播期对藜麦主要农艺性状及籽粒矿物质元素含量的影响

刘俊娜，孔治有，张 平，王倩朝，环秀菊，刘永江，李 莉，覃 鹏

（1. 云南农业大学 农学与生物技术学院，云南 昆明 650201；2. 保山学院 资源与环境学院，云南 保山 678000）

藜麦（Chenopodium quinoawilld.）是1 年生的藜科自交双子叶草本作物，俗称灰灰菜，是在灰灰菜中选育出的穗部发达、籽粒高产的品种[1]。藜麦是唯一单体植物即可满足人体所有基本营养需求的食物，被称为全营养食物，具有极高的营养价值和经济价值[2-4]。藜麦原产于南美洲安第斯山脉，从海平面至海拔4 000 m 左右地带都有分布，有7 000 多年的种植历史[5]。食用的藜麦品种主要种植在安第斯山海拔3 000 m 以上、降雨量大约300 mm 的高海拔山区[6]。藜麦属短日照作物，对光照、温度等环境因子较敏感[7]。生育后期低温是制约藜麦产量的重要因素[8]。另外，藜麦产量还受水分条件限制，合适的降雨量对藜麦生长具有促进作用。因此，选择合适的播期，避开不利因素、利用有利因素，是藜麦获得高产的关键。目前，关于播期的研究主要集中于其对小麦、水稻、玉米、大豆等作物的生长发育、产量、品质等影响方面[9-20]，在藜麦上的研究较少，且主要集中于播期对藜麦农艺性状、产量、品质等的影响方面[8，21-23]，大多研究只采用1 个藜麦材料或者设置的播期较少，尚未见关于播期对藜麦籽粒矿物质元素含量影响的研究。为此，采用2个藜麦材料，设置多个播期，研究播期对藜麦主要农艺性状及籽粒矿物质元素含量的影响，确定藜麦的最佳播期，为藜麦生产及引种提供指导。

1 材料和方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验于2018 年在云南省丽江市玉龙县塔城乡（海拔2 800 m，99°28′23.13″E、27°24′24.34″N）进行。该区土壤质地为壤土，土壤类型为红壤，地力中等。2018 年气温和降水量随着时间的推进先升高后降低，1 月平均气温最低，为6.7℃，6 月平均气温最高，为18.2 ℃，全年气候较冷，且昼夜温差很大；月均降水量在1 月、12 月最低，仅为3 mm，7 月最高，为245 mm，表现为典型的雨季（夏季、秋季）和旱季（春季、冬季）（图1）。

图1 2018年丽江市气温和降水量Fig.1 Temperature and precipitation in Lijiang City in 2018

供试藜麦为云南农业大学覃鹏教授课题组选育的滇藜1 号（红藜）和滇藜2 号（白藜）2 个高代品系。

1.2 试验设计

试验设置8个播期，分别为4月1日、4月15日、5 月1 日、5 月15 日、6 月1 日、6 月15 日、7 月1 日、7月15 日，3 次重复，采用随机区组排列，小区面积为40 m2（10 m×4 m）。播深2～3 cm，行距80 cm，株距30 cm。正常田间水肥管理，底施有机肥（牛粪）1.5 t/hm2、化肥[尿素（含N 46%）∶磷酸二铵（含P2O546%）∶硫酸钾（含K2O 40%）=1∶1∶0.2] 0.75 t/hm2。全生育期加强田间管理和病虫草害防治。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 农艺性状 记录各播期处理藜麦的生育期。成熟期，测定株高、千粒质量、单株产量。

1.3.2 籽粒矿物质元素含量 收获后的籽粒先于烘箱105 ℃杀青30 min，然后于80 ℃烘干约24 h 至恒质量。铁含量测定样本前处理：取烘干后的籽粒，按质量（g）∶体积（mL）=1∶9的比例加入0.1 mol/L磷酸盐缓冲液（pH 值7.0～7.4），冰浴条件下机械匀浆，3 500 r/min 离心10 min，取上清液待测。钙、锌含量测定样本前处理：取烘干后的籽粒，按质量（g）∶体积（mL）=1∶9 的比例加入去离子水，冰浴条件下机械匀浆，2 500 r/min 离心10 min，取上清液待测。镁含量测定样本前处理：取烘干后的籽粒，按质量（g）∶体积（mL）=1∶9 的比例加入0.1 mol/L 磷酸盐缓冲液（pH 值7.0～7.4），冰浴条件下机械匀浆，2 500 r/min 离心10 min，取上清液待测。采用南京建成生物工程研究所生产的钙、镁、铁、锌检测试剂盒测定钙、镁、铁、锌含量。其中，钙、铁含量是以蛋白质为基础的。

