海拔对薏苡主要农艺性状及营养品质的影响

敖茂宏，宋智琴

(1.贵州省农业科学院亚热带作物研究所，贵州 兴义 562400；2.贵州省农业科学院 农作物品种资源研究所，贵州 贵阳 550000)

薏苡为禾本科薏苡属(Coixlacryma-jobiL.)一年生或多年生草本植物，为国内重要的药食两用作物之一，其籽粒具有重要的药用和食用价值[1]。贵州为全国薏苡(薏苡仁)道地产区，是全国薏苡种植核心区域，常年种植面积保持在5万 hm2左右，占全国种植面积80%以上，核心产区黔西南州兴仁市被中国粮食行业协会授予“中国薏仁米之乡”称号，薏苡已成为当地的特色杂粮产业[2]。贵州为典型的喀斯特山区，因海拔高度差异明显导致境内具有不同的生态环境小类型，全省薏仁米种植区域也分布在不同生态环境中，海拔800～1 600 m都有薏苡广泛分布，其中核心种植区域主要集中在海拔1 250 m左右的黔西南州境内兴仁、晴隆、贞丰、安龙、安顺市西秀区、紫云等地，其他地区属于零星散户种植[3]。薏苡在粮食领域，属于小杂粮范畴，相对于其他主要粮食作物重视程度较低，对其科学研究起步较晚。通过文献查阅，薏苡公开的文献报道主要集中在薏苡高产栽培、品种选育、植物生理、药用价值、临床方剂应用等方面，围绕生态区域对薏苡农艺性状及营养品质影响的研究仍较少[4]。根据其他粮食作物相关研究表明，农作物主要农艺性状与营养品质受内在遗传背景与外在环境条件影响较大，受海拔高度影响，不同生态区域具有不同的气候小环境，其气温、降雨、土壤类型、肥力等因素都影响作物的农艺性状与营养品质[5]。本研究分析不同海拔高度对薏苡主要农艺性状与营养品质的影响，对于薏苡种植适宜区域划分、促进地方特色产业发展具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

我们结合薏苡生产种植品种实际现状，选取小白壳薏苡(自留种)、安薏1号(选育种)、仁薏1号(选育种)3个薏苡品种进行试验，3个品种在种植前进行除杂、筛选、晾晒、保存备用。

1.2 处理设计

选取贵州海拔高度不同，且有薏苡分布的不同生态区域开展试验，其中低海拔区域为黔东南州锦屏县彦洞乡(试验点海拔758 m)，中海拔区域为黔西南州兴仁市下山镇(试验点海拔1 250 m)，高海拔区域为六盘水盘州市保田镇(试验点海拔1 553 m)，3个试验区域基本代表贵州境内薏苡分布的主要生态类型，为传统薏苡种植产区[6]。将3个试验材料于2021年同期播种在不同海拔高度的试验地中，每个区域每个试验材料小区种植面积60 m2,设置3个重复，采取常规水肥管理措施，在不同的生长季节对不同试验材料的株高、有效分蘖数、着粒层、单株结实粒数、百粒重、生育期、产量进行观察记载，在开花季节套袋隔离，分别单独收获，晒干备用，在实验室对种子总淀粉、支链淀粉、蛋白质、脂肪含量进行检测。

1.3 数据处理

采用SPSS软件对株高、有效分蘖数、着粒层、单株结实粒数、百粒重、生育期、产量、总淀粉、支链淀粉、蛋白质、脂肪数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 小白壳在不同海拔主要农艺性状及营养品质

从表1可知，小白壳薏苡株高随海拔的升高呈现逐渐升高趋势，在海拔最高的盘州境内株高为260 cm；分蘖数随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为4.8个；着粒层随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为120 cm；单株结实粒数随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为288粒；百粒重随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为13.80 g；生育期随海拔升高呈现逐渐延长趋势，最高数值在高海拔区域内为180 d；每667 m2产量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为330.48 kg。

表1 小白壳薏苡在不同海拔高度区域内主要农艺性状

从表2可知，小白壳薏苡籽粒中总淀粉含量随着海拔升高呈现先增高后下降趋势，在中海拔区域数值最高为70.22%；支链淀粉含量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为56.26%；蛋白质含量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为13.55%；脂肪含量随海拔升高呈现先增加后减少趋势，最高数值在中海拔区域为3.90%。

表2 小白壳薏苡在不同海拔高度区域内主要营养指标

综合以上农艺性状指标对应的变异系数可以看出，小白壳薏苡各项农艺性状指标在不同高度海拔区域都存在变异性，其变异系数为10.82%～27.78%，变异系数>10%，属于中等变异性范围，说明不同区域内薏苡各农艺性状指标受海拔高度影响较大。从整个营养指标对应的变异系数来看，变异系数为7.03%～9.53%，变异系数<10.00%，属于弱变异性范围，说明海拔高度对薏苡营养品质影响较小[7]。综合主要农艺性状和营养指标分析，种植在中海拔区域兴仁境内的小白壳薏苡农艺性状较好，营养品质优。

2.2 安薏1号在不同海拔农艺性状及营养品质

从表3可知，安薏1号薏苡株高随海拔的升高呈现升高趋势，在海拔最高的盘州境内株高为288 cm；分蘖数随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为4.8个；着粒层随海拔先升高后降低，最高数值在中海拔区域为150 cm；单株结实粒数随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为315粒；百粒重随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为13.8 g；生育期随海拔升高呈现逐渐延长趋势，最高数值在高海拔区域内为188 d；每667 m2产量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为310.55 kg。

