蔣 云,杰 布,唐力為,張 潔,趙麗華, 郭元林,貢布扎西,林長彬,宣 樸
(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所,四川 成都 610061;2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所,西藏 拉薩 850032; 3.攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院,四川 攀枝花 617000;4.干熱河谷特色生物資源開發(fā)四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 攀枝花 617000; 5.西藏農(nóng)牧學(xué)院,西藏 林芝 860000;6. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,四川 成都 610066)
世界范圍內(nèi),有7000多種植物用于食品和農(nóng)業(yè)中,但“養(yǎng)活”整個世界的卻只有30種,這30種植物為全世界提供了95%的植物來源的卡路里和蛋白質(zhì)。除這30種作物外,其他一些未被充分利用的植物物種被發(fā)現(xiàn)具有潛在用途,能夠?yàn)槿祟悗砭薮蟮睦鎇1]。藜麥即屬于此類作物之一,它在南美洲安第斯山地區(qū)有超過7000年的種植歷史,是古代印加民族的主要糧食作物之一。
藜麥(Chenopodimuquinoawilld,2n=4x=36)又稱藜米、南美藜、昆諾阿藜等,為莧科(Amaranthaceae)藜亞科(Chenopodiaceae)藜屬(Chenopodium)一年生雙子葉植物,原產(chǎn)于南美洲,性喜強(qiáng)光,生態(tài)適應(yīng)型豐富,從海平面到4000m海拔山地或高原均有分布,且以高原分布為主。藜麥根系發(fā)達(dá),呈網(wǎng)狀分布,耐鹽堿能力強(qiáng),株高0.6~3.0m不等,受環(huán)境影響較大,莖桿具分枝,分枝特性與基因型和栽培措施密切相關(guān)。葉片掌狀,互生,頂部退化為細(xì)長狀,通常具短絨毛?;ㄐ虺蕡A錐形,長度30~100cm,著生于植株或分枝的頂部,花序具一至三級分枝,小花多著生于二、三級分枝,少數(shù)種質(zhì)小花直接著生于一級分枝。莖桿、葉片、花序色彩豐富,呈綠色、黃色、橙色、紅色、紫色等?;ㄐ蝽敹说男』ㄒ话銥橥耆?,每朵小花具有5個雄蕊和1個雌蕊,其他部位的小花大多為雌花,常異花授粉,自然異交率為10%~17%左右。果實(shí)為瘦果,藥片狀,直徑約1.5~3mm左右,千粒重約1.5~4g左右,具有果皮和種皮,富含皂苷,色彩豐富,多為白色、黃色、紅色和黑色,食用前須除去果皮,籽粒顏色一般為白色或黑色。藜麥生育期約90~120d左右,產(chǎn)量100~300kg/667m2左右,高產(chǎn)栽培可達(dá)400kg以上,除籽粒外,嫩葉還可作葉菜食用,莖桿可用作牲口飼料[2-4]。
藜麥不屬于禾本科,因此被稱為“假谷物”,其營養(yǎng)物質(zhì)主要貯于籽粒外胚乳、胚乳和胚中,富含蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分,藜麥蛋白質(zhì)含量為12%~23%左右,富含有人體必需的8種氨基酸,并且凈消化率、凈利用率顯著高于其他谷物,是人類優(yōu)秀的蛋白質(zhì)來源。藜麥脂肪含量6%左右,其中油酸含量占總脂肪的24.8%,亞油酸含量則高達(dá)52.3%,組成和玉米油、大豆油相似,是一種健康油脂。藜麥淀粉含量60%左右,主要以D-木糖和麥芽糖組成,升糖指數(shù)35左右,是糖尿病人的理想食品。同時,藜麥還是膳食纖維、多酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)的良好來源,具有促進(jìn)人體健康的作用。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)將藜麥視為可滿足人體基本營養(yǎng)需求的單體糧食作物,推薦其為最適宜人類的全營養(yǎng)食品,并將2013年設(shè)為國際藜麥年,旨在讓全世界重新認(rèn)識這一古老的作物。鑒于其較全面的營養(yǎng)特性,美國航天局(NASA)將藜麥列為外太空空間的理想“太空糧食”。[5]。
