不同颜色台湾藜生长性状之研究

不同颜色台湾藜生长性状之研究

薛贻恩 赵云洋

前言

现今世界人口快速增长，粮食需求也随之提高，但目前农业生产受气候变迁影响，造成水资源分配不均，使土壤发生盐硷化或出现乾旱缺水等问题，这些天候因素都会影响作物生长而减少产量。因此如何提高或稳定作物产量成为重要议题。此外，有效使用水土资源，并找寻对于非生物性逆境有较高耐受性的作物，更是目前主要研究方向(Gill and Tuteja, 2010)。

限有

藜麦(Chenopodium quinoa Willd.) 原产于南美洲安地斯山区，主要分佈在温带和亚热带地区，对于高盐与乾旱等逆境均有很高耐受性（Adolf et al., 2013；Fghireet al., 2013；Fghire et al., 2015；Hariadi et al., 2011；Ruiz-Carrasco et al., 2011）。台湾藜(Chenopodium formosana Koidz)为台湾特有种，与藜麦是近亲，属苋科双子叶植物，分布于屏东与台东原住民部落，其株高可达三公尺，根系属浅根系，花序成穗状，主梢和侧梢都可结穀粒。台湾藜的穀粒类似禾本科之穀物，又被穀类作物。台湾藜不仅对环境耐受力佳，且具有极高的营养价值，因此已被评选未来替代粮食作物之一(Koyro et al., 2008)。

称伪

做为

台湾藜多以食用叶片和种子为主，特别是种子，无麸质且已证实含有丰富的蛋白质、人体必要胺基酸、有益的不饱和脂肪酸(如亚麻酸) 、多种矿物质(如钙、磷、铁、铜、锌)以及维生素(A、B2、C、E)等，另外还含有增强免疫力的稀有元素硒(Se)或锗(Ge) ，故食用台湾藜对于人体益处非常多(郭等，2008)。除了丰富的营养成份外，台湾藜也含有许多机能性的成分，如甜菜色素，其具非常高的抗氧化力，可抗癌消炎等(郑，2010)。因此台湾藜的营养价值逐渐受到重视，目前许多国家针对台湾藜机能性功能进行研究，希望能开发为食用性的保健产品(陈，2014)。

近年来传统农业已逐渐转型为休閒或观光複合型农业模式，强调农业永续与自然生态。园区除了农业本质外，更重视园区内植栽美化与颜色多样性。台湾藜具有不同颜色穀穗，可依不同颜色搭配色彩变化，不仅可装饰或点缀观光园区，更可增加颜色丰富性（陈，2015）。台湾藜花序由转色期到观花期仅约一个月时间，若适当调整栽植时，观花期可延长两个月以上，促进当地观光产业发展(郑，2010)。推广台湾藜栽培，不仅增加台湾藜之应用性，更可促进原住民文化产业的宣传与发展。

休閒

为了瞭解台湾藜穀粒高产之可能性状，因此需要收集更多台湾藜生长资料以参考。本研究选择不同颜色台湾藜，调查株高、叶片数、分枝数及茎粗等性状，藉此观察瞭解不同颜色之台湾藜生长之差异性，并进一步分析所调查之性状对穀物产量之影响。

做为

材料与方法

本试验于 2015 年在国立屏东科技大学农园艺场实行，于行整地作畦后种植不同颜色之台湾藜，在生长期间比较农艺性状之差异。本试验完全随机设计 ompletely Randomized Design, CRD)，重複 8 次。

採用

一、作物材料

试验材料为收集屏东县玛家乡与山地门乡等原住民部落之台湾藜，将穀物颜色依据英国皇家园林协会 RHS 植物比色卡区分为：橘色、橘红色、红色和紫红色等四种。为了植株有良好的生长势，初期以育苗方式管理。台湾藜生长至第三週时第二本叶已完全展开，因此则移植于试验区种植。

二、栽培方式

试验区共分 32 个小区域，每小区面积为 8 公尺 × 1.2 公尺，每区种植单一种颜色的台湾藜，每一颜色的台湾藜种植 8 小区。因台湾藜为耐旱作物，为防止雨季冲刷故以高畦栽培，每畦种植一行，株距 30 公分，故每畦共栽植20 株。

