不同藜麦材料在哈尔滨地区的适应性研究

李佶恺，王建丽，尚晨，张海玲，刘杰淋，陈积山，潘多锋，刘凯

(1.黑龙江省农业科学院草业研究所，黑龙江 哈尔滨 150086；2.黑龙江省农业科学院，黑龙江 哈尔滨 150086)

藜麦(Chenopodiumquinoa)又称南美藜、藜谷等，属藜科藜属，一年生草本，起源于南美洲安第斯山脉，有着5000～7000多年的栽培历史[1-2]，我国于1987年由西藏开始引种试验研究[3]，目前在山西、青海、甘肃等地都有较大面积的种植[4]。藜麦籽实蛋白质含量高，具有人体所需的氨基酸[5-7]，矿物质以及不饱和脂肪酸等，其他的营养成分也十分丰富。联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)认为藜麦是适宜人类食用的“全营养食品”[8]。由于藜麦几乎不含麸质成分，是乳糜泻患者绝佳的营养来源[9]；藜麦的低糖低热量对降低血糖、血脂有一定的作用[10]；此外藜麦还可调节人体果糖的代谢过程，对心脏、肾脏和肝脏都具有保护作用[11]。藜麦的茎叶等副产物也有利用价值，藜麦叶可作为蔬菜炒食，其含有的酚类物质还具有一定的抗癌作用[12]；藜麦茎秆可作为牛羊等牲畜的饲料[13]。藜麦还具有抗寒、抗旱、抗盐碱、耐瘠薄等特性[14-16]，具有良好的生态适应性。

近年来由于藜麦产业发展的不断升温，我国多地开展了藜麦引种栽培方面的研究。周海涛等[17]对河北张家口地区试种藜麦的表现进行了评价。2016年黄杰等[18]对13个藜麦材料在甘肃临夏地区的适应性进行了报道。李成虎等[19]也报道了在宁夏海原9个藜麦品种的种植表现。通过研究可知藜麦在不同地区的产量和品质都有较大差异，然而藜麦在黑龙江哈尔滨地区的引种栽培研究还未见报道。因此，本试验通过研究分析8个藜麦材料在大田种植条件下的农艺性状、品质性状及倒伏率，旨在为哈尔滨地区藜麦生产和育种工作提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

本试验于2017年在黑龙江省农业科学院科技示范园区草业研究所试验地进行。试验区位于哈尔滨市道外区民主乡(北纬45.2°，东经122.6°)，海拔169 m。该地区平均气温5.1 ℃，极端最高气温37.5 ℃，最低气温-35.5 ℃，≥10 ℃年活动积温2887 ℃，无霜期150 d，年降水量550～600 mm，试验地地势平坦，土壤为黑土，pH值为7.0～7.5，土壤有机质41.35 g·kg-1，速效N含量为113.6 mg·kg-1，速效P含量为84.3 mg·kg-1，速效K含量为215.0 mg·kg-1。

1.2 试验材料

参试的藜麦材料共计8个，材料来源及相关特性详见表1。

表1 藜麦材料来源及相关特性Table 1 Sources and characteristics of quinoa materials

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，每个材料3次重复。小区长6 m，宽3 m，面积为18 m2，小区间和外围设过道1 m。试验前一年秋季机耕整地，耕深20～25 cm，土地平整，无较大土块和残茬。5月上旬播种，播种量为1.78～9.61 kg·hm-2，开沟点播，播种深度3 cm，株距15 cm，行距50 cm。4～6叶期时间苗，同时进行第一次中耕除草；株高在30 cm时第二次中耕除草，同时进行培土。整个生育期间未浇水施肥，9月植株叶片变黄脱落时收割，脱粒后晾晒。

