几个高寒早熟青稞品种在浪卡子县的试种研究初探

韦泽秀，彭 君，卓 玛，杨素涛，边巴卓玛，米玛更才

（1省部共建青稞与牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室，拉萨 850002；2西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所，拉萨 850002；3山南市浪卡子县农牧综合服务中心，西藏 山南 856000）

0 引言

西藏地处青藏高原腹地，是中国四大牧区之一。西藏全区共有74个县，其中牧业县和半农半牧业县就有37个[1]，在海拔4100～4700 m的高寒地带也零星或集中连片分布农业种植（主要为半农半牧区），从面积上看其耕地面积占全区耕地面积的22.2%，仅次于海拔3200～4100 m的温暖半干旱区的河谷地带，是西藏第二大农业区[2-3]。青稞是该区域重要粮饲兼作作物，由于该区域海拔高、无霜期短、作物生长期短，严重影响青稞籽粒产量和秸秆产量，筛选出适合该区域的早熟高产型青稞品种，对该区域品种更新、发展高寒区农牧业意义重大。浪卡子县是典型的高寒半农半牧区，由于无霜期短草场产草量低，农作物生育期短，当地青稞品种籽粒产量和秸秆产量低，品种更新慢，每年需要外调饲草300 t左右、居民生活用青稞籽粒约50 t，以保障当地农牧民生产和生活需求。本研究选取近年来选育的几个高寒早熟型青稞新品种在浪卡子县进行试种，并对其在该区域的生态适应性和产量、品质进行评估和分析，筛选出适合该区域的早熟高产型青稞品种，将为加快该区域青稞品种更新，促进高寒半农半牧区农业和畜牧业发展提供重要参考和依据。

1 试验设计

1.1 试验点基本情况

试验于2019年4—9月在浪卡子县浪卡子镇进行，紧邻羊卓雍错湖，地理坐标东经 90°40′77.58″和北纬28°97′56.13″，海拔4480 m。浪卡子县属高原亚寒带季风半干旱气候，年平均气温2.8℃，年日照时数2915.3 h，年平均降水量353.3 mm，大于0℃积温1464.8℃/d；年无霜期45天[4]。土壤为高寒草甸土，0～20 cm土层土壤有机质含量3.62%，全氮0.24%，碱解氮128 mg/kg，全磷0.146%，有效磷31.5 mg/kg，全钾1.76%，速效钾58.3 mg/kg，pH 8.2。

1.2 供试青稞品种及处理

选择‘浪卡子当地品种’（由村民提供作为对照品种）、‘喜拉23’（春性早熟品种，河谷农区全生育期105天左右，四棱短芒，白粒，日喀则农科所选育，闫宝莹研究员提供）、‘T28’（春性早熟品种，二棱皮大麦，西藏农科院金涛研究员提供）、‘藏青690’（春性早熟品种，河谷农区全生育期102天左右，四棱长芒，蓝粒，西藏农科院选育）、‘藏青17’（春性早熟品种，河谷农区全生育期102天左右，四棱长芒，白粒，西藏农科院选育，唐亚伟研究员提供）‘、隆子黑青稞’（山南隆子县，海拔4100 m左右，四棱长芒，籽粒紫黑色，刘国一研究员提供）进行试验，播量300 kg/hm2，行距0.2 m，每个品种播种面积300 m2。

2019年4月10日，根据当地的农事安排进行春播灌溉，4月21日进行耕地、平整，4月22日播种，播种前施底肥复合肥料三铵150 kg/hm（2N-P2O5-K2O:22-16-16，山东临沂施可丰出品）。田间管理一致，9月20日收割。

1.3 测定指标及方法

2019年9月19日，于青稞蜡熟期在每个小区随机选取10～15株植株测定株高、穗粒数，用1 m2样方每个小区随机选择3个取样点，测定样方内成穗数、1 m2样方植株鲜重，并将样品带回实验室风干后测定1 m2样方干重（以此推算生物产量）、并对样方样品脱粒测定1 m2样方经济产量和千粒重，通过麦类作物产量与产量因子关系探讨产量形成的原因[5-6]。

