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Change in growth and nutrition compostion of domesticated Allium mongolicum

驯化沙葱生长及营养变化规律研究



全 文 :    倡 甘肃省科研事业费项目 (GS022唱C31唱066)和 “甘肃省沙漠综合治理技术研究创新团队”项目资助
收稿日期 :2005唱11唱30   改回日期 :2006唱02唱28
驯化沙葱生长及营养变化规律研究 倡
刘世增1 ,2  蒋志荣2  马全林1  严子柱1  贺访印1
(1畅 甘肃省治沙研究所 甘肃省荒漠化防治重点实验室   武威   733000 ;2畅甘肃农业大学林学院   兰州   730070)
摘   要   通过沙葱驯化栽培试验 ,对其物候期及相关气候因子进行连续两年观测 ,并对其营养成分进行对比 ,结果
表明 :驯化沙葱 3 月中下旬气温 > 2畅35 ℃ 时即开始萌动出苗 ,4 月中旬温度 ≥ 9畅6 ℃ 时进入快速生长期 ,7 ~ 9 月份
气温 ≥ 22 ℃ 、降水较集中时完成开花结果 ,11 月下旬气温 < 0 ℃ 时进入休眠期 。 沙葱刈割后 0 ~ 8d高生长和粗生长
最快 ,高生长平均达 1畅6cm/ d ,10d后生长明显减弱 ,15d后基本处于停滞状态 ,20d 后部分叶片丧失功能开始枯黄 。
驯化沙葱的营养组成同野生沙葱完全相同 ,但含量发生了变化 ,常量矿物质及微量元素和水分都呈正向变异 。 各
种氨基酸 、粗蛋白 、粗脂肪和 β唱胡萝卜素等含量有所下降 ,呈负向变异 ,变异系数在 9 % ~ 23 % 之间 。
关键词   驯化沙葱   营养成分   物候期   生长规律
Change in growth and nutrition compostion of domesticated Allium mongolicum . L IU Shi唱Zeng1 ,2 ,JIANG Zhi唱Rong2 ,
MA Quan唱Lin1 ,YAN Zi唱Zhu1 ,HE Fang唱Yin1 (1畅Gansu Key Lab of Deser tification Combating ,Gansu Deser t Cont rol Re唱
search Institute ,Wuwei 733000 ,China ; 2 .College of Forestry ,Gansu Agricultural University ,Lanzhou 730070 ,China) ,
CJEA ,2007 ,15(5) :94 ~ 97
Abstract   A 2唱year experiment on domestication and cultivation of A llium mongolicum was conducted .Related climate
was continuously monitored and nut rient components of w ild and domesticated Allium mongolicum analyzed .The analyt唱
ical results show that domesticated A llium mongolicum germinates during mid to late March when temperatures are high唱
er than 2畅35 ℃ . I t en ters fast grow th phase in mid April when temperatures are above 9畅6 ℃ and bears flowers and fruits
in July , August and September when temperatures are above 22 ℃ and the rains are heavy . Dormancy occurs in late
November when temperatures fall below 0 ℃ .Height and w id th grow th are fastest from 0 to 8 days after cut ting , w ith
average heigh t g row th of 1畅6cm per day .After 10 days , growth becomes very slug gish and almost stops after 15 days ,
followed by leaf withering after 20 days .Nutrient composition of domesticated Allium mongolicum is the same as that of
the wild species , however , there is higher concent ration of minerals , microelements and water , while ammonia acid ,
crude protein , crude fat and carotenoid decrease by 9 % ~ 23 % .
