吳應齊,姚理武,吳麗芳,葉增新,應國華,胡康華
(1.慶元縣自然資源和規(guī)劃局,浙江 慶元 323800;2.慶元縣睦睦家庭農(nóng)場,浙江 慶元 323800;3.麗水市農(nóng)林科學研究院,浙江 麗水 323000)
藜麥Chenopodium quinoa為藜科Chenopodioideae 藜屬Chenopodium一年生自花授粉草本植物[1-2],原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈,已有5 000 多年的種植歷史,是古印加民族的主要糧食作物之一,具有較高的營養(yǎng)價值[2-4],被聯(lián)合國糧農(nóng)組織正式推薦為最適宜人類的全營養(yǎng)食品[5]。藜麥嫩葉蛋白質(zhì)和維生素含量豐富[6-7],含多酚、阿魏酸、芥子酸等多種生物活性物質(zhì),具有抗氧化性和抵制癌細胞增殖的作用[8-9],但因含皂甘、硝酸、草酸等物質(zhì),限制了藜麥苗菜的利用率[10-11]。在我國,藜麥主要作為糧食作物以收獲籽實為主,在山西、甘肅、吉林、青海、河北等地廣為栽培[12],近年來,有南擴趨勢,云南、浙江、江西等地都有引種適應性或小規(guī)?;N植的報道[13-15],但因藜麥原產(chǎn)于高原地區(qū),受氣候條件限制,種植區(qū)域擴展受到一定影響[15-16]。而藜麥嫩莖因具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能,引起人們的高度關(guān)注[17-21],選擇適宜的栽培品系將是藜麥深度開發(fā)與研究的重要方向。本研究通過引進國內(nèi)11 個品系藜麥,進行藜麥苗菜栽培實驗,開展不同品系藜麥苗菜農(nóng)藝性狀和營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價,以期篩選出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的藜麥苗菜品系,為浙江麗水等地開發(fā)應用提供參考。
試驗地位于浙江省慶元縣江根鄉(xiāng)箬坑村睦睦家庭農(nóng)場“小虎岙”油茶Camellia oleifera幼林地,地理坐標為119°26′20.2″E,27°32′2.5″N,年平均氣溫為14.4℃,最熱月(7 月)均溫為23.4℃,最冷月(1 月)均溫為4.6℃,年平均降水量為1 765.3 mm,≥10℃年積溫為4 686.6℃。試驗地海拔為1 018 m,黃壤,pH5.52,水解性氮含量為227 mg·kg-1,有效磷含量為711 mg·kg-1,速效鉀含量為123 mg·kg-1。
2020 年3 月,油茶基地采用1 年生芽砧苗建園,品種為長林系,分別為‘長林53’‘長林4 號’‘長林27 號’,苗高約15 cm,種植密度為1 333 株·hm-2。
供試藜麥品系材料見表1。播種時的覆蓋材料為金翼有機肥(屏南金翼有機肥有限公司,N+P2O5+K2O≥5%,有機質(zhì)≥45%),培育過程中所用的追肥為微生物生態(tài)復合肥(湖北鄂中生態(tài)工程股份有限公司,總養(yǎng)分≥42%,N∶P2O5∶K2O=18∶10∶14,有效活菌數(shù)≥5×107個,有機質(zhì)≥15%)。
表1 供試藜麥品系與來源Table 1 Lines and provenance of C.quinoa
試驗于油茶林間套種,按不同藜麥品系分別設(shè)置套種處理,隨機區(qū)組設(shè)計,各處理面積皆為2 m2,按1.0 m×2.0 m 布設(shè),重復3 次。于2020 年7 月15 日播種,用木楔開設(shè)播種溝,溝深5 cm 左右,行距20 cm,均勻播種,播種量7 g·處理-1,播種后覆蓋有機肥厚1 cm 左右,連續(xù)3 d 澆透水。出苗后追施微生物生態(tài)復合肥0.2 kg·m-2,兌水施入。
1.4.1 苗高與產(chǎn)量 于2020 年8 月10 日藜麥苗菜采收時,各處理隨機選取10 個測量點測定藜麥的平均苗高。采收各處理中的可食用嫩莖,測量各處理的藜麥苗菜產(chǎn)量(kg·hm-2)。
1.4.2 營養(yǎng)品質(zhì) 進行藜麥苗菜產(chǎn)量測量后,分別取各品系藜麥苗菜嫩莖1 個批次立即送往國家林業(yè)和草原局經(jīng)濟林產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心進行營養(yǎng)測定。測定內(nèi)容與方法,水分:GB 5009.3—2006(第一法);蛋白質(zhì):GB 5009.5—2006(第一法);脂肪:GB 5009.6—2016;β-胡蘿卜素:GB 5009.83—2016;維生素E:GB 5009.82—2016;鈣、鋅:GB 5009.268—2016;草酸:莫潤宏等人檢測方法[22];硝酸鹽:GB 5009.33—2006;皂苷:《中國藥典》(2015)。
