張艾英，郭二虎，刁現(xiàn)民，范惠萍，李瑜輝，王麗霞，張莉，王瑞，王軍，郭紅亮，韓芳，程麗萍，吳引生

不同氣候和土壤對(duì)小米品質(zhì)的影響

張艾英1，郭二虎1，刁現(xiàn)民2，范惠萍1，李瑜輝1，王麗霞1，張莉3，王瑞1，王軍1，郭紅亮1，韓芳4，程麗萍1，吳引生1

（1山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所/特色雜糧種質(zhì)資源發(fā)掘與遺傳改良山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西長(zhǎng)治 046011；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所， 北京 100081；3山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801；4延安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，陜西延安 716000）

【】對(duì)不同氣候條件、土壤類(lèi)型上生產(chǎn)谷子的小米品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，探明環(huán)境條件對(duì)小米品質(zhì)的影響，揭示其品質(zhì)變化規(guī)律，為優(yōu)質(zhì)谷子合理布局提供理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)。試驗(yàn)于2012—2017年在氣候條件和土壤類(lèi)型差異較大的山西沁縣和山西長(zhǎng)治2個(gè)地方進(jìn)行。先將2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)0—60 cm以上土壤分層置換，使每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)同時(shí)擁有2種土壤，然后采用相同的栽培措施和管理方法種植相同的谷子品種，對(duì)兩地不同土壤的養(yǎng)分及小米中17種氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、直鏈淀粉、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分和鉀、鐵、銅、鋅等礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行了測(cè)定，獲得2013—2017年5年測(cè)量數(shù)據(jù)，以年際間為重復(fù)，氣候?yàn)橹鲄^(qū)，土壤為主裂區(qū)，其他因素為副裂區(qū)，采用裂裂區(qū)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行匯總分析。不同氣候條件下小米的品質(zhì)有明顯差異。沁縣氣候條件下，小米多數(shù)氨基酸（蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸除外）含量、氨基酸總量、粗蛋白、VB2、鉀、銅、鋅含量都較高，且小米中有較高的膠稠度、較低的糊化溫度和低的直鏈淀粉，而在長(zhǎng)治氣候條件下，小米的脂肪含量較高。不同土壤條件下，紅黏土上谷子的產(chǎn)量顯著高于褐壤土上谷子的產(chǎn)量，小米的品質(zhì)也存在明顯差異。紅黏土上種植的小米中蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、異亮氨酸、鎂、鐵、銅的含量較高，而褐壤土上種植的小米中氨基酸、蛋白質(zhì)、膠稠度、直鏈淀粉、VB1、鈣、鉀、磷、鈉、鋅含量較高。尤其是，褐壤土上種植的小米硒含量顯著高于紅黏土上種植的小米，紅黏土上種植的小米中脂肪含量顯著高于褐壤土上種植的小米中的脂肪含量。氣候、土壤因素影響小米品質(zhì)、適口性及各種礦物質(zhì)元素的積累。沁縣氣候條件有利于多數(shù)氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素的積累，該氣候下生產(chǎn)的谷子有較低的糊化溫度、較高的膠稠度和低的直鏈淀粉，所以該氣候條件種植的小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良，而且適口性好；紅黏土種植的谷子有利于小米鎂、鐵、銅的積累，褐壤土有利于氨基酸、蛋白質(zhì)和VB1的積累，紅黏土谷子的產(chǎn)量顯著高于褐壤土谷子的產(chǎn)量，褐壤土生產(chǎn)的谷子可獲得富硒小米?？傊?，氣候因素對(duì)小米的適口性影響較大，土壤因素影響小米品質(zhì)及各種礦物質(zhì)元素的積累。

氣候；土壤；小米；品質(zhì)

