不同品系藜麦苗菜农艺性状及营养品质评价

2021-08-18 14:12吴应齐姚理武吴丽芳叶增新应国华胡康华
浙江林业科技 2021年4期
关键词:庆元县麦苗品系

吴应齐,姚理武,吴丽芳,叶增新,应国华,胡康华

(1.庆元县自然资源和规划局,浙江 庆元 323800;2.庆元县睦睦家庭农场,浙江 庆元 323800;3.丽水市农林科学研究院,浙江 丽水 323000)

藜麦Chenopodium quinoa为藜科Chenopodioideae 藜属Chenopodium一年生自花授粉草本植物[1-2],原产于南美洲安第斯山脉,已有5 000 多年的种植历史,是古印加民族的主要粮食作物之一,具有较高的营养价值[2-4],被联合国粮农组织正式推荐为最适宜人类的全营养食品[5]。藜麦嫩叶蛋白质和维生素含量丰富[6-7],含多酚、阿魏酸、芥子酸等多种生物活性物质,具有抗氧化性和抵制癌细胞增殖的作用[8-9],但因含皂甘、硝酸、草酸等物质,限制了藜麦苗菜的利用率[10-11]。在我国,藜麦主要作为粮食作物以收获籽实为主,在山西、甘肃、吉林、青海、河北等地广为栽培[12],近年来,有南扩趋势,云南、浙江、江西等地都有引种适应性或小规模化种植的报道[13-15],但因藜麦原产于高原地区,受气候条件限制,种植区域扩展受到一定影响[15-16]。而藜麦嫩茎因具有较高的营养价值和保健功能,引起人们的高度关注[17-21],选择适宜的栽培品系将是藜麦深度开发与研究的重要方向。本研究通过引进国内11 个品系藜麦,进行藜麦苗菜栽培实验,开展不同品系藜麦苗菜农艺性状和营养品质综合评价,以期筛选出高产、优质的藜麦苗菜品系,为浙江丽水等地开发应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于浙江省庆元县江根乡箬坑村睦睦家庭农场“小虎岙”油茶Camellia oleifera幼林地,地理坐标为119°26′20.2″E,27°32′2.5″N,年平均气温为14.4℃,最热月(7 月)均温为23.4℃,最冷月(1 月)均温为4.6℃,年平均降水量为1 765.3 mm,≥10℃年积温为4 686.6℃。试验地海拔为1 018 m,黄壤,pH5.52,水解性氮含量为227 mg·kg-1,有效磷含量为711 mg·kg-1,速效钾含量为123 mg·kg-1。

2020 年3 月,油茶基地采用1 年生芽砧苗建园,品种为长林系,分别为‘长林53’‘长林4 号’‘长林27 号’,苗高约15 cm,种植密度为1 333 株·hm-2。

1.2 试验材料

供试藜麦品系材料见表1。播种时的覆盖材料为金翼有机肥(屏南金翼有机肥有限公司,N+P2O5+K2O≥5%,有机质≥45%),培育过程中所用的追肥为微生物生态复合肥(湖北鄂中生态工程股份有限公司,总养分≥42%,N∶P2O5∶K2O=18∶10∶14,有效活菌数≥5×107个,有机质≥15%)。

表1 供试藜麦品系与来源Table 1 Lines and provenance of C.quinoa

1.3 试验设计

试验于油茶林间套种,按不同藜麦品系分别设置套种处理,随机区组设计,各处理面积皆为2 m2,按1.0 m×2.0 m 布设,重复3 次。于2020 年7 月15 日播种,用木楔开设播种沟,沟深5 cm 左右,行距20 cm,均匀播种,播种量7 g·处理-1,播种后覆盖有机肥厚1 cm 左右,连续3 d 浇透水。出苗后追施微生物生态复合肥0.2 kg·m-2,兑水施入。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 苗高与产量 于2020 年8 月10 日藜麦苗菜采收时,各处理随机选取10 个测量点测定藜麦的平均苗高。采收各处理中的可食用嫩茎,测量各处理的藜麦苗菜产量(kg·hm-2)。

1.4.2 营养品质 进行藜麦苗菜产量测量后,分别取各品系藜麦苗菜嫩茎1 个批次立即送往国家林业和草原局经济林产品质量检测中心进行营养测定。测定内容与方法,水分:GB 5009.3—2006(第一法);蛋白质:GB 5009.5—2006(第一法);脂肪:GB 5009.6—2016;β-胡萝卜素:GB 5009.83—2016;维生素E:GB 5009.82—2016;钙、锌:GB 5009.268—2016;草酸:莫润宏等人检测方法[22];硝酸盐:GB 5009.33—2006;皂苷:《中国药典》(2015)。