籽粒样品和秸秆风干样品粉碎过筛采用凯氏定氮法测定粗蛋白质[7]、用蒽酮比色法测定淀粉含量、可溶性糖含量[8]，用酶-比色测定法测定β葡聚糖含量[9]、纤维素含量[10]、木质素含量[10-11]、粗脂肪含量[12]。

1.4 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2010和DPS 9.05软件进行统计分析，Tukey法进行多重比较(P＜0.05)。

2 结果与分析

2019年6个品种在浪卡子进行试种，9月20日均进入蜡熟期，能正常收获。6个品种在浪卡子县的生长状况如下。

2.1 6个青稞品种在浪卡子县的株高及生物产量

株高是青稞生物量的基础，6个青稞品种平均株高结果见图1。6个青稞品种平均株高60.50～91.09 cm，其中，‘喜拉23’平均株高91.09 cm，显著高于其他品种(P＜0.05)。5个青稞新品种除了‘T28’外，平均株高都高于‘浪卡子当地品种’平均株高，6个青稞品种平均株高从高到低依次排序为‘喜拉23’、‘藏青690’、‘隆子黑青稞’、‘藏青17’、‘浪卡子当地品种’、‘T28’。

图1 6个品种在浪卡子县的平均株高

6个青稞品种生物产量结果见图2。5个早熟青稞新品种在浪卡子县的生物产量为5318.17～9239.50kg/hm2，较‘浪卡子当地品种’的4357.67 kg/hm2都显著提高。其中‘喜拉23’的生物产量为9239.50 kg/hm2，较‘浪卡子当地品种’增产112.03%，其次‘隆子黑青稞’生物产量7135.75 kg/hm2，较‘浪卡子当地品种’生物产量增产63.75%。

图2 6个品种在浪卡子县试种生物产量

2.2 6个青稞品种在浪卡子县的经济产量及产量因子

6个高寒早熟品种在浪卡子县基本能正常成熟，以青稞籽粒产量代表经济产量结果（见表1）。6个青稞品种在浪卡子县试种的经济产量为2231.53～3401.29 kg/hm2，经济产量从高到低依次为：‘藏青17’、‘喜拉23’、‘藏青690’、‘隆子黑青稞’、‘浪卡子当地品种’、‘T28’，除‘T28’品种外，另外4个青稞品种经济产量较‘浪卡子当地品种’都有不同程度提高。其中，‘藏青17’的经济产量较‘浪卡子当地品种’增产52.42%，其次‘喜拉23’经济产量较‘浪卡子当地品种’增产50.05%。

表1 6个高寒早熟青稞品种在浪卡子县的经济产量及产量因子

从成穗数来看，‘浪卡子当地品种’显著高于其他5个品种(p＜0.05)，其他5个品种间成穗数无显著差异；平均穗粒数26.70～41.20粒/穗，5个青稞新品种穗粒数较‘浪卡子当地品种’品种的穗粒数有显著提高(P＜0.05)，其中‘藏青17’和‘喜拉23’的穗粒数较高；千粒重在各品种间从高到低依次为：‘浪卡子当地品种’、‘藏青690’、‘喜拉23’、‘藏青17’、‘T28’、‘隆子黑青稞’。‘浪卡子当地品种’由于长期的自然适应，在该区域出苗整齐，形成了较高的群体结构，也能适应当地的生态环境，作物灌浆充分，籽粒饱满，但植株矮小，穗头短小，穗粒数少影响生物产量和经济产量。‘喜拉23’、‘藏青17’、‘藏青690’能适应浪卡子的生态环境，且取得较稳定的生物产量和籽粒产量。

2.3 6个青稞品种籽粒的营养品质

对6个青稞品种在浪卡子县试种的籽粒营养品质进行分析，结果见表2。6个青稞品种粗淀粉含量为51.88%～62.23%，淀粉含量在不同青稞品种间差异较大。其中，‘隆子黑青稞’淀粉含量51.88%较‘浪卡子当地品种’的略低，其他4个品种粗淀粉含量都较‘浪卡子当地品种’有不同程度提高，6个青稞品种粗淀粉含量从高到低依次为‘喜拉23’、‘藏青17’、‘藏青690’、‘T28’、‘浪卡子当地品种’、‘隆子黑青稞’。

