师长海,刘家斌,张洪生,林 琪
(青岛农业大学,山东省旱作农业技术重点试验室,山东 青岛 266109)
藜麦(ChenopodiumquinoaWilld.)为一年生草本植物,原产于安第斯山脉的哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁等中高海拔山区,对盐碱、干旱及低温具有一定抗性[1]。藜麦营养丰富,是南美印加民族的传统主粮,因此古代印加人称其为“粮食之母”[2]。藜麦富含人体必需的氨基酸、纤维素、不饱和脂肪酸、多糖及丰富的微量元素,并且具有低糖、低能量、零胆固醇等特点,对高血压、高血脂、糖尿病等慢性病患者有一定的辅助治疗作用[3]。联合国粮农组织(FAO)推荐藜麦为最适宜人类的“全营养食品”,称之为“超级谷物”,而美国航空航天局(NASA)认为藜麦是一种理想的“太空粮食”[3-6]。目前,欧洲、非洲及亚洲已对藜麦进行推广试验性种植,在我国陕西、山西、甘肃、青海等地已引种藜麦[7]。
藜麦原产于南美的高海拔地区,国内试种成功的多为青海、甘肃等中高海拔地区,在沿海低海拔区成功的藜麦试种鲜见报道。胶东地区是指胶莱谷地以东的胶东半岛,包括烟台、威海全部,青岛东部,海拔多在500 m以下,属于温带季风气候。由于受海洋的影响,与同纬度的内陆相比,气候温和,年平均气温12.0~12.6 ℃,夏季无酷暑,全年无霜期165~250 d,年平均降水量600~700 mm。胶东地区经济发达,人民生活富足,对杂粮需求量大,藜麦产业前景广阔。借鉴国内藜麦引种成功的经验,经过在胶东地区的丘陵区、平原区的2年引种试种,总结出了胶东低海拔区藜麦的生物学特性、生理特性和轻简化种植技术,以期为胶东地区藜麦产业发展提供技术参考。
藜麦为苋科藜亚科一年生双子叶植物。根据不同的原产地生态条件,可将藜麦划分为高原型、山谷型、海岸型和盐地型4种类型,生育期90~220 d[9]。
藜麦在胶东地区的其他生物学特性与原产地差异不大,原产地株高一般在50~300 cm,在胶东地区藜麦株高因品种和水肥条件而异,多在60~200 cm,植株整体呈扫帚状。藜麦为直根系,多侧根,多分布在地表15~35 cm,最深可达地下1.5 m左右[10]。茎较为粗壮,多分枝,为绿色、紫红色或有较多斑纹,其主茎下部分为圆柱状,中下部分和侧枝有条棱。当籽粒成熟时,茎为黄色、紫色和红色等。藜麦叶为单叶,互生,叶片呈鹅掌状,叶缘为波浪锯齿状[11,12]。籽实成熟时叶片呈黄色、红色和紫色。藜麦的花序为穗状花序,花为两性同花,自花授粉,异交率达15%,花色有红色、黄色、橘色和紫色等。主枝和侧枝均可成穗开花结籽。藜麦果实为瘦果,籽粒形状呈椭圆形,体积与小米相近,直径为1.5~2.0 mm,千粒重为1.5~4.5 g,颜色为黄色、红色和紫色等,具有无休眠期,发芽快的特点。藜麦的种子表皮含有水溶性皂苷,味微苦,食用之前需在水中洗脱或碾压去除[12-14]。
藜麦不耐高温,适宜在海拔2 000~3 000 m,排水良好、有机质含量高的中性土壤较生长。同时,藜麦具有耐寒、耐旱、耐盐碱的生理特性,能够在沙漠、盐碱地和高原中生存[11]。藜麦主要通过较强的渗透调节能力来实现耐寒性。藜麦可以通过形态上和生理上的响应来抵抗干旱胁迫。形态上可以通过根系下扎,叶面积减少,增加强吸水性的草酸钙囊泡,叶面自动吸水和减少蒸腾的囊泡等方式增加水分吸收,减少水分散失[15,16]。生理上主要通过积累有机渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖等)和无机离子(K+和Na+)实现渗透调节。另外,在中度干旱条件下藜麦木质部脱落酸(ABA)浓度上升,通过ABA信号调节气孔导度开闭,从而提高水分利用效率,增强抗旱性[9]。藜麦可以通过盐囊泡在盐渍化环境中积累多余盐分、储存水分、进行渗透调节,从而适应盐渍环境[17]。盐处理后,藜麦整叶中的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)含量比刷除盐囊泡叶中的高出3倍,同时脯氨酸和肌醇含量也分别高出2.1倍和1.3倍,而GABA可能通过影响植物离子通道活性,进而调节盐分向盐囊泡的装载。而藜麦液泡和木质部较强高度的钾保持能力也是其耐盐的一个重要原因[16]。藜麦的这些抗逆特性和不同生态类型为其在不同区域引种提供了生物学基础。
