黑小麦(学名:x Triticosecale Wittmack) 是小麦属母本( Triticum )和 黑麦属 父本( Secale )的属间人工杂交品种,以获得小麦的谷物品质、产量和抗病性,又具有黑麦的力度、硬度和高赖氨酸含量。 黑小麦主要种植于波兰、中国、俄罗斯,北美和南美也有种植;在中国主要种植于山西、云南、 黑龙江省 等省,其在水地、旱地、肥地或薄地均生长发育良好。 其具有耐晚茬、耐寒抗冻、返青快、分蘖率高、抽穗整齐、抗倒伏、抗病虫害、抗 干热风 、抗干旱等优点。
黑小麦株高90-100厘米,蜡熟期茎杆、叶片、穗部呈紫红色。芽鞘紫红色,幼苗半匍匐;叶片中宽,深绿色,叶耳紫红色;护颖淡紫色,无茸毛。穗长7-8厘米, 小穗 着生密度中等。每穗有结实小穗16-18个,全穗结实30-35粒。籽粒黑色,卵圆形,冠毛少。
黑小麦中的氨基酸、 脂肪酸 、矿物质、微量元素、 维生素 B族和C族、 粗食纤维 等营养物质含量均高于普通小麦,黑小麦中膳食纤维含量很高,大约是普通浅色小麦的2-3倍。其中约含有20%的不溶性粗纤维,大部分纤维素都是可溶性多糖和水溶性纤维素[5,是理想的膳食纤维新资源。且黑小麦中含有大量自然黑色素。 黑小麦的麸[ 麸曲 ]皮经过深加工后还可应用于食品、化妆、医药等领域。 2008—2017年,全球黑小麦进出口贸易量增长率不断增高,进出口贸易量由47.87万吨增加到130.83万吨,增长率为173.30%。
品种来源及选育
黑小麦是 小麦属 母本( Triticum )和 黑麦 属 父本( Secale )的人工属间杂交品种,以获得小麦的谷物品质、产量和抗病性,又具有黑麦的力度、硬度和高 赖氨酸 含量。1875年, 苏格兰 植物学家威尔逊首次培育了小麦和 黑麦 的杂交品种,但此品种不可进一步繁殖; 1913年育种家合成了第一个不育的六倍体黑小麦;1938年育种家合成了第一个可育的六倍体黑小麦,当时育种家了解到 秋水仙碱 可以将新形成的 细胞 中的 染色体 “加倍”,因此他们用秋水仙碱处理体外 胚胎 引入双染色体,培养了可育的黑小麦;1968年 墨西哥 国际玉米小麦改良中心 (CIMMYT)和 马尼托巴大学 合作研究,在墨西哥 索诺拉 的西阿诺研究站培育出了世界闻名的六倍体黑小麦阿玛地罗( Armadillo )。 1996年,中国的 孙善澄 教授以紫皮小麦作为父本,将蓝粒异代小麦作为母本,通过 远缘杂交 成功培育了中国审定的第一个黑小麦品种—黑小麦76号。
形态特征
黑小麦株高90-100厘米,蜡熟期茎杆、叶片、穗部呈紫红色,茎粗中等。芽鞘紫红色。幼苗半匍匐。叶片中宽,深绿色,无茸毛,叶耳紫红色。穗 纺锤形 ,顶芒,淡紫色。护颖淡紫色,无茸毛,长圆形,肩方,嘴锐,脊明显。穗长7-8厘米,排列稀疏,小穗着生密度中等。每穗有结实小穗16-18个,全穗结实30-35粒。籽粒黑色,卵圆形,冠毛少。
分布
黑小麦主要种植于 波兰 、中国、 俄罗斯 、 德国 、 澳大利亚 和 法国 ,北美和南美也有种植。在中国主要种植于 山西省 、 云南省 、 黑龙江省 等省。黑小麦在水地、旱地、肥地或薄地均生长发育良好。
生长习性
黑小麦春性,中熟,株型紧凑,成穗率高,具有耐旱、耐湿、耐盐碱、耐 干热风 等特性。 其适应性强,对叶锈病有较强的抗性,种子顶土力强。其前中期发育快、长势强,中后期灌浆速度一般,生育期100天左右。
栽培技术
选地与整地
选择合适的土地,保证土质肥沃、疏松、方便排灌。整地一般要做到深、细、透、平、实。每隔3年深耕1次、浅耕2次;耕地后把土块耙细,避免由于黑小麦幼苗顶土能力弱造成的缺苗断垄、芽干、麦根透风受冻等情况的出现;整地时耕透、耙透,促进黑小麦均衡增产;保证土壤上虚下实,过于疏松的地块需浇塌 水或镇压后再播种,避免出苗差和易受冻害等情况的发生。
播种
播种应在土壤相对含水量为75%左右时足墒播种。为减轻冬季冻害和“ 倒春寒 ”的影响,可适量晚播,随着播期的推迟要不断加大播量。黑小麦 分蘖 能力较强,为避免黑小麦后期因群体过大出现倒伏,应避免盲目加大播量的现象。
田间管理
水肥管理
