譚大明,譚海運(yùn),劉國(guó)一,謝永春,張華國(guó),邊巴卓瑪
(1.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院,西藏拉薩 850032;2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所,西藏拉薩 850032)
青稞起源于西藏,是藏族人民的主糧[1]。近年來,隨著消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,青稞這種富含多種氨基酸、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分,并集保健和營(yíng)養(yǎng)于一身的天然綠色谷物越來越受大眾青睞[2-3]。黑青稞具有高維生素、高膳食纖維、高蛋白質(zhì)、高β-葡聚糖、低脂肪和低糖含量等特點(diǎn),并且還含有多種有益人體健康的礦物質(zhì)元素,如銅、鋅、鈣、磷、鐵以及具有防癌、抗癌作用的微量元素硒[4],作為西藏重要的特色資源而倍受關(guān)注。目前,黑青稞種植存在著區(qū)域分散、品種混雜、良種較少等問題。為了篩選出綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、商品性好、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的黑青稞品種,本試驗(yàn)擬對(duì)西藏地方黑青稞品種進(jìn)行農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)成分比較,以期為挖掘黑青稞優(yōu)勢(shì)資源提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)于2014年4-9月在西藏農(nóng)牧科學(xué)院4號(hào)試驗(yàn)地進(jìn)行( 29°38'34″N,91°2'31″E,海拔3 662 m)。該地區(qū)年平均溫度為7.4 ℃,年日照3 000 h,年平均降水量為550 mm,無霜期100~120 d,屬高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為砂壤土,0~20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量20.3 g·kg-1,全氮含量0.94 g·kg-1,堿解氮含量77 mg·kg-1,速效磷含量101.5 mg·kg-1,速效鉀含量43 mg·kg-1,pH為7.8。
參試黑青稞品種有山南市加查縣的幫新1號(hào)(Bangxin 1)、洛林1號(hào)(Luolin 1)、崔久1號(hào)(Cuijiu 1)、拉綏1號(hào)(Lasui 1),隆子縣的隆子1號(hào)(Longzi 1)、加玉2號(hào)(Jiayu 2)、措美1號(hào)(Cuomei 1),拉孜縣的拉孜1號(hào)(Lazi 1),阿里地區(qū)的阿里1號(hào)(Ali 1)、阿里2號(hào)(Ali 2),浪卡子縣的白地1號(hào)(Baidi 1)、浪卡子1號(hào)(Langkazi 1),均由西藏農(nóng)科院隆子黑青稞提純復(fù)壯課題組提供。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積33.63 m2(5.7 m×5.9 m),3次重復(fù),每小區(qū)播種22行,行距25 cm,播種密度為360萬株·hm-2。試驗(yàn)地于2014年4月20日機(jī)耕滅茬,前茬作物為藏青2000春青稞,耕深30 cm;4月23日灌水1次;4月28日播種,播前底施農(nóng)家肥(腐熟的羊糞)15 000 kg·hm-2、磷酸二氨112.5 kg·hm-2和尿素75 kg·hm-2,在拔節(jié)期和灌漿期分別追施尿素56.25 kg·hm-2。于2014年7月28日至9月5日青稞成熟后陸續(xù)收獲,各處理的田間管理措施一致。
播種后記錄黑青稞生育期,在黑青稞成熟期每小區(qū)選定長(zhǎng)勢(shì)均勻的1 m2樣方進(jìn)行考種,測(cè)定穗數(shù)、株高、莖稈直徑、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重;小區(qū)單打?qū)嶋H測(cè)產(chǎn),稱取1 kg樣品,經(jīng)過組織研磨儀粉碎,過40目篩,置于無菌袋中做品質(zhì)檢測(cè)。
水分含量參照GB 5009.3-2010測(cè)定;灰分含量參照GB 5009.4-2010測(cè)定;蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5-2010測(cè)定;脂肪含量參照GB/T 5009.6-2003測(cè)定;淀粉含量采用 TOTAL STARCH試劑盒測(cè)定;膳食纖維含量參照GB/T 5009.10-2003測(cè)定;鎂、鉀、鐵、錳含量參照GB/T 5009.90-2003測(cè)定;鋅含量參照GB/T 5009.14-2003測(cè)定;鉀含量參照GB/T5009. 91-2003測(cè)定;黃酮含量參照GB/T 20574-2006測(cè)定;花青素含量參照SP-I-07-2013測(cè)定;β-葡聚糖含量參照AACC 32-23 方法測(cè)定。
