荞麦种植技术研究※

●户雪妹 罗 蕊 张春华 霍玉淼 梁啸天 尹明达 王志妍 黄凤兰，3※※

（1.内蒙古民族大学生命科学与食品学院 内蒙古 通辽 028000；2.通辽市农牧科学研究所 内蒙古 通辽 028000；3.内蒙古民族大学蓖麻育种国家民委重点实验室 内蒙古 通辽 028000）

荞麦（Fagopyrum esculentumMoench∙），别名净肠草﹑乌麦﹑三角麦，是蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum）一年生草本植物。荞麦起源于中国，种植历史悠久。我国种植的荞麦品种主要有普通荞麦（甜荞）和鞑靼荞麦（苦荞），二者在外形﹑口味和营养价值上均有不同。荞麦被称为“21世纪人类的健康食品”，具有降血压﹑降血糖﹑降血脂的功效，有着很好的营养保健价值和食疗功效，也是国际粮农组织公认的优秀食药兼用粮种，被赋予“五谷之王”的美誉。大量研究表明，荞麦皮中黄酮类化合物如芦丁﹑牡荆素﹑槲皮素﹑异荭草苷和金丝桃苷等的含量明显高于谷物[1]。有研究报道，在荞麦中通过MeJA诱导上调表达FtGT1基因，提高了黄酮类化合物的合成代谢，能够抵御生物与非生物胁迫，较高含量的黄酮类物质赋予了荞麦消炎﹑祛痰以及抗菌等功效，具有较高的经济价值[2]。

因荞麦种子富含淀粉，可作为禾本科谷物食用，所以荞麦也被称作伪谷物，荞麦栽培属伪谷物栽培，生长速度快，生长周期短。同时，作为许多作物的前茬作物，荞麦还能很好地覆盖土壤，抑制杂草。此外，荞麦能够从土壤中吸收磷化合物和其他营养元素，分解后可释放给后续作物，这是大多数作物无法实现的，因此荞麦被广泛应用于前茬作物[3]。

虽然荞麦具有较高的经济价值，但目前被广泛种植的荞麦品种产量较低，不利于荞麦种植的大面积推广，严重抑约了荞麦的产量。为促进荞麦的种植推广工作，充分提高其经济价值与效益，应该在种植荞麦过程中明确荞麦的种植要求，努力提高荞麦种植技术，切实加强病虫害防治，大胆采用人工智能，利用分子技术，改善贮存方式[4]。只有对荞麦的种植技术不断进行改良，才能有效提高荞麦的经济价值。

1 荞麦生物学特性

1.1 温度

荞麦比较适合在温暖的环境中生长，当荞麦发芽时，会出现一根细根，子叶（初叶）留在种子内。在荞麦发芽过程中，随着萌发时间和萌发温度的增加，小根长度也会增加[5]。赵丹[6]经过研究认为，温度在16∙5℃和20∙2℃时，最适宜荞麦种子的萌发。这主要是因为在20∙2℃下萌发的荞麦小根较长，导致了较高的麦芽损失。播种后大约5 d出苗，出苗期温度适合控制在15～30℃，荞麦的生长需要在10℃以上的温暖条件下，在18～22℃生长得最好，积温适合在1100～2100℃。涂友发[7]研究发现，在荞麦开花结果阶段最适宜的温度是15℃，期间要保证光照充足。一旦达到25℃以上，就会使生长受限﹑结果变慢，荞麦不喜低温，因此在霜冻之前应该保证荞麦能够成熟并收获。

1.2 水分

荞麦抗旱能力较弱，充足的水分在荞麦生长过程中尤为重要，但在不同生长阶段对水分的要求不同。高瑞红等[8]研究发现，为保证出苗率，需要在种子萌发阶段吸收自身重量50%的水分，随着出苗后植株的生长，需水量也不断增加，尤其是开花阶段，需要足够的水分供应，才能保证授粉的正常进行，否则会降低结实率和产量。刘伟春[9]研究认为荞麦结果至成熟阶段，整体需水量最多，达到整个生命周期需水量的90%以上。因此，在种植过程中要做好不同阶段的水分供给管理工作，以保证产量和效益。