0 引言

【研究意義】谷子（（L.）Beauv.）古稱為粟，屬禾本科狗尾草屬，是中國(guó)北方重要的糧食作物之一，種植面積占世界總種植面積的80%[1]。谷子去殼后為小米，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，脂肪（多為不飽和脂肪酸）、粗纖維、維生素B1的含量明顯高于大米和小麥[2-4]，且含有豐富的礦物質(zhì)和配比均衡的氨基酸[5]，對(duì)于平衡營(yíng)養(yǎng)、合理膳食有著重要的意義。近年來(lái)，隨著人們健康飲食觀念的增強(qiáng)，對(duì)小米需求量不斷加大，品質(zhì)優(yōu)良的小米已成為谷子產(chǎn)業(yè)和科研發(fā)展的目標(biāo)和動(dòng)力。氣候條件和土壤類(lèi)型是影響谷子生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的重要因素[6]，實(shí)踐表明，不同地域和不同土壤谷子的生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)存在很大的差異，尤其在谷子品質(zhì)上[7]，這也是困擾小米加工企業(yè)并急需解決的問(wèn)題之一，明確氣候條件與土壤類(lèi)型對(duì)品質(zhì)的影響，對(duì)于服務(wù)產(chǎn)業(yè)及指導(dǎo)優(yōu)質(zhì)谷子合理布局具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。【前人研究進(jìn)展】小米品質(zhì)包括外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)和食味品質(zhì)4個(gè)方面。外觀品質(zhì)指小米的表觀特性，即商品性，前人研究主要集中在小米的色澤、氣味、碎米率等方面[8]。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是指小米中各種營(yíng)養(yǎng)成分的含量，前人研究主要集中在蛋白質(zhì)及其主要氨基酸、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等含量方面[9-11]。蒸煮品質(zhì)和食味品質(zhì)是指小米煮熟后米飯的色澤、質(zhì)地等感官品質(zhì)[12]，目前，小米適口性的研究主要集中在直鏈淀粉含量、糊化溫度和膠稠度等方面[13-14]。影響小米品質(zhì)的主要因素有品種、土壤條件、氣象因素和施肥管理等，不同谷子品種之間品質(zhì)差異較大[15-17,10]，郭宏亮等[18]對(duì)312個(gè)品種進(jìn)行分析得出，小米蛋白質(zhì)含量為7.25%—17.5%，平均為11.42%，其中少數(shù)來(lái)自高原的品種，含量略高于15%；脂肪含量平均為4.28%；淀粉70.93%。栽培管理對(duì)小米品質(zhì)影響也很大，張喜文等[19]指出，隨著氮肥量增加，谷子籽粒中蛋白質(zhì)含量也增加，而隨著氮肥或者磷肥施用的增加，粗脂肪含量有所增加但呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。梁克紅等[14]發(fā)現(xiàn)地域因素對(duì)小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響比品種因素更大，而且推斷土壤條件是影響小米品質(zhì)的主要因素。古世祿等[7]通過(guò)研究不同海拔和土壤條件下，谷子蛋白質(zhì)含量及氨基酸的組成。表明不同土壤條件對(duì)提高谷子蛋白質(zhì)質(zhì)量的影響較大，而高海拔有利于谷子主要氨基酸的積累。趙慧琴[20]通過(guò)研究氣象因素對(duì)沁縣的“沁州黃”小米品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)植物對(duì)日照的強(qiáng)弱和晝夜溫差比較敏感，如果灌漿期光照不足，直接影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而影響小米的品質(zhì)。賀微仙等[21]指出中國(guó)谷子資源中蛋白質(zhì)含量北部地區(qū)高于南部地區(qū)，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，歸納出高寒和半干旱地區(qū)一般谷子蛋白質(zhì)含量較高。【本研究切入點(diǎn)】有關(guān)小米品質(zhì)的研究主要集中在品種、氣候、土壤、施肥[22]等單因素方面，其中，品種與施肥管理是可以控制的，氣候與土壤只能進(jìn)行選擇，而選擇不同土壤類(lèi)型的地點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)又難以排除氣候因素的影響，氣候與土壤對(duì)谷子品質(zhì)的影響協(xié)同進(jìn)行，趙淑玲等[23]研究表明脂肪含量隨著緯度增高而增加不同，而較低緯度寧夏固原及甘肅秦安的脂肪含量也較高，這可能與土壤因素有關(guān)，但哪個(gè)因素對(duì)谷子品質(zhì)的影響更大，仍不清楚?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究選擇氣候、土壤類(lèi)型差異較大的2個(gè)點(diǎn)進(jìn)行土壤置換，然后測(cè)定2個(gè)點(diǎn)不同土壤條件下小米品質(zhì)含量，綜合2013—2017年5年的測(cè)定結(jié)果，研究氣候和土壤因素對(duì)小米品質(zhì)的影響，揭示其品質(zhì)變化規(guī)律，為優(yōu)質(zhì)谷子合理布局提供理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為春谷中晚熟區(qū)主推品種長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)和晉谷47號(hào)，兩品種都屬于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，生育期約為125 d。

1.2 試驗(yàn)方法

2012年選擇氣候、土壤類(lèi)型差異較大長(zhǎng)治谷子研究所試點(diǎn)（簡(jiǎn)稱長(zhǎng)治試點(diǎn)）和沁縣次村東莊試點(diǎn)（簡(jiǎn)稱沁縣試點(diǎn)），將2個(gè)試點(diǎn)的土壤按試驗(yàn)小區(qū)進(jìn)行置換。具體操作方法為：在長(zhǎng)治試點(diǎn)和沁縣試點(diǎn)分別建立2個(gè)大小為30 m2小區(qū)，一個(gè)小區(qū)保持不變，另一個(gè)小區(qū)表層60 cm深的土壤和另一地的土壤互換。為了不影響土層結(jié)構(gòu)，保持土層基本不變，分三層，即每20 cm按層置換，使2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)除了擁有當(dāng)?shù)赝寥李?lèi)型外，也同時(shí)擁有另一試驗(yàn)點(diǎn)的土壤類(lèi)型，即一個(gè)試點(diǎn)同時(shí)有2種土壤類(lèi)型，按照統(tǒng)一的品種、施肥等管理方法進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)與晉谷47號(hào)各種一半，行距33.3 cm。肥料按每公頃施硝酸磷肥600 kg計(jì)算，每小區(qū)1.8 kg，都在5月中下旬播種，9月下旬收獲。對(duì)2013—2017年5年不同試點(diǎn)的小米品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定，以裂裂區(qū)試驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)，年際間為重復(fù)，氣候?yàn)榈谝恢鲄^(qū)、土壤類(lèi)型為第二副區(qū)，其他因素為第三裂區(qū)。

1.3 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)點(diǎn)分別設(shè)在山西長(zhǎng)治農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)田和沁縣次村鄉(xiāng)東莊村農(nóng)戶田。（1）長(zhǎng)治谷子研究所（簡(jiǎn)稱長(zhǎng)治）試點(diǎn)情況：113o8′27″ E，36o12′57″ N，海拔：900 m，土壤類(lèi)型褐壤土；（2）沁縣次村東莊試點(diǎn)情況（簡(jiǎn)稱沁縣）：112o48′03″ E，36o43′31″ N，海拔：1 171 m，土壤類(lèi)型紅黏土。不同試驗(yàn)地點(diǎn)的溫度、降雨、日照時(shí)數(shù)見(jiàn)表1。

1.4 測(cè)定方法與統(tǒng)計(jì)分析

1.4.1 項(xiàng)目測(cè)定 對(duì)2013—2017年兩點(diǎn)春播前、秋收后土壤養(yǎng)分和小米17種氨基酸含量、礦物質(zhì)及蛋白等進(jìn)行測(cè)定，所有項(xiàng)目測(cè)定都參照國(guó)標(biāo)進(jìn)行[24-35]。