表3 安薏1号薏苡在不同海拔高度区域内主要农艺性状

从表4可知，总淀粉含量随着海拔升高呈现先增加后减少趋势，中海拔区域数值最高为68.58%；支链淀粉含量随海拔升高呈现先增加后减少趋势，最高数值在中海拔区域为66.38%；蛋白质含量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为14.55%；脂肪含量随海拔升高呈现先增加后减少趋势，最高数值在中海拔区域为5.90%。

表4 安薏1号薏苡在不同海拔高度区域内主要营养指标

综上可以看出，各项农艺性状指标在不同高度海拔区域都存在变异性，变异系数为10.65%～46.23%，变异系数>10%，属于中等变异性范围，说明不同区域内薏苡各农艺性状指标受海拔高度影响较大。从整个营养指标对应的变异系数来看，变异系数为3.70%～8.58%，变异系数<10.00%，属于弱变异性范围，说明海拔高度对薏苡营养品质影响较小。综合主要农艺性状和营养指标分析，种植在中海拔区域兴仁境内的安薏1号农艺性状较好，营养品质较优。

2.3 仁薏1号在不同海拔农艺性状及营养品质

从表5可知，仁薏1号薏苡株高随海拔的升高依然呈现逐步升高趋势，在海拔最高的盘州境内植株高达310 cm；分蘖数随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为5个；着粒层随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为150 cm；单株结实粒数随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为380粒；百粒重随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为13.88 g；生育期随海拔升高呈现延长趋势，最高数值在高海拔区域内为206 d；每667 m2产量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为350.55 kg。

表5 仁薏1号薏苡在不同海拔高度区域内的主要农艺性状

从表6可知，总淀粉含量随着海拔升高呈现先增加后减少趋势，在中海拔区域数值最高为70.25%；支链淀粉含量随海拔升高呈现先增加后减少趋势，最高数值在中海拔区域为68.26%；蛋白质含量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为13.56%；脂肪含量随海拔升高先增加后降低，最高数值在中海拔区域为6.00%。

表6 仁薏1号薏苡在不同海拔高度区域内主要营养指标

综上可以看出，各项农艺性状指标在不同高度海拔区域都存在变异性，变异系数为16.43%～56.54%，变异系数>10%，属于中等变异性范围，说明不同区域内薏苡各农艺性状指标受海拔高度影响较大。从整个营养指标对应的变异系数来看，变异系数为7.14%～9.68%，变异系数<10.00%，属于弱变异性范围，说明海拔高度对薏苡营养品质影响较小。综合以上主要农艺性状和营养指标分析，种植在中海拔区域兴仁境内的仁薏1号薏苡农艺性状较好，营养品质较优。

3 小结与讨论

在不同海拔高度条件下，温度、光照、积温等气候因子决定植株生长发育状况，农作物在不同海拔生态区主要农艺性状具有一定差异，株高、分蘖数、着粒层、单株结实粒数、百粒重，都是影响农作物最终产量性状最为密切的因子[8]。通过以上3个试验材料在不同区域环境中的农艺性状指标和营养品质比较分析，3个试验材料的植株高度和生育期都是随着海拔的升高而呈现递增趋势，海拔越高植株高度就越高，生育期越长，但是产量呈现递减趋势，这与营养生长旺盛抑制生殖生长有关[9]，特别是仁薏1号，在高海拔盘州境内的植株高达310 cm，生育期达到206 d，而产量只有189.44 kg，该品种在高海拔地区种植适用性差，产量低，不适应推广，推广区域超出了该品种在认定公告中的适应范围(海拔1 100～1 300 m)。

综合3个试验材料在不同区域中的综合农艺性状与营养品质表现，其主要农艺性状指标都受到海拔高度的影响，其中薏苡植株高度与生育期随海拔升高而呈现递增趋势，而分蘖数、着粒层、单株结实粒数、百粒重、产量等农艺性状随海拔升高呈现先增加后减少趋势，最小变异系数为10.65%(安薏1号百粒重)，最大变异系数为56.54%(仁薏1号单株结实粒数)，综合农艺性状指标，其变异系数为10.65%～56.54%，属于中等变异性范围，说明海拔高度对薏苡的主要农艺性状指标影响较大。3个试验材料在不同海拔高度内其籽粒的营养品质基本保持稳定，最小变异系数为3.70%(安薏1号脂肪含量)，最大变异系数为9.68%(仁薏1号支链淀粉含量)，综合营养指标，其变异系数为3.70%～9.68%，属于弱变异性范围，说明海拔高度对薏苡营养品质影响较小。

通过对小白壳薏苡、安薏1号、仁薏1号3个试验材料在不同海拔区域的主要农艺性状指标和营养品质综合分析，在中海拔地区(1 250 m)兴仁市境内农艺性状指标都表现优异，都能够同步获得高产，营养品质佳，这说明薏苡适宜在贵州中海拔地区1 250 m左右推广种植，这与贵州现在的薏苡产业分布现状一致[10]。目前，贵州的薏苡主要分布范围为黔西南州境内兴仁、贞丰、晴隆、安龙和安顺市西秀区、紫云县等地分布，这些地区平均海拔都在1 250 m左右(1 000～1 300 m)，这个海拔范围内普遍具有寡日照、多云雾、长阴雨、昼夜温差大等高原小气候特点，适宜薏苡生长。