谭大明,谭海运,刘国一,谢永春,张华国,边巴卓玛
(1.西藏自治区农牧科学院,西藏拉萨 850032;2.西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所,西藏拉萨 850032)
青稞起源于西藏,是藏族人民的主粮[1]。近年来,随着消费观念的转变,青稞这种富含多种氨基酸、维生素等营养成分,并集保健和营养于一身的天然绿色谷物越来越受大众青睐[2-3]。黑青稞具有高维生素、高膳食纤维、高蛋白质、高β-葡聚糖、低脂肪和低糖含量等特点,并且还含有多种有益人体健康的矿物质元素,如铜、锌、钙、磷、铁以及具有防癌、抗癌作用的微量元素硒[4],作为西藏重要的特色资源而倍受关注。目前,黑青稞种植存在着区域分散、品种混杂、良种较少等问题。为了筛选出综合农艺性状优良、商品性好、丰产、优质的黑青稞品种,本试验拟对西藏地方黑青稞品种进行农艺性状和营养成分比较,以期为挖掘黑青稞优势资源提供参考依据。
试验于2014年4-9月在西藏农牧科学院4号试验地进行( 29°38'34″N,91°2'31″E,海拔3 662 m)。该地区年平均温度为7.4 ℃,年日照3 000 h,年平均降水量为550 mm,无霜期100~120 d,属高原温带半干旱季风气候。试验地土壤质地为砂壤土,0~20 cm土层有机质含量20.3 g·kg-1,全氮含量0.94 g·kg-1,碱解氮含量77 mg·kg-1,速效磷含量101.5 mg·kg-1,速效钾含量43 mg·kg-1,pH为7.8。
参试黑青稞品种有山南市加查县的帮新1号(Bangxin 1)、洛林1号(Luolin 1)、崔久1号(Cuijiu 1)、拉绥1号(Lasui 1),隆子县的隆子1号(Longzi 1)、加玉2号(Jiayu 2)、措美1号(Cuomei 1),拉孜县的拉孜1号(Lazi 1),阿里地区的阿里1号(Ali 1)、阿里2号(Ali 2),浪卡子县的白地1号(Baidi 1)、浪卡子1号(Langkazi 1),均由西藏农科院隆子黑青稞提纯复壮课题组提供。
试验采用随机区组设计,小区面积33.63 m2(5.7 m×5.9 m),3次重复,每小区播种22行,行距25 cm,播种密度为360万株·hm-2。试验地于2014年4月20日机耕灭茬,前茬作物为藏青2000春青稞,耕深30 cm;4月23日灌水1次;4月28日播种,播前底施农家肥(腐熟的羊粪)15 000 kg·hm-2、磷酸二氨112.5 kg·hm-2和尿素75 kg·hm-2,在拔节期和灌浆期分别追施尿素56.25 kg·hm-2。于2014年7月28日至9月5日青稞成熟后陆续收获,各处理的田间管理措施一致。
播种后记录黑青稞生育期,在黑青稞成熟期每小区选定长势均匀的1 m2样方进行考种,测定穗数、株高、茎秆直径、穗长、穗粒数、千粒重;小区单打实际测产,称取1 kg样品,经过组织研磨仪粉碎,过40目筛,置于无菌袋中做品质检测。
水分含量参照GB 5009.3-2010测定;灰分含量参照GB 5009.4-2010测定;蛋白质含量参照GB 5009.5-2010测定;脂肪含量参照GB/T 5009.6-2003测定;淀粉含量采用 TOTAL STARCH试剂盒测定;膳食纤维含量参照GB/T 5009.10-2003测定;镁、钾、铁、锰含量参照GB/T 5009.90-2003测定;锌含量参照GB/T 5009.14-2003测定;钾含量参照GB/T5009. 91-2003测定;黄酮含量参照GB/T 20574-2006测定;花青素含量参照SP-I-07-2013测定;β-葡聚糖含量参照AACC 32-23 方法测定。
用Excel 2010进行数据作图处理,用SPSS 17.0对数据进行差异显著性分析。
从图1可以看出,参试黑青稞品种的生育期为99~130 d,其中阿里1号最短,为99 d,帮新1号生育期最长,为130 d,两者相差30 d。总体来看,各品种出苗时间相差不大,阿里1号、2号的孕穗期和灌浆期较短,因而生育期较短。不同黑青稞品种的生育期具有明显的地域特性,阿里地区两品种的生育期最短,其次为浪卡子县的浪卡子1号和白地1号,加查县品种生育期均较长,其中,帮新1号的生育期长达130 d左右,不适宜在拉萨周边种植推广。