1.4.2 數(shù)據(jù)匯總 對(duì)2013—2017年5年數(shù)據(jù)匯總，以年際間為重復(fù)，氣候?yàn)榈谝恢鲄^(qū)、土壤類(lèi)型為第二副區(qū)，其他因素為第三裂區(qū)，采用裂裂區(qū)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行匯總分析。

1.4.3 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)分析采用DPS軟件[36]進(jìn)行，顯著性檢驗(yàn)采用新復(fù)極差法，圖表采用Microsoft Excel 2003軟件繪制。

2 結(jié)果

2.1 土壤養(yǎng)分變化

2.1.1 不同土壤類(lèi)型的土壤養(yǎng)分變化 通過(guò)對(duì)2013—2017年長(zhǎng)治褐壤土和沁縣紅黏土表層（0—20 cm）土壤養(yǎng)分的分析（圖1），可以看出，沁縣紅黏土中速效鉀、緩效鉀的含量顯著高于長(zhǎng)治褐壤土；全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)、銅顯著低于長(zhǎng)治褐壤土；速氮、錳、全鉀、鋅沁縣紅黏土較高；速磷、鐵長(zhǎng)治褐壤土較高?？偟膩?lái)說(shuō)，長(zhǎng)治褐壤土肥力高，供磷、銅等潛力大，沁縣紅黏土供應(yīng)氮快，有利于鉀的供給。

2.1.2 不同時(shí)期（春、秋）土壤養(yǎng)分變化 通過(guò)對(duì)2013—2017年綜合沁縣和長(zhǎng)治2點(diǎn)春季谷子播種前和秋季谷子收獲后紅黏土和褐壤土土壤養(yǎng)分的分析（圖2），可以看出，2種土壤秋季堿解氮、速效磷、錳顯著降低，全磷、有機(jī)質(zhì)、銅、鋅、鐵有降低的趨勢(shì)，全氮、全鉀有升高的趨勢(shì)；速效鉀和緩效鉀2種土壤表現(xiàn)不一樣，紅黏土表現(xiàn)為減少趨勢(shì)（速效鉀表現(xiàn)為顯著減少），而褐壤土表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)（緩效鉀表現(xiàn)為顯著增加）。說(shuō)明谷子生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤堿解氮、速磷、錳吸收顯著，對(duì)全磷、有機(jī)質(zhì)、銅、鋅、鐵也有一定的損耗，但對(duì)速效鉀和緩效鉀吸收不同土壤不一樣，紅黏土更有利于作物對(duì)鉀的吸收。收獲后耕層土壤全氮、全鉀含量均高于播種前，這可能是因?yàn)椴デ笆┓室约白魑锷L(zhǎng)過(guò)程中微生物分解有機(jī)質(zhì)引起的。

表1 不同試驗(yàn)地點(diǎn)的溫度、降雨、日照時(shí)數(shù)

不同字母表示在P=0.05水平差異顯著。下同

上：紅黏土；下：褐壤土 Up: red clay; Down: brow loam

2.2 兩試點(diǎn)谷子生育期內(nèi)氣溫、降水、日照變化分析

通過(guò)對(duì)2013—2017年長(zhǎng)治和沁縣氣候因子變化情況的分析（圖3），沁縣氣候和長(zhǎng)治氣候在谷子生育期內(nèi)的降雨量和平均溫度相差不大，日照表現(xiàn)為長(zhǎng)治長(zhǎng)于沁縣。長(zhǎng)治天氣變化穩(wěn)定，晴天多，日照時(shí)間自然長(zhǎng)，另一點(diǎn)高原氣壓比較低，形成的云層也比較高而少（相對(duì)）對(duì)于陽(yáng)光反射作用很少，大部分的陽(yáng)光可以到達(dá)，相同時(shí)間的日照、日照質(zhì)量也高。

2.3 氣候條件、土壤類(lèi)型、品種差異對(duì)小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及17種氨基酸的影響

2.3.1 氣候條件對(duì)小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及17種氨基酸的影響 通過(guò)對(duì)2013—2017年長(zhǎng)治和沁縣不同氣候條件下小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的分析（圖4上），沁縣氣候有利于小米氨基酸總量、粗蛋白含量、VB2的積累，該氣候下生產(chǎn)的谷子有較低的糊化溫度、較高的膠稠度和低的直鏈淀粉，所以該氣候條件下生產(chǎn)的谷子小米適口性佳，證實(shí)了沁縣種植的谷子好吃的原因。長(zhǎng)治氣候有利于脂肪、直鏈淀粉、VB1的積累，直鏈淀粉多，影響口感，但該氣候條件下對(duì)小米脂肪積累達(dá)到了顯著水平。

圖3 2013—2017年長(zhǎng)治和沁縣氣候因子的變化情況

上：營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；下：不同氨基酸 Up: nutritional quality; Down: different amino acids

通過(guò)對(duì)2013—2017年長(zhǎng)治和沁縣不同氣候條件下小米17種氨基酸含量分析（圖4下），從17種氨基酸含量可以看出，長(zhǎng)治和沁縣2種氣候條件下小米的17種氨基酸含量總體上差異不顯著，沁縣氣候有利于大多數(shù)氨基酸的積累，17種氨基酸中除蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸3種氨基酸含量低于長(zhǎng)治外，其他14種氨基酸都高于長(zhǎng)治，其中包括小米中第一限制性氨基酸賴氨酸。

2.3.2 土壤類(lèi)型對(duì)小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及17種氨基酸的影響 通過(guò)對(duì)2013—2017年沁縣紅黏土和長(zhǎng)治褐壤土不同土壤條件下生產(chǎn)谷子的小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析（圖5左），紅黏土有利于脂肪的積累，和褐壤土相比存在顯著性差異；褐土有利于氨基酸、蛋白、膠稠度、直鏈淀粉、VB1的積累；2種土壤對(duì)糊化溫度、VB2積累的無(wú)影響。

