全 文 ：第 8卷 第 3期
2 0 0 0年 9月
生 态 农 业 研 究
Eco—agriculture Research
Vo1．8
SC p．，
No．3
20 00
不同土壤与海拔高度对谷子(粟)蛋白质氨基酸组成的影响*
} 一于
鱼兰禄 古晓红 ／ ，
(山西省农业科学院作物遗传研究所 太原 030031)
耿聚平
(山西省 县“沁州黄”开发服务公司 沁县 046400)
摘 要 用虹土、黄土和红黄土 3种土壤在不 同海拔高度进行雀 子优质栽培试验。结果表 明，与红
黄土相 比，红土和黄土地种 植的谷子籽粒蛋 白质质量较高，主要氨基酸含量分别高 25．4％和 21．
4 f必需氨基酸含量高 23．2 和 21．6 f除齄 氨酸外其余氨基酸含量基车接近^体 的需求量f氨
基 酸指教高 21．5％和 21．9％。在较高海拔高度种植的罄子蛋 白质 品质较优 ，1100~1200m 比 900
～1100m 海拔高度种植的杏子主要氨基酸含量高 8．7 ，氨基酸指教 高7．8 ．因此．各子优质栽培
适于在 1100~1200m 海拔高度 的红土或黄土地种植为宜。
Effects of different solIs and altitudes 01 the com poslUon of amino raids tn foxtall millet．Gu
shilu，Gu Xiaohon窟(Institute of Crop Genetics，Shanxi Academy of Agri~ ltural Sciences Taiyuan
030031)，Geng Juping(Exploit and Service Company of Qinzhouhuang，Qinxian 046400)，EAR,
2000，8(3)：32~ 35
Abstract In order tO develop the cultivation techniques for high quahty of foxtad millet，the ex-
periments were accomplished in red sol，】oess sol】．red—loess soft and different elevations．The I"C-
suits have proved that the quality of protein for millet grains grown in red soil and loess soil was
high．The contents of main amino acid in grain of milet grown in red and loess soils wfre 25．4A
and 21．I highter than those in red—loe ss soil，the contents of essentlal amino acid were 23．2
and 21．8 highter．The essentlal ami no acidindexes(EAAI)wereincreased 21．5 and 21．9 ，
respectively．The quality of protein for mi llet grains grown in high elevation was superior．The COn-
tent of main ami no acid for the millet grown at the altitude of 1100~ 1200m was 8．7 highter
than that at 900,-~1100m ，EAAI WaS increased 7．8 ．Therefore，millet ought to be cultivated in
red soil and loess soll at the altitude of 1100~ 1200m for getting high quality．
Key words Foxtail millet，Type of soil，Altitude，Protein quality，Amino acid compo6itinn
为了提高人民生活质量，开发优质蛋 白质是优质栽培的重要 内容 ，谷子蛋白质是禾谷类
作物 中的优质蛋白质 。不同土壤对答子产量有较大影响Ⅲ，但对其蛋白质品质影响的研究至
今 尚未见报道 。农民中素有。谷子种岭坡 ，穗硬籽粒多 的经验 ，但海拔高度对谷子蛋 白质品质
有何影响则研究甚少 。因此 ，研究不同土壤和海拔高度对答子蛋 白质的影响很有意义。
· 山西省科委重点唾目部分研究内容
收稿 日期 ：1999—04~}9 改回 日期 ：1999—0S一18
