黎雅楠
(1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,陜西 西安 710075;2.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司, 陜西 西安 710075;3.國土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710075 )
藜麥(ChenopodiumquinoaWilld )原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈地區(qū),是一種一年生、雙子葉藜科作物,一般為自花授粉,根深莖直,種子宜食用,在3000~4000年前就已被古印加人廣泛種植與食用。由于藜麥原產(chǎn)地環(huán)境惡劣,藜麥必須在海拔3000 m的地方不斷適應(yīng)各種自然災(zāi)害[1~3],目前已具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿、抗病蟲害等特性[4],這使得藜麥具有優(yōu)良的抗逆性。隨著人們對藜麥價值認(rèn)識的提高,越來越多的人開始關(guān)注藜麥,不僅是因?yàn)樗哂辛己玫目鼓嫘?,更多的是因?yàn)檗见溂婢叻浅8叩臓I養(yǎng)價值[5~9]。藜麥?zhǔn)呛瑑?yōu)質(zhì)完全蛋白質(zhì)的的植性食物,蛋白質(zhì)品質(zhì)和含量可以與脫脂奶粉和肉類媲美,藜麥營養(yǎng)價值極高,具有多種開發(fā)利用價值,是聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦的唯一單體植物即可滿足人體基本營養(yǎng)需求的完美全營養(yǎng)食品,被列為全球十大健康營養(yǎng)食品之一。
土壤鹽漬化問題一直以來是阻礙我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要因素。經(jīng)過前人的不懈努力,目前已有大量切實(shí)可行的鹽堿土改良方法,在眾多方法中,生物改良法中植物改良技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、快速、高效、持久的特點(diǎn),其投入資金很小且兼具收益回報,是改良與利用相結(jié)合的最佳方法。耐鹽植物的利用不僅體現(xiàn)出生態(tài)環(huán)境建設(shè)的價值及治理的目的,同時有利于增加經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展鹽堿地農(nóng)業(yè)及其附屬產(chǎn)業(yè),也是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)性發(fā)展的必經(jīng)之路。因此,利用耐鹽植物改良鹽堿土具有廣闊的應(yīng)用前景和研究價值。
藜麥在秘魯、玻利維亞等國家首次開始商業(yè)化種植,到了20世紀(jì)末期,美國國家航空航天局(NASA)將藜麥列為宇航員理想食物之一。藜麥在耐鹽堿方面表現(xiàn)較強(qiáng),Gomez-Pando等[10]在鹽脅迫的條件下,對秘魯180多份藜麥資源進(jìn)行發(fā)芽率的測定,發(fā)現(xiàn)不同資源之間發(fā)芽率存在很大差異;從中選出發(fā)芽率超過60%(25dS/m海水處理)的15份資源進(jìn)行耐鹽性的測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鹽脅迫對根干重的影響最大,對生育期基本沒有影響,還意外發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下藜麥株高、葉干重及籽粒產(chǎn)量都增加。Schabes、Hariadi、Ruiz-Carrasco等[11~13]發(fā)現(xiàn)藜麥的耐鹽性隨著品種不同表現(xiàn)出不同的差異,適當(dāng)選種與培育有利于藜麥種植的成功。Mulica等[14]對藜麥耐鹽堿性進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),藜麥的耐酸堿值范圍為4.8~9.5,表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐酸堿性。Christiansen等[15]對玻利維亞一帶栽培的藜麥品種進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),在灌溉水電導(dǎo)率為57 mS/cm的情況下,品種‘Kancolla’發(fā)芽率仍能達(dá)到75%。Wilson等[16]也發(fā)現(xiàn)藜麥在鹽脅迫濃度達(dá)到11dS/m這個閾值前,鹽脅迫對藜麥的株高、葉面積和植株鮮重都沒有顯著影響,而在11dS/m條件下,藜麥的葉面積和植株干重比對照(3dS/m) 都有所增加,所以,一定鹽濃度可以促進(jìn)藜麥生長,這個濃度被確定為適宜藜麥生長的鹽脅迫閾值。
