不同生态环境下青稞的营养成分和矿质元素差异性分析

张唐伟，佘永新，吴雪莲，刘青海，李 颖，郝治华，邱 城*

（1.西藏自治区农牧科学院农业质量标准与检测研究所，西藏拉萨850000；2.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，北京100081）

大麦（Hordeum vulgareL.）是最早被驯化的作物之一，现已成为世界上第四大谷物，被广泛用于酿酒、食品加工和饲料[1]。与覆盖着颖壳的栽培大麦相比，青稞为六棱无壳大麦，在藏语中又叫“nas”，在青藏高原上被藏民族同胞用作主食[2-3]。青稞因含有较高的有利于人体健康的β- 葡聚糖，引起了科研人员的极大兴趣[4-6]。众所周知，品种、环境和栽培管理措施在作物生产中是影响产量的主要因素，同一品种在不同生态环境条件下生长，其农艺性状及产量存在明显差异[7-9]，播种量、施肥量、水肥运筹模式等不同栽培管理措施同样会对青稞的产量、光合特性及生长等产生影响[10-13]。近年来的研究发现，青稞品质因品种和栽培条件的不同而有着显著差异，单一栽培措施对青藏高原地区青稞品质的影响已有相关研究报道[7]，但关于不同生态环境下多种因素对青稞品质影响的研究鲜有报道。

本试验以6 种不同的青稞品种为材料，2015 年在拉萨市曲水县、林芝市波密县、日喀则市江孜县、阿里地区普兰县、山南市乃东区5 个不同生态区域的典型代表县区进行相同的栽培措施种植试验，研究青稞品质与产地环境的量化关系，提出针对青稞的优质栽培措施，旨在为青藏高原青稞高产优质的规范化栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及试验点

试验材料为6 个适应于不同生态区域的主栽或特色品种，5 个县主栽品种均为藏青2000、喜拉22号，特色品种为藏青25、黑青稞、紫青稞、蓝青稞。试验点在曲水县、波密县、江孜县、普兰县、乃东区，基本情况见表1。

1.2 试验方法

在5 个不同生态区域选择茬口一致、地势较平、肥力均匀的地块作为试验地。播种前取土分析，了解土壤肥力状况。试验各小区施入的氮肥为尿素，磷肥为磷酸二铵，其中尿素50%用作基肥，50%用作追肥，磷酸二铵100%用作基肥，种子要饱满、粒大。

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》检测青稞品质；采用直接干燥法测定水分含量；参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》，采用灼烧法测定灰分含量；参照GB 5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》，采用酸水解法测定淀粉含量；参照GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》，采用Fiber tec 2010 半自动纤维分析仪（Foss 公司，丹麦）酸碱洗涤法测定粗纤维含量；参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》，采用K9840 半自动凯氏定氮仪（海能公司，中国）测定粗蛋白含量；参照AOAC995.16 方法，采用酶- 比色法测定β- 葡聚糖含量；参照NY/T 1295—2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》，采用分光光度计法测定总黄酮含量；采用分光光度法测定花青素含量；参照NY/T 1653—2008《蔬菜、水果及制品中矿质元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》，采用电感耦合等离子发射光谱法测定矿质元素含量。

表1 不同生态试验点基本情况

1.3 数据处理

采用Excel 2007 进行数据整理，用SPSS 17.0统计软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同生态区域青稞营养成分的差异性分析

不同生态区域5 个县区的青稞采取相同的栽培措施后，分析青稞营养品质在不同生态区域的差异性。从表2 中可以看出，青稞粗淀粉含量在曲水县和江孜县显著高于普兰县、波密县、乃东区（P＜0.05）；粗蛋白含量在曲水县、乃东区和波密县显著高于江孜县和普兰县（P＜0.05）；粗纤维含量在波密县、乃东区显著高于江孜县、普兰县（P＜0.05）；β- 葡聚糖含量在乃东区显著高于曲水县、波密县（P＜0.05）；总黄酮含量在普兰县显著高于曲水县、波密县、乃东区（P＜0.05）；花青素含量在乃东区、普兰县显著高于曲水县和波密县（P＜0.05）。综上所述，青稞的不同营养成分在不同的生态区域存在不同程度的差异。

