藜麦研究进展及发展前景

藜麦(Chenopodium quinoa),苋科藜属植物,原产于南美洲安第斯山脉高原地区,具有大约5000~ 7000年的种植历史,是当地印加人备受推崇的主要粮食作物之一,近些年因为其全面的营养价值和均衡的氨基酸比例以及药用保健价值收到追捧,引起了许多科研工作者的兴趣。为了给科研工作者提供一些研究方向的参考,通过对国内外对藜麦的研究文献进行汇总,归纳了在藜麦的引种栽培、营养成分分析、产品开发利用、遗传谱系研究、抗逆性研究、抗病虫害研究等方面的最新研究进展,提出了一些在研究中尚未解决的问题,如藜麦在低海拔地区产量和品质降低、藜麦的多种药用保健作用、藜麦副产物的利用等,将成为未来研究的重点方向,并分析了藜麦作为一种杂粮作物在中国西北地区的引种栽培以及发展潜力。     

不同藜麦品种农艺性状、产量及品质分析研究

为了筛选出适合山西省静乐县种植和用于功能食品开发的藜麦资源,以8个不同藜麦品种(品系)为试验材料,采用单因素随机区组设计方法,对农艺性状、千粒重、产量和籽粒营养成分进行了测定。结果表明：不同品种(品系)藜麦的农艺性状、营养成分和产量各不相同,差异明显,‘青白藜1号’花期叶片宽(7.56 cm)和茎粗(1.20 cm)值最大,‘黑16-1’蛋白质(16.10%)、膳食纤维(14.60%)含量最高,脂肪(2.70%)和淀粉(54.10%)含量最低,矿物质(8种)和氨基酸(16种)种类最全;‘青白藜1号’和‘陇藜4号’的产量最高,分别为2940.25 kg/hm²和2805.48 kg/hm²。综上所述,‘黑16-1’适合用作开发功能食品的原材料,‘青白藜1号’和‘陇藜4号’适合在山西省静乐县大面积种植。     

藜麦在云南山区两个生态点的适应性评价

为筛选适宜在云南2 000 m海拔的山区种植的藜麦品系,本研究从玻利维亚引进红、黄、黑、白4个籽粒种皮颜色不同的藜麦品系种植于云南拖布卡、小哨2个生态点,通过对4个藜麦品系旺长期植株农艺性状、叶片光合能力、叶片生理性状及籽粒品质和产量等指标的测定与比较分析。结果显示,拖布卡4个藜麦品系的旺长期农艺性状、叶片光合色素指标、叶片生理指标总体高于小哨,2个生态点黄藜麦植株旺长期生长势最好,黑藜麦、红藜麦居中,白藜麦较差,且4个藜麦籽粒的品质指标均存在差异。拖布卡生态点4个藜麦品系的平均公顷产量高于小哨生态点,2个生态点均是黄藜麦产量最高,红藜麦和黑藜麦产量无差异,但他们均显著低于黄藜麦,白藜麦产量较低。因而,黄藜麦、红藜麦和黑藜麦是最适宜在2 000 m海拔范围推广种植的主要藜麦品系。本研究为云南省藜麦种质资源的引进、利用及栽培提供了实验依据。     

不同品种藜麦苗期对海拔变化的生理响应

为研究不同品种藜麦幼苗对海拔梯度变化的生理响应机制,本试验以4个藜麦品种—‘陇藜1号’、‘陇藜2号’、‘陇藜3号’及‘陇藜4号’为材料,选取甘南州临潭县3个不同海拔(2380 m,2580 m,2780 m)分布区为试验地。通过测定幼苗生物量及生理生化指标,分析不同藜麦品种幼苗在不同海拔试验区的生理响应机制,为建立藜麦品种和环境相适宜的评价体系提供参考依据。结果表明,随海拔升高,藜麦叶片叶绿素、可溶性蛋白以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)含量逐渐降低,海拔2780 m最低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)逐渐升高,在海拔2780 m达到最大值;超氧阴离子(O2·-)产生速率呈现先升高后降低的趋势。不同藜麦品种幼苗生物量随着海拔的升高逐渐降低。说明高海拔下太阳辐射强度增大、温度降低,导致藜麦幼苗植株抗氧化酶活性升高以清除多余活性氧(ROS)自由基,使得植株能够适应高海拔环境而正常生长,但生物量较低海拔仍有降低。因此,不同品种藜麦在低海拔地区受到的胁迫较低,虽然在高海拔区域胁迫加剧,但藜麦幼苗可以正常生长并进行干物质的积累。     