图1 不同黑青稞品种的生育期比较
由表1可知,黑青稞的出苗数基本维持在300万株·hm-2的水平,阿里1号的出苗数最高,为324.3万株·hm-2,加查县和浪卡子县黑青稞品种出苗数均低于300万株·hm-2;阿里1号的分蘖能力最强,每株分蘖个数可达7.33个,相对其他品种,浪卡子县的白地1号、浪卡子1号分蘖能力较差;茎蘖数与青稞的出苗数和分蘖数成正比,参试品种茎蘖数为320.8万~480.5万株·hm-2,以白地1号最低,阿里1号最高。青稞的株高越高,抗倒伏性越差,参试黑青稞品种的株高介于76.5~106.6 cm,拉孜1号、拉绥1号、洛林1号株高均低于78.5 cm,在田间也表现出良好的抗倒伏性。穗长与产量三要素(穗数、穗粒数、千粒重)密切相关,穗粒数与穗长成正比,参试黑青稞白地1号、阿里1号、措美1号的穗长都高于8 cm,表现出良好的产量潜力。
表1 不同黑青稞品种的农艺性状比较Table 1 Comparison of agronomic traits of different black highland barley varieties
同列数据后不同字母表示品种间差异在0.05水平显著。下同。
Different letters following values in same column mean significant difference among varieties at 0.05 level. The same below.
从表2可知,就黑青稞品种的成穗数而言,以阿里1号最高,为360.38×104·hm-2,显著高于其他品种,白地1号最低,为240.60×104·hm-2,且显著低于其他品种;其他品种的穗数为251.48×104~309.23×104·hm-2。穗粒数以措美1号、白地1号较高,显著高于其他品种,分别为68.4和66.0粒,以隆子1号最低(35.8),且显著低于其他品种,其余品种的穗粒数为41.6~66.0粒。阿里1号、白地1号的千粒重显著高于其他品种,均大于50 g,其余品种的均小于50 g,浪卡子1号的千粒重最小,为27.10 g。参试黑青稞品种产量最高的为阿里1号,为5 905.25 kg·hm-2,显著高于其他品种,最低的是浪卡子1号,为2 126.27 kg·hm-2,显著低于其他品种,其余品种的产量为3 086.18~5 855.36 kg·hm-2,其中,阿里2号、措美1号、帮新1号、白地1号、洛林1号的产量均高于5 000 kg·hm-2。
崔久1号、浪卡子1号的籽粒为淡黑色和紫色,其他品种的籽粒颜色均为黑色。隆子县的隆子1号、加玉2号、措美1号以及浪卡子1号的茎秆直径均大于0.3 cm,表现出较强的抗倒伏性,阿里1号、白地1号、洛林1号的茎秆直径为0.20 cm~0.27 cm,抗倒伏性中等,其余品种的抗倒伏性较差。
表2 不同黑青稞品种的农艺性状比较Table 2 Comparison of agronomic and physical traits of different black highland barley varieties
由表3可知,参试黑青稞品种的蛋白质含量为6.75%~11.67%,平均为9.65%,不同品种的蛋白质含量差异程度不同,以加玉2号最高(11.67%),帮新1号最低(6.75%),且显著低于其他品种;蛋白质含量高于10%的有5个品种,小于10%的有7个品种。不同黑青稞品种的脂肪含量为1.8%~2.6%,平均为2.19%,品种间差异不显著。供试黑青稞的淀粉含量为46.95%~53.42%,平均为51.03%,拉孜1号的淀粉含量小于50%,且显著低于其他品种,其余品种的淀粉含量均大于50%。不同黑青稞品种的膳食纤维含量为2.1%~2.7%,以加玉2号最高,品种间差异不显著。参试品种的灰分含量为2.0%~3.9%,平均为2.63%,除加玉2号外,其他品种的灰分含量均小于3%,不同黑青稞品种的水分含量为6.37%~7.79%,品种间差异不明显。