Key words   Domesticated A llium mongolicum , Nutrien t component ,Living period ,Grow th rule
(Received Nov .30 ,2005 ;revised Feb .28 ,2006)
沙葱( A llium mongolicum Regel)又名蒙古葱 ,在我国陕西榆林 、内蒙 、宁夏 、甘肃 、青海 、新疆等地广有
分布 ,自古以来农 、牧民将其作为肉食调味品和疏菜 ,能有效预防老年性痴呆症的发生 ,还能抑制和逆转癌
细胞的异常增殖[1 ~ 3] 。 但由于其受生长季节影响不能满足人们的需求 ,为此自 2000 年起先后用根系移栽
和种子直播方式 ,对沙葱驯化栽培进行试验 ,研究总结了驯化沙葱的生长规律 ,并对其营养成分变化进行分
析 ,旨在为沙葱资源的开发利用奠定基础 。
1   试验材料与方法
试验在甘肃省民勤治沙综合试验站进行 ,该站位于 102°58′E ,38°34′N ,海拔 1375畅3m ,具有典型的干旱
沙区气候特点 。 土壤有机质含量 1畅5 ~ 8g/kg ,含盐量高 ,pH > 8畅5 。
物候期用定株观测法确定 。 以驯化沙葱为对象 ,萌发后选 150 株正常苗 ,挂牌标记 ,每周观测 2 次 ,连续
观测两年 ;各物候期以 60 % 以上的植株达到相关标准为准 ;气象资料采用民勤治沙站自动气象观测站的数
据 。 在试验区内选 3 块不同的样地 ,每块样地随机定 5 个样方 ,每个样方内选 15 个样株 ,每样株选 3 片正常
第 15卷第 5 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15   No .5
2 0 0 7 年 9 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Sept .,  2007
叶 ,用游标卡尺测定叶的粗度和长度 ,每 2d观测 1 次 ,连续观测 2 个刈割周期 。
营养成分变化分析 。 以同种源的野生和驯化沙葱(均源于民勤莱菔山)互为对照 ,各采鲜样 150 ~ 200g
用保鲜袋盛装 ,送化验单位测定其营养成分 ;用变异系数表示样本变异度的量和变异趋势 ,直接反映样本的
变异程度[4] ;对沙葱 、多根葱( A llium poly rhi zu m Turcz)和苜蓿( Medicago sativa L .)(分别采于永昌 、白银
和民勤)在花期的干物质基本营养成分进行对比 ,分析沙葱的饲用价值 ,其中水分按 GB5009畅3 用 105 ℃ 常压
干燥法测定 ,灰分按 GB5009畅4 用 550 ℃ 高温灼烧氧化法测定 ,粗蛋白按 GB5009畅5 用微量凯氏定 N 法测定
(N × 4畅38) ,粗脂肪按 GB5009畅6 用索氏脂肪抽提法测定 ,粗纤维按 GB5009畅10 法测定 ,矿质元素 Fe 、Zn 等
用 AA唱670型原子吸收分光光度计测定 ,游离氨基酸用日立 835唱50型高速氨基酸分析仪测定[5] 。
2   结果与分析
2畅1   驯化沙葱生长与气候因子的关系
物候期是植物在不同时期生长变化特性的外部反映 。 沙葱经过驯化其物候期见表 1 ,沙葱物候期对应
表 1   驯化沙葱的物候期
Tab .1   The living period of domesticated A llium mongolicum Regel
年   份
Year
日期(月唱日 ) Date (month唱day)
萌动期
Germin唱
ation
period
出苗期
Seedling
emergence
period
速生期
Rapid
grow th
period
抽薹期
Bol ting
period
始花期
Init ial
period o f
blossoming
盛花期
Middle
period o f
blossoming
落花期
Last
period of
blossoming
种子始
熟期
In itial
ma turity
period of
seed
种子全
熟期
Full
maturit y
period of
seed
种子散
落期
Last
period o f
maturit y of
seed
叶片始
枯期
Ini tial
leaf scorch
period
