張素梅,王宗勝
(平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅 平?jīng)?744000)
蕎麥(Fagopyrum esculentum Moench)又名喬麥、烏麥、花麥、三角麥等,屬非禾本科谷類(lèi)作物[1],起源于我國(guó),是一種藥、糧兼用的雜糧作物,含有高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的蛋白質(zhì)和多種對(duì)人體有益的微量元素[2]、胱氨酸、半胱氨酸,以及藥用成份生物類(lèi)黃酮,尤其富含蘆丁[3],可用于治療糖尿病和腹腔疾病。蕎麥在中國(guó)分布甚廣,主要產(chǎn)區(qū)在西北、東北、華北以及西南一帶高寒山區(qū),尤以中西部地區(qū)居多,是這些地區(qū)的主要糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物。為了更好的發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì),探索蕎麥的最佳生產(chǎn)布局,為優(yōu)質(zhì)蕎麥生產(chǎn)的區(qū)域化、規(guī)模化提供依據(jù),根據(jù)生態(tài)條件、氣候因素、土壤類(lèi)型、土壤肥力、栽培技術(shù)與習(xí)慣、行政區(qū)劃等綜合因素,我們初步擬定了我國(guó)蕎麥品質(zhì)區(qū)劃的方案。
作物種植受自然條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、技術(shù)條件等綜合因素的制約,具有明顯的地域性特點(diǎn),在空間分布上,不同地區(qū)之間存在差異性,而同一地區(qū)內(nèi)又共同性鮮明,認(rèn)識(shí)差異性與共同性,規(guī)劃出符合客觀實(shí)際和客觀規(guī)律的作物種植生產(chǎn)區(qū),這就是作物種植區(qū)劃[4]。
蕎麥品質(zhì)的優(yōu)劣不僅由品種本身的遺傳特性決定,而且受氣候、土壤、耕作制度、栽培措施等環(huán)境條件影響,特別是氣候與土壤的影響很大,而品質(zhì)區(qū)劃的目的就是依據(jù)生態(tài)條件和品種表現(xiàn),將蕎麥產(chǎn)區(qū)劃分為若干不同的品質(zhì)類(lèi)型,以充分利用自然資源和品種的遺傳潛力,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)蕎麥的高效生產(chǎn)。
作物品質(zhì)區(qū)劃是優(yōu)化作物種植環(huán)境與優(yōu)質(zhì)品種布局,對(duì)于作物的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。何中虎等[5]對(duì)我國(guó)小麥進(jìn)行了詳細(xì)的品質(zhì)區(qū)劃研究。陳曦等[6]對(duì)全國(guó)性棉花品種進(jìn)行了品質(zhì)分析,探討當(dāng)前進(jìn)行全國(guó)棉纖維品質(zhì)區(qū)域劃分的可行性。梅方權(quán)等[7]根據(jù)各地生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和水稻種植特點(diǎn),對(duì)中國(guó)稻區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的區(qū)劃研究,提出了水稻發(fā)展方向、措施和途徑。玉米各主產(chǎn)區(qū)區(qū)劃研究較多,主要為生態(tài)適應(yīng)性種植區(qū)劃及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性區(qū)劃。蕎麥品質(zhì)區(qū)劃研究較少。馮美臣等[8]利用GIS對(duì)晉中地區(qū)蕎麥蘆丁含量進(jìn)行區(qū)劃,將晉中市分為3個(gè)區(qū),即高、中、低蘆丁含量蕎麥種植區(qū)。桑滿(mǎn)杰等[9]從氣候、土壤和地形3個(gè)類(lèi)型15個(gè)環(huán)境評(píng)價(jià)因子,對(duì)196個(gè)蕎麥分布點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)性分析,為合理規(guī)劃我國(guó)蕎麥種植提供數(shù)據(jù)與參考。目前尚未見(jiàn)利用多種主要成分進(jìn)行全國(guó)蕎麥品質(zhì)區(qū)劃研究的報(bào)道。