1.3 光照强度

光照强度也是影响荞麦生长的主要因素，荞麦属喜光农作物，充足的光照可以加快荞麦生长。蒋军锋[10]研究发现，不同品种的荞麦对光照强度的需求不同，晚熟荞麦品种较早熟荞麦品种对光照强度要求更高。付才贵[11]认为荞麦从发芽到开花阶段，特别需要长日照环境，生长速率最快；从开花后到成熟阶段，则需要短日照环境，以使荞麦达到最好的生长发育状态。由此可见，适当的光照强度，可以提高荞麦的结实率和产量。

1.4 养分

荞麦生命力旺盛，但对肥料十分敏感。黑旭明[12]认为荞麦对氮﹑磷﹑钾等各种营养元素都有需求，其中氮元素可以转化成植株内蛋白质和叶绿素等，磷元素能促进呼吸作用和光合作用，还可以促进籽粒形成，提高产量，钾元素可以促进代谢。王兆辉[13]研究认为，施肥要适量，过多的氮肥会导致荞麦生长速度过快，使植株过于粗壮，无法保持植株底部稳定性。若植株摄入含氯的钾肥，还可能导致叶斑病。

1.5 土壤

荞麦对土壤的适应性强，高瑞红等[8]调查研究发现，荞麦更喜欢土层深厚﹑肥沃﹑湿润﹑腐殖质含量高﹑地势稍高﹑排水性好﹑疏松透气的砂壤土地块，不适合低洼易积水﹑透气性差的黏重土壤。

2 荞麦高产技术研究进展

2.1 选种

要选择成本低﹑生长速度快﹑生育周期短﹑适合推广的优质种子。陈庆富[14]培育出比普通苦荞籽粒饱满﹑黄酮含量高﹑适应性更强的多年生苦荞，是多年生金荞麦和苦荞麦杂交后代的品系，该品种再生能力强，产量高，可实现一次栽培，多季收获，产量高达180 kg /667 m2。杨世发等[15]也认为合理选种对于荞麦能否高产影响很大，要选择高产﹑抗性强﹑粒大饱满﹑新鲜完整﹑纯度高的种子。一般在6月下旬播种，最好在种前选择温度高的天气晒种，可有效提高种子活性，抵抗病虫害，进而提高产量。

2.2 整地

通过整地可以促进荞麦生长，提高土壤含氧量，增加土壤活性。丁超等[16]研究认为，结构好﹑透气性强﹑有机质含量丰富的土壤环境更适合荞麦生长，为保证荞麦健壮生长，需进行精细整地，即增加熟土层，优化土壤结构。闫俊英[17]还认为，种植前要进行深耕处理，以保证土壤透气性和保水性，为荞麦生长创造良好的生长环境。

2.3 播种

播种前可进行合理晒种。范世奇[18]研究发现，荞麦的最适播种量为3～4 kg/667 m2，播种前要去除坏种和杂质，可采用撒播﹑穴播或条播的方式，播种后覆盖一层细土，营造出荞麦发芽所需的黑暗条件。

2.4 选茬

连作或重茬会通过破坏根际土壤微环境系统，抑制根冠系统的生长发育，加速衰老，降低荞麦的产量[19]。魏长征[20]研究发现，种植荞麦需要合理轮作倒茬，因荞麦根系会吸收土壤中的磷，连作或者重茬不仅消耗地力，还会引发病虫害。因此，为实现荞麦的高产，采用养地作物为前茬作物最好，例如豆类作物和根茎类作物，以此提高荞麦产量。胡彦君等[3]发现，荞麦较好的前茬作物为豆类﹑马铃薯和玉米，在上述前茬作物地块种植荞麦的产量分别为69∙72 kg/667 m2﹑52∙22 kg/667 m2和 50∙37 kg/667 m2。

2.5 施肥

合理性施肥，对荞麦产量有着显著的提高作用。敬缠琴等[21]采用正交试验对荞麦的最佳施肥量进行分析，试验结果表明，产量居前五位的是处理 N∶P2O5∶K2O=86∶36∶30，N∶P2O5∶K2O=55∙5∶54∙0∶30∙0，N∶P2O5∶K2O=86∙0∶36∙0∶45∙0，N∶P2O5∶K2O=55∙5∶36∙0∶30∙0，N∶P2O5∶K2O=55∙5∶36∙0∶15∙0，折合产量分别为1695∙24，1685∙71，1676∙90，1666∙67，1661∙90 kg/hm2，得出的结论是产量居前五位处理的N﹑P2O5﹑K2O 平均比例为 1∙00∶0∙64∶0∙47。徐松鹤等[22]同样通过正交试验针对不同缓释肥对荞麦产量和品质的影响进行研究，发现施肥用量最佳比例为缓释肥∶有机肥=1∶2，在该比例缓解肥下荞麦中总黄酮﹑芦丁等营养物质最高，可有效提高荞麦的产量和品质。