表3 不同黑青稞品种的营养成分比较Table 3 Comparison of primary nutritional quality of different black highland barley varieties %
对12个黑青稞品种的5种矿质元素含量进行了检测,结果见表4。黑青稞中的矿物质含量依次为K>Mg>Fe>Zn>Mn,各黑青稞的Fe、K、Mg、Mn、Zn的含量分别为26.72 ~ 133.36、4 224.77~8 329.70、1 000.53~1 572.00、17.56~130.66、11.19~23.08 mg·kg-1。其中,阿里2号的Fe、K、Mg含量均高于其他品种,崔久1号的Mn、Zn含量均高于其他品种。
黑青稞籽粒含有黄酮、花青素、β-葡聚糖等活性物质,具有降血压、降血脂以及清除自由基等功效[2、5-6]。对不同黑青稞品种籽粒的3种活性物质进行检测,结果见表5。黄酮物质含量为0.20%~0.35%,隆子1号含量最高,品种间差异不显著。花青素含量以隆子1号最高,为64.97 mg·100 g-1,显著高于其他品种,措美1号最低,为9.84 mg·100 g-1,显著低于其他品种。不同黑青稞品种的β-葡聚糖含量为4.22%~5.50%,品种间相差不显著。
表4 不同黑青稞品种的矿物质元素比较Table 4 Comparison of mineral element content of different black barley varieties mg·kg-1
表5 不同黑青稞品种微量元素含量的比较Table 5 Comparison of microelement contents of different black highland barley varieties
本试验结果表明,参试的12个黑青稞品种在拉萨均能成熟,其中,阿里1号的生育期最短,为99 d。相关研究指出,生育期与株高、穗粒数呈正相关,穗粒数、千粒重与产量的关系最为密切[7]。综合来看,阿里1号表现出良好的农艺性状和经济性状,适合在拉萨周边及河谷农区推广种植。
蛋白质和淀粉是维持身体正常代谢的重要营养物质,粗纤维对人体具有促进肠功能等作用[4]。研究表明,西藏紫(黑)青稞的蛋白质、赖氨酸、淀粉含量等营养成分均高于白青稞[4,8],梁寒峭等[9]认为,黑青稞是一种高膳食纤维、高蛋白质的健康食品,脂肪含量较低,富含多种B族维生素和丰富的矿物质,氨基酸种类齐全。青稞的营养成分含量受生态条件影响较大。本研究发现,供试的西藏12个紫(黑)青稞品种的蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维的平均含量分别为9.65%、2.19%、51.03%、2.5%,以加玉2号的蛋白质、淀粉、膳食纤维的含量最高,具有良好的营养品质。
微量元素通过促进多种酶的合成参与人体新陈代谢、各种生物和化学反应等,维持机体正常生理活动[10-11]。青稞麦绿素(青稞素)中检测出70余种矿物质、20多种维生素及大量的天然叶绿素和活性酶,另外还有β-胡萝卜素[12],相对于白青稞来说,黑青稞的微量元素更为丰富[4]。本试验中,黑青稞中的被测矿物质含量大小依次为K>Mg>Fe>Zn>Mn,符合人体高钾低钠的饮食需求,其中,阿里2号含有较高的Fe、K、Mg,崔久1号含有较高的Mn和Zn。
β-葡聚糖具有降血脂、降胆固醇、调节血糖、抗肿瘤和预防心血管疾病的作用,青稞是谷物类中含β-葡聚糖最高的粮食,西藏青稞β-葡聚糖含量平均值为5.25%,远高于其他地区的青稞[13]。花青素属于类黄酮,能与胶原蛋白结合,能形成一层抗氧化保护膜,保护细胞和组织不被自由基氧化,花青素还能促进VC和VE的吸收,增强其在体内的抗氧化作用,具有良好的保健功效[14-15]。参试黑青稞品种中,以隆子1号的黄酮、花青素含量最高,各品种的β-葡聚糖含量为4.22%~5.50%,品种间相差不明显,就功能性物质的含量来看,隆子1号的保健作用较强。
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