品种与密肥措施对元麦籽粒产量及其β-葡聚糖含量的影响

杨美英,汪 波,魏亚凤,刘 建

(江苏沿江地区农业科学研究所，江苏 南通 226541)

品种与密肥措施对元麦籽粒产量及其β-葡聚糖含量的影响

杨美英,汪 波,魏亚凤,刘 建*

(江苏沿江地区农业科学研究所，江苏 南通 226541)

围绕制作“冷蒸”元麦原料种植，进行了品种筛选和氮肥运筹与播种量试验。结果表明：根据穗层相对整齐、灌浆速度较快、抗倒性较强、籽粒产量和β-葡聚糖含量要高的要求，筛选出了苏裸麦2号、通麦6号、苏裸麦1号等为优先选用品种；氮肥运筹和播种量试验处理中，其籽粒产量介于4988.70～5990.55 kg/hm2、β-葡聚糖含量介于3.31%～3.77 %之间。3种氮肥运筹方式的主处理对籽粒产量无显著影响，但对籽粒β-葡聚糖含量影响显著。随着播种量上升单位面积的籽粒产量增加，但播种量增加至210 kg/hm2时产量下降。播种量对籽粒β-葡聚糖含量没有显著的影响。综合籽粒产量和β-葡聚糖含量，增强植株抗倒性、青穗早采摘等要求，制作“冷蒸”的元麦种植，以播种量150～180 kg/hm2，基苗肥中N占比60%～70%、拔节孕穗肥N占比30%～40%为宜。

元麦品种；种植密度；肥料运筹；籽粒产量；β-葡聚糖

元麦是长江中下游流域对裸大麦的别称，西藏、青海等地称之为青稞，是当地藏族居民的主食作物。元麦曾是长江中下游地区的主要粮食作物之一，与小麦、皮大麦(别称大麦)一起统称为“三麦”[1]。现代研究表明，元麦具有良好的营养价值与保健功能[2-6]。其籽粒中含有的总膳食纤维含量较高[7-8]，膳食纤维作为能够改善人体营养状况，调节生理机能的重要物质，被称为继碳水化合物、蛋白质、脂肪、糖类、水、维生素和矿物质等六大营养素之后的第七大营养素，国外已将大麦列为可溶性膳食纤维的重要来源。可溶性纤维的主要成分是可溶性β-葡聚糖，β-葡聚糖是以β-(1-3)和β-(1-4)糖苷键连接的高分子葡萄糖多聚物，被确认为非淀粉多糖。目前生物医学界普遍认为β-葡聚糖具有清肠、调节血糖、降低胆固醇、提高免疫力等四大生理作用。伴随着经济发展带来的居民生活水平提高，我国居民存在着谷类食物摄取量下降明显而脂肪摄入量明显增加的不合理膳食特点，因此，强化元麦 “营养、保健”的功能定位，实现其向优质保健杂粮专用转变，有效满足餐饮“杂异化、保健型”大众化需求具有重要意义[9-10]。鉴于此，我们围绕以元麦为原料的“冷蒸”食物开发，开展了元麦品种筛选，以及密肥措施对籽粒产量及其β-葡聚糖含量的影响研究，以期为优化高品质元麦调控技术措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2013～2014年在江苏沿江地区农业科学研究所耕作栽培试验田进行。土壤基础肥力为全氮1.762 g/kg，碱解氮41.12 mg/kg，速效磷9.52 mg/kg，速效钾78.12 mg/kg，有机质12.96 g/kg。本研究共设置两组试验：

(1)元麦品种筛选与评价。供试品种共8个，分别是江苏沿江地区农科所选育的通麦6号、通麦8号、苏裸麦1号和苏裸麦2号；征集来自如皋市如城镇和东陈镇、通州区西亭镇、海门市四甲镇的农家品种4个，分别为通元鉴1号、通元鉴2号、通元鉴3号和通元鉴4号。试验采用条播方式进行，行距0.25 m，小区宽3 m，长2 m，小区面积为6 m2。11月5号播种，按常规方式管理。试验重复两次。

(2)密度与肥料运筹试验。供试品种为苏裸麦2号。采用主、副处理设计。其中，主处理为氮肥运筹方式(A)，施N量225 kg/hm2，磷(P2O5)、钾(K2O)施用量均为90 kg/hm2(一次性作基肥施用)，按基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥运筹比例设3个处理，即A1(40%-10%-50%)、A2(40%-20%- 40%)、A3(40%-30%-30%)；副处理为播种量(B)，设5个处理，分别是B1(90 kg/hm2)、B2(120 kg/hm2)、B3(150 kg/hm2)、B4(180 kg/hm2)、B5(210 kg/hm2)。试验采用条播方式进行，行距0.25 m，小区宽3 m，长2 m，小区面积为6 m2。11月8号播种，重复3次。