漫话农作物（三）——藜麦、大豆、油菜、向日葵、花生

分布 藜麦（学名：Chenopodium quinoa Willd.）又称南美藜、藜谷、奎奴亚藜等，是苋科藜属双子叶植物。原产于南美洲安第斯山区秘鲁和玻利亚境内的“喀喀湖”（Lake Titicaca）沿岸。早在5000～7000年前，藜麦就被安第斯山的居民驯化种植和食用，其籽粒是当地居民的传统主食。在藜麦的滋养下，南美洲的印第安人创造了印加文明，并将藜麦尊为“粮食之母”。藜麦生长在海拔4500m左右的高原上，适宜海拔3000～4000米的高原或山地地区。主要分布于南美洲的玻利维亚、厄瓜多尔、智利和秘鲁境内，在欧洲、非洲与亚洲地区种植越来越广泛，北美也有少量种植。1980年，美国植物学家将藜麦从南美引入科罗拉多州，作为宇航员的日常口粮，并于20世纪90年代以后作为特色农作物，2000年后藜麦开始被营养学家们认可并推荐，被美国、加拿大和欧洲等国引进和栽种。中国于1987年由西藏农牧学院和西藏农牧科学院开始引种试验研究，并于1992年和1993年在西藏境内大范围小面积试种成功。2008年藜麦在山西省呈规模化种植。2014年山西省仅静乐县藜麦种植面积就达到1.5万亩，占山西省藜麦总种植面积的67%，总产量达1250t，成为全球第三大藜麦产地，获得了“中国藜麦之乡”的美称。2014年以来，全国多个省份开始较大面积种植藜麦，其中，种植面积较大的省份有山西、吉林、青海、甘肃以及河北等，目前总种植面积约5万亩。     

EMS诱变对藜麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

为筛选藜麦种子甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的最佳处理条件,本试验以‘忻藜1号’为材料,采用培养皿萌发与营养土育苗的方法,研究了不同EMS浓度(0, 1.4%, 1.6%, 1.8%, 2.0%)和不同时间(50, 100, 150,200 min)诱变处理下,藜麦种子发芽率、出苗率及幼苗脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性等生理指标的变化。结果表明：(1)藜麦的发芽率和出苗率随着EMS浓度的升高和处理时间的增加而下降,且差异显著。当EMS浓度为1.8%、处理时间为200 min时,藜麦发芽率和出苗率最接近半致死量。(2)藜麦叶片中脯氨酸(Pro)含量,随EMS浓度和处理时间的增加而先升后降;随着EMS浓度的增加与处理时间的延长,藜麦叶片中MDA含量总体上均有不同程度的增加;当EMS浓度为2.0%时,藜麦叶片中MDA含量随时间的增加而呈现出先升后降的趋势,且显著高于对照。(3)随EMS浓度和处理时间的增加,藜麦叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性总体呈先升后降的趋势。由此可得,EMS诱变藜麦最佳浓度与处理时间为1.8%...     

