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长江中下游地区荞麦研究现状、存在问题及对策

2022-12-13刘荣甫刘燕敏王全友马小凤

农业科技通讯 2022年10期
关键词:苦荞荞麦黄酮

陈 欣 刘荣甫 刘燕敏 王全友 马小凤

(泰兴市农业科学研究所 江苏 泰兴 225433)

荞麦为双子叶纲蓼科荞麦属植物,单体全营养小宗作物,原产于中国,距今已有2 000多年栽培历史。我国荞麦栽培面积和总产量一直居世界第二位[1]。荞麦是重要的药、食、饲多用的作物,中国西南地区荞麦属植物种质资源丰富,是国际公认的起源中心[2]。我国是世界上荞麦种类最多的国家,目前全世界发现并报道的就有20多个种,近年中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队在四川省凉山彝族自治州发现了蓼科荞麦属一个新种,该新种被命名为长花柱野生荞麦(Fagopyrum longistylum M.Zhou & Y.Tang)[3],是异型花柱中唯一的单型花荞麦种,即仅有长花柱(短雄蕊)型花,且该种自交亲和,打破了传统上对荞麦属花型的认知。此种的发现为荞麦产量育种和荞麦属起源驯化提供了重要的材料基础,也为植物花型进化和自交亲和性研究提供了重要的基因资源。

长江中下游地区(湖北省、湖南省、江西省、安徽省、江苏省和浙江省)在全国荞麦生态区划上属于南方秋冬荞麦区[4-6],目前长江中下游地区共计268份种质资源保存于中国农业科学院种质资源库长期库[7],其中湖北省保存71份甜荞和35份苦荞,湖南省保存9份甜荞和4份苦荞,江西省保存57份甜荞和2份苦荞,安徽省保存85份甜荞和5份苦荞。江苏省荞麦常年种植面积3.3万hm2,总产量4万t[8],其栽培面积和总产量在南方秋冬荞麦区中种植面积相对较大,产量相对较高。

1 研究现状

1.1 荞麦栽培

长江中下游地区荞麦栽培研究主要集中在播种期与播种量、肥料管理、病虫草害防治等方面,江苏省探索荞麦轻简栽培技术、防倒伏等技术,并推广“鲜食花生+荞麦+甜豌豆”“大葱-春荞麦”等高效种植模式。湖南省探索出“猕猴桃+苦荞”套种模式,经济效益达21 225元/hm2。

选择优良且适应当地环境的荞麦品种是保证荞麦高产稳产的前提条件。长江中下游地区江苏省中部春播荞麦一般在3月中下旬选择高产优质大粒品种播种,播种量为60~75 kg/hm2[9],春播荞麦宜早不宜晚,延迟西农T1351春播播期,其花期长、生育期缩短,产量等表现为先增加后下降的趋势[10]。秋播荞麦一般在8月中下旬选择高产优质的小粒品种,播种量30~45 kg/hm2[9],主要以撒播方式进行播种。在长江中下游地区湖南省沅江地区9月中旬播种。胡积送等[11]通过对8个荞麦品种(3个甜荞品种,5个苦荞品种)进行引种比较试验,发现安徽地区引进的3个甜荞品种不适于在本地推广,而九江苦荞和晋荞2号适宜在本地推广种植。

适宜的的种植密度和施肥水平相配套能使荞麦获得理想的群体结构和植株性状,从而获得高产。江苏地区苏荞2号春播高产的最适密度为150万株/hm2,高效复合肥最佳施用量为375 kg/hm2[12]。常庆涛等[13]合理施用氮磷钾复合肥对春荞麦大面积生产具有重要的作用,江苏地区春荞麦施用43%氮磷钾复合肥后,春荞麦的农艺性状和经济性状均显著提高。荞麦需肥期喷施微生物菌肥能有效地促进荞麦的生长,增加荞麦的结实率、千粒重,显著提高产量,其中通过“菌肥拌种+叶面喷肥+根部追肥”处理,其产量较高,“菌肥拌种+叶面喷肥”处理和“菌肥拌种+叶面喷肥”处理次之,菌肥拌种产量最低[14]。在生物菌肥拌种和喷施的基础上和在一定施氮范围内,春荞麦的产量、农艺性状与氮肥的施用量呈正相关,全生育期也随氮肥施用量的增加而延长[15]。郭兵等[16]通过研究品种与肥料对荞麦生长发育及产量的影响发现,菜籽饼有机肥有利于提升榆荞3号的形态指标及在沅江地区的适应性和产量。

病虫草害防治对荞麦生长发育有重要的影响。荞麦在播后芽前施用960 g/L异丙甲草胺乳油900~1 200 mL/hm2兑水750 kg均匀喷雾防除杂草[9]。通过轮作换茬、深翻土壤等农业防治方法、杀虫灯等物理防治方法、生物天敌等生物防治方法和化学药剂喷施等化学防治方法防治病虫害。

