幾個高寒早熟青稞品種在浪卡子縣的試種研究初探

韋澤秀，彭 君，卓 瑪，楊素濤，邊巴卓瑪，米瑪更才

（1省部共建青稞與牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國家重點實驗室，拉薩 850002；2西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，拉薩 850002；3山南市浪卡子縣農(nóng)牧綜合服務中心，西藏 山南 856000）

0 引言

西藏地處青藏高原腹地，是中國四大牧區(qū)之一。西藏全區(qū)共有74個縣，其中牧業(yè)縣和半農(nóng)半牧業(yè)縣就有37個[1]，在海拔4100～4700 m的高寒地帶也零星或集中連片分布農(nóng)業(yè)種植（主要為半農(nóng)半牧區(qū)），從面積上看其耕地面積占全區(qū)耕地面積的22.2%，僅次于海拔3200～4100 m的溫暖半干旱區(qū)的河谷地帶，是西藏第二大農(nóng)業(yè)區(qū)[2-3]。青稞是該區(qū)域重要糧飼兼作作物，由于該區(qū)域海拔高、無霜期短、作物生長期短，嚴重影響青稞籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量，篩選出適合該區(qū)域的早熟高產(chǎn)型青稞品種，對該區(qū)域品種更新、發(fā)展高寒區(qū)農(nóng)牧業(yè)意義重大。浪卡子縣是典型的高寒半農(nóng)半牧區(qū)，由于無霜期短草場產(chǎn)草量低，農(nóng)作物生育期短，當?shù)厍囡贩N籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量低，品種更新慢，每年需要外調(diào)飼草300 t左右、居民生活用青稞籽粒約50 t，以保障當?shù)剞r(nóng)牧民生產(chǎn)和生活需求。本研究選取近年來選育的幾個高寒早熟型青稞新品種在浪卡子縣進行試種，并對其在該區(qū)域的生態(tài)適應性和產(chǎn)量、品質(zhì)進行評估和分析，篩選出適合該區(qū)域的早熟高產(chǎn)型青稞品種，將為加快該區(qū)域青稞品種更新，促進高寒半農(nóng)半牧區(qū)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展提供重要參考和依據(jù)。

1 試驗設計

1.1 試驗點基本情況

試驗于2019年4—9月在浪卡子縣浪卡子鎮(zhèn)進行，緊鄰羊卓雍錯湖，地理坐標東經(jīng) 90°40′77.58″和北緯28°97′56.13″，海拔4480 m。浪卡子縣屬高原亞寒帶季風半干旱氣候，年平均氣溫2.8℃，年日照時數(shù)2915.3 h，年平均降水量353.3 mm，大于0℃積溫1464.8℃/d；年無霜期45天[4]。土壤為高寒草甸土，0～20 cm土層土壤有機質(zhì)含量3.62%，全氮0.24%，堿解氮128 mg/kg，全磷0.146%，有效磷31.5 mg/kg，全鉀1.76%，速效鉀58.3 mg/kg，pH 8.2。

1.2 供試青稞品種及處理

選擇‘浪卡子當?shù)仄贩N’（由村民提供作為對照品種）、‘喜拉23’（春性早熟品種，河谷農(nóng)區(qū)全生育期105天左右，四棱短芒，白粒，日喀則農(nóng)科所選育，閆寶瑩研究員提供）、‘T28’（春性早熟品種，二棱皮大麥，西藏農(nóng)科院金濤研究員提供）、‘藏青690’（春性早熟品種，河谷農(nóng)區(qū)全生育期102天左右，四棱長芒，藍粒，西藏農(nóng)科院選育）、‘藏青17’（春性早熟品種，河谷農(nóng)區(qū)全生育期102天左右，四棱長芒，白粒，西藏農(nóng)科院選育，唐亞偉研究員提供）‘、隆子黑青稞’（山南隆子縣，海拔4100 m左右，四棱長芒，籽粒紫黑色，劉國一研究員提供）進行試驗，播量300 kg/hm2，行距0.2 m，每個品種播種面積300 m2。

2019年4月10日，根據(jù)當?shù)氐霓r(nóng)事安排進行春播灌溉，4月21日進行耕地、平整，4月22日播種，播種前施底肥復合肥料三銨150 kg/hm（2N-P2O5-K2O:22-16-16，山東臨沂施可豐出品）。田間管理一致，9月20日收割。

1.3 測定指標及方法

2019年9月19日，于青稞蠟熟期在每個小區(qū)隨機選取10～15株植株測定株高、穗粒數(shù)，用1 m2樣方每個小區(qū)隨機選擇3個取樣點，測定樣方內(nèi)成穗數(shù)、1 m2樣方植株鮮重，并將樣品帶回實驗室風干后測定1 m2樣方干重（以此推算生物產(chǎn)量）、并對樣方樣品脫粒測定1 m2樣方經(jīng)濟產(chǎn)量和千粒重，通過麥類作物產(chǎn)量與產(chǎn)量因子關(guān)系探討產(chǎn)量形成的原因[5-6]。