藜麦对环境有较强的适应性,对土壤的要求不高,可以耐受pH值为4.5~9.0的土壤酸碱度。在胶东地区种植时选择地势较高、排水性良好、光照充足、通风良好、土壤肥沃、酸碱适中的地块。藜麦忌连作,与谷子、玉米、大豆进行轮作时产量受影响较小。
胶东地区藜麦春播,土地于上年作物收获后进行翻耕,耕深约30 cm,于春天播种前再深翻一次,保持地面平整。播种前施足底肥,施用复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)35~45 kg/667 m2,优质农家肥2 000 kg/667 m2,生长后期不需要追肥。结合基肥施用,撒施辛硫磷4 kg/667 m2,可有效减轻后期虫害。播种前墒情不足时,需浇水造墒,使土壤湿度达到田间持水量的75%以上。
在胶东地区种植藜麦要选用海岸型品种,播种前务必关注天气,避免播种后下雨。播期可分为春播和夏播2种,春播时可在3月上旬,起垄(垄高10~15 cm),覆膜,待地温提高后穴播,每穴3~5粒,深度2~3 cm,株距25~30 cm,行距60 cm。夏播可选用生育期短的品种,适当晚播避开高温。在小麦收获后,旋耕浅灭茬,起垄播种,播种在沟底,株距20~25 cm。
播种前,可将种子在20~25 ℃水中浸泡3~4 h,保温催芽10 h左右,期间以温水冲洗2~3次[10]。播种时使用小型谷子精量播种机播种,在播种的过程中可以添加一些熟谷种,与藜麦种子搅拌均匀一起播种,以使播种更加均匀。
藜麦播种后3~5 d即可发芽,5~7 d出土,当幼苗长到3 cm的时候要进行间苗,防止植株过于密集争抢养分;当植株长到7~10 cm的时候要对其进行定苗,及时除去周边杂草、病株和残根,注意不要伤害植株根系。当植株长到1 m左右的时候要进行第2次除草,结合根部培土进行,促进基部茎节和次生根的生长,增强植株的支持能力,防止后期倒伏[11]。灌区灌水2~3次,苗期第1次,始花期第2次,灌浆期灌第3次,水不宜太多,要适度[18]。后期根据降雨情况,墒情不足时,需在始花期和灌浆期灌溉。
藜麦在幼苗阶段容易受到地老虎、蝼蛄、金龟子等危害。播种前,可以用克百威、多菌灵、克多丹等拌沙土均匀洒到田里[19]。在花前,会遇到绿盲蝽危害,可以用2.5%高效氯氟氰菊酯乳油2 500倍液或4.5%高效氯氰菊酯乳油800倍液喷雾[20]。花后,螟虫危害藜麦茎心,使植株出现茎变脆,不抗风,早衰等问题,要及早防治,可用50%杀螟松乳油50~100 mL,25%杀虫双水剂200~250 mL进行防治。注意及时清理田块周边的杂草及作物秸秆。
藜麦主要的病害为根腐病,可以用1 500~2 000倍丙环唑混合300倍液磷酸二氢钾或根腐灵在植株根部、叶面喷洒。降水量较大的时候需要及时排出根部的水分,保持田间通风,防止病菌感染[21]。
春播藜麦生长期为100 d左右,藜麦种子的活力很强,没有休眠期,如果出现连续降雨会使籽粒发芽或者霉烂,导致减产。因此藜麦成熟时要及时收割。藜麦成熟表现为,茎叶枯黄,种子坚硬,此时可以收割整株。收割完后要及时脱粒,充分晾晒去杂,然后入库储藏[22]。留种的要单收,单打,及时晾晒。
综上所述,由于藜麦的营养价值极高,它的经济价值也较高,所以推广藜麦种植有利于农业供给侧改革推进。目前国内藜麦品种选育工作尚处于起步阶段,匮乏的基础育种材料和狭窄的遗传多样性,直接导致中国藜麦种质创新不足,不能满足不同区域藜麦种植的需求。应该多方法、多途径的加大藜麦主产国、主产区的引种力度,深入开展藜麦新品种的培育及突破性种质的创制研究,推动藜麦轻简优质高效栽培技术集成,提高藜麦产业投入,加强科研团队力量及科研经费的投入,逐渐形成一条完整的产业链。藜麦产业链的发展将提高种植户的收入,增加就业机会,助力胶东地区的扶贫攻坚战,推动胶东地区的乡村振兴战略。