由于蕎麥品質(zhì)研究總體水平較低,品種資源品質(zhì)普查比較困難,制訂詳細(xì)的品質(zhì)區(qū)劃方案難度較大。根據(jù)近幾年的研究資料,我們初步認(rèn)為應(yīng)從以下因素入手。
根據(jù)作物的生長(zhǎng)規(guī)律,影響作物品質(zhì)的主要因素如下。①降水量。較多的降水和較高的濕度對(duì)蛋白質(zhì)含量有較大的負(fù)向影響。蕎麥屬于旱地作物,旱地種植蛋白質(zhì)含量較高。②溫度。陳進(jìn)紅等[3]在智能人工氣候箱條件下,研究了生長(zhǎng)在3種培養(yǎng)溫度下的4個(gè)蕎麥品種芽菜的蘆丁含量,以及開(kāi)花結(jié)實(shí)期溫度處理對(duì)蕎麥葉片和籽粒蘆丁含量的影響,結(jié)果表明,隨培養(yǎng)溫度的提高,芽菜的蘆丁含量下降,而開(kāi)花結(jié)實(shí)期較高的溫度則增加葉片和籽粒的蘆丁含量。李海平等[10]的研究發(fā)現(xiàn),在苦蕎幼苗生長(zhǎng)后期,環(huán)境溫度應(yīng)控制在30℃左右,以促進(jìn)幼苗Vc和黃酮的積累。③日照。適當(dāng)提高光照強(qiáng)度有利于苦蕎幼苗黃酮的積累。在苦蕎栽培中,為了提高蕎麥芽菜產(chǎn)量與品質(zhì),光照強(qiáng)度應(yīng)控制在 1 000~3 000 lx,光照不宜過(guò)強(qiáng)。歐陽(yáng)光察[11]研究發(fā)現(xiàn),植物黃酮的積累與光照有關(guān)。劉云[12]研究表明,在0,1,2,3 lx 4種遮蔭處理下,金蕎麥植株葉片中可溶性蛋白和脯氨酸在3 lx下含量最高,葉綠素在1 lx處理下含量最高,而可溶性糖在3種遮蔭處理下的含量均低于光照??梢?jiàn),適當(dāng)遮蔭不僅有利于金蕎麥的營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng),而且也有利于植株葉片內(nèi)可溶性蛋白、脯氨酸和葉綠素等的積累。
①土壤質(zhì)地及肥力水平。氮肥、磷肥、鉀肥、有機(jī)肥適宜配合施用可顯著提高蕎麥的產(chǎn)量。氮磷肥、有機(jī)肥可提高蕎麥蛋白質(zhì)、脂肪和賴(lài)氨酸的含量,氮磷鉀配施可顯著提高淀粉和賴(lài)氨酸含量,全肥可以極顯著地提高賴(lài)氨酸的含量。②播期。蕎麥籽粒中可溶性糖含量受播期影響最為明顯,隨著播期的推遲而增加,淀粉和蛋白質(zhì)含量隨著播期推遲而呈顯著降低趨勢(shì),籽粒黃酮含量隨著播期的推遲而降低。
盡管品質(zhì)受品種、環(huán)境及其互作的共同影響,但不同性狀受三者影響的程度差異很大。總體來(lái)講,蛋白質(zhì)含量容易受環(huán)境的影響,而蛋白質(zhì)質(zhì)量主要受品種遺傳控制。在相同的環(huán)境條件下,遺傳特性就成為決定品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。由于自然環(huán)境等難以控制或改變,品種改良及其栽培措施在品質(zhì)改良中便發(fā)揮著重要的作用。
我國(guó)是世界蕎麥的主產(chǎn)區(qū)之一,也是世界蕎麥的起源中心和遺傳多樣性中心。全世界目前發(fā)現(xiàn)的蕎麥共有15個(gè)種和2個(gè)變種,其中在我國(guó)就有10個(gè)種和2個(gè)變種。蕎麥的栽培種有甜蕎和苦蕎兩種,在我國(guó)均有種植。甜蕎主要分布在北方,占中國(guó)甜蕎種質(zhì)資源總數(shù)的76%;苦蕎主要分布在南方,其中云南、貴州、四川3省占苦蕎種質(zhì)資源的50%。陜西中部和南部、山西南部是甜蕎和苦蕎種質(zhì)資源分布的過(guò)渡地帶。從垂直高度看,甜蕎基本上分布在海拔600~1 500 m地帶,苦蕎主要分布在海拔1 200~3 000 m地帶。甜蕎分布的海拔上限為4 100 m,下限為80 m左右;苦蕎分布的海拔上限為4 400 m,下限為400 m左右。因此,品質(zhì)區(qū)劃應(yīng)以主產(chǎn)區(qū)為主,適當(dāng)兼顧其它地區(qū)。為了使品質(zhì)區(qū)劃方案能盡快對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮一定的宏觀指導(dǎo)作用,也考慮到現(xiàn)有資料的局限性,品質(zhì)區(qū)劃不宜過(guò)細(xì),只提出框架性的初步方案,以便日后進(jìn)一步補(bǔ)充、修正和完善。