用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)作圖處理,用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。
從圖1可以看出,參試黑青稞品種的生育期為99~130 d,其中阿里1號(hào)最短,為99 d,幫新1號(hào)生育期最長(zhǎng),為130 d,兩者相差30 d??傮w來看,各品種出苗時(shí)間相差不大,阿里1號(hào)、2號(hào)的孕穗期和灌漿期較短,因而生育期較短。不同黑青稞品種的生育期具有明顯的地域特性,阿里地區(qū)兩品種的生育期最短,其次為浪卡子縣的浪卡子1號(hào)和白地1號(hào),加查縣品種生育期均較長(zhǎng),其中,幫新1號(hào)的生育期長(zhǎng)達(dá)130 d左右,不適宜在拉薩周邊種植推廣。
圖1 不同黑青稞品種的生育期比較
由表1可知,黑青稞的出苗數(shù)基本維持在300萬株·hm-2的水平,阿里1號(hào)的出苗數(shù)最高,為324.3萬株·hm-2,加查縣和浪卡子縣黑青稞品種出苗數(shù)均低于300萬株·hm-2;阿里1號(hào)的分蘗能力最強(qiáng),每株分蘗個(gè)數(shù)可達(dá)7.33個(gè),相對(duì)其他品種,浪卡子縣的白地1號(hào)、浪卡子1號(hào)分蘗能力較差;莖蘗數(shù)與青稞的出苗數(shù)和分蘗數(shù)成正比,參試品種莖蘗數(shù)為320.8萬~480.5萬株·hm-2,以白地1號(hào)最低,阿里1號(hào)最高。青稞的株高越高,抗倒伏性越差,參試黑青稞品種的株高介于76.5~106.6 cm,拉孜1號(hào)、拉綏1號(hào)、洛林1號(hào)株高均低于78.5 cm,在田間也表現(xiàn)出良好的抗倒伏性。穗長(zhǎng)與產(chǎn)量三要素(穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重)密切相關(guān),穗粒數(shù)與穗長(zhǎng)成正比,參試黑青稞白地1號(hào)、阿里1號(hào)、措美1號(hào)的穗長(zhǎng)都高于8 cm,表現(xiàn)出良好的產(chǎn)量潛力。
表1 不同黑青稞品種的農(nóng)藝性狀比較Table 1 Comparison of agronomic traits of different black highland barley varieties
同列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平顯著。下同。
Different letters following values in same column mean significant difference among varieties at 0.05 level. The same below.
從表2可知,就黑青稞品種的成穗數(shù)而言,以阿里1號(hào)最高,為360.38×104·hm-2,顯著高于其他品種,白地1號(hào)最低,為240.60×104·hm-2,且顯著低于其他品種;其他品種的穗數(shù)為251.48×104~309.23×104·hm-2。穗粒數(shù)以措美1號(hào)、白地1號(hào)較高,顯著高于其他品種,分別為68.4和66.0粒,以隆子1號(hào)最低(35.8),且顯著低于其他品種,其余品種的穗粒數(shù)為41.6~66.0粒。阿里1號(hào)、白地1號(hào)的千粒重顯著高于其他品種,均大于50 g,其余品種的均小于50 g,浪卡子1號(hào)的千粒重最小,為27.10 g。參試黑青稞品種產(chǎn)量最高的為阿里1號(hào),為5 905.25 kg·hm-2,顯著高于其他品種,最低的是浪卡子1號(hào),為2 126.27 kg·hm-2,顯著低于其他品種,其余品種的產(chǎn)量為3 086.18~5 855.36 kg·hm-2,其中,阿里2號(hào)、措美1號(hào)、幫新1號(hào)、白地1號(hào)、洛林1號(hào)的產(chǎn)量均高于5 000 kg·hm-2。
崔久1號(hào)、浪卡子1號(hào)的籽粒為淡黑色和紫色,其他品種的籽粒顏色均為黑色。隆子縣的隆子1號(hào)、加玉2號(hào)、措美1號(hào)以及浪卡子1號(hào)的莖稈直徑均大于0.3 cm,表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗倒伏性,阿里1號(hào)、白地1號(hào)、洛林1號(hào)的莖稈直徑為0.20 cm~0.27 cm,抗倒伏性中等,其余品種的抗倒伏性較差。
表2 不同黑青稞品種的農(nóng)藝性狀比較Table 2 Comparison of agronomic and physical traits of different black highland barley varieties
由表3可知,參試黑青稞品種的蛋白質(zhì)含量為6.75%~11.67%,平均為9.65%,不同品種的蛋白質(zhì)含量差異程度不同,以加玉2號(hào)最高(11.67%),幫新1號(hào)最低(6.75%),且顯著低于其他品種;蛋白質(zhì)含量高于10%的有5個(gè)品種,小于10%的有7個(gè)品種。不同黑青稞品種的脂肪含量為1.8%~2.6%,平均為2.19%,品種間差異不顯著。供試黑青稞的淀粉含量為46.95%~53.42%,平均為51.03%,拉孜1號(hào)的淀粉含量小于50%,且顯著低于其他品種,其余品種的淀粉含量均大于50%。不同黑青稞品種的膳食纖維含量為2.1%~2.7%,以加玉2號(hào)最高,品種間差異不顯著。參試品種的灰分含量為2.0%~3.9%,平均為2.63%,除加玉2號(hào)外,其他品種的灰分含量均小于3%,不同黑青稞品種的水分含量為6.37%~7.79%,品種間差異不明顯。