1.2 测定方法

元麦品种筛选与评价：考察田间生长整齐度、抗倒能力和籽粒灌浆速度；成熟期收获前，每小区随机选定2点，每点连续行长50 cm，测计单位面积有效穗数，并分别取样进行室内考种；成熟期按小区单独收获计产；测定籽粒的β-葡聚糖含量。

密度与肥料运筹试验：成熟期按小区单独收获计产；测定籽粒的β-葡聚糖含量。

β-葡聚糖含量采用混联β-葡聚糖的检测程序(麦克利里法)测定。采用Microsoft Excel 2003和Stst统计分析软件(南京农业大学王绍华设计)进行数据整理分析。

2 结果与分析

2.1 不同元麦品种的生长特征及其产量与品质表现

2.1.1 不同元麦品种的生长特征 本试验供试的8个元麦品种中，品种的株高介于80.8～88.2 cm之间，以苏裸麦2号植株最高，以通元鉴2号植株最矮。由表1可见，熟相好的品种有通麦6号、通麦8号、苏裸麦1号，熟相较好的有苏裸麦2号、通元鉴1号、通元鉴2号和通元鉴4号，熟相差的有通元鉴3号；穗层整齐度为上的有通麦6号，为中上的有苏裸麦2号，为中的有通麦8号、苏裸麦1号和通元鉴1号，为中下的有通元鉴2号、通元鉴3号和通元鉴4号；籽粒灌浆速度较快的有通麦6号、通麦8号、苏裸麦1号和苏裸麦2号，籽粒灌浆速度一般的有通元鉴1号、通元鉴2号和通元鉴4号，籽粒灌浆速度较慢的有通元鉴3号；植株抗倒能力强的有通麦6号，抗倒能力较强的有通麦8号、苏裸麦1号、苏裸麦2号和通元鉴1号，其余的通元鉴2号、通元鉴3号和通元鉴4号3个品种的抗倒能力均为一般。

表1 不同元麦品种的主要生长特征

2.1.2 不同元麦品种的籽粒产量与β-葡聚糖含量 供试的8个元麦品种中，实收产量介于4652.40～6227.25 kg/hm2，以苏裸麦2号为最高，通元鉴4号最低。由表2可见，实收产量超过5250 kg/hm2的有5个品种，按由高到低排序，分别为苏裸麦2号、通麦6号、苏裸麦1号、通麦8号和通元鉴1号；而通元鉴2号、通元鉴3号和通元鉴4号3个品种的实收产量则低于5250 kg/hm2。不同品种间的籽粒β-葡聚糖含量有着较大的差异，在供试的8个品种间，籽粒β-葡聚糖含量大于4%的有2个品种，分别为通元鉴1号和通麦6号；籽粒β-葡聚糖含量介于3.8%～4.0%之间的有2个品种，分别为苏裸麦2号和苏裸麦1号；其余品种的籽粒β-葡聚糖含量则小于3.5%。依据实收产量超过5250 kg/hm2和籽粒β-葡聚糖含量大于3.5%作产量和品质的综合筛选指标，苏裸麦2号、通麦6号、苏裸麦1号和通元鉴1号则表现较为突出。

2.2 密肥措施对元麦籽粒产量的影响

2.2.1 不同处理间元麦籽粒产量的差异性 本试验设置的氮肥运筹与播种量不同处理间的元麦产量达到极显著差异。由表3可见，不同处理间的产量介于4988.70～5990.55 kg/hm2，以氮肥运筹的基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥为40%-30%-30%条件下播种量为180 kg/hm2的A3B4处理产量最高，极显著地高于A1B1、A1B2和A3B5处理，还显著地高于A3B2 和A2B1两处理；以氮肥运筹的基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥为40%-30%-30%条件下播种量为210 kg/hm2的A3B5处理产量最低，A3B5除与A1B1、A1B2、A2B1、A3B2 4个处理间差异不显著外，与其余10个处理均达到显著差异，其中与A1B4、A1B5、A2B2、A2B3、A2B4、A2B5、A3B3和A3B4 8个处理达到极显著差异。

表2 不同元麦品种的籽粒产量及其β-葡聚糖含量

表3 氮肥运筹与播种量不同处理的籽粒产量差异显著性

2.2.2 氮肥运筹对元麦籽粒产量的影响 由表4可见，氮肥运筹方式(A)主处理间元麦籽粒平均产量，以基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥运筹比例为40%-20%-40%的A2为最高，产量为5611.65 kg/hm2；以基肥：苗肥：拔节孕穗肥运筹比例为40%-30%-30%的A3为次，单位面积产量为5531.25 kg/hm2；以基肥：苗肥：拔节孕穗肥运筹比例为40%-10%-50%的A1为最低，产量为5507.10 kg/hm2。但处理间无显著差异，可见本试验设置施N量225 kg/hm2下的3种氮肥运筹方式对产量无显著影响。