根據(jù)1986年出版的《中國(guó)蕎麥品種資源目錄》(第一輯)[13]和1996年出版的《中國(guó)蕎麥遺傳資源目錄》(第二輯)[14],對(duì)全國(guó)各地的蕎麥品種資源農(nóng)藝性狀鑒定結(jié)果和品質(zhì)鑒定結(jié)果進(jìn)行分析,可將蕎麥品質(zhì)區(qū)劃按照下列兩種方式進(jìn)行劃分。
4.1.1 蕎麥高蛋白區(qū)(≥10%) 蕎麥品種蛋白質(zhì)含量較高,均在10%以上,最高者可達(dá)14.09%,主要包括廣西的絕大部分地區(qū),北京門(mén)頭溝區(qū),山西渾源縣、繁峙縣、汾西縣、嵐縣、靈丘縣和平魯縣,甘肅定西市、華亭縣、崇信縣、平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū),湖北神農(nóng)架田家山,青海湟中縣,安徽壽縣、金寨縣、宿松縣、宣州市、寧國(guó)縣等11個(gè)縣市區(qū),江西萬(wàn)安縣和樟樹(shù)縣,湖南桂陽(yáng)縣和黔陽(yáng)縣,貴州織金縣和務(wù)川縣。
4.1.2 蕎麥高脂肪區(qū)(≥2.5%) 包括廣西絕大部分地區(qū),吉林集安市,內(nèi)蒙古武川縣、察右前旗、豐鎮(zhèn)市和清水河縣,山西渾源縣、興縣、嵐縣、廣靈縣、靈丘縣、繁峙縣和柳林縣,青海樂(lè)都縣和湟中縣,甘肅崇信縣、合水縣和瑪曲縣,安徽金寨縣、五河縣、寧國(guó)縣、岳西縣、利辛縣和懷寧縣,湖北神農(nóng)架、恩施等縣,四川布拖縣、邵覺(jué)縣、德昌縣和岳西縣等,湖南桃源縣、臨武縣和桂陽(yáng)縣及北京門(mén)頭溝區(qū)。
4.1.3 高賴(lài)氨酸區(qū)(≥0.6%) 包括山西廣靈嶺東、渾源縣、平魯縣、繁峙縣和離石縣,甘肅平?jīng)鍪?,安徽省的利辛縣,內(nèi)蒙古察右前旗和豐鎮(zhèn)市,山西廣靈縣和靈丘縣,廣西部分地區(qū),包括天等縣東平鎮(zhèn)、馬山縣、貴港市全州縣、忻城縣、隆林縣和南丹縣。
4.1.4 高VE含量區(qū)(≥2.0 mg/100 g) 包括甘肅,廣西大部分縣區(qū),山西汾縣、黎城、永和縣、渾源縣,吉林的集安市,內(nèi)蒙古武川縣、固陽(yáng)縣等部分地區(qū),安徽繁昌縣和宿松縣,湖北恩施、宣恩等部分地區(qū),青海循化縣,貴州赫章縣和織金縣,湖北神農(nóng)架等地區(qū)。
4.1.5 高VPP含量區(qū)(≥5.0 mg/100 g) 包括甘肅絕大部分縣區(qū),山西孟縣、嵐縣、右玉縣和壽陽(yáng)縣,陜西府谷縣、橫山縣和宜川縣,青海樂(lè)都縣、西寧市、湟中縣、化隆縣,平安縣,循化縣等8個(gè)縣市區(qū),江西萬(wàn)安縣,安徽宣州市和涇縣,廣西忻城縣,西藏地察隅縣,貴州織金縣、赫章縣、水城縣和威寧縣。
4.2.1 蕎麥種植最適宜區(qū)(綜合品質(zhì)高) 該區(qū)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)為蛋白質(zhì)含量≥10.0%、脂肪含量≥2.5%、賴(lài)氨酸含量≥0.6%。該區(qū)氣候涼爽,降水豐富,日照充足,非常適合蕎麥的生長(zhǎng),且各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)都高,是蕎麥推廣種植的最佳地區(qū)。包括廣西大部分縣區(qū),甘肅華亭縣、崇信縣、崆峒區(qū)和定西市,安徽利辛縣、金寨縣等,山西渾源縣、嵐縣、繁峙縣、靈丘縣等,以及湖南桂陽(yáng)縣,湖北恩施縣、神農(nóng)架等。
4.2.2 蕎麥種植適宜區(qū)(綜合品質(zhì)中) 該區(qū)的蕎麥分布面積最大,涉及區(qū)域最廣,占全國(guó)蕎麥種植區(qū)域的68.3%。品質(zhì)指標(biāo)為7.0%≤蛋白質(zhì)含量<10.0%、1.5%≤脂肪含量<2.5%、0.4%≤賴(lài)氨酸含量<0.6%。該區(qū)域氣候條件比較適合蕎麥的生長(zhǎng),各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)適中,也是蕎麥可以推廣種植的地區(qū)。
4.2.3 蕎麥種植不適宜區(qū)(綜合品質(zhì)低) 該區(qū)域蕎麥百粒重比較低,大部分在15 g以下。蛋白質(zhì)含量<7.0%,脂肪含量<1.5%。主要分布在吉林乾安縣、通榆縣,西藏察隅縣,內(nèi)蒙古固陽(yáng)縣,甘肅嘉峪關(guān)、民樂(lè)縣等地區(qū)。該類(lèi)地區(qū)蕎麥面積較小,降水、日照不足,蕎麥品質(zhì)指標(biāo)含量較低,不適宜推廣種植蕎麥。