運用SPSS19.0 軟件對藜麥苗菜株高、產(chǎn)量進行因素分析,利用隸屬函數(shù)法對營養(yǎng)成分綜合評價。運用的主要公式如下:
(1)隸屬函數(shù)計算公式:
式中,Xj表示第j個因子的得分值,Xmin表示第j個因子的得分最小值,Xmax表示第j個因子的得分最大值。
(2)綜合評價公式:
式中,Di表示隸屬函數(shù)營養(yǎng)綜合評價值,N為參加評價營養(yǎng)指標數(shù)。
由表2 可見,各品系藜麥苗菜從2020 年7 月15 日播種至8 月10 日采收,歷期27 d,采摘期時,除Q4、Q9的心葉顏色呈紅色外,其他品系的心葉顏色皆為綠色。不同品系的苗高之間有顯著差異(F=8.276,P=0.000<0.05),Q1、Q5、Q6、Q10與Q2、Q3、Q4的苗高之間差異顯著(P<0.05),而Q7、Q8、Q9、Q11的苗高之間差異不顯著。Q11的鮮產(chǎn)量最高,達13 888.9 kg·hm-2,Q4的鮮產(chǎn)量最低,為10 763.9 kg·hm-2,兩者相差3 125 kg·hm-2,11 個品系的鮮產(chǎn)量排序為Q11>Q10>Q1>Q2>Q5>Q9>Q8>Q6=Q7>Q3>Q4,各品系間的鮮產(chǎn)量差異未均達到顯著水平(F=1.345,P=0.268>0.05)。
表2 不同品系藜麥苗菜的主要農(nóng)藝性狀Table 2 Main agronomic characters of sprouts of different C.quinoa lines
2.2.1 不同成分變異幅度的差異 對11 個品系藜麥苗菜的10 個指標進行了檢測,包括蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等7 個人體必需或有利于人體營養(yǎng)的成分和草酸、硝酸鹽、皂苷3 個影響藜麥苗菜品質(zhì)的不利成分,檢測結(jié)果見表1。由表1 可知,除維生素E(含α-維生素E、β-維生素E、γ-維生素E、δ-維生素E)未驗出,不同品系藜麥苗菜所含9 個主要成分之間存在一定的差異,變異系數(shù)(CV)由大到小的排序為鋅>鈣>硝酸鹽>β-胡蘿卜素>皂苷>脂肪>蛋白質(zhì)>草酸>含水量,其中,CV<10%的成分主要為含水量、蛋白質(zhì)和草酸;CV在10%~ 30%的有脂肪、皂苷、β-胡蘿卜素、鈣;鋅含量在6.3~ 17.20 mg·kg-1間,含量最高品系Q1是含量最低品系Q8的2.73 倍,其變異系數(shù)也最大,為34.94%。
2.2.2 營養(yǎng)品質(zhì)隸屬函數(shù)評價 對11 個品系藜麥苗菜檢出的9 個營養(yǎng)成分指標進行隸屬函數(shù)分析,其中人體必需或有利于人體營養(yǎng)的含水率、蛋白質(zhì)、脂肪、β-胡蘿卜素、鈣、鋅6 個指標按公式(1)計算隸屬函數(shù)值;草酸、硝酸鹽、皂苷3 個不利指標按公式(2)計算隸屬函數(shù)值,按公式(3)計算綜合評價隸屬函數(shù)值(D),綜合評價結(jié)果見表3。依據(jù)表3 綜合評價結(jié)果,并根據(jù)隸屬函數(shù)值越大營養(yǎng)品質(zhì)越高的原則,11 個品系藜麥苗菜營養(yǎng)品質(zhì)的排序為Q9>Q5>Q11>Q1>Q6>Q10>Q4>Q8>Q7>Q2>Q3。
表3 不同品系藜麥苗菜主要營養(yǎng)成分比較Table 3 Essential nutrients of sprouts of different C.quinoa lines
2.2.3 營養(yǎng)品質(zhì)分級 以D值為基準向兩側(cè)等距分級,分級間距≈(Dmax-Dmin)/4=0.092 7,由高到低依次劃分為4 個等級,分別標注為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級,見表4。從表4 可見,11 個品系藜麥苗菜的營養(yǎng)品質(zhì)分級以Ⅲ級品系最多,包含Q4、Q6、Q8、Q10這4 個品系;Ⅳ級品系有3 個,為Q2、Q3、Q7;Ⅱ級品系有2 個,為Q1、Q11;Ⅰ級品系有2 個,為Q5、Q9。其中,以Ⅰ、Ⅱ級的藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)性狀較為突出,適合作為高品質(zhì)藜麥苗菜推廣品系的種質(zhì)資源。
表4 不同品系藜麥苗菜營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價比較Table 4 Comprehensive evaluation on nutritional quality of sprouts of different C.quinoa lines
