張素梅,王宗勝
(平涼市農業科學院,甘肅 平涼 744000)
蕎麥(Fagopyrum esculentum Moench)又名喬麥、烏麥、花麥、三角麥等,屬非禾本科谷類作物[1],起源于我國,是一種藥、糧兼用的雜糧作物,含有高營養品質的蛋白質和多種對人體有益的微量元素[2]、胱氨酸、半胱氨酸,以及藥用成份生物類黃酮,尤其富含蘆丁[3],可用于治療糖尿病和腹腔疾病。蕎麥在中國分布甚廣,主要產區在西北、東北、華北以及西南一帶高寒山區,尤以中西部地區居多,是這些地區的主要糧食作物和經濟作物。為了更好的發揮資源優勢,探索蕎麥的最佳生產布局,為優質蕎麥生產的區域化、規模化提供依據,根據生態條件、氣候因素、土壤類型、土壤肥力、栽培技術與習慣、行政區劃等綜合因素,我們初步擬定了我國蕎麥品質區劃的方案。
作物種植受自然條件、經濟社會、技術條件等綜合因素的制約,具有明顯的地域性特點,在空間分布上,不同地區之間存在差異性,而同一地區內又共同性鮮明,認識差異性與共同性,規劃出符合客觀實際和客觀規律的作物種植生產區,這就是作物種植區劃[4]。
蕎麥品質的優劣不僅由品種本身的遺傳特性決定,而且受氣候、土壤、耕作制度、栽培措施等環境條件影響,特別是氣候與土壤的影響很大,而品質區劃的目的就是依據生態條件和品種表現,將蕎麥產區劃分為若干不同的品質類型,以充分利用自然資源和品種的遺傳潛力,實現優質蕎麥的高效生產。
作物品質區劃是優化作物種植環境與優質品種布局,對于作物的優質生產具有重要的指導意義。何中虎等[5]對我國小麥進行了詳細的品質區劃研究。陳曦等[6]對全國性棉花品種進行了品質分析,探討當前進行全國棉纖維品質區域劃分的可行性。梅方權等[7]根據各地生態環境、社會經濟條件和水稻種植特點,對中國稻區進行了詳細的區劃研究,提出了水稻發展方向、措施和途徑。玉米各主產區區劃研究較多,主要為生態適應性種植區劃及災害風險性區劃。蕎麥品質區劃研究較少。馮美臣等[8]利用GIS對晉中地區蕎麥蘆丁含量進行區劃,將晉中市分為3個區,即高、中、低蘆丁含量蕎麥種植區。桑滿杰等[9]從氣候、土壤和地形3個類型15個環境評價因子,對196個蕎麥分布點進行相關性分析,為合理規劃我國蕎麥種植提供數據與參考。目前尚未見利用多種主要成分進行全國蕎麥品質區劃研究的報道。
由于蕎麥品質研究總體水平較低,品種資源品質普查比較困難,制訂詳細的品質區劃方案難度較大。根據近幾年的研究資料,我們初步認為應從以下因素入手。
根據作物的生長規律,影響作物品質的主要因素如下。①降水量。較多的降水和較高的濕度對蛋白質含量有較大的負向影響。蕎麥屬于旱地作物,旱地種植蛋白質含量較高。②溫度。陳進紅等[3]在智能人工氣候箱條件下,研究了生長在3種培養溫度下的4個蕎麥品種芽菜的蘆丁含量,以及開花結實期溫度處理對蕎麥葉片和籽粒蘆丁含量的影響,結果表明,隨培養溫度的提高,芽菜的蘆丁含量下降,而開花結實期較高的溫度則增加葉片和籽粒的蘆丁含量。李海平等[10]的研究發現,在苦蕎幼苗生長后期,環境溫度應控制在30℃左右,以促進幼苗Vc和黃酮的積累。③日照。適當提高光照強度有利于苦蕎幼苗黃酮的積累。在苦蕎栽培中,為了提高蕎麥芽菜產量與品質,光照強度應控制在 1 000~3 000 lx,光照不宜過強。歐陽光察[11]研究發現,植物黃酮的積累與光照有關。劉云[12]研究表明,在0,1,2,3 lx 4種遮蔭處理下,金蕎麥植株葉片中可溶性蛋白和脯氨酸在3 lx下含量最高,葉綠素在1 lx處理下含量最高,而可溶性糖在3種遮蔭處理下的含量均低于光照。可見,適當遮蔭不僅有利于金蕎麥的營養和生殖生長,而且也有利于植株葉片內可溶性蛋白、脯氨酸和葉綠素等的積累。
①土壤質地及肥力水平。氮肥、磷肥、鉀肥、有機肥適宜配合施用可顯著提高蕎麥的產量。氮磷肥、有機肥可提高蕎麥蛋白質、脂肪和賴氨酸的含量,氮磷鉀配施可顯著提高淀粉和賴氨酸含量,全肥可以極顯著地提高賴氨酸的含量。②播期。蕎麥籽粒中可溶性糖含量受播期影響最為明顯,隨著播期的推遲而增加,淀粉和蛋白質含量隨著播期推遲而呈顯著降低趨勢,籽粒黃酮含量隨著播期的推遲而降低。
盡管品質受品種、環境及其互作的共同影響,但不同性狀受三者影響的程度差異很大。總體來講,蛋白質含量容易受環境的影響,而蛋白質質量主要受品種遺傳控制。在相同的環境條件下,遺傳特性就成為決定品質優劣的關鍵因素。由于自然環境等難以控制或改變,品種改良及其栽培措施在品質改良中便發揮著重要的作用。
