西藏不同黑青稞品种的农艺性状和营养品质分析

2018-03-28 10:33谭大明谭海运刘国一谢永春张华国边巴卓玛
麦类作物学报 2018年2期
关键词:葡聚糖青稞花青素

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。

1 材料与方法

1.1 试点概况

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。

1.2 试验材料

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。

1.3 试验设计

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。

1.4 样品采集与测定

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。

1.5 数据处理

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。

2 结果与分析

2.1 不同黑青稞品种的生育期

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

2.2 不同黑青稞品种的农艺性状

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.

2.3 不同黑青稞品种的农艺性状

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

2.4 不同黑青稞品种的营养成分分析

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 %

2.5 不同黑青稞品种的矿物质含量分析

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。

2.6 不同黑青稞品种活性物质含量的分析

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

3 讨 论

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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