1.4 测定指标与方法

1.4.1生育期观测 播种当年观察记录不同藜麦材料的播种期、出苗期、分枝期、初花期和成熟期。

1.4.2生物学性状测定 藜麦成熟期每小区随机抽取10株分别进行生物学性状测定：1)株高：地面量至植株生长最高部位的自然高度。2)分枝数、有效分枝数：从地面起每株的分枝数记为总分枝数；其中结实的分枝记为有效分枝数。3)主枝穗长、侧枝穗长：主穗基部量至主穗顶端记为主枝穗长；侧枝穗基部至侧枝穗顶端记为分枝穗长。

1.4.3产量测定 成熟期时收割、脱粒、晾晒后记录小区所有籽粒质量。

1.4.4品质测定 产量测定后每小区对混合藜麦籽粒进行品质测定，测定结果均以样品干物质含量表示。随机选取1000粒种子称重得到千粒重，采用凯氏定氮法测定蛋白质含量[20]，采用旋光法测定淀粉含量[21]，采用索氏抽提法测定脂肪含量[22]，采用灼烧法测定灰分含量[23]，采用高锰酸钾滴定法测定钙含量[24]，采用钼黄比色法测定磷含量[24]。

1.4.5倒伏率测定 成熟期统计每小区倒伏株数，倒伏率=小区倒伏株数/小区总株数×100%。

1.5 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同藜麦材料农艺性状的比较

2.1.1不同藜麦材料生育期的比较 由表2可知，各参试材料的生育期为112～121 d，其中材料LM-4和LM-7的生育期最长,为121 d；材料LM-5的生育期最短，为112 d。生育期长短的顺序为：LM-4=LM-7>LM-1>LM-8>LM-2>LM-6>LM-3>LM-5。

表2 不同藜麦材料生育期比较Table 2 Comparison of growth periods of different quinoa materials

2.1.2不同藜麦材料生物学性状的比较 8份材料的株高为133.20～173.07 cm，不同材料株高差异显著，LM-3株高最低,为133.20 cm，显著低于其他藜麦材料；LM-2株高最高,为173.07 cm，显著高于其他藜麦材料(表3)。不同材料的分枝数为18.10～23.10 个，其中LM-2分枝数最低,为18.10 个，显著低于材料LM-1、LM-3；LM-3分枝数最高,为23.10 个。不同材料的有效分枝率为64.34%～72.87%，其中LM-6有效分枝率最低,为64.34%，LM-7有效分枝率最高,为72.87%。不同材料的主枝穗长差异均不显著，主枝穗长为28.60～30.20 cm，其中LM-8主枝穗长最短,为28.60 cm，LM-1主枝穗长最长,为30.20 cm。不同材料的侧枝穗长为18.30～23.10 cm，其中LM-7侧枝穗长最短,为18.30 cm；LM-4侧枝穗长最长,为23.10 cm，显著高于其他材料侧枝穗长。

表3 不同藜麦材料生物性状的比较Table 3 Comparison of biological characters of different quinoa materials

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著，下同。

Note: The different small letters in the same column stand for significant difference at 0.05 level, The same below.

2.1.3不同藜麦材料产量性状的比较 各参试材料的折合产量为1395.02～2965.88 kg·hm-2，其中材料LM-4折合产量最低,为1395.02 kg·hm-2，显著低于其他材料；材料LM-3折合产量最高,为2965.88 kg·hm-2，显著高于其他材料(图1)。不同藜麦材料折合产量的排序为：LM-3>LM-1>LM-8>LM-7>LM-6>LM-5>LM-2>LM-4。