三、施肥处理

畦沟完成后于播种前依据台东改良场台湾藜栽培手册建议施用基肥：氮素、磷酐及氧化钾(N-P-K)比例为 100：50：50 kg/ha 于，再混合均匀。待台湾藜生长后 30 和 60 天时则施用追肥(为 1/3 基肥)。

土表

四、田间管理

试验进行前，使用中耕机、整地，开沟与作畦。台湾藜虽为耐旱作物，但发芽时需要充足水分幼苗才可迅速生长。在营养生长期至抽穗期水分管理应注意水量供给应适当，勿缺水以免影响穀粒发育。幼苗期植株矮小应减少周围杂草，以免杂草过多影响幼苗光合作用进行及病虫害的发生。种植期间遇到雨季，使台湾藜出现茎腐病和叶斑等症状，可施用亚磷酸钾、苦楝油等有机药剂减缓茎腐病的发生。

鬆土

五、调查项目

本试验调查橘色、橘红色、红色和红紫色等四种不同颜色穀物的台湾藜，种植第 3 ，每週分别观察记录台湾藜株高、主杆叶片数、分枝数及茎粗等性状。台湾藜性状观察则以逢机方式调查 10 棵植株且重複 8 次，并以不同颜色台湾藜进行农艺性状比较，分别为橘色与红色相比，橘红色与紫红色相比，以瞭解不同颜色的台湾藜在生长性状之差异。

週后

(1) 株高测定

株高测量方式为从植株基部测量至植株顶部高度，单位为公分。

(2)主杆叶片数测定

主杆叶片数计算标准为由主茎所生的叶片为准，不包含分枝后所长出的叶片。

(3)分枝数测定

分枝数计算标准为主茎与主杆叶片的叶柄间所生长出的枝条为准。

(4)茎粗测定

茎粗测量是以皮尺测量台湾藜茎杆最粗部分之直径，单位为毫米。

六、数据统计与分析

本试验样本差异性使用变方分析(Analysis of Variance, ANOVA)以及最小显著差异检定(Least Significance Difference, LSD)之统计分析法，估计结果是否有显著差异。

结果

试验中分别种植橘色、橘红色、红色及红紫色等四种不同颜色之台湾藜。在生长发育期间分别比较株高、主杆叶片数、分枝数及茎粗等农艺性状之差异，并进一步分析所调查之性状对穀物产量之影响。

一、不同颜色台湾藜株高之差异

台湾藜生长至第 7 週时，橘色台湾藜之株高即大于红色台湾藜之株高(Fig.1A)。当生长至第 13 週时，橘色台湾藜之平均株高为 236 公分，明显大于红色台湾藜之平均株高为 203 公分 (Fig.1A)。另一方面，比较橘红色与红紫色台湾藜株高差异时，发现橘红色台湾藜在生长第七週时之株高即大于红紫色台湾藜之株高 (Fig.1B)。当生长至第 13 週时，橘红色台湾藜之平均株高为 273 公分，明显大于红紫色台湾藜之平均株高为 211 公分 (Fig.1B)。由以上结果显示台湾藜颜色若偏向橘色时，株高则会比颜色偏向红色有较高之趋势。

二、不同颜色台湾藜主杆叶片数之差异

橘色台湾藜生长至第 13 週时平均主杆叶片数为 37 片，红色台湾藜之平均主杆叶片数为 28 片，两者间无显著差异 (Fig.2A)。另一方面，在生长初期，橘红色与红紫色台湾藜之平均主杆叶片数无显著差异，但生长至第 13 週时，橘红色台湾藜之平均主杆叶片数为 50 片，明显多于红紫色台湾藜之平均主杆叶片数为 37 (Fig.2B)。由以上结果显示台湾藜颜色若偏向橘色时，主杆之叶片数则会比颜色偏向红色有较多之趋势。

片

三、不同颜色台湾藜分枝数之差异

为了使植株有良好的生长势，本试验台湾藜生长初期以育苗方式管理。台湾藜生长至第三週时第二本叶已完全展开，小苗株高约为 3 公分时移植于试验区种植。台湾藜生长至第 6 週时分枝开始形成，生长至第 13 週时橘色台湾藜之分枝数为 36 支，红色台湾藜之平均分枝数为 28 支，两者间无显著差异 (Fig.3A)。另一方面，橘红色台湾藜生长至第 7 週时平均分枝数为 16 支，明显多于红紫色台湾藜之平均分枝数为 6 支。生长至第 13 週时，橘红色台湾藜之平均分枝数为 48 支，明显多于红紫色台湾藜之平均分枝数为 32 支(Fig.3B)。由以上结果显示橘红色台湾藜的分枝数比其他颜色台湾藜多。