1.4 数据处理

采用SAS 9.0软件进行方差分析，采用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 播期对藜麦主要农艺性状的影响

由表1可知，藜麦品系对株高、单株产量和千粒质量均有显著影响，播期对生育期、株高、单株产量、千粒质量均有显著影响，品系与播期互作对株高、单株产量和千粒质量均有显著影响。

表1 播期对藜麦主要农艺性状影响的方差分析（F值）Tab.1 Variance analysis of the effect of sowing date on main agronomic characters of quinoa（F value）

2.1.1 生育期 由图2可知，随着播期的推迟，红藜和白藜的生育期总体上均呈先降低后升高的趋势。红藜和白藜的生育期均在播期6 月15 日下最短。红藜的生育期在播期7 月15 日下最长，为169 d；白藜的生育期在播期4 月15 日下最长，为166 d。在播期5月1日、5月15日、7月15日下，红藜和白藜的生育期存在显著差异，其他播期下红藜和白藜的生育期差异不显著。除播期4 月1 日和7 月15 日外，其他播期下白藜的生育期均高于红藜。

图2 播期对藜麦生育期的影响Fig.2 Effect of sowing date on the growth period of quinoa

2.1.2 株高 由图3可知，随着播期的推迟，红藜和白藜的株高总体上均呈先降低后升高并趋于平稳的趋势，播期5 月15 日下红藜和白藜的株高最矮。播期4 月1 日下红藜株高最高，为184 cm，播期4 月15日次之，两者差异不显著；播期4月1日下白藜的株高最高，为182 cm。除播期4 月1 日外，其他播期下红藜株高均显著高于白藜。

图3 播期对藜麦株高的影响Fig.3 Effect of sowing date on the plant height of quinoa

2.1.3 单株产量 由图4可知，随着播期的推迟，白藜单株产量总体呈先升高后降低的趋势，播期5 月1 日下单株产量最高，为319.65 g，显著高于其他播期。红藜单株产量在播期5 月1 日下最高，为412.25 g，显著高于其他播期。除播期4 月1 日、4 月15日外，其他播期下红藜单株产量均显著高于白藜。

图4 播期对藜麦单株产量的影响Fig.4 Effect of sowing date on the yield per plant of quinoa

2.1.4 千粒质量 由图5可知，随着播期的推迟，白藜和红藜的千粒质量总体上均呈先升高后降低的趋势，红藜千粒质量在播期4 月15 日下最高，为3.55 g，播期5 月15 日次之；白藜千粒质量在播期5月15 日下最高，为3.60 g，播期7 月1 日、6 月15 日次之。除播期4 月1 日、4 月15 日下红藜千粒质量显著高于白藜外，其他播期下白藜千粒质量均高于红藜。不同播期下，红藜千粒质量变化幅度相对较大，而白藜除4月份千粒质量较低外，其他播期千粒质量相对较高。

图5 播期对藜麦千粒质量的影响Fig.5 Effect of sowing date on the 1 000-grain weight of quinoa

2.2 播期对藜麦籽粒矿物质元素含量的影响

由表2 可知，藜麦品系对籽粒镁、铁、锌含量有极显著影响，播期对藜麦籽粒钙、镁、铁、锌含量有极显著影响，品系和播期互作对藜麦籽粒钙、镁、铁、锌含量有极显著影响。

表2 播期对藜麦籽粒矿物质元素含量影响的方差分析（F值）Tab.2 Analysis of variance on the effect of sowing date on the content of mineral element in quinoa grain（F value）