黑小麦在施肥上,应当选用适宜黑小麦的有机肥、磷与 钾肥 相结合。通常在施有机肥或者商品有机肥,然后施用12% 过磷酸钙 、 尿素 、 硫酸锌 、 硼砂 、 硫酸钾 。最后将有机肥、钾肥、微肥、磷肥和与70%的 氮肥 当作1次基肥,剩余30%的氮肥作当作以后的追施使用。 旺苗以控为主,追肥放在拔节期。一般拔节前后结合灌水重施追肥,每公顷追施 尿素 15-20 千克 。 挑旗期的黑小麦需水量较大,且对水分特别敏感,在5月初需要及时进行浇水,并且需要浇足浇透,此时浇水能够减少小花退化,显著增加穗粒数,并且能够在土壤深层形成蓄水,防止黑小麦后期早衰。一般此时浇水后就不再浇水,尽量避免浇麦黄水,防止黑小麦倒伏或者根系窒息死亡。
除草
杂草 长到3 叶1 心期及时防除,否则影响防除效果。防除 禾本科杂草 时用骠马喷洒防除;防除双子叶杂草时用 二甲四氯钠 水剂喷洒防除。
病虫害防治
黑小麦常见的病害有白粉病、锈病,一般用敌力康可湿性 粉剂 喷施防治,每隔7天喷1 次,或用粉锈宁喷雾防治。细菌性条斑病用农用链霉素喷施防治,或用可杀得喷施1-2次。黑小麦虫害主要有 蚜虫 、潜叶蝇等,一般用 吡虫啉 可湿性粉剂或 阿维菌素 喷施防治,或用功夫乳油喷雾防治。
采收
黑小麦的成熟期分为乳熟期、蜡熟期和完熟期,完熟期后籽粒养分开始向 秸秆 倒流,造成减产。通常在5月底黑小麦蜡熟末期,籽粒含水量在25%左右时进行收获,此时千粒重最高,同时籽粒品质最优。
用途
食用营养
黑小麦中的 蛋白质 含量基本在17-20%之间,而且黑小麦蛋白质质量更优良、氨基酸种类更齐全、比例模式也明显优于普通小麦,同时其氨基酸总量和 必需氨基酸 含量均比普通小麦更高。在人体所需的八种必须氨基酸中,黑小麦都远高于普通小麦,低者高于约30%,而高者则高出近110%,尤其是 L-苯丙氨酸 、 色氨酸 、 赖氨酸 和 酪氨酸 含量远远超过普通小麦。黑小麦中矿物质和微量元素含量丰富,尤其是铁、钾、碘和 硒 ,分别高出约1340%、130%、80%和110%。其还含有抗氧化活性较高且无毒害作用的多酚,可作为天然抗氧化剂替代人工抗氧化剂添加到食品中 。因此黑小麦比普通小麦具有更高的能量含量、适口性和食用营养。而且黑小麦含有更少的抗营养物质,如麦角碱。 我国营养学家称黑小麦为“保健食品”,是开发系列营养性保健食品和优良面食,如面条、 快餐面 、馒头、麦片等的理想原料。
麸皮利用
黑小麦的麸皮经过深加工后可应用于食品、化妆、医药等领域。此外,黑小麦麸皮中含有丰富的天然花色 类色素,其能够溶于 极性 溶剂 且耐低温。利用挤压工艺,黑小麦的结构可以改变为蜂窝状,一些长链淀粉可以被挤压并破碎成糊精和麦芽糖, 蛋白质 分子的形状从折线变为直线,更有效地被人体消化和吸收。因黑小麦含有 麸质 ,所以患有麸质相关疾病的人需要谨慎食用。
产业发展
黑小麦的主要产地在 波兰 、 德国 、 白俄罗斯 、 法国 等国。2014年,国际粮食及农业组织统计全球37个国家收获了1710万吨黑小麦。 2008-2017年,全球黑小麦进出口贸易量增长率不断增高,进出口贸易量由47.87万吨增加到130.83万吨,增长率为173.30%。 在中国,黑小麦还产业不断发展,2019年仅 河北省 种植面积就达2400公顷,黑小麦在价格上具有一定的优势,种植黑小麦收入约为15750人民币/公顷,因此种植黑小麦是农业增效、农民增收的途径之一。
相关研究
流变学特性
相较于对照样特精粉,黑小麦 全麦粉 的 流变学 特性指标非常差,粉质稳定时间过短,拉伸抗阻过低,并不适合用来单独制作馒头。相较于黑小麦全麦粉,复配混合粉的流变学特性指标有一定改善,在黑小麦全麦粉的复配比例为10%-15%时,馒头质量表现较好,评价较高。因此,黑小麦全麦粉复配一定比例的普通 小麦粉 能制作出质量较好的馒头。
粒色遗传
黑粒小麦的粒色遗传通常遵循母本遗传,黑粒基因主要在种皮表达;蓝粒小麦的粒色遗传通常表现为花粉直感作用,蓝粒基因主要在糊粉层表达。研究表明,黑小麦种皮为 细胞核 遗传,黑粒基因具有 剂量效应 ,黑粒 性状 受1-2对不完全显性互补基因的控制。蓝粒小麦的粒色性状为 胚乳 性状,胚乳基因的遗传具有相对独立性和稳定性,粒色遗传有花粉直感现象,蓝粒基因同样具有明显的剂量效应。