上：營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；下：不同氨基酸 Up: nutritional quality; Down: different amino acids

通過(guò)對(duì)2013—2017年沁縣紅黏土和長(zhǎng)治褐壤土種植小米中17種氨基酸含量分析（圖5右），發(fā)現(xiàn)沁縣紅黏土和長(zhǎng)治褐壤土條件下，小米的17種氨基酸含量總體差異不顯著，紅黏土土質(zhì)有利于蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、異亮氨酸積累，褐壤土土質(zhì)有利于天門(mén)冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸、亮氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、組氨酸、酪氨酸，2種土質(zhì)對(duì)賴氨酸積累相當(dāng)。

2.3.3 品種差異對(duì)小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及17種氨基酸的影響 通過(guò)對(duì)2013—2017年不同品種谷子的小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的分析（圖6上），長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)的脂肪含量顯著高于晉谷47號(hào)，直鏈淀粉顯著低于晉谷47號(hào)，糊化溫度低于晉谷47，氨基酸、蛋白、膠稠度、VB1、VB2都高于晉谷47號(hào)。

圖6下為2013—2017年不同谷子品種小米17種氨基酸含量百分比圖，可以看出，長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)品種蛋氨酸含量顯著高于晉谷47，其他16種氨基酸含量差異不顯著，晉谷47號(hào)中脯氨酸、酪氨酸含量高于長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)，天門(mén)冬氨酸、組氨酸含量2個(gè)品種相當(dāng)，其他13種氨基酸都低于長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)。

上：營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；下：不同氨基酸 Up: nutritional quality; Down: different amino acids

2.4 氣候條件、土壤類(lèi)型、品種差異對(duì)小米礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響

2.4.1 氣候條件對(duì)小米礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響 通過(guò)對(duì)2013—2017年長(zhǎng)治和沁縣不同氣候條件下生產(chǎn)谷子的小米礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)分析（圖7-A），沁縣氣候有利于鉀、銅、鋅的積累；長(zhǎng)治氣候有利于鈣、磷、鎂、鈉、鐵、硒的積累。

2.4.2 土壤類(lèi)型對(duì)小米礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響 通過(guò)對(duì)2013—2017年紅黏土和褐壤土不同土壤條件下小米其礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)分析（圖7-B），可以看出，與紅黏土相比，褐土土質(zhì)有利于鈣、鉀、磷、鈉、硒、鋅的積累，尤其是硒的含量達(dá)到了極顯著水平。

A：氣候條件；B：土壤類(lèi)型；C：不同品種 A: different climatic conditions; B: different soil; C: different varieties

2.4.3 品種差異對(duì)小米礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響 通過(guò)對(duì)2013—2017年不同品種谷子的小米礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)分析（圖7-C），晉谷47號(hào)鉀含量顯著高于長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)，鈣、鎂、銅顯著低于長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)，2個(gè)品種鋅、磷、鈉、鐵、硒含量相當(dāng)，說(shuō)明鉀、鈣、鎂、銅含量與品種有關(guān)。

2.5 不同土壤類(lèi)型和品種的產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀變化

2.5.1 不同土壤類(lèi)型谷子的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀變化 通過(guò)對(duì)2014—2017年長(zhǎng)治紅黏土和褐壤土上種植谷子農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量分析（圖8），紅黏土地上種植的谷子產(chǎn)量顯著高于褐土地種植谷子，其單穗重、單粒重、千粒重、穗長(zhǎng)、穗粗及次生根數(shù)都表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)。

2.5.2 不同品種谷子的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀變化 通過(guò)對(duì)2014—2017年長(zhǎng)治不同品種谷子產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀分析（圖8），發(fā)現(xiàn)晉谷47號(hào)產(chǎn)量高于長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)，但其單穗重和穗粒重都不高，說(shuō)明晉谷47號(hào)的成穗數(shù)高，具體表現(xiàn)在長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)抗性較晉谷47號(hào)差。

上：不同土壤類(lèi)型；下：不同品種 Up: different soils; Down: different varieties

3 討論

3.1 不同品種

長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)和晉谷47號(hào)2個(gè)品種小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和氨基酸含量中，直鏈淀粉和脂肪含量差異較大，長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)直鏈淀粉含量較高，脂肪含量較高，而晉谷47號(hào)直鏈淀粉含量低，脂肪含量也低，2個(gè)指標(biāo)在品質(zhì)貢獻(xiàn)上起到了互相彌補(bǔ)的效果。2個(gè)品種微量元素鈣、銅、鎂含量的差異也大，說(shuō)明不同品種因受遺傳因素的影響，在同一生態(tài)環(huán)境下對(duì)微量元素的吸收差異較大，這有利于篩選出富集某一或某幾個(gè)微量元素的品種進(jìn)行功能性營(yíng)養(yǎng)食品的開(kāi)發(fā)。不同品種對(duì)不同氣候和不同土壤反應(yīng)存在一定的差異，本試驗(yàn)只選擇了2個(gè)品種，品種對(duì)氣候和土壤的響應(yīng)說(shuō)服力不強(qiáng)，開(kāi)展多個(gè)不同類(lèi)型品種深入試驗(yàn)將是下一步工作努力的方向。

3.2 不同氣候

沁縣氣候與長(zhǎng)治氣候相比，谷子生育期內(nèi)的降雨量和平均氣溫相差不大，相差較大的是海拔高度，沁縣海拔較高，晝夜溫差大，日照時(shí)間短，本研究該氣候條件下，種植谷子有利于小米大多數(shù)氨基酸（蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸除外）積累、氨基酸總量、粗蛋白含量有增加的趨勢(shì)，與古世祿等[7]認(rèn)為高海拔有利于谷子主要氨基酸和蛋白的積累相一致，尤其賴氨酸作為小米中作為第一限制性氨基酸在沁縣氣候條件下較高，且小米中的VB2、鉀、銅、鋅含量也高，說(shuō)明沁縣氣候有利于優(yōu)質(zhì)谷子的生產(chǎn)。