我國是世界蕎麥的主產區之一,也是世界蕎麥的起源中心和遺傳多樣性中心。全世界目前發現的蕎麥共有15個種和2個變種,其中在我國就有10個種和2個變種。蕎麥的栽培種有甜蕎和苦蕎兩種,在我國均有種植。甜蕎主要分布在北方,占中國甜蕎種質資源總數的76%;苦蕎主要分布在南方,其中云南、貴州、四川3省占苦蕎種質資源的50%。陜西中部和南部、山西南部是甜蕎和苦蕎種質資源分布的過渡地帶。從垂直高度看,甜蕎基本上分布在海拔600~1 500 m地帶,苦蕎主要分布在海拔1 200~3 000 m地帶。甜蕎分布的海拔上限為4 100 m,下限為80 m左右;苦蕎分布的海拔上限為4 400 m,下限為400 m左右。因此,品質區劃應以主產區為主,適當兼顧其它地區。為了使品質區劃方案能盡快對農業生產發揮一定的宏觀指導作用,也考慮到現有資料的局限性,品質區劃不宜過細,只提出框架性的初步方案,以便日后進一步補充、修正和完善。
根據1986年出版的《中國蕎麥品種資源目錄》(第一輯)[13]和1996年出版的《中國蕎麥遺傳資源目錄》(第二輯)[14],對全國各地的蕎麥品種資源農藝性狀鑒定結果和品質鑒定結果進行分析,可將蕎麥品質區劃按照下列兩種方式進行劃分。
4.1.1 蕎麥高蛋白區(≥10%) 蕎麥品種蛋白質含量較高,均在10%以上,最高者可達14.09%,主要包括廣西的絕大部分地區,北京門頭溝區,山西渾源縣、繁峙縣、汾西縣、嵐縣、靈丘縣和平魯縣,甘肅定西市、華亭縣、崇信縣、平涼市崆峒區,湖北神農架田家山,青海湟中縣,安徽壽縣、金寨縣、宿松縣、宣州市、寧國縣等11個縣市區,江西萬安縣和樟樹縣,湖南桂陽縣和黔陽縣,貴州織金縣和務川縣。
4.1.2 蕎麥高脂肪區(≥2.5%) 包括廣西絕大部分地區,吉林集安市,內蒙古武川縣、察右前旗、豐鎮市和清水河縣,山西渾源縣、興縣、嵐縣、廣靈縣、靈丘縣、繁峙縣和柳林縣,青海樂都縣和湟中縣,甘肅崇信縣、合水縣和瑪曲縣,安徽金寨縣、五河縣、寧國縣、岳西縣、利辛縣和懷寧縣,湖北神農架、恩施等縣,四川布拖縣、邵覺縣、德昌縣和岳西縣等,湖南桃源縣、臨武縣和桂陽縣及北京門頭溝區。
4.1.3 高賴氨酸區(≥0.6%) 包括山西廣靈嶺東、渾源縣、平魯縣、繁峙縣和離石縣,甘肅平涼市,安徽省的利辛縣,內蒙古察右前旗和豐鎮市,山西廣靈縣和靈丘縣,廣西部分地區,包括天等縣東平鎮、馬山縣、貴港市全州縣、忻城縣、隆林縣和南丹縣。
4.1.4 高VE含量區(≥2.0 mg/100 g) 包括甘肅,廣西大部分縣區,山西汾縣、黎城、永和縣、渾源縣,吉林的集安市,內蒙古武川縣、固陽縣等部分地區,安徽繁昌縣和宿松縣,湖北恩施、宣恩等部分地區,青海循化縣,貴州赫章縣和織金縣,湖北神農架等地區。
4.1.5 高VPP含量區(≥5.0 mg/100 g) 包括甘肅絕大部分縣區,山西孟縣、嵐縣、右玉縣和壽陽縣,陜西府谷縣、橫山縣和宜川縣,青海樂都縣、西寧市、湟中縣、化隆縣,平安縣,循化縣等8個縣市區,江西萬安縣,安徽宣州市和涇縣,廣西忻城縣,西藏地察隅縣,貴州織金縣、赫章縣、水城縣和威寧縣。
4.2.1 蕎麥種植最適宜區(綜合品質高) 該區各項品質指標為蛋白質含量≥10.0%、脂肪含量≥2.5%、賴氨酸含量≥0.6%。該區氣候涼爽,降水豐富,日照充足,非常適合蕎麥的生長,且各項品質指標都高,是蕎麥推廣種植的最佳地區。包括廣西大部分縣區,甘肅華亭縣、崇信縣、崆峒區和定西市,安徽利辛縣、金寨縣等,山西渾源縣、嵐縣、繁峙縣、靈丘縣等,以及湖南桂陽縣,湖北恩施縣、神農架等。
4.2.2 蕎麥種植適宜區(綜合品質中) 該區的蕎麥分布面積最大,涉及區域最廣,占全國蕎麥種植區域的68.3%。品質指標為7.0%≤蛋白質含量<10.0%、1.5%≤脂肪含量<2.5%、0.4%≤賴氨酸含量<0.6%。該區域氣候條件比較適合蕎麥的生長,各項品質指標適中,也是蕎麥可以推廣種植的地區。
4.2.3 蕎麥種植不適宜區(綜合品質低) 該區域蕎麥百粒重比較低,大部分在15 g以下。蛋白質含量<7.0%,脂肪含量<1.5%。主要分布在吉林乾安縣、通榆縣,西藏察隅縣,內蒙古固陽縣,甘肅嘉峪關、民樂縣等地區。該類地區蕎麥面積較小,降水、日照不足,蕎麥品質指標含量較低,不適宜推廣種植蕎麥。