1.5 数据处理

运用SPSS19.0 软件对藜麦苗菜株高、产量进行因素分析,利用隶属函数法对营养成分综合评价。运用的主要公式如下:

(1)隶属函数计算公式:

式中,Xj表示第j个因子的得分值,Xmin表示第j个因子的得分最小值,Xmax表示第j个因子的得分最大值。

(2)综合评价公式:

式中,Di表示隶属函数营养综合评价值,N为参加评价营养指标数。

2 结果与分析

2.1 不同品系藜麦苗菜的主要农艺性状

由表2 可见,各品系藜麦苗菜从2020 年7 月15 日播种至8 月10 日采收,历期27 d,采摘期时,除Q4、Q9的心叶颜色呈红色外,其他品系的心叶颜色皆为绿色。不同品系的苗高之间有显著差异(F=8.276,P=0.000<0.05),Q1、Q5、Q6、Q10与Q2、Q3、Q4的苗高之间差异显著(P<0.05),而Q7、Q8、Q9、Q11的苗高之间差异不显著。Q11的鲜产量最高,达13 888.9 kg·hm-2,Q4的鲜产量最低,为10 763.9 kg·hm-2,两者相差3 125 kg·hm-2,11 个品系的鲜产量排序为Q11>Q10>Q1>Q2>Q5>Q9>Q8>Q6=Q7>Q3>Q4,各品系间的鲜产量差异未均达到显著水平(F=1.345,P=0.268>0.05)。

表2 不同品系藜麦苗菜的主要农艺性状Table 2 Main agronomic characters of sprouts of different C.quinoa lines

2.2 不同品系藜麦苗菜的营养品质

2.2.1 不同成分变异幅度的差异 对11 个品系藜麦苗菜的10 个指标进行了检测,包括蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等7 个人体必需或有利于人体营养的成分和草酸、硝酸盐、皂苷3 个影响藜麦苗菜品质的不利成分,检测结果见表1。由表1 可知,除维生素E(含α-维生素E、β-维生素E、γ-维生素E、δ-维生素E)未验出,不同品系藜麦苗菜所含9 个主要成分之间存在一定的差异,变异系数(CV)由大到小的排序为锌>钙>硝酸盐>β-胡萝卜素>皂苷>脂肪>蛋白质>草酸>含水量,其中,CV<10%的成分主要为含水量、蛋白质和草酸;CV在10%~ 30%的有脂肪、皂苷、β-胡萝卜素、钙;锌含量在6.3~ 17.20 mg·kg-1间,含量最高品系Q1是含量最低品系Q8的2.73 倍,其变异系数也最大,为34.94%。

2.2.2 营养品质隶属函数评价 对11 个品系藜麦苗菜检出的9 个营养成分指标进行隶属函数分析,其中人体必需或有利于人体营养的含水率、蛋白质、脂肪、β-胡萝卜素、钙、锌6 个指标按公式(1)计算隶属函数值;草酸、硝酸盐、皂苷3 个不利指标按公式(2)计算隶属函数值,按公式(3)计算综合评价隶属函数值(D),综合评价结果见表3。依据表3 综合评价结果,并根据隶属函数值越大营养品质越高的原则,11 个品系藜麦苗菜营养品质的排序为Q9>Q5>Q11>Q1>Q6>Q10>Q4>Q8>Q7>Q2>Q3。

表3 不同品系藜麦苗菜主要营养成分比较Table 3 Essential nutrients of sprouts of different C.quinoa lines

2.2.3 营养品质分级 以D值为基准向两侧等距分级,分级间距≈(Dmax-Dmin)/4=0.092 7,由高到低依次划分为4 个等级,分别标注为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级,见表4。从表4 可见,11 个品系藜麦苗菜的营养品质分级以Ⅲ级品系最多,包含Q4、Q6、Q8、Q10这4 个品系;Ⅳ级品系有3 个,为Q2、Q3、Q7;Ⅱ级品系有2 个,为Q1、Q11;Ⅰ级品系有2 个,为Q5、Q9。其中,以Ⅰ、Ⅱ级的藜麦品系营养品质性状较为突出,适合作为高品质藜麦苗菜推广品系的种质资源。

表4 不同品系藜麦苗菜营养品质综合评价比较Table 4 Comprehensive evaluation on nutritional quality of sprouts of different C.quinoa lines

表5 不同品系藜麦苗菜营养品质分级Table 5 Grading of nutritional quality of sprouts of different C.quinoa lines