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第 3期 古世椽等 ：不同土壤与海拔高度对各子 (粟)蛋白质氨基酸组成的影响 33
1 试验材料与方法
供试品种为 爬坡糙”( 沁州黄”)。在山西省沁县选择条件近似的红土、黄土和红黄土 3种
类型土壤种植谷子 ，比较其籽粒蛋白质及氨基酸含量的差异。同时分析 900～1660m 不同海拔
高度的谷子蛋白质及其氨基酸组分 ，研究不同海拔高度对答子蛋白质质量的影响 谷子收获后
采集籽粒样品，用凯 氏定氮法测定蛋白质含量 ，采用 121MB氨基酸自动分析仪测定谷子的主
要氨基酸和必需氨基酸的含量。为便于比较 ，将氨基酸含量换算成每 g氮 (N)含氨基酸的数量
(rag／g)。以文献E2G方法计算氨基酸分(AAS)和氨基酸指数(EAAI)。
2 结果与分析
2．1 不 同土壤对谷 子氨基酸含 量的影 响
在试验条件下 ，土壤对谷子籽粒蛋白质含量的影响较小．而对氨基酸含量的影响较大 由
表 1可知，不同土壤种植的谷子氨基酸含量为红土>黄土>红黄土 。如谷子的主要氨基酸谷氯
表 1 不同土壤种植的谷子主要氨基酸与必需氨基酸含量比较
Tab．1 Comparisons between the contents 0f main aroi~o acid aad essentm[amitlo acid{or{oxtail millet m dif{ereat soil conditions
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酸、亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸和 天门冬氨酸等含量的总和 嵌次为 3167．3mg／g、3066．4mg／g
和 2526．Omg／g，而红土和黄土地种植 的谷子主要 氨基酸含 量分别 比红黄土 地高 25．4 和
21．4 ，且变异系数较大 ，特别是各氨酸和亮氨酸的变异系数均超过 1O 7种必需氨基酸(人
体不能合成的)含量的总和换算成每 g氮 (N)含氨基酸的数量 (下同)．则红土地种植的谷子为
2027．2mg／g、黄土地的为 1999．9mg／g．分别比红黄土地 (1644．2mg／g)的高 23．2 和21．6
变异系数也较大，其中苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸和缬氨酸的变异系数分别为 11．3 、10．2％、
9．9 和 9．8
2．2 不同土 壤对谷子 氨基 酸分的 影响
世界粮农组织和世界卫生组织 1973年联台提 出了成年人对各种必需氨基酸需要 量的标
准，测试样品与其的比值称为氨基酸分。不同土壤谷子氨基酸分结果(见表 2)显示 ，红土和黄
土地种植的谷子蛋白质质量较高 ，氨基酸组成和配 比比较台理，除谷物中普遍缺少的限制性氨
基酸赖氨酸外 ，其他必需氨基酸含量均基本接近或超过人体需要量的标准 ，谷子氨基酸分分布
在 0．83～1．63间，谷子氨基酸指数分别比红黄土的高 21．5 和 21．9 。蛋+胱氨酸和苯丙+
酪氨酸谷子氨基酸分略低的原因是试验未测定胱氨酸和酪氨酸含量所致 红黄土地种植的各
子 蛋白质质量较差的原因主要是苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸等严重不足，其谷子氨基
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生 态 农 业 研 究 第 8卷
衰 2 不同土壤种植的答子氨基酸分与氨基醴 指敷比较 *
Tab 2 Compa~sons between amino acid and amino acid index of[oxtail millet planted in diferent soils
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胧氮酿和醑氮酸未铡定
酸分 比红土和黄土地的降低了 1 9．1 ～21．4 。
2．3 不同j喀拔高度对谷子氨基酸含量的影响
试验测定的 9o0～1560m 不同海拔高度的谷子蛋白质含量无较大差异 ，但蛋 白质质量存
在差异。首先是谷子氨基酸含量随着海拔高度升高而相应提高(见表 3)，9。0～I1OOm海拔高
度 的谷子主要氨基酸含量总和为 2798．8mg／g，1100～ 1200m 海拔高度 的为 3041．5mg／g，
1210~1 560m海拔高度的则达 3l 63．9mg／g，相关分析说 明，这种海拔高度与谷子氨基酸含量
闻存在显著相关关系；谷子必需氨基酸总含量同此情况 ，3种海拔高度的数据分别为1 775．9