表5 不同品系藜麥苗菜營養(yǎng)品質(zhì)分級Table 5 Grading of nutritional quality of sprouts of different C.quinoa lines
在浙西南地區(qū)慶元縣引選的11 個藜麥品系苗菜在當?shù)鼐烧IL,播種至采收歷期27 d,可食用嫩莖鮮產(chǎn)量為10 763.9~ 13 888.9 kg·hm-2,各品系產(chǎn)量之間的差異不顯著;除維生素E 未驗出,不同品系藜麥苗菜所含9 個主要成分之間存在一定的差異,變異系數(shù)(CV)由大到小的排序為鋅>鈣>硝酸鹽>β-胡蘿卜素>皂苷>脂肪>蛋白質(zhì)>草酸>含水量,其中,鋅含量變異系數(shù)最大,為 34.94%;營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價排序為Q9>Q5>Q11>Q1>Q6>Q10>Q4>Q8>Q7>Q2>Q3;營養(yǎng)分級為Ⅰ級的品系有Q5、Q9品系,Ⅱ級的品系有2 個,為Q1、Q11,其他7 個品系為Ⅲ和Ⅳ級。
綜合評價各品系可食用嫩莖鮮產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì),營養(yǎng)分級為Ⅰ級的Q5、Q9品系可作為當?shù)剞见溍绮送茝V的主要品系,Ⅱ級中的Q1、Q11可作為今后優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)藜麥苗菜品系選育的重要種質(zhì)。
11 個品系藜麥在慶元皆可正常生長,播種后至第27 天時可食用嫩莖苗菜產(chǎn)量在10 763.9~ 13 888.9 kg·hm-2,與河北13 個品系藜麥苗菜的產(chǎn)量9 988.3~ 1 249.1 kg·hm-2相當[21]。這說明藜麥作為蔬菜種植對氣候條件要求并不嚴格[16]。相關(guān)研究也表明藜麥苗菜適種區(qū)域廣的特性,例如:郭萍等在湖南(海拔36 m,112°25′ E、28°32′ N)開展藜麥苗菜試種試驗,7 對葉期‘隴藜1 號’和‘云南紅’品系平均鮮產(chǎn)量分別達2.71 kg·m-2、2.84 kg·m-2[20];魏志敏等在冀中南平原(海拔51~ 65 m,114.6° E、37.9° N)開展5 個藜麥品系的引種試驗發(fā)現(xiàn),5 個品系均不適合作為糧食進行種植,但可作為藜麥苗菜種植開發(fā),鮮產(chǎn)量每季達1 500 kg·hm-2[23];王艷青等在云南(海拔1 887 m,102°25′ E、24°45′ N)高山地區(qū)對國內(nèi)引進的135 份藜麥種質(zhì)遺傳多樣性的研究表明,135 份種質(zhì)皆可在云南正常生長,并篩選出適合當?shù)刈鳛槭斋@籽實藜麥種質(zhì)11 份[13]。以上研究都表明,藜麥苗菜適種區(qū)域可不受收獲籽實為目的的藜麥適種區(qū)的限制,可向低海拔、低緯度的南方擴展趨勢。
在浙江省慶元縣,11 個藜麥品系苗菜從播種至采收歷期27 d,明顯短于吉林最佳苗菜采收期38 d[24](播期為4 月,苗期平均氣溫為18.25℃),天津設(shè)施栽培40 d[16](冬季棚內(nèi)氣溫保持15℃以上,白天保持在20~ 25℃)和河北采收期45 d[23](播期4 月15 日—5 月30 日)。其原因可能為播期差異的原因造成,也可能是氣候差異造成,試驗地較高的溫度和降水量,易形成更大的生物量[25],從而縮短藜麥苗菜的生長歷期。與當前國內(nèi)采收籽實為目的的藜麥主產(chǎn)區(qū)相比,南方地區(qū)氣候溫和,雨量豐沛,藜麥苗菜種植播期彈性更大,適合種植時間更長,更容易達到高產(chǎn)的目標。本試驗期間Q1~ Q3苗菜因高溫出現(xiàn)輕度日灼傷害,因而品系Q1~ Q3在試驗當?shù)馗邷仄诓灰嗽诤0? 000 m 以下種植。
試驗表明,藜麥品系苗菜有關(guān)營養(yǎng)測試指標在浙江慶元縣表現(xiàn)出的較大變異系數(shù),說明該批藜麥種質(zhì)營養(yǎng)品質(zhì)之間存在的差異大,資源類型豐富,有利于特異種質(zhì)材料的比較和篩選[26-27],因而,高營養(yǎng)品質(zhì)品系的培育與選育的重點是鋅、鈣、β-胡蘿卜含量高。藜麥苗菜品系蛋白質(zhì)含量范圍在2.05~ 2.58 g·100 g-1,這與Comejo[6]、郭萍等[20]的檢測結(jié)果相當;鈣含量在556~ 1 357 mg·kg-1,鋅含量在6.3~ 17.2 mg·kg-1,與郭萍等[20]的檢測結(jié)果相近;硝酸鹽含量在1 093~ 2 721,mg·kg-1與崔紀菡等[21]的檢測結(jié)果相近。11 個藜麥品系苗菜中未檢出維生素E,與崔紀菡等[21]的檢測結(jié)果以及陳樹俊等[7]的藜麥葉片維生素E 含量為2.9 mg·100 g-1的結(jié)果不相一致,具體原因有待進一步研究。