藜麥研究在我國起步較晚,目前國內(nèi)學(xué)者對藜麥的研究主要集中在其營養(yǎng)價值、化學(xué)成分[17,18],以及栽培技術(shù)與引種試種的研究上[19~21],大多數(shù)文章為技術(shù)推廣類的文章。李麗麗等[22]研究發(fā)現(xiàn)藜麥突出的耐鹽能力與其獨(dú)特的耐鹽機(jī)制有關(guān),較好的K+保持、Na+木質(zhì)部裝載與液泡隔化以及氣孔控制下的高水分利用等特點(diǎn),使其可能成為作物耐鹽育種有價值的耐鹽基因供體;王晨靜[23]等人詳細(xì)介紹了藜麥的生物學(xué)特性以及化學(xué)成分,揭示了藜麥獨(dú)特的高營養(yǎng)性;戚維聰?shù)萚24]首次介紹了藜麥在江蘇沿海灘涂地區(qū)的試種,研究表明:供試的多種藜麥種質(zhì)資源的耐鹽性差別較大,不同濃度的鹽脅迫對藜麥最終籽粒產(chǎn)量的影響相對較小,這說明鹽脅迫對于藜麥的經(jīng)濟(jì)價值的影響甚微,從這一角度來看,在鹽堿地上種植藜麥?zhǔn)欠浅S袧摿Φ?。因此,抗逆?yōu)質(zhì)的藜麥作物在促進(jìn)鹽堿地改良利用及保障糧食安全方面具有廣泛的應(yīng)用前景和非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,加速藜麥在鹽脅迫條件下的推廣應(yīng)用,將有利于鹽堿地的改良及世界糧食安全。
藜麥?zhǔn)且荒晟霓伎撇荼咀魑?,隨著藜麥價值不斷地被挖掘,引種栽培藜麥也越來越廣泛。我國于1987年首次在西藏開始藜麥引種栽培試驗(yàn),隨后青海、甘肅、陜西、山西、內(nèi)蒙古、四川、浙江等地均開展了小規(guī)模的種植,山西靜樂縣在引種種植藜麥方面比較成功,2013年的時候種植面積已達(dá)到666.7 hm2。但仍然存在以下問題:①我國對藜麥的研究起步較晚,對藜麥的栽培技術(shù)還需要不斷地完善和優(yōu)化;②藜麥品種繁多,對品種的適應(yīng)性研究較少,引進(jìn)的藜麥品種退化嚴(yán)重。③在鹽堿地試種藜麥的案例比較缺乏。
隨著人地關(guān)系緊張的情況日益加劇,土壤鹽漬化問題成為我國農(nóng)業(yè)所面臨的一個重大挑戰(zhàn)。我國鹽堿地面積廣大,鹽堿地作為未來發(fā)展的重要后備土地資源,具有巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)等價值,開發(fā)利用潛力很大,充分利用鹽土耕地資源是解決當(dāng)前耕地短缺問題的一條有效途徑。當(dāng)下,鹽堿地應(yīng)被視為一種自然的土地資源,對其進(jìn)行脫鹽治理或開發(fā)鹽土農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式是利用好這一資源的關(guān)鍵。藜麥具有優(yōu)異的耐鹽堿性與抗逆性,且兼具高營養(yǎng)價值,有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)價值,藜麥種植符合鹽堿地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,將藜麥用于鹽堿地改良不僅能實(shí)現(xiàn)鹽堿地改良與利用相結(jié)合的目的,同時也是鹽堿地區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收致富的一條新途徑。
未來鹽堿地改良的大趨勢必然是利用耐鹽植物進(jìn)行改良與利用,而藜麥以其具有很好的抗逆性和極高的經(jīng)濟(jì)價值成為不二的候選耐鹽植物。科學(xué)界在鹽脅迫對藜麥的影響及藜麥耐鹽機(jī)理方面已經(jīng)開展了大量研究,就目前已取得的研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié),今后應(yīng)以蘊(yùn)藏豐富遺傳多樣性的藜麥資源為基礎(chǔ),深入研究藜麥耐鹽機(jī)理,挖掘耐鹽基因,篩選和培育藜麥耐鹽品種,加速藜麥在鹽堿地種植的推廣應(yīng)用,將有利于鹽堿地的改良及世界糧食安全。