3.3 不同土壤類(lèi)型

沁縣紅黏土和長(zhǎng)治褐壤土相比，沁縣紅黏土中速鉀、緩效鉀顯著高，全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)、銅顯著低，速氮、錳、全鉀、鋅較高，速磷、鐵較低（圖1）。谷子對(duì)土壤養(yǎng)分的消耗主要是土壤堿解氮、速磷、錳，其次是全磷、有機(jī)質(zhì)、鐵、銅（圖2），所以沁縣紅黏土上種植谷子的小米中蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、異亮氨酸較高（圖5右），脂肪積累顯著（圖5左），脂肪含量是米質(zhì)好壞的重要特性之一,脂肪的多少即所謂油性的大小[23,37]，說(shuō)明紅黏土上種植的小米米質(zhì)好；同時(shí)紅黏土有利于鎂、鐵、銅的積累，產(chǎn)量也顯著高；而長(zhǎng)治褐壤土上種植谷子的小米中硒的含量顯著高，谷子籽粒中的硒含量隨著外源硒濃度的增加而增加（在一定的濃度范圍內(nèi)）[38]，這和長(zhǎng)治褐壤土富硒而沁縣紅黏土硒缺乏有關(guān)（由于試驗(yàn)條件限制，土壤硒未測(cè)定）。

3.4 品質(zhì)分析

蒸煮食用品質(zhì)主要包括膠稠度、糊化溫度和直鏈淀粉含量[39]。優(yōu)質(zhì)的小米具有中等偏低的糊化溫度、偏低的直鏈淀粉含量和中等偏高的膠稠度[40-41]。膠稠度是指小米蒸煮一定時(shí)間后，米湯中膠質(zhì)的流動(dòng)長(zhǎng)度，即米膠冷卻后的膠稠程度。膠稠度高說(shuō)明米膠長(zhǎng)，米飯柔軟、適口性好；膠稠度低米飯較硬，適口性差。劉永忠等[42]對(duì)11份谷子品種（系）籽粒的直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度等指標(biāo)分析表明，人們一般喜愛(ài)較軟的品種。王潤(rùn)奇等[43]總結(jié)了中國(guó)北方人民喜食的優(yōu)質(zhì)小米應(yīng)具有的膠稠度標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)米膠延伸的長(zhǎng)短分為米膠長(zhǎng)度小于80 mm為硬膠稠度，80—120 mm中膠稠度，大于120 mm為軟膠稠度。王魯峰等[44]認(rèn)為膠稠度軟的小米做出的米飯使人不但感官上更易接受而且米飯的適口性也更好。糊化溫度一般以易測(cè)定的堿消指數(shù)值表示，小米的堿消指數(shù)分為6個(gè)級(jí)別，1—3級(jí)對(duì)應(yīng)高糊化溫度，3.1—4.5對(duì)應(yīng)中等糊化溫度，4.5以上對(duì)應(yīng)低糊化溫度。小米的主要成分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，目前，國(guó)內(nèi)對(duì)小米直鏈淀粉的研究相對(duì)較少，其中劉輝等[45]研究了全國(guó)27個(gè)小米品種中直鏈淀粉的含量。王玉文等[8]和王力立等[46]研究表明直鏈淀粉比例低的小米，其分子結(jié)構(gòu)中的親水基比例較高，容易和水結(jié)合，米飯黏性就大，柔軟、有光澤。直鏈淀粉含量是影響食用品質(zhì)的最主要的指標(biāo)，一般優(yōu)質(zhì)小米的直鏈淀粉含量比例要求在14%—18%。但并非完全取決于此，還與其分子量有一定關(guān)系[8]。該研究沁縣氣候條件下，小米具有高膠稠度、低的糊化溫度（堿消值）和低的直鏈淀粉，說(shuō)明沁縣氣候下種植的谷子具有較好的蒸煮食用品質(zhì)，從理論數(shù)據(jù)上證實(shí)了沁縣種植谷子好吃的傳說(shuō)。

3.5 其他

栽培試驗(yàn)影響因素多，不可預(yù)測(cè)因素對(duì)試驗(yàn)可變性會(huì)造成一定的影響，一年、兩年試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，多年試驗(yàn)是解決該問(wèn)題途徑之一，尤其是對(duì)土壤置換后，試驗(yàn)土壤需要經(jīng)過(guò)1—2年的時(shí)間才會(huì)越來(lái)越穩(wěn)定，數(shù)據(jù)的采集也越來(lái)越準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

氣候因素對(duì)小米的品質(zhì)及適口性影響較大，土壤因素影響小米品質(zhì)及各種礦物質(zhì)元素的積累。沁縣氣候條件有利于多數(shù)氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素的積累，該氣候下生產(chǎn)的谷子有較低的糊化溫度、較高的膠稠度和低的直鏈淀粉，所以該氣候條件種植的小米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良，而且適口性好；紅黏土種植谷子有利于小米鎂、鐵、銅的積累，而褐壤土有利于氨基酸、蛋白質(zhì)和VB1的積累。紅黏土種植谷子的產(chǎn)量顯著高于褐壤土，但褐壤土種植的谷子可獲得富硒小米?？傊?，氣候因素對(duì)小米的適口性影響較大，土壤因素影響小米品質(zhì)及各種礦物質(zhì)元素的積累。

[1] 刁現(xiàn)民. 中國(guó)谷子產(chǎn)業(yè)與未來(lái)發(fā)展//刁現(xiàn)民. 中國(guó)谷子產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社, 2011: 20-30.

