張?zhí)苽?,佘永新,吳雪蓮,劉青海,?穎,郝治華,邱 城*
(1.西藏自治區(qū)農牧科學院農業(yè)質量標準與檢測研究所,西藏拉薩850000;2.中國農業(yè)科學院農業(yè)質量標準與檢測技術研究所,北京100081)
大麥(Hordeum vulgareL.)是最早被馴化的作物之一,現(xiàn)已成為世界上第四大谷物,被廣泛用于釀酒、食品加工和飼料[1]。與覆蓋著穎殼的栽培大麥相比,青稞為六棱無殼大麥,在藏語中又叫“nas”,在青藏高原上被藏民族同胞用作主食[2-3]。青稞因含有較高的有利于人體健康的β- 葡聚糖,引起了科研人員的極大興趣[4-6]。眾所周知,品種、環(huán)境和栽培管理措施在作物生產中是影響產量的主要因素,同一品種在不同生態(tài)環(huán)境條件下生長,其農藝性狀及產量存在明顯差異[7-9],播種量、施肥量、水肥運籌模式等不同栽培管理措施同樣會對青稞的產量、光合特性及生長等產生影響[10-13]。近年來的研究發(fā)現(xiàn),青稞品質因品種和栽培條件的不同而有著顯著差異,單一栽培措施對青藏高原地區(qū)青稞品質的影響已有相關研究報道[7],但關于不同生態(tài)環(huán)境下多種因素對青稞品質影響的研究鮮有報道。
本試驗以6 種不同的青稞品種為材料,2015 年在拉薩市曲水縣、林芝市波密縣、日喀則市江孜縣、阿里地區(qū)普蘭縣、山南市乃東區(qū)5 個不同生態(tài)區(qū)域的典型代表縣區(qū)進行相同的栽培措施種植試驗,研究青稞品質與產地環(huán)境的量化關系,提出針對青稞的優(yōu)質栽培措施,旨在為青藏高原青稞高產優(yōu)質的規(guī)范化栽培提供依據(jù)。
試驗材料為6 個適應于不同生態(tài)區(qū)域的主栽或特色品種,5 個縣主栽品種均為藏青2000、喜拉22號,特色品種為藏青25、黑青稞、紫青稞、藍青稞。試驗點在曲水縣、波密縣、江孜縣、普蘭縣、乃東區(qū),基本情況見表1。
在5 個不同生態(tài)區(qū)域選擇茬口一致、地勢較平、肥力均勻的地塊作為試驗地。播種前取土分析,了解土壤肥力狀況。試驗各小區(qū)施入的氮肥為尿素,磷肥為磷酸二銨,其中尿素50%用作基肥,50%用作追肥,磷酸二銨100%用作基肥,種子要飽滿、粒大。
參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》檢測青稞品質;采用直接干燥法測定水分含量;參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》,采用灼燒法測定灰分含量;參照GB 5009.9—2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》,采用酸水解法測定淀粉含量;參照GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》,采用Fiber tec 2010 半自動纖維分析儀(Foss 公司,丹麥)酸堿洗滌法測定粗纖維含量;參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》,采用K9840 半自動凱氏定氮儀(海能公司,中國)測定粗蛋白含量;參照AOAC995.16 方法,采用酶- 比色法測定β- 葡聚糖含量;參照NY/T 1295—2007《蕎麥及其制品中總黃酮含量的測定》,采用分光光度計法測定總黃酮含量;采用分光光度法測定花青素含量;參照NY/T 1653—2008《蔬菜、水果及制品中礦質元素的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》,采用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定礦質元素含量。
表1 不同生態(tài)試驗點基本情況
采用Excel 2007 進行數(shù)據(jù)整理,用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行顯著性分析。