3 病虫害防治

3.1 植物提取物防治

唐晓慧等[23]利用超声波辅助浸提结合真空浓缩法提取辣椒﹑花椒﹑八角﹑大蒜﹑生姜和葱6种香料植物的乙醇浸提物，试验结果表明，生姜和花椒的乙醇浸提物对荞麦的立枯病病菌的抑制性最强，具有良好的发展前景和商业价值。江兰等[24]还通过试验证明了柑橘类果皮提取物对荞麦立枯丝核菌的抑制作用，结果表明对该菌株抑制性最强的为沙糖桔果皮醇提取物，抑制率高达75∙2%，具有很高的推广价值。

3.2 化学防治

荞麦病虫害的具体化学所治方法[25-29]，见表1﹑表2。

表1 荞麦病害的化学防治

表2 荞麦虫害的化学防治

3.3 农业防治

为提高荞麦产量，农业防治也必不可少。李春花等[30]研究表明，新烟叶有机肥﹑烟草专业有机肥料和烟草叶有机肥料都对荞麦病害的发生具有明显的抑制作用，并且能促进荞麦生长，提高荞麦质量和品质。卢文洁等[31]还认为，播种前用50%多菌灵可湿性粉剂拌种或用硼酸溶液泡种，或在播种前用温水浸泡种子都可有效降低病虫害的发生。

3.4 人工智能

人工智能是未来生物防治发展中的一大趋势。为实现荞麦病害自动化刘晓娟等[32]提出了实时监测的方法，将CNN和图像处理技术进行了结合，试验数据表明，该检测系统的准确率和召回率高达97∙54%和96∙38%。此试验结果充分证明了该方法的可行性和实用性，使人工智能在农业应用方面又迈进了一大步。

4 分子技术

目前，利用分子技术提高荞麦产量的方法发展迅速，为荞麦高产高品质奠定了基础，也为今后的发展提供了思路。丰明等[33]通过正交试验对农杆菌转化因素进行分析，将干旱条件下诱导的调控基因DREB2A导入“辽荞5号”，结果显示该基因在“辽荞5号”中呈现高表达状态，使“辽荞5号”具有了较高的耐旱性。Hossain M[34]研究了添加褪黑激素对植物形态和不同生理活性的影响，通过清除活性氧（ROS）和减轻脂质过氧化来增强对干旱胁迫的耐受性，而外源褪黑激素通过增加光合作用﹑酶促抗氧化剂，维持水分相对含量和水分胁迫下的渗透调节物质，从而防止ROS诱导的氧化损伤，促进植物生长。因此，研究表明外源褪黑激素可以通过增强苦荞麦植株的光合作用和抗氧化防御来加强其抗旱性。Li等[35]从苦荞中分离到一个新的bZIP基因FtbZIP5，利用转基因拟南芥对该基因在苦荞对干旱和盐胁迫响应中的作用进行了研究，结果表明，FtbZIP5作为一种正调控因子，通过ABA依赖的信号通路介导植物对盐和干旱的耐受性，可有效提高荞麦的产量。

5 贮藏

收割后的荞麦要经过晒干或烘干，以减少水分含量，晒干后的荞麦要贮存在通风性良好﹑温度低﹑包装密封性能好﹑防潮防晒的环境中[36]。日常生活中，采用真空袋包装对荞麦的品质能起到很好的保障作用，但是在贮存过程中要严格避光，才能达到理想效果[37]。

6 展望

作为重要的小宗杂粮，荞麦在我国的需求量很大，目前，对荞麦的高产技术大多停留在种植方面，对荞麦抗性基因的研究很少，因此需要通过积累现有知识并与基因组育种方法相结合来实现荞麦的高产。一方面，在研究新型荞麦品种时，既要考虑到生态安全性又要注重食品安全性；另一方面，研究出的荞麦新品种在高产的基础上还要具有广泛的适应能力，才能得到更加广泛的推广和普及。