DIAO X M. Industry and developmental perspectives of Chinese foxtail millet//Diao X M.. Beijing: China Agricultural Sciences and Technology Press, 2011: 20-30. (in Chinese)

[2] KAUR K D, JHA A, SABIKHI L, SINGH A K. Significance of coarse cereals in health and nutrition: a review., 2014, 51(8): 1429-1441.

[3] 李國(guó)營(yíng). 谷子初級(jí)核心種質(zhì)的品質(zhì)性狀及其遺傳多樣性研究[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2009.

LI G Y. A study on quality and genetic diversity in primary core-collection of foxtail millet(（L.）Beauv.) [D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2009. (in Chinese)

[4] 程汝宏. 我國(guó)谷子育種與生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展方向. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005, 9(4): 86-90.

CHENG R h. The present situation of foxtail millet (Beauv) breeding and production as well as the further research directions in china., 2005, 9(4): 86-90. (in Chinese)

[5] JONES J M. Grain-based foods and health cereals., 2006, 51: 108-113.

[6] 王星玉. 山西省谷子品種資源的品質(zhì)研究. 作物品種資源, 1985, 3: 9.

WANG X Y. A study on the quality of foxtail millet variety resources in Shanxi province., 1985, 3: 9. (in Chinese)

[7] 古世祿, 劉子堅(jiān), 李凌雨. 山西省谷子品種蛋白質(zhì), 脂肪含量及其相互關(guān)系的研究. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 1986, 1(4): 15-20.

GU S L, LIU Z J, LI L Y. A Study on protein and fat contents and their interrelation in various varieties of foxtail millet in Shanxi province., 1986, 1(4): 15-20. (in Chinese)

[8] 王玉文, 李會(huì)霞, 田崗, 王高宏. 我國(guó)小米品質(zhì)研究進(jìn)展及其改良設(shè)想. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2001, 17(5): 49-51.

WANG Y W, LI H X, TIAN G, WANG G H. Research progress and improvement ideas of the quality of foxtail millet in China., 2001, 17(5): 49-51. (in Chinese)

[9] 王海濱, 夏建新. 小米的營(yíng)養(yǎng)成分及產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)進(jìn)展. 糧食科技與經(jīng)濟(jì), 2010(4): 36-38.

WANG H B, XIA J X. Advances in research and development of the foxtail millet nutritional components and products., 2010(4): 36-38. (in Chinese)

[10] 韋露露, 秦禮康, 文安燕, 朱怡. 基于主成分分析的不同小米品質(zhì)評(píng)價(jià). 食品工業(yè)科技, http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1759.ts. 20181226.0920.004.html

WEI L L, QIN L K, WEN A Y, ZHU Y. Quality evaluation of different varieties millet based on principal components analysis., http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1759. ts.20181226.0920.004.html. (in Chinese)

[11] 張曉光. 小米的營(yíng)養(yǎng)與強(qiáng)化. 糧食與飼料工業(yè), 1994(9): 26-28.

ZHANG X G. Nutrition and nutritional reinforcement of millet., 1994(9): 26-28. (in Chinese)

[12] 張敏, 劉輝. 基于主成分分析法的小米食用品質(zhì)評(píng)價(jià)模型的建立. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 42(8): 7-12.

ZHANG M, LIU H. Assessment model of taste quality of millet based on principal component analysis method., 2011, 42(8): 7-12. (in Chinese)

[13] 王玉文, 李會(huì)霞, 田崗, 孫美榮, 史琴香, 郭二虎. 小米外觀品質(zhì)及淀粉RVA譜特征與米飯適口性的關(guān)系. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 36(7): 34-39.

WANG Y W, LI H X, TIAN G, SUN M R, SHI Q X, GUO E H. Relationship between cooked millet palatability and both visual quality and RVA profile character of starch., 2008, 36(7): 34-39. (in Chinese)

[14] 梁克紅, 朱大洲, 商芳芳, 孫君茂. 小米蒸煮品質(zhì)與礦質(zhì)元素之間相互關(guān)系研究. 現(xiàn)代食品科技, 2016(12): 164-169.

LIANG K H, ZHU D Z, SHANG F F, SUN J M. Analysis of correlation between mineral content and cooking quality in millets., 2016(12): 164-169. (in Chinese)

[15] 張仁堂, 董浩, 高琳, 林大偉, 辛萬(wàn)利. 不同產(chǎn)區(qū)小米品質(zhì)特性比較研究. 中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng), 2012, 18(10):22-26.

ZHANG R T, DONG H, GAO L, LIN D W, XIN W L. Study on the quality characteristics of millet grown in different areas., 2012, 18(10): 22-26. (in Chinese)

[16] 梁克紅, 朱大洲, 孫君茂. 品種與地域?qū)π∶谞I(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響研究. 食品工業(yè), 2017(4): 192-196.

LIANG K H, ZHU D Z, SUN J M. Study on variety and regional factors related to nutrient quality in millet., 2017(4): 192-196. (in Chinese)

[17] 張艾英, 郭二虎, 刁現(xiàn)民, 范惠萍, 李瑜輝, 王麗霞, 郭紅亮, 程麗萍, 吳引生. 2005—2015年西北春谷中晚熟區(qū)谷子育成品種評(píng)價(jià). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(23): 4486-4505.

ZHANG A Y, GUO E H, DIAO X M, FAN H P, LI Y H, WANG L X, GUO H L, CHENG L P, WU Y S. Evaluation of foxtail millet cultivars developed in the middle andlate-maturing spring-sowing region in northwest china in 2005-2015.,2017, 50(23): 4486-4505. (in Chinese)

[18] 郭宏亮, 郭二虎, 王軍, 范惠萍, 王秀清, 程麗萍. 淺析小米在功能性食品中的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)前景. 農(nóng)牧產(chǎn)品開(kāi)發(fā), 1999(8): 41-43.