表2 6个青稞品种的籽粒营养品质

青稞籽粒中粗脂肪含量为1.60%～3.29%，6个青稞品种籽粒粗脂肪含量从高到低依次为‘喜拉23’、‘藏青17’、‘隆子黑青稞’、‘T28’、‘藏青690’、‘浪卡子当地品种’。

蛋白质的质量决定着谷物的食品加工品质[13]，6个青稞品种粗蛋白含量为8.72%～11.46%，其中籽粒粗蛋白含量较高的有‘喜拉23’、‘藏青690’和‘浪卡子当地品种’。

β-葡聚糖是以β-D-吡喃葡萄糖为基本结构单元的一类非淀粉多糖，具有降血脂、降胆固醇、预防心血管疾病、调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤的作用[14-15]。6个青稞品种籽粒β-葡聚糖含量为20.21～23.33 mg/g，其中β-葡聚糖含量较高的品种为‘藏青17’、‘浪卡子当地品种’和‘隆子黑青稞’。

2.4 6个青稞品种的秸秆饲草品质

对几个青稞品种的秸秆饲草品种进行分析，结果见表3。粗蛋白质是家畜必不可少的营养物质，蛋白质含量的高低，对饲料品质影响较大[16]，6个青稞品种秸秆粗蛋白质含量波动变化，其中‘藏青690’秸秆中粗蛋白质含量较其他供试品种高，其次为‘浪卡子当地品种’，‘藏青690’与‘浪卡子当地品种’秸秆粗蛋白质含量无显著差异，但显著高于其他4个品种。

表3 6个青稞品种的秸秆饲草品质

6个青稞品种秸秆平均可溶性总糖含量为78.64～138.09 mg/g，青稞秸秆可溶性糖含量从高到低依次为：‘隆子黑青稞’、‘喜拉23’、‘T28’、‘藏青17’、‘藏青690’、‘浪卡子当地品种’，5个青稞新品种平均可溶性糖含量较‘浪卡子当地品种’秸秆可溶性糖含量显著提高(P＜0.05)。

6个青稞品种秸秆平均粗脂肪含量29.77～46.73 mg/g，青稞秸秆粗脂肪糖含量从高到低依次为：‘藏青690’、‘隆子黑青稞’、‘喜拉23’、‘藏青17’、‘T28’、浪卡子当地品种’，5个青稞新品种平均粗脂肪含量较‘浪卡子当地品种’秸秆粗脂肪含量有不同程度提高，其中‘藏青690’和‘隆子黑青稞’秸秆中粗脂肪含量较‘浪卡子当地品种’秸秆粗脂肪含量显著提高(P＜0.05)，‘喜拉23’、‘T28’、‘藏青17’秸秆中粗脂肪含量较‘浪卡子当地品种’秸秆粗脂肪含量提高但差异不显著(P＞0.05)。

5个青稞新品种秸秆平均纤维素含量较‘浪卡子当地品种’秸秆纤维素含量降低，除‘喜拉23’秸秆中纤维素含量与‘浪卡子当地品种’秸秆中纤维素含量无显著差异外，其他4个品种秸秆纤维素含量显著低于‘浪卡子当地品种’秸秆中纤维素含量(P＜0.05)；6个青稞品种秸秆中木质素含量从高到低依次为：‘T28’、‘藏青690’、‘浪卡子当地品种’、‘喜拉23’、‘藏青17’、‘隆子黑青稞’。

在相同的播种和田间管理条件下，青稞秸秆饲草品质主要由作物本身特性决定。总体上，‘藏青690’秸秆粗脂肪和粗蛋白质含量高，‘隆子黑青稞’秸秆可溶性糖含量和粗脂肪含量较高，木质素和纤维素含量较低，‘喜拉23’可溶性糖含量、粗脂肪含量较高，‘藏青17’秸秆中可溶性糖含量较高，木质素和纤维素含量较低，其秸秆饲草品质都优于‘浪卡子当地品种’。

2.5 6个青稞品种在浪卡子县适应性的灰色关联度分析

采用灰色关联度分析对适应性整体情况进行评估，籽粒产量、生物产量、可溶性糖、粗脂肪、粗蛋白质指标认为越大越好的就选大于整体数值的末位为0,5的值，木质素、纤维素指标上认为越小越好的就选小于整体数值的末位为0,5的值，建立母序列，形成矩阵如表4。