籽粒樣品和秸稈風干樣品粉碎過篩采用凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)[7]、用蒽酮比色法測定淀粉含量、可溶性糖含量[8]，用酶-比色測定法測定β葡聚糖含量[9]、纖維素含量[10]、木質(zhì)素含量[10-11]、粗脂肪含量[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和DPS 9.05軟件進行統(tǒng)計分析，Tukey法進行多重比較(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2019年6個品種在浪卡子進行試種，9月20日均進入蠟熟期，能正常收獲。6個品種在浪卡子縣的生長狀況如下。

2.1 6個青稞品種在浪卡子縣的株高及生物產(chǎn)量

株高是青稞生物量的基礎，6個青稞品種平均株高結(jié)果見圖1。6個青稞品種平均株高60.50～91.09 cm，其中，‘喜拉23’平均株高91.09 cm，顯著高于其他品種(P＜0.05)。5個青稞新品種除了‘T28’外，平均株高都高于‘浪卡子當?shù)仄贩N’平均株高，6個青稞品種平均株高從高到低依次排序為‘喜拉23’、‘藏青690’、‘隆子黑青稞’、‘藏青17’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’、‘T28’。

圖1 6個品種在浪卡子縣的平均株高

6個青稞品種生物產(chǎn)量結(jié)果見圖2。5個早熟青稞新品種在浪卡子縣的生物產(chǎn)量為5318.17～9239.50kg/hm2，較‘浪卡子當?shù)仄贩N’的4357.67 kg/hm2都顯著提高。其中‘喜拉23’的生物產(chǎn)量為9239.50 kg/hm2，較‘浪卡子當?shù)仄贩N’增產(chǎn)112.03%，其次‘隆子黑青稞’生物產(chǎn)量7135.75 kg/hm2，較‘浪卡子當?shù)仄贩N’生物產(chǎn)量增產(chǎn)63.75%。

圖2 6個品種在浪卡子縣試種生物產(chǎn)量

2.2 6個青稞品種在浪卡子縣的經(jīng)濟產(chǎn)量及產(chǎn)量因子

6個高寒早熟品種在浪卡子縣基本能正常成熟，以青稞籽粒產(chǎn)量代表經(jīng)濟產(chǎn)量結(jié)果（見表1）。6個青稞品種在浪卡子縣試種的經(jīng)濟產(chǎn)量為2231.53～3401.29 kg/hm2，經(jīng)濟產(chǎn)量從高到低依次為：‘藏青17’、‘喜拉23’、‘藏青690’、‘隆子黑青稞’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’、‘T28’，除‘T28’品種外，另外4個青稞品種經(jīng)濟產(chǎn)量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’都有不同程度提高。其中，‘藏青17’的經(jīng)濟產(chǎn)量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’增產(chǎn)52.42%，其次‘喜拉23’經(jīng)濟產(chǎn)量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’增產(chǎn)50.05%。

表1 6個高寒早熟青稞品種在浪卡子縣的經(jīng)濟產(chǎn)量及產(chǎn)量因子

從成穗數(shù)來看，‘浪卡子當?shù)仄贩N’顯著高于其他5個品種(p＜0.05)，其他5個品種間成穗數(shù)無顯著差異；平均穗粒數(shù)26.70～41.20粒/穗，5個青稞新品種穗粒數(shù)較‘浪卡子當?shù)仄贩N’品種的穗粒數(shù)有顯著提高(P＜0.05)，其中‘藏青17’和‘喜拉23’的穗粒數(shù)較高；千粒重在各品種間從高到低依次為：‘浪卡子當?shù)仄贩N’、‘藏青690’、‘喜拉23’、‘藏青17’、‘T28’、‘隆子黑青稞’。‘浪卡子當?shù)仄贩N’由于長期的自然適應，在該區(qū)域出苗整齊，形成了較高的群體結(jié)構(gòu)，也能適應當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，作物灌漿充分，籽粒飽滿，但植株矮小，穗頭短小，穗粒數(shù)少影響生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量?！怖?3’、‘藏青17’、‘藏青690’能適應浪卡子的生態(tài)環(huán)境，且取得較穩(wěn)定的生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。

2.3 6個青稞品種籽粒的營養(yǎng)品質(zhì)