GUO H L, GUO E H, WANG J, FAN H P, WANG X Q, CHENG L P. Application and development prospect of foxtail millet in functional food., 1999(8): 41-43. (in Chinese)

[19] 張喜文, 宋殿珍, 劉源湘, 姚克明. 氮肥和氮磷配合對(duì)谷子籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)的影響. 土壤通報(bào), 1992(3): 122-123.

ZHANG X W, SONG D Z, LIU Y X, YAO K M. Effects of nitrogen fertilizer and nitrogen and phosphorus on nutritional quality and taste quality of foxtail millet., 1992(3): 122-123. (in Chinese)

[20] 趙慧琴. 氣象因素對(duì)“沁州黃”小米生產(chǎn)的影響及栽培中的對(duì)策. 山西氣象, 2005(2): 18-19.

ZHAO H Q. The influence of meteorological elements on the production of “Qinzhouhuang”corn and the countermeasure on the planting., 2005(2): 18-19. (in Chinese)

[21] 賀微仙, 王文真, 王會(huì)龍. 我國(guó)北方谷子資源蛋白質(zhì)含量研究初報(bào). 作物品種資源, 1985(3): 19-21.

HE W X, WANG W Z, WANG H L. Preliminary report on protein content of millet resources in North China., 1985(3): 19-21. (in Chinese)

[22] 楊軍學(xué), 羅世武, 張尚沛, 岳國(guó)強(qiáng), 王勇, 程炳文. 不同有機(jī)肥對(duì)谷子產(chǎn)量、品質(zhì)等的影響. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 62(1): 1-3.

YANG J X, LUO S W, ZHANG S P, YUE G Q, WANG Y, CHENG B W. The effects of different kinds of organic fertilizer on yield and quality of foxtail millet., 2016, 62(1): 1-3. (in Chinese)

[23] 趙淑玲, 李洪, 王殿瀛, 郭桂蘭, 王玉文. 生態(tài)環(huán)境對(duì)谷子蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉含量的影響. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 1990(4): 48-53.

ZHAO S L, LI H, WANG D Y, GUO G L, WANG Y W. The effects of ecological environment on contents of protein, fat and starch of millet., 1990(4): 48-53. (in Chinese)

[24] GB/T 21305—2007谷物及谷物制品水分的測(cè)定常規(guī)法. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 21305—2007 Conventional method for determination of moisture in cereals and cereal products.. (in Chinese)

[25] GB 5009.5—2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB 5009.5—2010 National Food Safety Standard Determination of Protein in Food.(in Chinese)

[26] GB/T 5512—2008糧油檢驗(yàn)糧食中粗脂肪含量的測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 5512—2008 Determination of crude fat content in cereals and oils for inspection.. (in Chinese)

[27] GB/T 14490—1993谷物及淀粉糊化特性測(cè)定法. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 14490—1993 Method for determination of gelatinization properties of cereals and starches.. (in Chinese)

[28] GB/5009.124—2003 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/5009.124—2003 National Food Safety Standard Determination of Amino Acids in Food.. (in Chinese)

[29] GB/T 14609—2008 糧油檢驗(yàn)谷物及其制品中銅、鐵、錳、鋅、鈣、鎂的測(cè)定.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 14609—2008 Determination of copper, iron, manganese, zinc, calcium and magnesium in cereals and cereals and their products for cereals and oils inspection.. (in Chinese)

[30] GB/5009.93—2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) .

GB/5009.93—2010 National standard for food safety-determination of selenium in foods.(in Chinese)

[31] GB/T 5009.91—2003食品中鉀、鈉的測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 5009.91—2003 Determination of porassium and sodium in food.. (in Chinese)

[32] GB/T 5009.87—2003食品中磷的測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 5009.87—2003 Determination of phosphorus in food.. (in Chinese)

[33] GB/T 7628—2008谷物中維生素B1測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 5009.84—2003 Determination of vitamin B2 in cereals.. (in Chinese)

[34] GB/T 7629—2008 谷物中維生素B2測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 7629—2008 Determination of vitamin B2 in cereals.. (in Chinese)

[35] GB/T 15683—2008大米直鏈淀粉含量的測(cè)定. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

GB/T 15683—2008 Determination of amylose content in rice.. (in Chinese)

[36] 唐啟義, 馮明光. 實(shí)用用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS處理系統(tǒng). 北京: 科學(xué)出版社, 2002: 280-311.

TANG Q Y, FENG M G.. Beijing: Science Press, 2002: 280-311. (in Chinese)

[37] 李秀芝. 吉林省谷子地方品種蛋白質(zhì)、脂肪含量的分析. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué), 1987(1): 24-27.

LI X Z. The results of analyses of protein and fat contents in millet local varieties from Jilin province., 1987(1): 24-27. (in Chinese)

[38] 樊紅霞. 硒、除草劑及不同生態(tài)因子對(duì)谷子品質(zhì)的影響研究. 鄉(xiāng)村科技, 2018(19): 95-96.

FAN H X. Effects of selenium, herbicides and different ecological factors on the quality of foxtail millet., 2018(19): 95-96. (in Chinese)

[39] 田志芳, 楊春, 石磊, 孟婷婷, 孫秋雁, 王海平. 不同產(chǎn)區(qū)谷子品質(zhì)特性研究. 糧油食品科技, 2011, 19(5): 5-7.

TIAN Z F, YANG C, SHI L, MENG T T, SUN Q Y, WANG H P. Study on the quality of millet grown in different areas., 2011, 19(5): 5-7. (in Chinese)

[40] 王丹丹, 希日格樂(lè), 孫宇燕, 金礫, 郭世華. 谷子農(nóng)藝性狀相關(guān)性與食味品質(zhì)分析. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2015, 36(4): 29-37.