1.2 荞麦育种

长江中下游地区,20世纪80年代江西省选育出九江苦荞[17],湖南省自主研发选育出凤苦1号、凤苦2号、凤苦3号和塘湾2号[18]。“十二五”期间,江苏省从地方品种泰兴荞麦原始群体中选择优良单株,经过多次混合选择而育成的高产优质抗逆性强的荞麦小粒新品种苏荞1号[19]。又以威甜1号为母本、纯甜4202为父本进行杂交选育出高产、优质、抗倒伏的荞麦大粒新品种苏荞2号[20]。

1.3 荞麦制品

随着对荞麦营养价值和保健功能的深入探究,荞麦产品和功能制品不断被大量开发,长江中下游地区目前主要有以荞麦面、荞麦碗团等为主的荞麦地方特色传统食品;以荞麦萨其马、荞麦酥等为主的荞麦休闲食品;以荞麦酒、荞麦茶等为主的荞麦饮品;以荞麦芽菜、荞麦苗菜等为主的荞麦蔬菜;以荞麦壳枕、荞麦保健床垫等为主的荞麦日用品;以苦荞黄酮、苦荞麸皮粉等为主的荞麦功能配料。

2 存在的问题

2.1 种植分散、粗放,配套栽培措施有待加强

荞麦多种植在一些气候恶劣、土壤贫瘠、干旱少雨的地区,环境条件(尤其是气候因素)是造成荞麦播种面积不稳定的主要原因,长江中下游地区荞麦近10年栽培研究主要集中在播种期与播种量、肥水管理、病虫草害防治等方面,缺乏外在环境条件对荞麦栽培影响的精深研究。荞麦种植分散且绝大多数栽培品种为地方品种,管理十分粗放、面积不稳定、不成规模。除江苏省和湖南省报道并推广的高效绿色栽培模式外,其他省份暂未见荞麦轻简化绿色栽培技术创新与应用报道。

2.2 品种少且混杂退化,育种水平相对薄弱,野生资源利用率低

长江中下游地区荞麦品种选育相对较少,育种水平相对薄弱。湖南省和江西省大部分品种为20世纪80年代遗留品种,有些品种混杂严重且品种性能退化,品质差、抗逆性低、适应性弱、单产水平低。

野生荞麦(金荞麦)资源利用率不高。任奎等[21]通过对中国野生金荞麦种质资源的调查与收集发现,长江中下游地区为野生荞麦(金荞麦)遗传类型单一区,其中湖南省湘西州龙山县、长沙市宁乡县和浏阳县,湖北省十堰市房县、神农架林区、宜昌市兴山县、恩施州巴东县和宣恩县,江西省宜春市铜鼓县和宜丰县、景德镇市浮梁县、上饶市婺源县,安徽省黄山市休宁县、宣城市绩溪县和郎溪县、六安市金安区、霍山县和金寨县,浙江省湖州市安吉县均发现金荞麦种质资源,但并未充分利用,充分发挥价值。

2.3 荞麦制品加工工艺相对滞后

长江中下游地区大多数荞麦制品停留在粗加工阶段,加工工艺滞后,黄酮和多酚的保存率低。荞麦中的黄酮及多酚具有营养价值和保健功能,其损耗和变化在荞麦制品工艺优化中至关重要,目前在对荞麦制品的研究中,缺乏对加工过程中黄酮及多酚的损耗变化研究,缺乏在荞麦发酵酒、醋制品的过程中,对酒中微生物黄酮等生物活性物质的利用研究。

3 发展对策

3.1 加强荞麦配套栽培措施研究

进一步深入探索外在环境条件和荞麦种内在条件对荞麦生长发育的农艺性状和经济性状的影响,制定合理的栽培措施,优化荞麦高效绿色种植模式,深化配套栽培技术,在荞麦种植优势区建立品种示范基地,开展新品种、新技术的示范与推广工作。

3.2 加快新品种选育

利用多种育种方式,提高育种水平,改良品质,满足市场需求。以杂交优势育种为主,其他各种育种方法为辅,综合利用多种育种方法选育丰产稳产、抗逆性强、适应性好、品质高的新品种。长江中下游地区有丰富的野生荞麦(金荞麦)资源,加强这些荞麦资源的考察、收集与鉴定,建立野生荞麦资源圃,积极探索野生荞麦与栽培荞麦的远缘杂交,克服荞麦属的杂交不亲和性,进行栽培荞麦的性状改良,改善当前荞麦在丰产性、适应性、稳定性的低水平现状。

3.3 推进荞麦制品加工工艺研究

优化荞麦制品制作工艺,提高黄酮和多酚的保存率,充分发挥荞麦制品营养价值及保健功能。深入研究荞麦制品加工过程中黄酮及多酚的损耗变化以及荞麦发酵酒、醋制品的过程中,酒中微生物对黄酮等生物活性物质的利用,精深加工荞麦制品使其成为高价值的食品。强化荞麦制品半成品加工,发挥荞麦制品市场潜力。

4 发展建议

长江中下游地区各省份根据自己实际情况在优势产区规模化、精细化种植各省份相对优势品种;探索高效绿色栽培模式;开展杂交优势育种、远缘杂交育种、甜荞自交不亲和性研究;加快荞麦制品工艺的技术创新和荞麦加工机械等配套升级,进一步拓展荞麦制品的产业链。

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