新疆伊犁河谷藜麥適應(yīng)性研究初報

姚 慶，西爾娜依，崔宏亮

（新疆伊犁州農(nóng)業(yè)科學研究所，新疆伊寧 835000）

藜麥（Chenopodium quinoa Willd），屬一年生雙子葉植物[1]，又稱奎藜、南美藜等，起源于南美洲安第斯山脈，是印加土著居民的重要傳統(tǒng)糧食作物，被稱之為“糧食之母”[2-3]，其栽培歷史可以追溯到5 000 a前，目前主要分布在南美洲安第斯高原的秘魯、玻利維亞等國[4]。藜麥之所以被全世界關(guān)注，是因為其籽粒富含人體所必需的全部氨基酸，蛋白質(zhì)含量高，可與肉類和奶制品相媲美[5]，富含維生素和礦物質(zhì)以及不飽和脂肪酸和多酚類抗氧化物質(zhì)，且不含麩質(zhì)，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）確定為唯一一種單體植物即可滿足人體基本營養(yǎng)物質(zhì)需求的食物[6]，并推薦為最適宜人類的“全營養(yǎng)食品”[7]。為引起全球?qū)见溕锒鄻有院蜖I養(yǎng)價值的關(guān)注，聯(lián)合國將2013年定為“國際藜麥年”，旨在發(fā)揮其在提供糧食和營養(yǎng)安全、消除貧困以及支持實現(xiàn)千年發(fā)展目標等方面的作用[8]。

藜麥具有豐富的遺傳多樣性以及廣泛的生態(tài)適應(yīng)性和抗逆性，能夠在鹽堿、高寒等逆境下生長，目前發(fā)現(xiàn)在0～4 000 m海拔都有分布[9]，相比于國外，我國對藜麥研究起步較晚且研究較少，起始于20世紀80年代。貢布扎西等[10-12]將藜麥引入西藏，進行了藜麥的生物學特性和營養(yǎng)價值及病蟲害特征等初步研究。由于藜麥在西藏地區(qū)產(chǎn)量不高，常有病蟲害發(fā)生，未能大面積推廣種植。近年來，隨著人們對藜麥的關(guān)注度不斷提高，國內(nèi)科研院所對藜麥在育種、栽培、抗逆性、生產(chǎn)加工等方面開展了相關(guān)的研究工作[13]。自2007年藜麥在山西高海拔地區(qū)試種成功后，在當?shù)匮杆侔l(fā)展[14]，目前，山西、甘肅、吉林、河北、青海等地區(qū)都開始研究藜麥。中國作物協(xié)會提出未來藜麥主糧化，并在2015年召開了首屆中國藜麥產(chǎn)業(yè)高峰論壇[15]。隨著藜麥在育種和栽培技術(shù)領(lǐng)域研究的不斷深入，藜麥在我國將會有更大的發(fā)展空間[16]。

新疆伊犁河谷位于我國天山山脈西部，三面環(huán)山，東西長360km，南北最寬75km，面積5.64萬km2，海拔 600～2 100 m，地處 80°09′～84°56′E，42°14′～44°50′N，屬于溫帶大陸性氣候，是新疆最濕潤的地區(qū)，被稱之為“塞外江南”。伊犁河谷自然條件優(yōu)越，但是種植結(jié)構(gòu)相對單一，以小麥、玉米、水稻等糧食作物為主，其他經(jīng)濟類作物為輔，特色作物在農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革下，生產(chǎn)面積逐年上升，所以，引進新型高效、抗逆性好、多功能的特色作物對伊犁河谷的農(nóng)作物特色產(chǎn)業(yè)具有重要的意義。藜麥具有廣泛的適應(yīng)性，營養(yǎng)價值豐富，但目前尚未有藜麥在新疆種植及適應(yīng)性方面的研究報道。

本研究通過引進藜麥資源，在伊犁州農(nóng)科所開展不同種植密度條件下的適應(yīng)性試驗，旨在探索伊犁河谷藜麥種植的可能性，為伊犁河谷發(fā)展藜麥產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于新疆伊寧市東郊伊犁州農(nóng)業(yè)科學研究所試驗地，該區(qū)年降雨量400 mm，年蒸發(fā)量1 600 mm，年均溫度10.4℃，年日照時數(shù)2 870 h，≥10℃年有效積溫3 500℃，無霜期180 d，海拔650 m，土壤類型為灰鈣潮土，土壤有機質(zhì)含量為1.14%，全氮含量為0.16%，全磷含量為0.14%，堿解氮含量為80.08 mg/kg，速效鉀含量為186.81 mg/kg，速效磷含量為40.17 mg/kg，pH值為8.36。