WANG D D, XI R G L, SUN Y Y, JIN S, GUO S H. Analysis on correlation of agronomic traits and eating quality in foxtail millet., 2015, 36(4): 29-37. (in Chinese)

[41] 彭鎖堂, 薛光文, 董淑英. 沁州黃谷子優(yōu)質(zhì)機(jī)理分析研究. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 1(4): 13-15.

PENG S T, XUE G W, DONG S Y. Analytic studies on the mechanism of good quality in Qinzhouhuang mille., 2000, 1(4): 13-15. (in Chinese)

[42] 劉永忠. 谷子食味品質(zhì)及其在育種上的應(yīng)用. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué), 1987(9): 8-10.

LIU Y Z. The taste quality application in the breeding of foxtail millet., 1987(9): 8-10. (in Chinese)

[43] 王潤(rùn)奇, 杜竹銘, 田明, 楊喜. 沁州黃小米優(yōu)質(zhì)機(jī)理的初步研究. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué), 1986(9): 5-7.

WANG R Q, DU Z M, TIAN M, YANG X. Preliminary study on quality mechanism of “Qinzhouhuang”., 1986(9): 5-7. (in Chinese)

[44] 王魯峰, 張韻, 徐曉云, 潘思軼. 食品風(fēng)味物質(zhì)分離分析技術(shù)進(jìn)展. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 37(2): 463-465, 468.

WANG L F, ZHANG Y, XU X Y, PAN S Y. Development of food flavor isolation and analysis techniques., 2009, 37(2): 463-465, 468. (in Chinese)

[45] 劉輝, 張敏. 不同品種小米的直鏈淀粉含量與快速黏度分析儀譜特征值關(guān)系研究. 食品科學(xué), 2010, 31(15): 31-33.

LIU H, ZHANG M. Relationships between amylose content and gelatinization characteristics of different varieties of millet., 2010, 31(15): 31-33. (in Chinese)

[46] 王力立. 小米中主要營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定及小米茶的制備[D]. 山西大學(xué), 太原: 2011.

WANG L L. Detection of principal nutrition constituents in foxtail millet and the preparation of foxtail millet tea[D]. Taiyuan: Shanxi University, 2011. (in Chinese)

Effects of Different Types of Climate and Soil on Foxtail Millet Quality

ZHANG AiYing1, GUO ErHu1, DIAO XianMin2, FAN HuiPing1, LI YuHui1, WANG LiXia1, ZHANG Li3, WANG Rui1, WANG Jun1, GUO HongLiang1, HAN Fang4, CHENG LiPing1, Wu YinSheng1

(1Millet Research Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences/Shanxi Key Laboratory of Genetic Resources and Breeding in Minor Crops, Changzhi 046011, Shanxi;2Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081;3Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi;4Yanan Academy of Agricultural Sciences, Yanan 716000, Shaanxi)

【】The foxtail millet grain quality under different types of climate and soil, was determined in this study, in order to discover the main natural factors on the quality of millet, and to reveal the law in quality change, and to provide technical guidance and theoretical support for the rational distribution of high-quality millet.【】This experiment was carried out at Qinxian and Changzhi, which have different types of climate and soil, during 2012 to 2017. The soil samples at the depth of 0-60 cm were exchanged between two places so that each experimental site has two soil types at the same time. The same millet cultivars were sowed at this two sites with the same fertilization. The soil nutrition, seventeen kinds of amino acids, protein, fat, amylose, VB and mineral nutrients such as K, Cu and Zn in millet grain were determined. The data during 2013 to 2017 was collected and analyzed using a split split-block design with interannual data as duplicates, climate types as the main area, soil types as the main fissure area, and other factors as the secondary fissure area.【】There are obvious differences in millet quality under different climatic conditions. The results showed that the contents of most amino acids (except methionine, alanine and cystine), total amino acids, crude protein, VB2, K, Cu and Zn of millet grain in Qinxian were higher than in Changzhi, in contrast, the content of fat in Qinxian was lower than in Changzhi. Moreover the grain in Qinxian had higher gel consistency but lowertemperature and less amylose in compared with the grain in Changzhi. In addition, the yield of millet from red soil is significantly higher than that from cinnamon soil. There are obvious differences in millet quality from different types of soils. The millets harvested from red soil contained more methionine, glycine, cystine, isoleucine, magnesium, iron and copper than that from cinnamon soil. The millets harvested from cinnamon soil contained more amino acids, protein, gel consistency, starch, VB1, calcium, potassium, phosphorus, sodium, zinc content than that from red soil. Moreover, the content of selenium of millet from cinnamon soil is significantly higher than that from red soil, but the content of millet fat from red soil was significantly higher than that from cinnamon soil.【】Different types of climate and soil have effects on grain quality, millet palatability and the accumulation of mineral. Qinxian climate benefits the accumulation of most amino acids, protein and VB in millet grain. Also the grain harvested in Qinxian had higher gel consistency but lowertemperature and less amylose in compared with the grain in Changzhi. Therefore, the millet in Qinxian has good quality and palatability. Moreover, red soil benefits the accumulation of magnesium, iron and copper, but cinnamon soil benefits the accumulation of amino acids, protein and VB1. In addition, the yield of millet from red soil is significantly higher than that from cinnamon soil, but millet from cinnamon soil are selenium-rich millet. In short, climate factors affect millet palatability, and soil factors affect millet quality and the accumulation of various mineral elements.

climate; soil; foxtail millet; quality

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.18.014

2019-06-06；

2019-07-26

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（CARS-06-13.5-A21）、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物育種工程項(xiàng)目（17yzgc024）、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究課題（YYS1703）、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究課題（YCX2019T05）

張艾英，E-mail：zay1012@126.com。

郭二虎，E-mail：guoerhu2003@163.com。通信作者刁現(xiàn)民，E-mail：diaoxianmin@caas.cn

（責(zé)任編輯 李莉）