不同生態(tài)區(qū)域5 個縣區(qū)的青稞采取相同的栽培措施后,分析青稞營養(yǎng)品質在不同生態(tài)區(qū)域的差異性。從表2 中可以看出,青稞粗淀粉含量在曲水縣和江孜縣顯著高于普蘭縣、波密縣、乃東區(qū)(P<0.05);粗蛋白含量在曲水縣、乃東區(qū)和波密縣顯著高于江孜縣和普蘭縣(P<0.05);粗纖維含量在波密縣、乃東區(qū)顯著高于江孜縣、普蘭縣(P<0.05);β- 葡聚糖含量在乃東區(qū)顯著高于曲水縣、波密縣(P<0.05);總黃酮含量在普蘭縣顯著高于曲水縣、波密縣、乃東區(qū)(P<0.05);花青素含量在乃東區(qū)、普蘭縣顯著高于曲水縣和波密縣(P<0.05)。綜上所述,青稞的不同營養(yǎng)成分在不同的生態(tài)區(qū)域存在不同程度的差異。
表2 青稞營養(yǎng)成分在不同生態(tài)域的差異性分析
從表3 中可以看出,青稞礦質元素鈣(Ca)含量在江孜縣顯著大于曲水縣、波密縣、普蘭縣和乃東區(qū)(P<0.05);銅(Cu)含量在普蘭縣顯著大于乃東區(qū)、曲水縣、波密縣和江孜縣(P<0.05);鐵(Fe)含量在乃東區(qū)顯著大于江孜縣、普蘭縣和波密縣(P<0.05);鉀(K)、鎂(Mg)和錳(Mn)含量在5 個不同的生態(tài)區(qū)域之間基本上都有顯著差異(P<0.05);磷(P)含量在波密縣顯著大于曲水縣、普蘭縣、乃東區(qū)和江孜縣(P<0.05);鋅(Zn)含量在普蘭縣和乃東區(qū)顯著大于曲水縣、波密縣和江孜縣(P<0.05)。綜上所述,青稞的礦質元素在不同生態(tài)區(qū)域之間存在一定程度的差異性。
表3 青稞礦質元素在不同生態(tài)區(qū)域的差異性分析
青稞中粗淀粉、粗蛋白、粗纖維、β- 葡聚糖、總黃酮、花青素受環(huán)境影響較大,表明生態(tài)環(huán)境對其含量的積累有著很大的作用。其中粗淀粉在半干旱氣候區(qū)含量較高,這說明青稞在干旱條件下有利于淀粉的積累;粗蛋白、粗纖維在亞寒帶干旱氣候區(qū)的普蘭地區(qū)含量較低,說明青稞粗蛋白、粗纖維的積累隨著氣溫的降低而降低。β- 葡聚糖在曲水、波密兩地含量較低,與這2 個區(qū)域降雨量多,日照時數(shù)短有關,這與吳昆侖報道在一定范圍內降水量越低、年日照時間越長越有利于β- 葡聚糖的積累結果[14]一致。在一定范圍內總黃酮、花青素的含量隨著氣溫的降低積累增加,并且花青素含量與總黃酮含量有顯著的正相關性,這表明低溫可以促進總黃酮、花青素的合成,這與杜丹妮等報道的結果[15]一致。
鈣的含量在5 個試驗點大小為江孜縣>曲水縣≥普蘭縣≥波密縣≥乃東區(qū),銅的含量在5 個試驗點大小為普蘭縣>乃東區(qū)>曲水縣≥江孜縣≥波密縣,鐵的含量在5 個試驗點大小為乃東區(qū)≥曲水縣≥江孜縣≥普蘭縣>波密縣,鉀的含量在5 個試驗點大小為曲水縣>江孜縣>波密縣>普蘭縣>乃東區(qū),鎂的含量在5 個試驗點大小為江孜縣>曲水縣>波密縣>普蘭縣>乃東區(qū),錳的含量在5 個試驗點大小為江孜縣>曲水縣>普蘭縣≥波密縣>乃東區(qū),磷的含量在5 個試驗點大小為波密縣>曲水縣>乃東區(qū)≥普蘭縣≥江孜縣,鋅的含量在5 個試驗點大小為普蘭縣≥乃東區(qū)>波密縣≥江孜縣≥曲水縣。吳雪蓮等報道西藏4 個地(市)土壤礦質元素含量依次為林芝>拉薩>山南>日喀則[16],青稞礦質元素在不同地區(qū)的差別有可能是由于不同地區(qū)土壤中礦質元素的差異性造成的。
通過在西藏曲水縣、波密縣、普蘭縣、江孜縣、乃東區(qū)等不同生態(tài)區(qū)域代表性縣區(qū)的種植試驗表明,青稞的營養(yǎng)成分和礦質元素在不同生態(tài)區(qū)域有一定的差異性,其中營養(yǎng)品質粗淀粉、粗蛋白、粗纖維、β- 葡聚糖、總黃酮、花青素和礦質元素鈣、銅、鐵、鉀、鎂、錳、磷、鋅存在顯著性差異(P<0.05)。本研究明確了西藏不同生態(tài)區(qū)域青稞的營養(yǎng)成分和礦質元素的含量存在差異,可為青藏高原青稞高產優(yōu)質的規(guī)范化栽培提供科學依據(jù)。