1.2 試驗材料

供試藜麥品種為JL-1。

1.3 試驗設(shè)計

試驗于2016年進行。4月19日播種，播前精細整地，施足底肥。隨機區(qū)組設(shè)計，重復3次，小區(qū)面積20 m2，行距50 cm，株距分別設(shè)置為：10（LM1），15 （LM2），20 （LM3），25 （LM4），30 cm（LM5）。開溝條播，播種深度2 cm，4～6葉期按照設(shè)置密度間苗，并及時中耕除草，保證全苗。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 種子發(fā)芽率檢測 在室內(nèi)做發(fā)芽試驗，重復3次，檢測其發(fā)芽率。

1.4.2 農(nóng)藝性狀的測定

1.4.2.1 生育期 記錄藜麥播種期、出苗期、分枝期、現(xiàn)穗期、開花期、成熟期，以田間50%以上植株達到對應(yīng)生育時期的標準日期為準[17]。

1.4.2.2 株高及莖粗 每小區(qū)隨機連續(xù)選取5株材料，株高于不同生育期測量其地上部分自然高度，莖粗于不同生育期主莖基部距地面3 cm左右處測量，取平均值。

1.4.2.3 分枝數(shù)及有效分枝數(shù) 每小區(qū)于成熟期隨機連續(xù)選取5株材料，從最貼近地面處到頂端，數(shù)每株分枝數(shù)，將其記為總分枝數(shù)，其中，結(jié)實分枝記為有效分枝數(shù)，取平均值，并計算有效分枝率。

1.4.2.4 全株葉面積與干物質(zhì)積累 在不同生育時期，每小區(qū)隨機連續(xù)取5株材料，在室內(nèi)將莖葉分開，用CI-202葉面積測定儀檢測全株葉面積，然后將其莖葉分裝在牛皮紙袋中，置于烘箱100℃殺青30 min，后于85℃烘干，稱質(zhì)量。

1.4.2.5 倒伏率 成熟期統(tǒng)計每小區(qū)倒伏株數(shù)，計算倒伏率，并取平均值。

1.4.2.6 千粒質(zhì)量 每小區(qū)隨機選取1 000粒種子，稱質(zhì)量，取平均值。

1.4.3 產(chǎn)量測定 成熟期每小區(qū)隨機選取5株藜麥穗，調(diào)查單株粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量，取平均值。

產(chǎn)量=實際密度×單株粒質(zhì)量 （1）

1.5 數(shù)據(jù)分析

制圖、方差分析分別采用EXCEL，DPS軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)發(fā)芽試驗結(jié)果分析

播種前在智能光照培養(yǎng)箱內(nèi)對JL-1品種做發(fā)芽試驗，保證溫度和水分均衡的情況下，藜麥種子3 d后即可發(fā)芽，且發(fā)芽率達到100%。

2.2 不同種植密度下藜麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量分析

2.2.1 種植密度對藜麥生育期的影響 由表1可知，在伊犁河谷氣候條件下，JL-1品種不同種植密度間成熟度不明顯，均在生育期125 d時收獲，表明藜麥在伊犁河谷能夠很好地進行營養(yǎng)生長和生殖生長，最終形成生物產(chǎn)量。

表1 藜麥生育期

2.2.2 不同密度對藜麥形態(tài)特征的影響 不同種 植密度條件下藜麥所表現(xiàn)的農(nóng)藝性狀存在差異（表2）。出苗期和分枝期藜麥農(nóng)藝性狀差異不明顯，現(xiàn)蕾期是藜麥的快速生長期，藜麥株高在該時期明顯增高，莖粗明顯增加；不同密度條件下，藜麥株高、莖粗以及分枝數(shù)差異顯著，密度過小造成植株在分枝期徒長，其中，LM1，LM2成熟期平均株高分別達到 190.4，192.2 cm，莖粗 13.2，13.8 mm，且分枝數(shù)少，有效分枝率低；密度過大，不會造成植株徒長，平均株高達到184.5～186.5 cm，莖粗達到19.6～23.4 mm，倒伏率低，分枝數(shù)相對較多?？傮w來看，種植密度對藜麥生長形態(tài)指標的影響主要在生長中后期。