表2 青稞营养成分在不同生态域的差异性分析

2.2 不同生态区域青稞中矿质元素的差异性分析

从表3 中可以看出，青稞矿质元素钙（Ca）含量在江孜县显著大于曲水县、波密县、普兰县和乃东区（P＜0.05）；铜（Cu）含量在普兰县显著大于乃东区、曲水县、波密县和江孜县（P＜0.05）；铁（Fe）含量在乃东区显著大于江孜县、普兰县和波密县（P＜0.05）；钾（K）、镁（Mg）和锰（Mn）含量在5 个不同的生态区域之间基本上都有显著差异（P＜0.05）；磷（P）含量在波密县显著大于曲水县、普兰县、乃东区和江孜县（P＜0.05）；锌（Zn）含量在普兰县和乃东区显著大于曲水县、波密县和江孜县（P＜0.05）。综上所述，青稞的矿质元素在不同生态区域之间存在一定程度的差异性。

表3 青稞矿质元素在不同生态区域的差异性分析

3 讨论

青稞中粗淀粉、粗蛋白、粗纤维、β- 葡聚糖、总黄酮、花青素受环境影响较大，表明生态环境对其含量的积累有着很大的作用。其中粗淀粉在半干旱气候区含量较高，这说明青稞在干旱条件下有利于淀粉的积累；粗蛋白、粗纤维在亚寒带干旱气候区的普兰地区含量较低，说明青稞粗蛋白、粗纤维的积累随着气温的降低而降低。β- 葡聚糖在曲水、波密两地含量较低，与这2 个区域降雨量多，日照时数短有关，这与吴昆仑报道在一定范围内降水量越低、年日照时间越长越有利于β- 葡聚糖的积累结果[14]一致。在一定范围内总黄酮、花青素的含量随着气温的降低积累增加，并且花青素含量与总黄酮含量有显著的正相关性，这表明低温可以促进总黄酮、花青素的合成，这与杜丹妮等报道的结果[15]一致。

钙的含量在5 个试验点大小为江孜县＞曲水县≥普兰县≥波密县≥乃东区，铜的含量在5 个试验点大小为普兰县＞乃东区＞曲水县≥江孜县≥波密县，铁的含量在5 个试验点大小为乃东区≥曲水县≥江孜县≥普兰县＞波密县，钾的含量在5 个试验点大小为曲水县＞江孜县＞波密县＞普兰县＞乃东区，镁的含量在5 个试验点大小为江孜县＞曲水县＞波密县＞普兰县＞乃东区，锰的含量在5 个试验点大小为江孜县＞曲水县＞普兰县≥波密县＞乃东区，磷的含量在5 个试验点大小为波密县＞曲水县＞乃东区≥普兰县≥江孜县，锌的含量在5 个试验点大小为普兰县≥乃东区＞波密县≥江孜县≥曲水县。吴雪莲等报道西藏4 个地（市）土壤矿质元素含量依次为林芝＞拉萨＞山南＞日喀则[16]，青稞矿质元素在不同地区的差别有可能是由于不同地区土壤中矿质元素的差异性造成的。

4 结论

通过在西藏曲水县、波密县、普兰县、江孜县、乃东区等不同生态区域代表性县区的种植试验表明，青稞的营养成分和矿质元素在不同生态区域有一定的差异性，其中营养品质粗淀粉、粗蛋白、粗纤维、β- 葡聚糖、总黄酮、花青素和矿质元素钙、铜、铁、钾、镁、锰、磷、锌存在显著性差异（P＜0.05）。本研究明确了西藏不同生态区域青稞的营养成分和矿质元素的含量存在差异，可为青藏高原青稞高产优质的规范化栽培提供科学依据。