叶片全
枯期
Full
lea f
scorch
period
2002 03唱16 03唱23 04唱16 06唱15 07唱15 07唱22 08唱26 09唱03 09唱18 09唱26 10唱12 11唱16
2003 03唱18 03唱25 04唱20 06唱19 07唱17 07唱26 08唱30 09唱05 09唱20 09唱24 10唱20 11唱10
平均 03唱17 03唱24 04唱18 06唱17 07唱16 07唱24 08唱28 09唱04 09唱19 09唱25 10唱16 11唱13
图 1   沙葱各物候期温度曲线
Fig .1   Temperature curves of A llium mongolicum
Regel phenophases
的温度指标见图 1 。 气温及各项地温平均 ≥ 2畅4 ℃ 时沙葱
开始萌动 ,≥ 6畅9 ℃ 时开始出苗生长 ,≥ 9畅6 ℃ 时开始快速
生长 ,≥ 21畅8 ℃ 时开始抽薹 ,≥ 22畅6 ℃ 时开始开花 ,花期
温度始终保持在 22 ℃ 左右 。 气温及各层地温平均低于
22 ℃ ,沙葱开始落花 ,16畅7 ℃ 左右种子开始成熟 ,15畅4 ℃
时完全成熟 ,13畅1 ℃ 开始散落 ,7畅2 ℃ 时叶片开始枯黄 ,
- 0畅15 ℃ 时叶片全部枯黄进入休眠状态 。
2畅2   刈割后沙葱的生长变化
在荒漠区分布的沙葱一般 6 月份开始生长 ,7 ~ 9 月
份雨季时迅速完成其生命周期 。 选择 7 、8 月份的驯化沙
葱为研究对象 ,基本能代表沙葱的生长规律 。 经过连续
两个刈割周期 6 月 28 日 ~ 7 月 16 日 、7 月 16 日 ~ 8 月 11
日的连续观测 ,结果(图 2)表明 :沙葱刈割后 0 ~ 8d 内生
长速度最快 ,高生长尤为明显 ,出叶速率平均达 1畅6cm/d ,10d 后高生长速率显著减慢 ,几乎处于停滞生长的
状态 ;粗生长和高生长规律相同 ,但粗生长速率较慢 。 15d 后高生长和粗生长基本停止 ,生长曲线几乎呈水
平状态 ,此时叶片生物量达到最大 ,20d 后部分叶片开始衰竭枯黄 。
2畅3   驯化沙葱营养成分的变化
由表 2 可知 ,驯化沙葱与野生沙葱相比约 70 % 的氨基酸含量降低 ,其他营养成分含量均发生了相应变
化 ,其中 Zn 变幅最大 ,其次是 Fe 、Mg 和 β唱胡萝卜素 ,水分 、粗纤维和 Mn 变幅最小 。 大多数营养物质变异系
数在 9 % ~ 23 % 范围内 ,只有蛋氨酸和色氨酸含量未发生变化(表 3) 。 微量元素和水分都呈正向变异 ,其含
量均明显增加 ,而一些氨基酸和粗蛋白 、粗脂肪等基本营养成分则呈负向变异 ,其含量降低 ,但变化较小 。
说明沙葱驯化栽培后 ,微量元素含量增幅较大 ;而一些氨基酸和粗蛋白 、粗脂肪及 β唱胡萝卜素等含量有所下
降 ,主要原因是种植沙葱地力条件好 ,有利于微量元素的吸收 ,而生长期短(15d)影响了部分氨基酸和其他
第 5期 刘世增等 :驯化沙葱生长及营养变化规律研究 95 
图 2   沙葱生长曲线(a为刈割前 ,b为刈割后)
Fig .2   Growth curve diagrams of A llium mongolium Regel(a is before cu tting ; b is after cutting)
成分的合成与积累 。 总体而言 ,与天然沙葱相比 ,沙葱驯化栽培后微量元素含量增加 ,提高了沙葱品质 ,而
一些氨基酸和其他含量降低则对沙葱品质有一定影响 。
表 2   野生沙葱与驯化沙葱营养成分比较
Tab .2   The foodstuff of wild and demosticated Al lium mongolicum Regel
营养名称
Foodstuf f
含量 / % Content
野生
Wildness
驯化
Demost icat ed
营养名称
Foodstu ff
含量/ % Cont ent
野生
Wildness
驯化
Demostica ted
营养名称
Fo odstuf f
含量/mg·kg - 1 Cont ent
野生
Wildness
驯化
Demost icated
ASP 0畅22 0畅18 L EU 0畅19 0畅14 粗灰分   1畅58   1畅27
THR 0畅12 0畅09 T YR 0畅08 0畅06 Fe 101畅34 175畅62