2.2 不同藜麦材料品质性状的比较

8份材料的千粒重为1.90～2.55 g，LM-5千粒重最低,为1.90 g，LM-2千粒重最高,为2.55 g(表4)。不同藜麦材料的蛋白质含量为13.74%～14.50%，其中LM-5的蛋白质含量最低,为13.74%，LM-3蛋白质含量最高,为14.50%。不同藜麦材料的淀粉含量为42.15%～60.11%，其中LM-6淀粉含量最低,为42.15%，LM-8淀粉含量最高,为60.11%，材料LM-1、LM-2、LM-4和LM-6淀粉含量显著低于材料LM-3、LM-5、LM-7和LM-8。不同藜麦材料的脂肪含量为4.26%～6.74%，其中LM-4脂肪含量最低,为4.26%，LM-5脂肪含量最高,为6.74%，且显著高于其他材料。不同藜麦材料的灰分为3.94%～6.46%，其中LM-4灰分含量最低,为3.94%，LM-1灰分含量最高,为6.46%，材料LM-1、LM-2的灰分含量显著高于其他材料(P<0.05)。不同藜麦材料的钙含量为1.57～2.55 mg·g-1，其中LM-5钙含量最低,为1.57 mg·g-1，LM-6、LM-8钙含量最高,为2.55 mg·g-1。不同藜麦材料的磷含量为3.80～4.22 mg·g-1，其中LM-4磷含量最低,为3.80 mg·g-1，LM-5磷含量最高,为4.22 mg·g-1。

表4 不同藜麦材料品质性状的比较Table 4 Comparison of quality traits of different quinoa materials

2.3 不同藜麦材料倒伏率的比较

图2 不同藜麦材料倒伏率的比较Fig.2 Comparison of lodging rate of different quinoa materials

各藜麦材料的倒伏率存在差异(图2)，倒伏率为9.00%～13.67%，其中材料LM-3、LM-8倒伏率最低,为9.00%，其中材料LM-5倒伏率最高,为13.67%。不同藜麦材料倒伏率的排序为：LM-3=LM-8

2.4 不同藜麦材料产量和品质的综合评价

应用灰色关联度法，通过对不同藜麦材料的产量及品质各项指标综合汇总，对藜麦材料进行了综合评价。所有材料与理想值关联顺序中，综合评价最优的藜麦材料是LM-3，关联系数为0.9982，综合评价最低的藜麦材料为LM-4，关联系数为0.9130(表5)。

3 讨论

藜麦在哈尔滨地区试种均可完成生育期，按小区产量折算的公顷产量为1395.02～2965.88 kg·hm-2，远高于藜麦原产地印第安地区600 kg·hm-2[17]，这说明哈尔滨地区生态环境较原产地更利于藜麦产量的提升。然而哈尔滨地区产量最高的参试材料LM-3的折合产量(2965.88 kg·hm-2)却较张家口地区产量最高的参试品种减产671.44 kg·hm-2[17]，较甘肃临夏地区产量最高的参试品种减产1280.72 kg·hm-2[18]。这可能是由于哈尔滨地区年降水主要集中在7-8月，而且土壤为黑土，肥力优于这两个地区，导致藜麦营养生长过于旺盛，加上藜麦本身根浅、茎秆脆弱，从而使试种藜麦倒伏现象严重，影响产量。

表5 不同藜麦材料与理想值的灰色关联度Table 5 Grey relational degree of different quinoa materials and ideal variety

注：分辨系数ρ=0.5。

Note: Resolution coefficient ρ=0.5.

藜麦适应性强，通过引种试验可知藜麦能够适应哈尔滨地区的生态条件。然而其产量却相对于我国其他地区低。将藜麦在哈尔滨地区大规模推广种植，需继续选育适宜当地环境的抗倒伏、高产品种，还可根据试种材料的特性，选育特殊用途品种；同时研制适宜哈尔滨地区的规范化藜麦栽培技术。

4 结论

8个参试材料都可在哈尔滨生态区正常成熟。通过对产量和品质的综合分析，材料LM-3的综合表现最好，可作为哈尔滨地区的推广材料。一些品种产量虽不高，但也具有自身的优势性状，如材料LM-5生育期最短,为112 d，脂肪含量最高；LM-6、LM-8钙含量最高；LM-3、LM-8倒伏率最低。这些都可作为优势性状在藜麦的育种研究中利用。