表4 几个青稞品种籽粒产量、生物产量及饲草品质的灰色关联度分析矩阵

对矩阵数据序列不变换，Δmin=0，分辨系数=0.5，进行灰色关联分析得到关联矩阵，结果见表5。关联矩阵中关联系数越大，表明越接近母序列的预期。5个青稞新品种综合评价关联系数较浪卡子当地品种都高，其中‘喜拉 23’、‘藏青 17’、‘隆子黑青稞’籽粒产量、生物产量、籽粒营养品质、秸秆饲草品质整体关联系数较高分别为0.9561、0.9445、0.9374，综合评价较好，可以作为该区域品种更新中参考青稞品种。

表5 几个青稞品种灰色关联度分析结果

3 结论与讨论

生育期的长短是作物生长发育的一个重要指标，与干物质的积累密切相关，既影响作物在当地能否完成整个生育期，又影响生产性能，同时在一定程度上还影响经济效益[17]。随着海拔升高气温降低，作物普遍会出现生育期延长[18]，6个青稞品种在浪卡子县均能正常成熟，表明这6个青稞品种能基本适应浪卡子当地环境，完成作物生长发育。但由于浪卡子县海拔高，光温条件改变，影响了青稞的生长发育和作物生理生化进程，不能快速实现营养物质向生殖器官的快速转移，5个青稞新品种千粒重较‘浪卡子当地品种’都低，这与海拔高度增加对水稻产量影响结果一致[19-20]。

青稞为禾本科小麦族大麦属的一种禾谷类作物，其营养丰富，具有高蛋白、高纤维素、高维生素、低脂肪、低糖“三高两低”的特点，符合现代饮食结构需求[21-22]。青稞加工的糌粑中蛋白质、纤维素、维生素的含量相对较高，脂肪、糖含量相对较低，氨基酸、矿物质以及微量元素种类丰富，能促进肠道代谢，降低人体胆固醇水平，增强人体免疫功能[23]，是藏区农牧民赖以生存的主要食粮[24]。青稞籽粒营养品质（粗淀粉、蛋白质和β-葡聚糖）与品种和产地因素有关，对6个青稞品种在浪卡子试种后籽粒品质测定，除‘隆子黑青稞’外其他4个青稞新品种粗淀粉含量都较‘浪卡子当地品种’有不同程度提高；除了‘藏青690’外，4个青稞新品种籽粒中粗脂肪含量较‘浪卡子当地品种’提高；除藏青17外，4个青稞新品种籽粒β-葡聚糖较‘浪卡子当地品种’籽粒中β-葡聚糖降低，这与其他学者研究发现不同青稞品种、不同产地青稞中淀粉、蛋白质和β-葡聚糖含量不同的结果一致[25-28]。

随着藏区畜牧业的发展，饲草短缺成为西藏畜牧业可持续发展的第一限制性因素[29]。青稞作为粮饲兼用作物，秸秆是西藏地区不可或缺的饲草，能够为牛羊生长提供机体所需的基本能量及养分[30-31]。5个青稞新品种平均可溶性糖、粗脂肪含量较‘浪卡子当地品种’有所提高，粗纤维含量较‘浪卡子当地品种’有所降低；但秸秆中木质素和蛋白质含量波动变化。

本研究主要研究了几个青稞新品种在高海拔的浪卡子县的适应性，植株株高与生物量成正比，除‘T28’外其他4个青稞品种株高均高于‘浪卡子当地品种’，青稞生物产量居前3位的品种分别为‘喜拉23’(9239.50 kg/hm2)、‘隆子黑青稞’(7135.75 kg/hm2)、‘藏青17’(5678.00 kg/hm2)；籽粒产量居前3位的品种分别为‘藏青17’、‘喜拉23’、‘藏青690’。‘喜拉23’、‘藏青17’能适应浪卡子的生态环境，能取得较稳定的生物产量和籽粒产量，青稞籽粒营养品质和秸秆饲草品质也较好。但关于海拔高度等不同生境对同一品种青稞的产量和品质的影响，将在以后进行分析和研究。