mg／g、1930．4mg／g和 2010．4mg／g，这表明不同海拔高度对谷子氨基酸有一定作用，但不如土
表 3 不同海拔高度谷子氨基醴含量的变化 *
Tab．3 Changes of the contents Of amino acid for foxtail millet planted in different elevations
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*表 内昧各姜【酿、是姜【殴(又为必需氪基酸)、天仃冬氪酸、丙氮酸、鞠氪酸为答子的主要氪基酸外t其他蚜为必需氪基酿．
壤的影响大 。进一步分析试验结果发现 ，由较低上升到 1l00～1200m海拔高度时谷子氨基酸
含 量增加较多 ，主要氨基酸和必需氨 基酸总量均增 加 8．7 ；在此基础上再升高到 1200~
1560m海拔高度时谷子氨基酸含量的增加趋势明显降低，主要氨基酸总量和必需氨基酸总量
的增加量分别减少 4．7 和 4．6 。
2．4 不同j喀拔高度对谷子氨基酸分的影响
不同海拔高度对谷子蛋白质质量的影响可用氨基酸分和氨基酸指数证明(见表 4)。从谷
子氨基酸指数看，由 900 1100m 升至 1l00～1 200m和 12l0～1560m 海拔高度时谷子氨基酸
指数值分别提高 7．8 和 10．7 。从谷子各种必需氨基酸的氨基酸分看 ，升至 11OOm以上海
拔高度时除赖氨酸外，其他必需氨基酸基本达到或超过人体需要 的水平 ，氨基酸分在 0．82～
1_659间 随海拔高度的升高亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸的谷子氨基酸分分
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第 3期 古世檬等 ：不同土壤与海拔高度对答子(粟)蛋 自质氨基酸组 成的影响
别增加 18．3 、15．3 、14．9"A、13．7 和 11．1 ；其次是蛋氨酸 。增加 8．8 ；赖氯酸仅增加
3．4 ，说明它受海拔高度的影响很小。
裹 4 不同海拔高度答子氨基醴分与氨基醴 指数的变化 *
Tab．4 Changes of amino acid and amino acid index of foxtail millet planted in different elevations
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*胱 氰酲 和酪 氮醴 乖测 定 ．
3 小结与讨论
本试验证 明，红土和黄土地对提高谷子籽粒蛋白质质量的作用较大(见表 1～2)；11∞～
1200m海拔高度对谷子蛋 白质质量的作用较好(见表 3～4)。因此 ．谷子的优质栽培宜选择在
1100~1200m 海拔高度的红土或黄土地种植为佳 ；谷子蛋 白质质量 主要受制于 品种的基 因
型 ，但环境条件亦有重要作用。试验表明，红土中的微量元素含量较高 ．Fe、Mn、Cu分别比黄土
高 36．4 、10．7 和 10．2 ，故红土地所生长的谷子蛋 白质质量优于黄土地。但肥料作用各不
同，有机肥料(特别是羊粪)能改善谷子蛋白质质量，而 N、P化肥却对其具有不 良影响；研究证
明，谷子氨基酸的含量及组成和结实期的温度关系极大 ，同时也需要充足的同化产物作保障。
不同海拔高度造成生境条件差异，在海拔较高的地带气候凉爽，阳光充足，昼夜温差较大．适宜
的温度能促进谷子氨基酸的合成 ；充足的阳光能加强谷子的光合作用；较大的昼夜温差有利于
谷子光合产物的大量积累。海拔高度过高 ．气候变得冷凉 ，温度过低则不适宜谷子氨基酸的合
成。日均温度由24．75℃降至 20．3l℃时谷子氨基酸指数降低 7 ～9 ，若 日均温度降至 20℃
以下时谷子氨基酸指数的降低速度则加大 1倍 。因此 ．海拔高度过高不利于谷子蛋白质质量的
提高。
参 考 文 献
1 王直华．温饱之后改善营养蔓增加优质蛋白．科技 日报 ．1993铀一2O
2 古世禄，刘 厦 中国答子蛋白质氨基酸组成的研究．华北农学报 、1 989，4(1)：8～1 6
3 山西省农业科学院主编．中国各子栽培学．北京：中国农业出版社 ，1987
欢 迎 订 阅 2001年 《干 旱 地 区 农 业 研 究 》
《干旱地区农业研究 》是由西北农林科技大学 主办的学术期刊 主要刊登有关干旱 半 干旱及半湿润易旱地 的早表耕
作与栽培、土壤培肥与施肥技术、旱地水分动态与利用、节水灌溉、抗旱作物与生理等研究内容 适合广大从事早农研 究蚋抖
拉凡员、管理工作者和农林院技师生回读 本刊为季刊，每期定价 6 50元，全年 26．O0元 邮拉代号 ：52 97，生国各地邮局均
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