2.2.3 播种量对元麦籽粒产量的影响 由表5可见，元麦不同播种量(B)副处理间元麦籽粒平均产量，以播种量180 kg/hm2的B4为最高，产量为5786.55 kg/hm2；以播种量90 kg/hm2的B1为最低，产量为5354.70 kg/hm2。不同播种量间的产量差异达显著水平。其中，B4处理显著地高于B1、B2和B5 3个处理，与B1处理间达到极显著差异。由表5不难看出，随着播种量上升单位面积的籽粒产量增加，当播种量为150～180 kg/hm2时产量达最高值，而播种量达210 kg/hm2时产量反而下降。

表4 氮肥运筹处理的籽粒产量差异显著性

2.3 密肥措施对元麦籽粒β-葡聚糖含量的影响

2.3.1 不同处理间元麦籽粒β-葡聚糖含量的差异性 氮肥运筹与播种量不同处理间的元麦籽粒β-葡聚糖含量达到极显著差异。由表6可见，不同处理间的籽粒β-葡聚糖含量介于3.31%～3.77 %之间，以氮肥运筹的基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥为40%-20%-40%条件下播种量为210 kg/hm2的A2B5处理的籽粒β-葡聚糖含量最高，极显著地高于A1B2、A3B2和A3B4 3个处理，还显著地高于A1B3、A3B1、A3B3和A3B5 4个处理；以氮肥运筹的基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥为40%-30%-30%下播种量为180 kg/hm2的A3B4处理β-葡聚糖含量最低，A3B4与A1B1、A1B2、A1B3、A1B5、A2B1、A2B4、A3B1、A3B2、A3B3和A3B5 10个处理间β-葡聚糖含量差异不显著，与A1B4、A2B2、A2B3和A2B5等4个处理达到显著差异，其中与A1B4和A2B5这2个处理达到极显著差异。

表6 氮肥运筹与播种量不同处理的籽粒β-葡聚糖含量

2.3.2 氮肥运筹对元麦籽粒β-葡聚糖含量的影响 氮肥运筹方式(A)主处理的元麦籽粒β-葡聚糖含量，以基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥运筹比例为40%-20%-40%的A2为最高，籽粒β-葡聚糖含量平均值为3.66%；以基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥运筹比例为40%-10%- 50%的A1为次，籽粒β-葡聚糖含量平均值为3.51%；以基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥运筹比例为40%-30%-30%的A3为最低，籽粒β-葡聚糖含量平均值为3.37%。由表7可见，主处理A2的籽粒β-葡聚糖含量平均值显著高于A1和A3，且与A3间有极显著差异。

表7 氮肥运筹处理的籽粒β-葡聚糖含量差异显著性

2.3.3 播种期对元麦籽粒β-葡聚糖含量的影响 元麦不同播种量(B)副处理的元麦籽粒β-葡聚糖含量介于3.46%～3.56%，以播种量210 kg/hm2的B5为最高，籽粒β-葡聚糖含量3.56%；以播种量120 kg/hm2的B2为最低，籽粒β-葡聚糖含量3.46%。不同播种量间的差异不显著。可见，在本试验设计的90～210 kg/hm2播种量范围内，播种量对籽粒β-葡聚糖含量没有显著的影响。

表8 播种量处理的籽粒β-葡聚糖含量差异显著性

3 小结和讨论

“冷蒸”食物开发的元麦品种筛选。以元麦为原料的“冷蒸”食物，在麦穗采摘过程中，为了尽量早上市和便于集中采收，需要穗层相对整齐，灌浆速度较快等，且要求抗倒性较强。基于这样的植株特征和籽粒产量和β-葡聚糖含量要高等要求，本试验筛选认为，大面积规模生产时以苏裸麦2号、通麦6号、苏裸麦1号等为优先选用品种。其中：苏裸麦2号表现为籽粒产量高、籽粒的β-葡聚糖含量较高，后期熟相较好，穗层整齐度中上，籽粒灌浆速度较快，植株的抗倒能力较强；通麦6号的籽粒产量较高、籽粒的β-葡聚糖含量高，后期熟相好，穗层整齐，籽粒灌浆速度较快，植株的抗倒能力强；、苏裸麦1号的籽粒产量和β-葡聚糖含量均较高，后期熟相好，穗层整齐度中上，籽粒灌浆速度较快，植株的抗倒能力较强。

