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、
膳食纤维等营养物质含量均高于普通小麦,且黑小麦中含有大量自然
黑色素。黑小麦的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
黑小麦中的氨基酸、脂肪酸、矿物质、微量元素、维生素B族和C族、
膳食纤维等营养物质含量均高于普通小麦。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。
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。
主要品种