隨著藜麥的營養(yǎng)價值逐漸為人們所認(rèn)識,很快成為了全球熱門的研究對象,近年來國內(nèi)育種研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅速。目前藜麥的產(chǎn)品形態(tài)主要有藜麥米、藜麥代餐粉、藜麥沙拉、風(fēng)味飲料、預(yù)煮藜麥片、藜麥面條、藜麥爆米花等。
1987年,西藏農(nóng)牧學(xué)院在我國首次成功引種藜麥,藜麥在西藏適應(yīng)性好,產(chǎn)量可達(dá)5250kg/hm2。2008年,山西省率先實(shí)現(xiàn)了藜麥的規(guī)?;N植,高產(chǎn)栽培試驗(yàn)產(chǎn)量可達(dá)8100kg/hm2。目前,我國山西、吉林、青海、西藏、甘肅、河北、內(nèi)蒙古等省種植規(guī)模較大,黑龍江、四川、山東、江蘇、貴州、安徽等省也開展了不同規(guī)模的藜麥引種、栽培研究[6]。
近年來,藜麥在我國發(fā)展迅速。其中,山西省是藜麥產(chǎn)業(yè)大省,主要集中于靜樂縣,2012年該縣種植面積為86.67hm2,2015年發(fā)展至1000hm2以上,生產(chǎn)規(guī)模位列世界第3。其次為吉林省,2015年主辦了首屆中國藜麥產(chǎn)業(yè)(長春)高峰論壇。青海省地理環(huán)境也極適合藜麥生長,柴達(dá)木地區(qū)所產(chǎn)藜麥品質(zhì)優(yōu)良,產(chǎn)量可達(dá)6000kg/hm2[7]。四川省在成都、阿壩、甘孜、涼山、攀枝花市等地試種藜麥均獲得了成功,但尚未形成規(guī)?;a(chǎn)。
安第斯山高原和智利南部海岸被認(rèn)為是藜麥的兩大多樣性中心。藜麥經(jīng)過多年馴化選擇,含有豐富的遺傳多樣性,對不同的生態(tài)環(huán)境具有廣泛的適應(yīng)性,包括相對濕度(40%~88%),海拔高度(0~4000m),年降雨量(150~1500mm)和溫度(-8~38℃),且具有較強(qiáng)的耐鹽堿力。目前我國種植藜麥的地區(qū)普遍海拔較高,藜麥種質(zhì)以高原適應(yīng)型為主,該類型喜光照,不耐澇和濕,能夠忍耐0℃左右的低溫,但開花期遇35℃以上高溫則結(jié)實(shí)率不同程度降低,需水期主要是苗期和花期-乳熟期,其余時間對水份要求不高,尤其是灌漿中期以后不能有太多降水,否則穗發(fā)芽風(fēng)險較大。
四川省與安第斯山高原類似的區(qū)域集中在青藏高原東緣-橫斷山脈部分,主要包括川西北高原和川西南山地區(qū)域。其中川西北高原主要包括甘孜州(瀘定縣除外)、阿壩州(紅原縣除外),涼山州的木里、鹽源、美姑的部分地區(qū)和雅安市寶興縣部分地區(qū),以上區(qū)域凡屬于高原季風(fēng)氣候或溫帶-寒溫帶-亞寒帶季風(fēng)氣候的區(qū)域便適宜栽培藜麥,即夏季溫和,冬春寒冷,干濕季明顯,雨熱同季、日照充足、年均降雨量通常為600~800mm,絕對無霜期大于110d。通常情況下,該區(qū)域中適宜種植青稞的地區(qū)便適合種植藜麥。目前,該區(qū)域內(nèi)阿壩州馬爾康市(海拔2600m)、甘孜州康定市(海拔2500m)小規(guī)模試種取得了成功,其產(chǎn)量性狀突出,病蟲害較少,但不抗倒伏,需要進(jìn)一步完善栽培技術(shù)。
川西南山地屬于亞熱帶高原/季風(fēng)/干熱河谷氣候,立體差異明顯。高山及亞高山地區(qū)冬季干寒漫長,夏秋濕潤涼爽,日照充足,和青藏高原東緣-橫斷山脈部分氣候類似但降雨更多,藜麥適宜在1年1熟區(qū)域種植,目前在攀枝花市鹽邊縣格薩拉鄉(xiāng)(海拔2600m)小規(guī)模春播藜麥取得了成功,但早熟藜麥品種(生育期3~4個月)成熟期恰逢雨季,易引起穗發(fā)芽,產(chǎn)量較晚熟品種低。中山及中低山地區(qū),日照充足,冬干暖夏潤涼,日溫差大而年溫差小,干、雨季節(jié)分明而四季不分明,通常實(shí)行1年2熟或2年3熟制,該區(qū)域適宜多種作物生長,是發(fā)展各種農(nóng)業(yè)的理想之地,該區(qū)域可根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣發(fā)展藜麥種植,例如煙草收獲后種植一季秋播藜麥。在越西縣、攀枝花市仁和區(qū)平地鎮(zhèn)(海拔1800m)小規(guī)模試種取得了成功。攀西干熱河谷區(qū)可在雨季來臨后進(jìn)行播種,以避開旱季的高溫天氣。