元麦密肥措施优化。本试验设置的氮肥运筹和播种量试验处理中，其籽粒产量介于4988.70～5990.55 kg/hm2、籽粒β-葡聚糖含量介于3.31%～3.77%之间。通过主、副处理方差分析，设置施N量225 kg/hm2下的3种氮肥运筹方式的主处理对籽粒产量无显著影响，但对籽粒β-葡聚糖含量有着极显著的影响，以基肥：苗肥：拔节孕穗肥运筹比例为40%-20%-40%的A2为最高，显著高于基肥：苗肥：拔节孕穗肥运筹比例为40%-10%-50%的A1和40%-30%-30%的A3，但相互间的差值不大；元麦不同播种量(B)副处理间元麦籽粒平均产量的差异达显著水平，随着播种量上升单位面积的籽粒产量增加，当播种量150～180 kg/hm2时产量达最高值，而播种量达210 kg/hm2时产量反而下降。播种量对籽粒β-葡聚糖含量没有显著的影响。综合籽粒产量和β-葡聚糖含量，并基于增强植株抗倒性并尽量提早青穗采摘等综合分析，用于制作“冷蒸”的元麦种植，以播种量150～180 kg/hm2，基苗肥中N占比60%～70%、拔节孕穗肥N占比30%～40%为宜。

[1] 徐浩新.种好稻茬麦[J].上海农业科技,1974(10):10-12.

[2] 吕耀昌.裸大麦中β-葡聚糖的开发和利用[J].大麦科学,1998,55(2):43-45.

[3] 俞美莲,刘宗镇,Vivar H.重新发展裸大麦生产的前景[J].上海农业学报,1999,15(3):85-91.

[4] 姚玮华,王若兰.一种极富潜力的农作物:裸大麦[J].西部粮油科技,2003,28(5):41-43.

[5] 杨涛,曾亚文,萧凤回,等.药用大麦及其活性物质研究进展[J].麦类作物学报,2007,27(6):1154-1158.

[6] 陈明贤,张国平.大麦的利用现状及前景探讨[J].大麦与谷类科学,2010(3):11-14.

[7] Oscarsso M. Composition and microstructure of waxy normal and high amylase barley samples[J]. Journal of Cereal Science, 1997, 26(2): 259-264.

[8] Xue Q. Influence of hull-less, waxy starch and short-awn genes on the composition of barleys[J]. Journal of Cereal Science, 1997, 26(2): 251-257.

[9] 刘建.江苏裸大麦[M].北京:科学技术文献出版社,2014:4-7.

[10] 刘建.关于加速推进江苏省沿江地区裸大麦生产发展的思考[J].江苏农业科学,2015,43(3):1-4.

(责任编辑：许晶晶)

Effects of Variety, Planting Density and Fertilization on GrainYield and β-glucan Content of Naked Barley

YANG Mei-ying, WANG Bo, WEI Ya-feng, LIU Jian*

(Institute of Agricultural Sciences in Yanjiang Area of Jiangsu, Nantong 226541, China)

The field experiments in the variety selection, and nitrogen fertilizer management and seeding rate of naked barley used as the material of “Lengzheng” were conducted. According to the demands for relatively neat spike layer, fast seed-filling speed, strong lodging resistance, high grain yield and high β-glucan content, the naked barley varieties Suluomai 2, Tongmai 6 and Suluomai 1 were screened out for prior utilization. In the experiments of nitrogen fertilizer management and seeding rate, the grain yield of these varieties varied from 4988.70 kg/hm2to 5990.55 kg/hm2, and the β-glucan content in their grains was 3.31%～3.77%. The main treatments with three modes of nitrogen fertilizer management had no significant effect on the grain yield, but had a significant effect on the β-glucan content in grains. The grain yield per unit area rose when the seeding rate increased until 210 kg/hm2; the seeding rate had no significant effect on the β-glucan content in grains. According to the comprehensive requirements to grain yield, grain β-glucan content, lodging resistance of plants, and early harvest of green spikes, the suitable seeding rate of naked barley was 150～180 kg/hm2, and the proportion of nitrogen fertilizer in base (seedling) fertilizer and jointing (booting) fertilizer should be 60%～70% and 30%～40%, respectively.

Naked barley variety; Planting density; Fertilizer management; Grain yield; β-glucan

2016-12-01

江苏省农业科技自主创新基金项目“青元麦制品‘冷蒸’标准化生产及贮藏保鲜关键技术研究”[CX(13)3078 ]。

杨美英(1966—)，女，江苏张家港人，副研究员，主要从事耕作栽培、生态农业等研究及科技推广工作。

刘建。

S512.3

A

1001-8581(2017)04-0006-04