SER 0畅11 0畅08 T YS 0畅20 0畅14 Mn 89畅18 98畅26
G L U 0畅30 0畅23 H IS 0畅05 0畅04 Zn 56畅21 188畅17
GL Y 0畅12 0畅09 ARG 0畅13 0畅10 Cu 46畅62 54畅36
AL A 0畅19 0畅15 PRO 0畅03 0畅04 M g 83畅10 131畅72
VAL 0畅14 0畅11 CYC 0畅08 0畅07 M g 83畅10 131畅72
ME T 0畅03 0畅03 T RP 0畅04 0畅04 H 2O 90畅45 92畅11
I LE 0畅11 0畅09 粗蛋白 2畅4 1畅86
PHE 0畅12 0畅09 粗纤维 1畅24 1畅35
β唱胡萝卜素 33畅37 20畅44 粗脂肪 0畅32 0畅27
表 3   沙葱各营养成分的变异系数
Tab .3   The coefficients of variation of foodstu ff of Allium mongolicum Regel
营养名称
Foodstu f f
标准差
Standard deviat ion
平均值
Average
变异系数
Coef ficien t of
variation
营养名称
Foodstuf f
标准差
Standard
deviation
平均值
Average
变异系数
Coe fficient of
va riat io n
AS P 0畅0283 0畅20 14畅15 ARG 0畅0212 0畅115 18畅43
THR 0畅0212 0畅105 20畅19 PRO 0畅0071 0畅035 20畅29
SER 0畅0212 0畅095 22畅32 CYC 0畅0071 0畅075 9畅47
GL U 0畅0495 0畅265 18畅68 T RP 0畅00 0畅04 0畅00
G LY 0畅0212 0畅105 20畅19 粗蛋白 0畅3818 2畅13 17畅92
A LA 0畅0283 0畅17 16畅65 粗纤维 0畅0778 1畅295 6畅01
VA L 0畅0212 0畅125 16畅96 粗脂肪 0畅0354 0畅295 12畅00
MET 0畅00 0畅03 0畅00 粗灰分 0畅1626 1畅425 11畅41
IL E 0畅0141 0畅10 14畅10 Fe 52畅5239 138畅48 37畅93
LEU 0畅0354 0畅165 21畅45 Mn 6畅4205 93畅72 6畅85
T YR 0畅0141 0畅07 20畅14 Zn 93畅3098 122畅19 76畅36
PHE 0畅0212 0畅105 20畅19 Cu 5畅4730 50畅49 10畅84
T YS 0畅0424 0畅17 20畅96 M g 43畅3795 107畅41 32畅01
HIS 0畅0071 0畅045 15畅78 H 2O 1畅1738 91畅28 1畅29
β唱胡萝卜素 9畅1429 26畅905 33畅98
96  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
2畅4   沙葱营养成分及饲用价值分析
沙葱具有较高的食用和药用价值 ,是沙葱分布区春秋季节牲畜抓膘促肥的优良牧草 。 由表 4 可知 ,野生
沙葱 、驯化沙葱和腌制沙葱的粗蛋白和粗脂肪都明显高于或接近苜蓿和多根葱 ,而粗纤维仅为多根葱含量
的 50 % ,苜蓿含量的 62 % ,无 N 浸出物栽培沙葱与苜蓿 、多根葱的差别不大 ,常量矿物质 Ca 小于苜蓿和多
根葱 ,P 大于苜蓿而与多根葱相近 。 沙葱的营养价值远优于 GB10389唱87 国际一级苜蓿的标准[6] 。 另外 ,单
方面分析沙葱的基本营养成分的变化趋向发现 ,沙葱经加工处理后粗蛋白增加 ,粗脂肪 、粗纤维降低 ;栽培
沙葱与野生沙葱相比除主要营养成分蛋白质大幅度提高外 ,粗纤维 、无 N 浸出物降低 ,说明人工驯化沙葱的
总体品质有所提高 。
表 4   沙葱 、多根葱 、苜蓿基本营养成分比较 倡
Tab .4   The comparison of basic nutrious contents in Allium mongolicum Regel , Allium polyrhi zum Turcz and Medicago sativa L .