2.2.1 钙含量 对比红藜和白藜2个品系籽粒钙含量，除播期4 月1 日和5 月1 日下白藜籽粒钙含量异常增加外，其余播期下红藜籽粒钙含量均高于白藜（图6）。不同播期下藜麦籽粒钙含量变化幅度较大，总体上随着播期的推迟先升高后降低，播期5月1 日下白藜钙含量最高，为0.48 mmol/g；播期5 月15日下红藜钙含量最高，为0.37 mmol/g。

图6 播期对藜麦籽粒钙含量的影响研究Fig.6 Effect of sowing date on the content of calcium in quinoa grain

2.2.2 镁含量 对比红藜和白藜2个品系籽粒镁含量（图7），红藜籽粒镁含量总体上均显著高于白藜。不同播期下红藜籽粒镁含量变化幅度相对较大，总体上随着播期的推迟先升高后降低，在播期6 月15日下最高，为52.27 μmol/g；而白藜籽粒镁含量相对稳定，所有播期下差异均不显著，在播期5 月15 日 下最高，为27.51 μmol/g。

图7 播期对藜麦籽粒镁含量的影响Fig.8 Effect of sowing date on the content of magnesium in quinoa grain

2.2.3 铁含量 对比红藜和白藜2 个品系铁含量（图8），除播期6 月1 日、6 月15 日和7 月1 日下红藜籽粒铁含量高于白藜外，其他播期下白藜籽粒铁含量均显著高于红藜。不同播期下白藜籽粒铁含量变化幅度较大，且随着播期推迟，白藜籽粒铁含量总体上呈下降趋势，播期4 月1 日下最高，为10.66µmol/g。不同播期下红藜籽粒铁含量较低，且随着播期推迟，红藜籽粒铁含量呈升高—降低—升高—降低的趋势，播期4月15日下最高，为2.85µmol/g。

图8 播期对藜麦籽粒铁含量的影响Fig.8 Effect of sowing date on the content of ferrum in quinoa grain

2.2.4 锌含量 对比红藜和白藜2个品系籽粒锌含量（图9），除播期4 月1 日、4 月15 日下红藜籽粒锌含量低于白藜外，其他播期下红藜籽粒锌含量均高于白藜。不同播期下红藜籽粒锌含量变化幅度较大，播期6 月15 日下最高，为18.25 µmol/g；白藜籽粒锌含量除播期5 月15 日外，早播早熟的藜麦籽粒锌含量均高于晚播晚熟的藜麦，播期5 月1 日下最高，为16.07µmol/g。

图9 播期对藜麦籽粒锌含量的影响Fig.9 Effect of sowing date on the content of zinc in quinoa grain

2.3 藜麦农艺性状与籽粒矿物质元素含量的相关性

由表3可知，藜麦品系与株高呈极显著负相关，与单株产量呈显著负相关；播期与籽粒钙含量和铁含量均呈极显著负相关；株高与千粒质量呈极显著负相关；单株产量与籽粒锌含量呈显著正相关；籽粒钙含量与铁含量呈极显著正相关，与镁含量和锌含量均呈显著正相关；籽粒镁含量与锌含量呈极显著正相关，与铁含量呈显著正相关。

表3 藜麦农艺性状与籽粒矿物质元素含量的相关性分析Tab.3 Correlation analysis between agricultural traits and mineral element content in grain of quinoa

3 结论与讨论

藜麦是全营养食物，具有极高的营养价值和经济价值[2-4]。藜麦属短日照作物，对光照、温度等环境因子较敏感[7]。因此，选择合适的播期对藜麦生长发育及产量具有重要作用。本研究发现，除晚播（7月）藜麦整个生育期延长外，随着播期的推迟，生育期总体呈缩短趋势，这与前人[8，21]的研究结果一致。在适当的播期种植藜麦，充分利用光、温、水，株高较早播和晚播的藜麦低，单株产量和千粒质量相对较高，这与前人[11-15]的研究结果一致。此外，对于红藜和白藜2 个品系而言，总体上红藜的单株产量及籽粒矿物质元素含量均高于白藜。总之，播期对藜麦生长及产量均有不同程度的影响，适宜播期和优质品系可有效提高藜麦产量和矿物质元素含量，5—6 月为适宜播期，建议在此时间段内种植藜麦，可以实现藜麦的高产、优质。