表3 不同黑青稞品種的營(yíng)養(yǎng)成分比較Table 3 Comparison of primary nutritional quality of different black highland barley varieties %
對(duì)12個(gè)黑青稞品種的5種礦質(zhì)元素含量進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果見表4。黑青稞中的礦物質(zhì)含量依次為K>Mg>Fe>Zn>Mn,各黑青稞的Fe、K、Mg、Mn、Zn的含量分別為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號(hào)的Fe、K、Mg含量均高于其他品種,崔久1號(hào)的Mn、Zn含量均高于其他品種。
黑青稞籽粒含有黃酮、花青素、β-葡聚糖等活性物質(zhì),具有降血壓、降血脂以及清除自由基等功效[2、5-6]。對(duì)不同黑青稞品種籽粒的3種活性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見表5。黃酮物質(zhì)含量為0.20%~0.35%,隆子1號(hào)含量最高,品種間差異不顯著?;ㄇ嗨睾恳月∽?號(hào)最高,為64.97 mg·100 g-1,顯著高于其他品種,措美1號(hào)最低,為9.84 mg·100 g-1,顯著低于其他品種。不同黑青稞品種的β-葡聚糖含量為4.22%~5.50%,品種間相差不顯著。
表4 不同黑青稞品種的礦物質(zhì)元素比較Table 4 Comparison of mineral element content of different black barley varieties mg·kg-1
表5 不同黑青稞品種微量元素含量的比較Table 5 Comparison of microelement contents of different black highland barley varieties
本試驗(yàn)結(jié)果表明,參試的12個(gè)黑青稞品種在拉薩均能成熟,其中,阿里1號(hào)的生育期最短,為99 d。相關(guān)研究指出,生育期與株高、穗粒數(shù)呈正相關(guān),穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的關(guān)系最為密切[7]。綜合來看,阿里1號(hào)表現(xiàn)出良好的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀,適合在拉薩周邊及河谷農(nóng)區(qū)推廣種植。
蛋白質(zhì)和淀粉是維持身體正常代謝的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),粗纖維對(duì)人體具有促進(jìn)腸功能等作用[4]。研究表明,西藏紫(黑)青稞的蛋白質(zhì)、賴氨酸、淀粉含量等營(yíng)養(yǎng)成分均高于白青稞[4,8],梁寒峭等[9]認(rèn)為,黑青稞是一種高膳食纖維、高蛋白質(zhì)的健康食品,脂肪含量較低,富含多種B族維生素和豐富的礦物質(zhì),氨基酸種類齊全。青稞的營(yíng)養(yǎng)成分含量受生態(tài)條件影響較大。本研究發(fā)現(xiàn),供試的西藏12個(gè)紫(黑)青稞品種的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、膳食纖維的平均含量分別為9.65%、2.19%、51.03%、2.5%,以加玉2號(hào)的蛋白質(zhì)、淀粉、膳食纖維的含量最高,具有良好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。
微量元素通過促進(jìn)多種酶的合成參與人體新陳代謝、各種生物和化學(xué)反應(yīng)等,維持機(jī)體正常生理活動(dòng)[10-11]。青稞麥綠素(青稞素)中檢測(cè)出70余種礦物質(zhì)、20多種維生素及大量的天然葉綠素和活性酶,另外還有β-胡蘿卜素[12],相對(duì)于白青稞來說,黑青稞的微量元素更為豐富[4]。本試驗(yàn)中,黑青稞中的被測(cè)礦物質(zhì)含量大小依次為K>Mg>Fe>Zn>Mn,符合人體高鉀低鈉的飲食需求,其中,阿里2號(hào)含有較高的Fe、K、Mg,崔久1號(hào)含有較高的Mn和Zn。
β-葡聚糖具有降血脂、降膽固醇、調(diào)節(jié)血糖、抗腫瘤和預(yù)防心血管疾病的作用,青稞是谷物類中含β-葡聚糖最高的糧食,西藏青稞β-葡聚糖含量平均值為5.25%,遠(yuǎn)高于其他地區(qū)的青稞[13]?;ㄇ嗨貙儆陬慄S酮,能與膠原蛋白結(jié)合,能形成一層抗氧化保護(hù)膜,保護(hù)細(xì)胞和組織不被自由基氧化,花青素還能促進(jìn)VC和VE的吸收,增強(qiáng)其在體內(nèi)的抗氧化作用,具有良好的保健功效[14-15]。參試黑青稞品種中,以隆子1號(hào)的黃酮、花青素含量最高,各品種的β-葡聚糖含量為4.22%~5.50%,品種間相差不明顯,就功能性物質(zhì)的含量來看,隆子1號(hào)的保健作用較強(qiáng)。
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