對6個青稞品種在浪卡子縣試種的籽粒營養(yǎng)品質(zhì)進行分析，結(jié)果見表2。6個青稞品種粗淀粉含量為51.88%～62.23%，淀粉含量在不同青稞品種間差異較大。其中，‘隆子黑青稞’淀粉含量51.88%較‘浪卡子當?shù)仄贩N’的略低，其他4個品種粗淀粉含量都較‘浪卡子當?shù)仄贩N’有不同程度提高，6個青稞品種粗淀粉含量從高到低依次為‘喜拉23’、‘藏青17’、‘藏青690’、‘T28’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’、‘隆子黑青稞’。

表2 6個青稞品種的籽粒營養(yǎng)品質(zhì)

青稞籽粒中粗脂肪含量為1.60%～3.29%，6個青稞品種籽粒粗脂肪含量從高到低依次為‘喜拉23’、‘藏青17’、‘隆子黑青稞’、‘T28’、‘藏青690’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’。

蛋白質(zhì)的質(zhì)量決定著谷物的食品加工品質(zhì)[13]，6個青稞品種粗蛋白含量為8.72%～11.46%，其中籽粒粗蛋白含量較高的有‘喜拉23’、‘藏青690’和‘浪卡子當?shù)仄贩N’。

β-葡聚糖是以β-D-吡喃葡萄糖為基本結(jié)構(gòu)單元的一類非淀粉多糖，具有降血脂、降膽固醇、預防心血管疾病、調(diào)節(jié)血糖、提高免疫力、抗腫瘤的作用[14-15]。6個青稞品種籽粒β-葡聚糖含量為20.21～23.33 mg/g，其中β-葡聚糖含量較高的品種為‘藏青17’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’和‘隆子黑青稞’。

2.4 6個青稞品種的秸稈飼草品質(zhì)

對幾個青稞品種的秸稈飼草品種進行分析，結(jié)果見表3。粗蛋白質(zhì)是家畜必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，蛋白質(zhì)含量的高低，對飼料品質(zhì)影響較大[16]，6個青稞品種秸稈粗蛋白質(zhì)含量波動變化，其中‘藏青690’秸稈中粗蛋白質(zhì)含量較其他供試品種高，其次為‘浪卡子當?shù)仄贩N’，‘藏青690’與‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈粗蛋白質(zhì)含量無顯著差異，但顯著高于其他4個品種。

表3 6個青稞品種的秸稈飼草品質(zhì)

6個青稞品種秸稈平均可溶性總糖含量為78.64～138.09 mg/g，青稞秸稈可溶性糖含量從高到低依次為：‘隆子黑青稞’、‘喜拉23’、‘T28’、‘藏青17’、‘藏青690’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’，5個青稞新品種平均可溶性糖含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈可溶性糖含量顯著提高(P＜0.05)。

6個青稞品種秸稈平均粗脂肪含量29.77～46.73 mg/g，青稞秸稈粗脂肪糖含量從高到低依次為：‘藏青690’、‘隆子黑青稞’、‘喜拉23’、‘藏青17’、‘T28’、浪卡子當?shù)仄贩N’，5個青稞新品種平均粗脂肪含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈粗脂肪含量有不同程度提高，其中‘藏青690’和‘隆子黑青稞’秸稈中粗脂肪含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈粗脂肪含量顯著提高(P＜0.05)，‘喜拉23’、‘T28’、‘藏青17’秸稈中粗脂肪含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈粗脂肪含量提高但差異不顯著(P＞0.05)。

5個青稞新品種秸稈平均纖維素含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈纖維素含量降低，除‘喜拉23’秸稈中纖維素含量與‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈中纖維素含量無顯著差異外，其他4個品種秸稈纖維素含量顯著低于‘浪卡子當?shù)仄贩N’秸稈中纖維素含量(P＜0.05)；6個青稞品種秸稈中木質(zhì)素含量從高到低依次為：‘T28’、‘藏青690’、‘浪卡子當?shù)仄贩N’、‘喜拉23’、‘藏青17’、‘隆子黑青稞’。

在相同的播種和田間管理條件下，青稞秸稈飼草品質(zhì)主要由作物本身特性決定?？傮w上，‘藏青690’秸稈粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量高，‘隆子黑青稞’秸稈可溶性糖含量和粗脂肪含量較高，木質(zhì)素和纖維素含量較低，‘喜拉23’可溶性糖含量、粗脂肪含量較高，‘藏青17’秸稈中可溶性糖含量較高，木質(zhì)素和纖維素含量較低，其秸稈飼草品質(zhì)都優(yōu)于‘浪卡子當?shù)仄贩N’。

2.5 6個青稞品種在浪卡子縣適應性的灰色關(guān)聯(lián)度分析

采用灰色關(guān)聯(lián)度分析對適應性整體情況進行評估，籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、可溶性糖、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)指標認為越大越好的就選大于整體數(shù)值的末位為0,5的值，木質(zhì)素、纖維素指標上認為越小越好的就選小于整體數(shù)值的末位為0,5的值，建立母序列，形成矩陣如表4。

