蔣 云,杰 布,唐力為,張 潔,趙麗華, 郭元林,貢布扎西,林長彬,宣 樸
(1.四川省農業科學院生物技術核技術研究所,四川 成都 610061;2.西藏自治區農牧科學院農業研究所,西藏 拉薩 850032; 3.攀枝花市農林科學研究院,四川 攀枝花 617000;4.干熱河谷特色生物資源開發四川省高校重點實驗室,四川 攀枝花 617000; 5.西藏農牧學院,西藏 林芝 860000;6. 四川省農業科學院農產品加工研究所,四川 成都 610066)
世界范圍內,有7000多種植物用于食品和農業中,但“養活”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。除這30種作物外,其他一些未被充分利用的植物物種被發現具有潛在用途,能夠為人類帶來巨大的利益[1]。藜麥即屬于此類作物之一,它在南美洲安第斯山地區有超過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,原產于南美洲,性喜強光,生態適應型豐富,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。藜麥根系發達,呈網狀分布,耐鹽堿能力強,株高0.6~3.0m不等,受環境影響較大,莖桿具分枝,分枝特性與基因型和栽培措施密切相關。葉片掌狀,互生,頂部退化為細長狀,通常具短絨毛。花序呈圓錐形,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,少數種質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。花序頂端的小花一般為完全花,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,產量100~300kg/667m2左右,高產栽培可達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”,其營養物質主要貯于籽粒外胚乳、胚乳和胚中,富含蛋白質、淀粉、脂肪、礦物質、維生素等營養成分,藜麥蛋白質含量為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,是人類優秀的蛋白質來源。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、多酚類物質和黃酮類物質的良好來源,具有促進人體健康的作用。聯合國糧農組織(FAO)將藜麥視為可滿足人體基本營養需求的單體糧食作物,推薦其為最適宜人類的全營養食品,并將2013年設為國際藜麥年,旨在讓全世界重新認識這一古老的作物。鑒于其較全面的營養特性,美國航天局(NASA)將藜麥列為外太空空間的理想“太空糧食”。[5]。
隨著藜麥的營養價值逐漸為人們所認識,很快成為了全球熱門的研究對象,近年來國內育種研究和產業化發展十分迅速。目前藜麥的產品形態主要有藜麥米、藜麥代餐粉、藜麥沙拉、風味飲料、預煮藜麥片、藜麥面條、藜麥爆米花等。
1987年,西藏農牧學院在我國首次成功引種藜麥,藜麥在西藏適應性好,產量可達5250kg/hm2。2008年,山西省率先實現了藜麥的規模化種植,高產栽培試驗產量可達8100kg/hm2。目前,我國山西、吉林、青海、西藏、甘肅、河北、內蒙古等省種植規模較大,黑龍江、四川、山東、江蘇、貴州、安徽等省也開展了不同規模的藜麥引種、栽培研究[6]。
近年來,藜麥在我國發展迅速。其中,山西省是藜麥產業大省,主要集中于靜樂縣,2012年該縣種植面積為86.67hm2,2015年發展至1000hm2以上,生產規模位列世界第3。其次為吉林省,2015年主辦了首屆中國藜麥產業(長春)高峰論壇。青海省地理環境也極適合藜麥生長,柴達木地區所產藜麥品質優良,產量可達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,但尚未形成規模化生產。
安第斯山高原和智利南部海岸被認為是藜麥的兩大多樣性中心。藜麥經過多年馴化選擇,含有豐富的遺傳多樣性,對不同的生態環境具有廣泛的適應性,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℃),且具有較強的耐鹽堿力。目前我國種植藜麥的地區普遍海拔較高,藜麥種質以高原適應型為主,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℃以上高溫則結實率不同程度降低,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,否則穗發芽風險較大。
