栽培方式對藜麥苗生物量及營養(yǎng)成分的影響

周學永 楊紅澎 付榮霞 肖建中 李潤青

（1 天津農(nóng)學院食品科學與生物工程學院，天津 300384；2 天津農(nóng)學院農(nóng)學與資源環(huán)境學院，天津 300384；3 天津市黑馬工貿(mào)有限公司，天津 301711；4 山西華青藜麥產(chǎn)品開發(fā)有限公司，靜樂 035199）

藜麥自2011 年在山西省引種成功后，已經(jīng)拓展到10 多個省種植，目前種植面積已達2 萬hm2以 上[1-2]，按產(chǎn)量2.25t/hm2計算，藜麥原糧總產(chǎn)量4.5萬t[3]。藜麥作為糧食作物對氣候條件有嚴格的要求，不適宜在海拔低、溫度高以及雨量充沛的地區(qū)種植，因為藜麥籽粒成熟需要90～150d，在高溫多雨的氣候環(huán)境條件下容易發(fā)生倒伏、授粉困難以及籽粒霉變。因此，目前我國藜麥的主產(chǎn)區(qū)被限定于氣候相對冷涼的西部地區(qū)。

藜麥除了可以當作糧食作物種植以外，也可以當作蔬菜來栽培[4-6]。藜麥出苗40d 以內(nèi)可以直接食用，是一種味道鮮美、營養(yǎng)豐富的蔬菜。有研究表明，藜麥苗的蛋白質、氨基酸、糖、礦物質含量均高于菠菜、小白菜等蔬菜[7]。當藜麥作為蔬菜進行栽培時，隨著生長周期的大大縮短，可以解除原本不利氣候條件對其生長的影響，可以在我國東部省域廣泛種植。此外，藜麥苗的莖葉還可以作為食品原料用于其他食品的加工生產(chǎn)，產(chǎn)生新的附加效益，例如Gawlik-Dziki 等[8]將藜麥葉磨粉后添加到面粉中制作面包，提高了面包的抗氧化性能。因此，開發(fā)藜麥苗蔬菜具有廣闊的發(fā)展前景。然而截至目前，有關藜麥蔬菜栽培的技術研究相對較少。本研究選用大田栽培、大棚栽培、基質栽培3 種栽培方式，探索藜麥苗的適宜栽培條件，以期為新型蔬菜藜麥苗的栽培提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料藜麥種子由山西華青藜麥產(chǎn)品開發(fā)有限公司提供。育苗基質（有機質≥40%，N+P2O5+K2O ≥2%）購自山東省高唐縣億鑫肥業(yè)有限公司。磷酸二銨復合肥料（氮15%、磷5%、鉀20%）購自深圳市芭田生態(tài)工程股份有限公司，復合微生物肥（有機質≥30%，有效活菌數(shù)≥3 億/g，N+P2O5+K2O ≥25%）購自石家莊雙聯(lián)復合肥有限責任公司。

1.2 試驗方法2019 年4 月20 日采用撒播的方式播種，栽培方式有以下3 種。（1）基質栽培：將育苗基質放入長50cm、寬30cm、底部帶孔的塑料托盤內(nèi)，基質厚度6cm，每個托盤播種量0.7g，播種后在戶外生長。（2）大棚栽培：在大棚內(nèi)將土地翻耕，每667m2施用復合微生物肥160kg、磷酸二銨復合肥25kg，播種量3000g/667m2。（3）大田栽培：在大棚以外100m處進行，施肥量和播種量與大棚栽培相同。

1.3 測定項目及方法將以上3 種栽培方式的藜麥苗分別于種植后18d、23d、28d、33d、38d 采摘，藜麥苗取樣時帶根拔出，自來水洗凈泥土，晾干。株高采用游標卡尺測定藜麥苗地上部分的高度，精確至mm；鮮重采用電子臺秤測定，精確至百分之一；藜麥苗在50℃烘箱中干燥至恒重，采用分析天平測定干重，精確至萬分之一。

將采摘的鮮藜麥苗在戶外晾曬1d，然后轉入電熱恒溫干燥箱（50℃）中烘干至恒重，使用粉碎機進行粉碎，得到藜麥苗粉，對以下指標進行3 次重復測定。

蛋白質含量測定稱取0.5g 藜麥苗粉，參考 GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法（第一法），加入0.4g 硫酸銅，6g 硫酸鉀，10mL 硫酸，放入420℃消化爐中，消化80min。取出后將消化管室溫冷卻至常溫，使用全自動凱氏定氮儀測定，記錄蛋白質含量。