不同种植密度对藜麦群体抗倒伏性能及产量的影响

为明确藜麦抗倒伏高产群体的适宜种植密度范围,通过设置品种和密度两因素田间试验,研究了不同种植密度下不同藜麦品种的形态指标、茎秆力学特性、生理指标等的差异及其与群体倒伏率和产量的关系,以期明确藜麦抗倒伏高产群体的适宜种植密度范围。结果表明:藜麦倒伏均发生在灌浆期和成熟期,且随着密度增大群体倒伏率显著增加,陇藜1号的倒伏率明显低于K2。藜麦茎粗、主茎分枝数、单株叶面积、茎秆干质量、穗干质量、单位茎长干质量、茎秆纤维素及木质素含量、茎秆折断力度、压碎强度、穿刺强度、单株粒质量均随着密度增大呈降低趋势,株高、产量随种植密度增大呈先升高后降低的趋势,不同密度处理间的千粒质量无显著差异;除株高和产量外其余指标与倒伏率均呈显著或极显著负相关。在内蒙古阴山丘陵区,藜麦品种陇藜1号和K2实现高产的适宜种植密度分别为15.9,14.1万株/hm~2。     

正宁藜麦栽植的农业气候分析

本文通过2013～2017年正宁县藜麦种植的农业气象观测资料分析,得出正宁藜麦种植以温室育苗进行大田移栽,是获得全苗的最佳途径;其适宜育苗期为4月下旬,移栽期在5月下旬末,收获期以8月中旬末下旬初为宜;影响藜麦生长的气象因子主要是移栽至灌浆期温度,此时温度高,藜麦生长发育进程快;日照能满足藜麦全生育期生长需求;降水对藜麦全生育期生长起负作用,降水过多对藜麦生长不利。因此在正宁县川道地区和临近子午岭林区降水量较多的地方不适宜种植藜麦,而在降水较少的海拔1200米以上塬地和山区气候条件均能满足藜麦的生长。正宁县藜麦从播种到成熟全生育期大约120天左右,≥0℃积温2212～2354℃,日照时数879～970小时,降水量400～500mm。本文虽以正宁为例,但对半干旱半湿润的甘肃省陇东地区藜麦种植区均有较好的借鉴价值。     

山西静乐:藜麦育种有侧重

藜麦是南美洲高原区安第斯山的主粮之一,1980年开始受到美国等发达国家的重视,并开始了对其包括基因序列及食品开发的研究。一件有说服力的事是,美国航空航天局已经对藜麦做了全方位的详细研究,包括未来如何在太空环境里水培藜麦供宇航员食用等太空开发项目。藜麦为何引起发达国家包括美国宇航局如此大的兴趣?道理很简单,人体需要的蛋白质在藜麦中的含量达到14%~22%,并且其均衡含有人体必需的8种氨基酸,被称为全蛋白,这使藜麦成为植物界中最接近完美的食物之一。同时,藜麦中不含麸质,其他营养素也非常理想。但由于藜麦的种质资源中大多数只能用于高山区种植,因此大面积种植一直是个难题。如今,经过几年的不断摸索,我国已经培育出了可以在中西部山区种植的优良品种,并正在向藜麦产业化进军。未来,藜麦作为提供优质蛋白质的成员,一定会被越来越多的人所接受,从而作为食物多样化的一员,走上更多家庭的餐桌。     

钾肥施用量对贫瘠地藜麦产量、蛋白质及倒伏率的影响

为能给土壤贫瘠地区藜麦高产优质种植的钾肥施用管理提供科学依据，研究了不同钾肥量条件下(0、40、60、80、100 kg/hm2)藜麦的干物积累、产量、籽粒蛋白质含量等。结果显示：藜麦干物质累积量随藜麦生长而增大，变化动态可用Logistic方程拟合；干物质累积速度呈先增后减单峰曲线变化规律。出苗55 d开始，施用钾肥处理T1、T2、T3、T4较不施用钾肥处理T0显著提高藜麦株高、茎粗等生长指标及叶绿素含量。施用钾肥延长了藜麦干物质最大积累速率出现时间，施钾量越大则延长时间越长。施用钾肥量为80 kg/hm2的藜麦增产结果最佳，产量高达6519.10 kg/hm2；蛋白质含量最高，为7.81%。综合试验结果，钾肥施用量为80 kg/hm2可作为试验区藜麦栽培种植的最优钾肥施用量。