表2 不同密度藜麥生長形態(tài)特征

2.2.3 不同密度對藜麥葉面積及干物質(zhì)積累特征的影響 分別在藜麥的現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期動態(tài)考察藜麥整株葉面積（圖1）以及干物質(zhì)積累量（圖2），結(jié)果表明，不同密度條件下藜麥葉面積及干物質(zhì)積累差異明顯，LM1密度過小容易造成莖葉徒長，莖稈細弱，分枝明顯少于其他處理，后期通風透光差，基部葉片早衰脫落，葉面積小，光合速率低，導致穗頭小，有效分枝率少，影響產(chǎn)量。LM5密度過大，莖稈強壯分枝多，全株干物質(zhì)積累量最大，為400 g，莖稈粗壯，不易倒伏，但是分枝過長，加上后期分枝穗部質(zhì)量增加，造成分枝折斷比例高。開花期到灌漿期達到藜麥光合作用峰值，為穗部物質(zhì)積累提供光照及養(yǎng)分；成熟期葉片衰落，干物質(zhì)積累量主要集中在藜麥穗部，密度過大，造成前期植株徒長，植株過密，易發(fā)生病害，造成葉片早衰，影響后期生殖生長，穗部結(jié)實率低；密度過小，藜麥個體植株粗壯，分枝發(fā)達，穗部籽粒積累量大，全株干物質(zhì)積累量高。表明藜麥最終干物質(zhì)積累量的高低與其穗部籽粒產(chǎn)量成正比，因此，控制好藜麥的密度是有效提高藜麥籽粒產(chǎn)量、控制倒伏的關(guān)鍵，這與鄧萬云等[18]的研究結(jié)果一致。

2.2.4 不同密度下藜麥產(chǎn)量表現(xiàn) 從表3可以看出，2016年不同密度處理間產(chǎn)量差異極顯著，單株粒質(zhì)量表現(xiàn)為 LM5＞LM2＞LM4＞LM1＞LM3，LM3千粒質(zhì)量高于其他處理，但差異不顯著，理論產(chǎn)量以處理LM2最高，為4 050 kg/hm2，較LM5處理產(chǎn)量高31.96%。由于藜麥灌漿期穗頭營養(yǎng)快速積累，穗頭過重，遇到大風、鳥啄食站立以及莖稈蟲蛀等因素，均可導致藜麥倒伏、減產(chǎn)，實收產(chǎn)量只能達到理論產(chǎn)量的80%左右。因此，控制好藜麥種植的密度，利用群體效應(yīng)，可以有效地降低倒伏率，增加藜麥實收產(chǎn)量。

表3 不同密度處理下藜麥產(chǎn)量表現(xiàn)

3 結(jié)論

藜麥具有耐鹽堿、耐寒、耐瘠薄等特性，適宜在多種環(huán)境下種植，2015年伊犁州農(nóng)科所從內(nèi)地引進藜麥品種并開展相關(guān)栽培試驗研究。從近2 a試驗結(jié)果來看，伊犁河谷氣候條件非常適宜藜麥生長，在不同密度配置下，JL-1全生育期125 d左右，經(jīng)方差分析，各處理間產(chǎn)量差異顯著，最高理論產(chǎn)量達4 050 kg/hm2。

在密度試驗過程中，各處理間JL-1均能正常成熟，通過動態(tài)觀測藜麥生長形態(tài)特征，其株高、莖粗、分枝數(shù)、有效分枝率等差異性主要表現(xiàn)在生長中后期；葉面積在花期差異比較明顯，隨著密度的增加而減小，說明空間及營養(yǎng)競爭會影響植株的生長，合理的種植密度有利于獲得豐產(chǎn)，而葉面積的增加，有利于光合作用的積累，從而影響成穗的大小，且藜麥主要的干物質(zhì)積累主要體現(xiàn)在穗部；不同密度間單株產(chǎn)量差異明顯，密度小的處理植株穗頭相對較大，容易導致灌漿期穗頭過重莖稈折斷，密度大的處理植株穗頭相對較小，不能達到豐產(chǎn)的目的。

本研究結(jié)果表明，在行距50cm、株距15～20cm的條件下（換算成株數(shù)為0.67萬～1.33萬株/hm2）產(chǎn)量較高，說明適宜的種植密度是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵，要獲得確切的種植密度需要進一步開展研究，這對藜麥今后在伊犁河谷推廣種植具有一定的指導意義。

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