盆周山區(qū)氣候溫和,降水充足,具有云多、濕度大、陰天多的特點(diǎn),該區(qū)域種植高原型藜麥面臨空氣濕度大、日照不足的問題,因此種植區(qū)域應(yīng)盡量選擇日照較好的中山地段。同時需要篩選或培育耐濕性好和寡光照的品種以適應(yīng)該地段的氣候特點(diǎn)。該區(qū)域尚未無種植報道。
盆地內(nèi)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,冬暖夏熱,無霜期長,雨熱光同季,但日照較少,濕度較大,旱澇交錯。我國大部分藜麥種質(zhì)為高原適應(yīng)型,濕度大時易感病,怕澇,夏季高溫易導(dǎo)致雄花不育,這種類型不太適宜在該區(qū)域種植,表現(xiàn)為年度間不穩(wěn)定,目前該區(qū)域在郫縣、新都、金堂等地試種基本取得了成功,但也有失敗的年份。需要篩選或培育耐濕性、耐高溫和抗病性強(qiáng)的種質(zhì)從而適應(yīng)盆地的氣候特點(diǎn)。
藜麥作為一種適宜高海拔地區(qū)種植的作物對四川省具有積極的意義。四川省位于青藏高原的過渡地帶,海拔大于2500m的地域廣大,這些區(qū)域大多農(nóng)業(yè)落后,適合高原種植的糧食作物種類極少,引進(jìn)藜麥可以豐富高原糧食作物類型。藜麥營養(yǎng)構(gòu)成全面,對高海拔落后地區(qū)的貧困人群的營養(yǎng)攝入是一個很好的補(bǔ)充。藜麥經(jīng)濟(jì)附加值高,開展藜麥的商品化生產(chǎn)能增加農(nóng)民收入。
盡管國內(nèi)對藜麥的栽培和營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了大量研究,但藜麥種質(zhì)資源在四川省不同地區(qū)的栽培適應(yīng)性、品質(zhì)和產(chǎn)量均有待進(jìn)一步研究。此外,藜麥還存在穗發(fā)芽、倒伏、感病等不利性狀有待進(jìn)一步研究和解決。藜麥苗期生長緩慢,田間雜草易影響其生長發(fā)育,但藜麥本身對常見市售除草劑均非常敏感,雖通過地膜覆蓋可暫時解決,但會提高生產(chǎn)成本,造成環(huán)境污染,如何高效控制田間雜草的問題有待解決。藜麥?zhǔn)斋@、脫粒機(jī)械化有待進(jìn)一步完善,機(jī)械脫粒中因缺少專用機(jī)具,獲得的毛糧雜質(zhì)較多,且國內(nèi)藜麥聯(lián)合收獲機(jī)的清選效果還不夠理想,存在著清選不徹底、含雜率高等問題。市場方面,藜麥屬于新興的健康食品,目前,藜麥的消費(fèi)主要集中于歐美日等發(fā)達(dá)國家,中國消費(fèi)者了解的不多,藜麥作為一種營養(yǎng)、健康的食品還沒有進(jìn)入到人們的日常膳食中,市場尚未成熟,市場發(fā)展前景廣闊。
針對四川省的氣候特點(diǎn)引進(jìn)和篩選適合的藜麥品種。四川省處于我國地理第二階梯,地形復(fù)雜多樣,其中高海拔地區(qū)適宜我國大部分的藜麥種質(zhì)生長,根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行品種篩選和栽培技術(shù)研究即能夠初步推廣應(yīng)用。但濕潤寡照的山區(qū)和四川盆地內(nèi)需要進(jìn)一步擴(kuò)大引進(jìn)智利南部海岸藜麥多樣性中心的種質(zhì)資源,發(fā)掘抗病、耐花期高溫、耐濕的資源,通過篩選和系統(tǒng)選育,培育適宜的品種并形成相應(yīng)的栽培技術(shù)。雜草控制方面,一方面可引進(jìn)或研發(fā)新型除草劑,一方面可開展抗草甘膦轉(zhuǎn)基因藜麥的技術(shù)儲備工作。機(jī)械化收割和加工方面,一方面注意選擇花被包裹松緊適度易脫粒的品種用于生產(chǎn),一方面進(jìn)行藜麥脫出物的空氣動力學(xué)和物料性質(zhì)研究,完善藜麥?zhǔn)斋@和清選設(shè)備。加強(qiáng)商業(yè)宣傳,隨著中國的快速發(fā)展,中國龐大的人口基數(shù)和人民群眾對健康食品的需求會讓中國成為超越發(fā)達(dá)國家的藜麥消費(fèi)大國。因此,四川省可以在適宜地區(qū)發(fā)展藜麥產(chǎn)業(yè),以滿足未來市場需求。