四川省與安第斯山高原類似的區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、美姑的部分地區和雅安市寶興縣部分地區,以上區域凡屬于高原季風氣候或溫帶-寒溫帶-亞寒帶季風氣候的區域便適宜栽培藜麥,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,該區域中適宜種植青稞的地區便適合種植藜麥。目前,該區域內阿壩州馬爾康市(海拔2600m)、甘孜州康定市(海拔2500m)小規模試種取得了成功,其產量性狀突出,病蟲害較少,但不抗倒伏,需要進一步完善栽培技術。
川西南山地屬于亞熱帶高原/季風/干熱河谷氣候,立體差異明顯。高山及亞高山地區冬季干寒漫長,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熟區域種植,目前在攀枝花市鹽邊縣格薩拉鄉(海拔2600m)小規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,易引起穗發芽,產量較晚熟品種低。中山及中低山地區,日照充足,冬干暖夏潤涼,日溫差大而年溫差小,干、雨季節分明而四季不分明,通常實行1年2熟或2年3熟制,該區域適宜多種作物生長,是發展各種農業的理想之地,該區域可根據當地種植習慣發展藜麥種植,例如煙草收獲后種植一季秋播藜麥。在越西縣、攀枝花市仁和區平地鎮(海拔1800m)小規模試種取得了成功。攀西干熱河谷區可在雨季來臨后進行播種,以避開旱季的高溫天氣。
盆周山區氣候溫和,降水充足,具有云多、濕度大、陰天多的特點,該區域種植高原型藜麥面臨空氣濕度大、日照不足的問題,因此種植區域應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該地段的氣候特點。該區域尚未無種植報道。
盆地內屬亞熱帶濕潤季風氣候,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為高原適應型,濕度大時易感病,怕澇,夏季高溫易導致雄花不育,這種類型不太適宜在該區域種植,表現為年度間不穩定,目前該區域在郫縣、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、耐高溫和抗病性強的種質從而適應盆地的氣候特點。
藜麥作為一種適宜高海拔地區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,這些區域大多農業落后,適合高原種植的糧食作物種類極少,引進藜麥可以豐富高原糧食作物類型。藜麥營養構成全面,對高海拔落后地區的貧困人群的營養攝入是一個很好的補充。藜麥經濟附加值高,開展藜麥的商品化生產能增加農民收入。
盡管國內對藜麥的栽培和營養品質進行了大量研究,但藜麥種質資源在四川省不同地區的栽培適應性、品質和產量均有待進一步研究。此外,藜麥還存在穗發芽、倒伏、感病等不利性狀有待進一步研究和解決。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,但會提高生產成本,造成環境污染,如何高效控制田間雜草的問題有待解決。藜麥收獲、脫粒機械化有待進一步完善,機械脫粒中因缺少專用機具,獲得的毛糧雜質較多,且國內藜麥聯合收獲機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,藜麥的消費主要集中于歐美日等發達國家,中國消費者了解的不多,藜麥作為一種營養、健康的食品還沒有進入到人們的日常膳食中,市場尚未成熟,市場發展前景廣闊。
針對四川省的氣候特點引進和篩選適合的藜麥品種。四川省處于我國地理第二階梯,地形復雜多樣,其中高海拔地區適宜我國大部分的藜麥種質生長,根據生產需要進行品種篩選和栽培技術研究即能夠初步推廣應用。但濕潤寡照的山區和四川盆地內需要進一步擴大引進智利南部海岸藜麥多樣性中心的種質資源,發掘抗病、耐花期高溫、耐濕的資源,通過篩選和系統選育,培育適宜的品種并形成相應的栽培技術。雜草控制方面,一方面可引進或研發新型除草劑,一方面可開展抗草甘膦轉基因藜麥的技術儲備工作。機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,一方面進行藜麥脫出物的空氣動力學和物料性質研究,完善藜麥收獲和清選設備。加強商業宣傳,隨著中國的快速發展,中國龐大的人口基數和人民群眾對健康食品的需求會讓中國成為超越發達國家的藜麥消費大國。因此,四川省可以在適宜地區發展藜麥產業,以滿足未來市場需求。