.3 物候期

陇藜1 号于4 月中旬播种,5 月初出苗,5 月下旬显穗,6 月中旬开花,9 月中旬成熟。

3.4 抗病性与适应性

经甘肃省农业科学院植物保护研究所2014 年鉴定,陇藜1 号在田间表现为抗霜霉病和叶斑病,总体抗病能力强。在多点区域试验和生产试验中,陇藜1 号植株抗倒伏,再生能力强。具有耐寒、耐旱、耐盐碱、耐瘠薄等特性,能忍受-4 ℃低温,最适生长温度为14~18 ℃,适应性广,各种土壤均可种植,可耐受土壤酸碱度pH 范围4.5~9.8。该品种表现为中晚熟、产量高、品质优、抗病虫害等特性。

4 适种区域与栽培技术要点

4.1 适种区域

陇藜1 号适宜在无霜期大于120 d、降水量250 mm 以上、海拔1 500~3 000 m 的山地、川地及灌溉区种植。最适宜种植地区有临夏市永靖县、康乐县,嘉峪关市,张掖市甘州区、民乐县、高台县、山丹县,武威市凉州区,定西市安定区、渭源县,白银市会宁县、景泰县,庆阳市宁县、正宁县、合水县及兰州市安宁区、新区、永登县等。

4.2 栽培技术要点

4.2.1 播期 当播种层土温稳定在10 ℃以上时播种较为适宜。甘肃省应在4 月中旬至5 月下旬播种,山坡地在此期间可随降水而播。如提前播种,可采用地膜覆盖技术。

4.2.2 播种时土壤含水量 播种时土壤必须保持良好的墒情,以播种层含水量150~200 g/kg 为宜,土壤过干播种,种子不能发芽或发芽后很快干死,但土壤也不能积水,否则会引起种子霉烂。

4.2.3 播种深度及密度 在墒情良好的条件下,播种深度应在2~3 cm 左右,墒情较差时可适当加深,但不宜超过5 cm。

4.2.4 播种方式 根据土壤条件和生产习惯可采用撒播、条播、育苗移栽或穴播,一般以条播和育苗移栽效果较好。播种时尽量保持播深一致,墒情较差时要播后镇压。

4.2.5 合理密植 高海拔、冷凉地区建议栽培密度67 500 株/hm2左右,干旱半干旱及灌溉区建议栽培密度97 500 株/hm2左右,中海拔、干旱区建议栽培密度120 000 株/hm2左右。

4.2.6 水肥管理 播种前要施足底肥,一定要注意底肥深施,最好整地前施入有机肥或复合肥,一般有机肥施用量为15 000 kg/hm2,复合肥施用量为150~300 kg/hm2。藜麦对氮肥敏感,在生长前期不宜浇水追肥,否则植株过于高大,后期容易倒伏。

4.2.7 适时收获,种子贮藏 藜麦种子活性很强,没有休眠期,成熟的籽粒遇雨3~5 h 即开始萌发,成熟期若不及时收获,遇连阴雨会导致发芽;但过早收获会导致种子营养积累不完全,影响种子产量及品质。所以要在藜麦种子进入蜡熟期时开始收获,种子收获后必须进行干燥处理。留种田一定要去杂去劣,种子晒干扬净,精心保存,严防霉变和发芽。

5 应用前景

5.1 原粮及食品加工

藜麦胚乳占种子的68%,富含膳食纤维、多种维生素、蛋白质和不饱和脂肪酸,可用其代替小麦粉制作面包。Iglesias-Puig 等研究表明,用25%~50%的藜麦粉代替小麦粉制作的面包,通过提高面包中膳食纤维、矿物质、蛋白质及健康脂肪的含量,从而提高了面包的营养价值,降低了面包中的植酸盐含量[9]。另外,藜麦粉蛋白质含量与牛奶相当,因此也可作为婴幼儿的辅食。藜麦属于易熟易消化食品,有淡淡的坚果清香或人参香,口感独特,可以做成藜麦小米粥、藜麦大米粥、白面藜麦饼等[10]。还可以加工成各种食品,如藜麦饮料、藜麦八宝粥、藜麦挂面以及用藜麦酿的白酒等[11]。

5.2 药用开发与保健品

藜麦中含有多种化学活性成分,如酚类和黄酮类化合物[12]。酚类化合物,包括酚酸、类黄酮及单宁等,具有抗菌、抗氧化、消炎、抗癌等多种药理活性,因此可对其进行药用开发,作为抗生素、抗癌药物等。Sanz-Penella 等研究表明,藜麦中含有大量的酚类化合物,其中的类黄酮物质对各种疾病的治愈有显著效果[13]。藜麦中含有天然植物雌激素,主要是异黄酮活性成分,对不同年龄的女性和男性都非常有益,尤其对乳腺癌、前列腺癌、更年期综合症、心血管病和骨质疏松症有显著作用[14]。

藜麦富含维生素E、叶酸等物质,可以提高孕妇产后奶水质量。藜麦种子含有膳食纤维,烹饪后其体积可以膨胀3~4 倍,消费者食用后容易有饱腹感[11],从而可以减少进餐量,是很多女士减肥的首选食物。藜麦不含麸质,可供麸质过敏人群食用[15]。

5.3 秸秆饲用

藜麦秸秆富含多种营养物质,其粗蛋白含量与玉米秸秆相当,是优质的蛋白饲料。其副产品是饲喂家畜、家禽的精饲,可以促进动物健康生长。Francis 等研究发现,用藜麦秸秆作为动物饲料,可以有效促进营养吸收,从而加快生长[16]。

5.4 工业开发

Macarena 和Ricardo 研究发现,藜麦种皮中的皂苷成分可以很好的和甾醇类物质结合,从而抑制灰霉菌的生长,因此可以将其用作抗生素,抑制真菌繁殖[17]。藜麦种皮中的皂苷具有药理活性,可用其制作高档化妆品[18]。藜麦淀粉具有极好的冻融和凝沉稳定性,可以作为化学改性淀粉替代品,用于生产雾剂、纸浆等。

5.5 景观绿化

藜麦因品种不同而呈现不同的颜色,有酒红色、玫红色、粉红色、绿色、黄色、橘黄色、金色、白色等,色彩多样且绚丽,是理想的园艺植物,若将一些观赏价值高的藜麦品种植株在交通沿线成片种植,即可作为公路绿化带,丰富园林绿化模式,也可促进休闲旅游农业发展。

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