物种
Species
营养成分含量/ % The content o f nutritio n
粗蛋白
Crude pro tein
 
粗脂肪
Crude fat
 
粗纤维
Crude fiber
 
无 N 浸出物
Soluble portion
w ithout nit rogen
粗灰粉
Crude ash
 
Ca
 
 
P
 
 
野生沙葱 18畅00 5畅10 19畅17 44畅95 12畅78 1畅32 0畅28
驯化沙葱 26畅27 3畅81 19畅04 31畅26 17畅92 1畅41 0畅29
腌制沙葱 28畅6 3畅60 17畅10 - 15畅80 - -
大叶苜蓿 18畅53 1畅66 29畅40 36畅24 14畅18 1畅64 0畅21
多 根 葱 15畅62 1畅83 37畅78 31畅70 13畅10 1畅71 0畅28
    倡 表中数据以干物质计 ,- 为未测定数值 。
3   小   结
甘肃民勤沙区驯化沙葱 3 月中旬开始萌动发芽 ,3 月下旬出苗生长 ,4 月中旬进入速生期 ,6 月中旬开始
抽薹 ,7 月中旬始花 ,8 月下旬盛花 ,9 月上旬花落 ,种子开始成熟 ,9 月中下旬种子完全成熟并开始散落 ,10
月中旬叶片开始枯黄 ,11 月中上旬叶片完全枯黄而进入休眠期 。 沙葱生长与降水量关系密切 ,3 、4 月份有
少量降水时开始萌芽生长 ,7 ~ 9 月份降水集中时开花结果 ,完成其生殖生长 ,故温度和降水是影响沙葱生长
的重要因素 。
沙葱刈割后 0 ~ 8d 内生长速度最快 ,高生长尤为明显 ,出叶速率平均达 1畅6cm/d ,10d 后高生长速率显
著减慢 ,几乎处于停滞生长状态 ;粗生长和高生长规律相同 ,但粗生长速率较慢 。 15d 后高生长和粗生长基
本停止 ,生长曲线几乎呈水平状态 ,叶片生物量达到最大 ,20d后部分叶片开始衰竭枯黄 。
野生沙葱驯化后其营养组成未发生改变 ,但其营养成分含量除蛋氨酸(MET)和色氨酸( TRP)外 ,其余
均发生不同程度变化 。 其中 Zn变幅最大 ,其次是 Fe 、Mg 和 β唱胡萝卜素 ,水分 、粗纤维和 Mn 变幅最小 ,大多
数营养物质变异系数在 9 % ~ 23 % 范围内 。 微量元素和水分都呈正向变异 ,含量均明显增加 ,而多种氨基酸
和粗蛋白 、粗脂肪等基本营养成分则均呈负向变异 ,其含量有所下降 。
沙葱作为饲料或饲料添加剂 ,其营养价值远优于 GB10389唱87 国际一级苜蓿的标准 ,无论是野生 、驯化
还是腌制 ,其粗蛋白和粗脂肪都明显高于或接近苜蓿和多根葱 ,而粗纤维则仅为多根葱含量的 50 % ,苜蓿含
量的 62 % ;常量矿物质 Ca小于苜蓿与多根葱 ;P大于苜蓿而与多根葱相近 。 与野生沙葱相比人工驯化沙葱
总体品质有所提高 。
参   考   文   献
1   刘瑛心 .中国沙漠植物志 .北京 :科学出版社 ,1985 .215
2   李时珍 .本草纲目(下册 ) .北京 :中国卫生出版社 ,1982 .1588
3   吴玉刚 .沙葱驯化栽培技术 .农业科技与信息 ,2003 (7) :14 ~ 15
4   张美莉 ,高聚林 ,隋艳杰 .蒙古韭种子发芽特性初报 .内蒙古农牧学院学报 ,1998 ,19(1) :115 ~ 117
5   陈若琳 .甘肃天然草地饲用植物营养价值评定 .兰州 :甘肃科学技术出版社 ,1984
6   陆   峻 .新疆葱属野生植物资源 .新疆农业科学 ,1995 (6) :264 ~ 265
第 5期 刘世增等 :驯化沙葱生长及营养变化规律研究 97