表4 幾個青稞品種籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量及飼草品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度分析矩陣

對矩陣數(shù)據(jù)序列不變換，Δmin=0，分辨系數(shù)=0.5，進行灰色關(guān)聯(lián)分析得到關(guān)聯(lián)矩陣，結(jié)果見表5。關(guān)聯(lián)矩陣中關(guān)聯(lián)系數(shù)越大，表明越接近母序列的預期。5個青稞新品種綜合評價關(guān)聯(lián)系數(shù)較浪卡子當?shù)仄贩N都高，其中‘喜拉 23’、‘藏青 17’、‘隆子黑青稞’籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、籽粒營養(yǎng)品質(zhì)、秸稈飼草品質(zhì)整體關(guān)聯(lián)系數(shù)較高分別為0.9561、0.9445、0.9374，綜合評價較好，可以作為該區(qū)域品種更新中參考青稞品種。

表5 幾個青稞品種灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果

3 結(jié)論與討論

生育期的長短是作物生長發(fā)育的一個重要指標，與干物質(zhì)的積累密切相關(guān)，既影響作物在當?shù)啬芊裢瓿烧麄€生育期，又影響生產(chǎn)性能，同時在一定程度上還影響經(jīng)濟效益[17]。隨著海拔升高氣溫降低，作物普遍會出現(xiàn)生育期延長[18]，6個青稞品種在浪卡子縣均能正常成熟，表明這6個青稞品種能基本適應浪卡子當?shù)丨h(huán)境，完成作物生長發(fā)育。但由于浪卡子縣海拔高，光溫條件改變，影響了青稞的生長發(fā)育和作物生理生化進程，不能快速實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官的快速轉(zhuǎn)移，5個青稞新品種千粒重較‘浪卡子當?shù)仄贩N’都低，這與海拔高度增加對水稻產(chǎn)量影響結(jié)果一致[19-20]。

青稞為禾本科小麥族大麥屬的一種禾谷類作物，其營養(yǎng)豐富，具有高蛋白、高纖維素、高維生素、低脂肪、低糖“三高兩低”的特點，符合現(xiàn)代飲食結(jié)構(gòu)需求[21-22]。青稞加工的糌粑中蛋白質(zhì)、纖維素、維生素的含量相對較高，脂肪、糖含量相對較低，氨基酸、礦物質(zhì)以及微量元素種類豐富，能促進腸道代謝，降低人體膽固醇水平，增強人體免疫功能[23]，是藏區(qū)農(nóng)牧民賴以生存的主要食糧[24]。青稞籽粒營養(yǎng)品質(zhì)（粗淀粉、蛋白質(zhì)和β-葡聚糖）與品種和產(chǎn)地因素有關(guān)，對6個青稞品種在浪卡子試種后籽粒品質(zhì)測定，除‘隆子黑青稞’外其他4個青稞新品種粗淀粉含量都較‘浪卡子當?shù)仄贩N’有不同程度提高；除了‘藏青690’外，4個青稞新品種籽粒中粗脂肪含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’提高；除藏青17外，4個青稞新品種籽粒β-葡聚糖較‘浪卡子當?shù)仄贩N’籽粒中β-葡聚糖降低，這與其他學者研究發(fā)現(xiàn)不同青稞品種、不同產(chǎn)地青稞中淀粉、蛋白質(zhì)和β-葡聚糖含量不同的結(jié)果一致[25-28]。

隨著藏區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展，飼草短缺成為西藏畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的第一限制性因素[29]。青稞作為糧飼兼用作物，秸稈是西藏地區(qū)不可或缺的飼草，能夠為牛羊生長提供機體所需的基本能量及養(yǎng)分[30-31]。5個青稞新品種平均可溶性糖、粗脂肪含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’有所提高，粗纖維含量較‘浪卡子當?shù)仄贩N’有所降低；但秸稈中木質(zhì)素和蛋白質(zhì)含量波動變化。

本研究主要研究了幾個青稞新品種在高海拔的浪卡子縣的適應性，植株株高與生物量成正比，除‘T28’外其他4個青稞品種株高均高于‘浪卡子當?shù)仄贩N’，青稞生物產(chǎn)量居前3位的品種分別為‘喜拉23’(9239.50 kg/hm2)、‘隆子黑青稞’(7135.75 kg/hm2)、‘藏青17’(5678.00 kg/hm2)；籽粒產(chǎn)量居前3位的品種分別為‘藏青17’、‘喜拉23’、‘藏青690’?！怖?3’、‘藏青17’能適應浪卡子的生態(tài)環(huán)境，能取得較穩(wěn)定的生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量，青稞籽粒營養(yǎng)品質(zhì)和秸稈飼草品質(zhì)也較好。但關(guān)于海拔高度等不同生境對同一品種青稞的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，將在以后進行分析和研究。