還原糖含量測定稱取2.5g 藜麥苗粉，參考 GB 5009.7—2016《食品中還原糖含量的測定》中的直接滴定法（第一法），以次甲基藍作為指示劑，在保持沸騰的條件下，對堿性的酒石酸銅進行滴定，直至藍色褪去，記錄消耗溶液的量，根據(jù)公式進行計算。

粗纖維含量測定稱取1g 藜麥苗粉，參考GB 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》，進行藜麥苗中粗纖維含量分析。

脂肪含量測定稱取2.5g 藜麥苗粉，參考GB 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法（第一法），用過濾紙包裹好藜麥苗粉，放入索式抽提器內(nèi)，使用沸點為80℃的石油醚無間斷回流抽提7h，測定脂肪含量。

2 結果與分析

2.1 栽培方式對藜麥苗株高的影響由表1 可知，栽培方式對藜麥苗株高有較大影響，其中大棚栽培株高最大，基質栽培株高最小，大田栽培的株高介于二者之間。分析原因主要有以下3 個方面：（1）大棚內(nèi)全天溫差變化較小，濕度適宜，光照充足，非常有利于藜麥苗的生長；（2）田間栽培的土壤肥力條件雖然與大棚相同，但戶外的晝夜溫差大，且容易受到刮風、下雨等外界因素影響，故藜麥苗長勢受到影響；（3）基質中氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分不足，不能為藜麥苗提供充足的養(yǎng)分，故生長狀態(tài)不佳，株高最小。

表1 不同栽培方式下藜麥苗的株高 （mm）

2.2 栽培方式對藜麥苗鮮重和干重的影響由表2和表3 可以看出，在3 種栽培模式下藜麥苗鮮重和干重均隨栽培時間的延長而持續(xù)增加，但相對而言，栽培模式對鮮重和干重的增加速度有較大影響。其中大棚栽培的藜麥苗鮮重和干重值最大，大田栽培次之，而基質栽培最小。因此，在初夏溫度不高的季節(jié)，大棚栽培可以使藜麥苗獲得較高的生物量。如果采用基質栽培，則應適當補充氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。

表2 不同栽培方式下藜麥苗的鮮重 （g/100 株）

表3 不同栽培方式下藜麥苗的干重 （g/100 株）

2.3 栽培方式對藜麥苗中蛋白質含量的影響山西藜麥種子的蛋白質含量為14.1%，由圖1 可知，3種栽培模式條件下，隨著生長天數(shù)的增加，藜麥苗干粉中蛋白質含量初期快速增加，至18d 第1 次取樣時，大田栽培條件下蛋白質含量最高（28.26%），而基質栽培條件下蛋白質含量最低（25.71%），這可能與基質中氮元素不充足有關。隨著生長天數(shù)的增加，藜麥苗干粉中蛋白質含量呈緩慢下降趨勢，至38d采收時，大田栽培、大棚栽培和基質栽培3 種栽培模式下蛋白質含量分別下降至17.44%、16.14%和20.66%。

圖1 栽培模式和生長時間對藜麥苗蛋白質含量的影響

在大田和大棚栽培模式中，藜麥苗粉蛋白質含量的下降與生物量快速增加有關，通過一元線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，在大田和大棚栽培條件下藜麥苗干重（表3）與蛋白質含量呈顯著負相關關系（r 大田栽培=-0.9181，r 大棚栽培=-0.9556），表示生物量越高，蛋白質含量越低。這是因為隨著藜麥苗生長速度加快，蛋白質消耗速度增加，進而導致含量逐漸下降?；|栽培條件下藜麥苗干粉質量與蛋白質含量之間未達到顯著水平（r 基質栽培=-0.7745），而且蛋白質含量下降程度也低于大田栽培和大棚栽培，這可能與基質栽培條件下生物量增加遲緩有關。

2.4 栽培方式對藜麥苗中還原糖含量的影響由圖2 可知，隨著生長時間的延長，藜麥苗中還原糖含量持續(xù)增加，生長至38d，藜麥苗干粉中還原糖含量與種子相比增加了0.6～0.7 倍。栽培方式對藜麥苗干粉中還原糖含量有一定影響，總體影響趨勢為大田栽培＞基質栽培＞大棚栽培。