3 结论与讨论

3.1 结论

在浙西南地区庆元县引选的11 个藜麦品系苗菜在当地均可正常生长,播种至采收历期27 d,可食用嫩茎鲜产量为10 763.9~ 13 888.9 kg·hm-2,各品系产量之间的差异不显著;除维生素E 未验出,不同品系藜麦苗菜所含9 个主要成分之间存在一定的差异,变异系数(CV)由大到小的排序为锌>钙>硝酸盐>β-胡萝卜素>皂苷>脂肪>蛋白质>草酸>含水量,其中,锌含量变异系数最大,为 34.94%;营养品质综合评价排序为Q9>Q5>Q11>Q1>Q6>Q10>Q4>Q8>Q7>Q2>Q3;营养分级为Ⅰ级的品系有Q5、Q9品系,Ⅱ级的品系有2 个,为Q1、Q11,其他7 个品系为Ⅲ和Ⅳ级。

综合评价各品系可食用嫩茎鲜产量及营养品质,营养分级为Ⅰ级的Q5、Q9品系可作为当地藜麦苗菜推广的主要品系,Ⅱ级中的Q1、Q11可作为今后优质高产藜麦苗菜品系选育的重要种质。

3.2 讨论

11 个品系藜麦在庆元皆可正常生长,播种后至第27 天时可食用嫩茎苗菜产量在10 763.9~ 13 888.9 kg·hm-2,与河北13 个品系藜麦苗菜的产量9 988.3~ 1 249.1 kg·hm-2相当[21]。这说明藜麦作为蔬菜种植对气候条件要求并不严格[16]。相关研究也表明藜麦苗菜适种区域广的特性,例如:郭萍等在湖南(海拔36 m,112°25′ E、28°32′ N)开展藜麦苗菜试种试验,7 对叶期‘陇藜1 号’和‘云南红’品系平均鲜产量分别达2.71 kg·m-2、2.84 kg·m-2[20];魏志敏等在冀中南平原(海拔51~ 65 m,114.6° E、37.9° N)开展5 个藜麦品系的引种试验发现,5 个品系均不适合作为粮食进行种植,但可作为藜麦苗菜种植开发,鲜产量每季达1 500 kg·hm-2[23];王艳青等在云南(海拔1 887 m,102°25′ E、24°45′ N)高山地区对国内引进的135 份藜麦种质遗传多样性的研究表明,135 份种质皆可在云南正常生长,并筛选出适合当地作为收获籽实藜麦种质11 份[13]。以上研究都表明,藜麦苗菜适种区域可不受收获籽实为目的的藜麦适种区的限制,可向低海拔、低纬度的南方扩展趋势。

在浙江省庆元县,11 个藜麦品系苗菜从播种至采收历期27 d,明显短于吉林最佳苗菜采收期38 d[24](播期为4 月,苗期平均气温为18.25℃),天津设施栽培40 d[16](冬季棚内气温保持15℃以上,白天保持在20~ 25℃)和河北采收期45 d[23](播期4 月15 日—5 月30 日)。其原因可能为播期差异的原因造成,也可能是气候差异造成,试验地较高的温度和降水量,易形成更大的生物量[25],从而缩短藜麦苗菜的生长历期。与当前国内采收籽实为目的的藜麦主产区相比,南方地区气候温和,雨量丰沛,藜麦苗菜种植播期弹性更大,适合种植时间更长,更容易达到高产的目标。本试验期间Q1~ Q3苗菜因高温出现轻度日灼伤害,因而品系Q1~ Q3在试验当地高温期不宜在海拔1 000 m 以下种植。

试验表明,藜麦品系苗菜有关营养测试指标在浙江庆元县表现出的较大变异系数,说明该批藜麦种质营养品质之间存在的差异大,资源类型丰富,有利于特异种质材料的比较和筛选[26-27],因而,高营养品质品系的培育与选育的重点是锌、钙、β-胡萝卜含量高。藜麦苗菜品系蛋白质含量范围在2.05~ 2.58 g·100 g-1,这与Comejo[6]、郭萍等[20]的检测结果相当;钙含量在556~ 1 357 mg·kg-1,锌含量在6.3~ 17.2 mg·kg-1,与郭萍等[20]的检测结果相近;硝酸盐含量在1 093~ 2 721,mg·kg-1与崔纪菡等[21]的检测结果相近。11 个藜麦品系苗菜中未检出维生素E,与崔纪菡等[21]的检测结果以及陈树俊等[7]的藜麦叶片维生素E 含量为2.9 mg·100 g-1的结果不相一致,具体原因有待进一步研究。

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