圖2 栽培模式和生長時間對藜麥苗還原糖含量的影響

在生長過程中藜麥苗還原糖含量不斷增加的原因主要與淀粉酶活性增高有關[9-10]。藜麥種子在生長發(fā)育的過程中淀粉酶的活性不斷升高，使種子內(nèi)難以分解的淀粉大分子物質被水解，進而轉化為糊精以及小分子水溶性糖類，提高了還原糖的含量。此外，光合作用也是會導致藜麥苗還原糖含量升高的一個原因。由于大田栽培陽光照射充足，且晝夜溫差相對較大，故有利于糖分的積累。

2.5 栽培方式對藜麥苗中脂肪含量的影響藜麥種子中脂肪含量為6.82%，由圖3 可知，萌發(fā)成苗后脂肪含量迅速下降，至18d 第1 次取樣時，藜麥苗干粉中脂肪含量在1.72%～2.42%之間，此后脂肪含量下降的趨勢變緩。栽培方式對藜麥苗干粉中脂肪含量有一定影響，其中大棚栽培藜麥苗脂肪含量最高，基質栽培藜麥苗脂肪含量最低。

圖3 栽培模式和生長時間對藜麥苗脂肪含量的影響

藜麥種子萌發(fā)后脂肪含量降低主要是由于脂肪作為能源物質被消耗所致。研究表明，種子生長發(fā)育后，脂肪分解成為甘油和脂肪酸，脂肪酸轉化為氨基、羧基和糖類物質，促進植物的生長發(fā)育[11]，而甘油則可轉化為磷酸二羥基丙酮進入糖酵解途 徑[12]，被進一步代謝消耗。本研究發(fā)現(xiàn)，基質栽培的藜麥苗脂肪含量低于大棚栽培和大田栽培的藜麥苗，這可能是由于基質養(yǎng)分不足，加劇了脂肪消耗以補充藜麥苗生長發(fā)育之需的緣故。

2.6 栽培方式對藜麥苗中粗纖維含量的影響如圖4 所示，隨著生長天數(shù)的增加，藜麥苗的粗纖維含量均呈增長的趨勢。生長至18d，藜麥苗干粉的粗纖維含量與種子相比增加了5.5～8.9 倍；生長至38d，藜麥苗干粉的粗纖維含量與種子相比增加了11.64～17.00 倍。栽培方式對藜麥苗干粉中粗纖維含量有一定影響，其中基質栽培藜麥苗粗纖維含量最高，大田栽培藜麥苗粗纖維含量最低。

圖4 栽培模式和生長時間對藜麥苗粗纖維含量的影響

粗纖維是由10 個或以上單體鏈節(jié)的碳水化合物組成的，是植物細胞壁的成分之一，常與半纖維素、木質素及果膠質等成分共存[13]，纖維素的合成是以二磷酸尿苷葡萄糖（UDPG）為底物，通過纖維素合酶的催化而形成葡聚糖鏈[14]。隨著生長時間的延長，藜麥苗植株內(nèi)糖分積累增加，為粗纖維的合成創(chuàng)造了條件。當藜麥苗進入孕穗期后，其莖稈已有一定程度的木質化[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，生長天數(shù)達到38d 時，藜麥苗中纖維素含量已超過19%，口感變差。因此，栽培天數(shù)不宜超過38d。

3 結論與討論

藜麥苗作為一種新型蔬菜具有生長周期短、營養(yǎng)價值高、適應環(huán)境強的優(yōu)點，具有廣闊的開發(fā)前景。本研究對基質栽培、大棚栽培和大田栽培的藜麥苗進行比較分析，為藜麥苗栽培技術的推廣提供了更加實用的借鑒。研究結果表明，大棚栽培可以獲得較高的生物量，同時，蛋白質、脂肪、還原糖和粗纖維含量與大田栽培較接近，是首選的栽培方法。大田栽培具有成本低的優(yōu)勢，但受季節(jié)影響較大，是初夏和夏秋季節(jié)栽培藜麥苗的可行方法?；|栽培由于養(yǎng)分不足，不適合藜麥苗的長期培育，如果采取基質栽培，則應配合土壤營養(yǎng)的補充手段。藜麥苗的適宜栽培時間為23～33d，不宜超 過38d。