四、不同颜色台湾藜茎粗之差异

在生长初期时，不同颜色台湾藜平均茎粗差异不明显。橘色台湾藜生长至第 13 週时平均茎粗为 25 公釐，红色台湾藜之平均茎粗为 24 公釐，两者间无显著差异 (Fig.4A)。另一方面，在生长至第 8 週时，橘红色台湾藜之平均茎粗为 22 公釐，明显大于红紫色台湾藜之平均茎粗为 14 公釐(Fig.4B)，显示橘红色台湾藜在生长发育中期，茎的增宽速度比其他颜色台湾藜快，但生长至第 13 週时，橘红色与红紫色台湾藜之平均茎粗分别为 29 公釐与 24 公釐，两者间则无显著差异 (Fig.4A)。

五、比较不同颜色台湾之单株产量

进一步探讨四种不同颜色台湾藜，在株高、主杆叶片数、分枝数与茎粗之变化与单株穀粒产量是否有关。由表 1 结果可知，橘红色台湾藜在平均株高为 273公分、平均主杆叶片数为 50 片、平均分枝数为 48 支与平均茎粗 29 公釐都高于其他颜色台湾藜，且橘红色台湾藜单株穀粒重为 73 克亦是高于其他颜色之台湾藜，由此结果可知，红藜在生长发育期间之农艺性状与单株的穀物产量有直接关係，若改善营养生长期农艺性状之数量，如：提升株高、叶片数与分枝数等，则可直接提高单株穀粒之产量。

讨论

台湾藜生长过程可分两个阶段，由种子发芽至孕穗前称营养生长阶段；从孕穗至穀粒成熟时称为生殖生长阶段。一般从播种至穀粒收穫大约需要 4 个月，但生长发育至穀粒收穫的时间会因季节而不同。在秋冬季节栽植台湾藜时，因日照不足且气温较低，营养生长期所需的时间则较长约为 80 天，比其他季节种植时增加 15~20 天，且台湾藜植株高度也会较高，约为 200~250 公分（郭等 2008）。本试验于 2015 年秋季栽培四种不同颜色台湾藜，其株高约为 203 公分~273 公分，其中以橘红色台湾藜之株高最高(表 1，图 1B)。黄等(2014)收集花莲、台东与屏东等区域的台湾藜，种植于 2012 年秋作且调查台湾藜之农艺性状。在株高调查结果发现 98T001(桃红)、98T002(桃红)、98T007(橘红)与 98T012(浅桃红)之株高约在 240公分~299 公分，比其他颜色之台湾藜高，此调查结果与本试验相似，显示台湾藜颜色偏向橘色时，株高则有增加之趋势。

台湾藜的穀物与禾本科作物相似，需要植株在营养生长阶段进行光合作用，产生足够之碳水化合物，待孕穗、开花期后累积于榖粒中以提高单株产量，因此植株进行光合作用的叶片数量与单株榖粒重量即有直接关联(Long et al., 2006)。本试验调查四种不同颜色台湾藜，在株高、主杆叶片数、分枝数与茎粗之农艺性状，发现橘红色台湾藜在主杆叶片数比其他者多，且单株穀粒重亦高于其他颜色之台湾藜，推测主杆叶片数量是构成产量因素之一(表 1，图 2B)。但橘色台湾藜主杆叶片数与红紫色台湾藜相同，但单株榖粒重却低于红紫色台湾藜，显示主杆叶片数并非决定产量之关键(表 1)。Lui et al. (2005) 在大豆产量试验中发现生殖生长阶段，叶面积指数（Leaf area index；LAI）与叶面积期（Leaf area duration ；LAD）是主要影响产量之关键。因此植株在营养生长阶段，调查植株 LAI 与 LAD 之变化，才可作为产量之依据(Mokhtassi-Bidgoli et al., 2007)。在水稻理想株型研究中得知有效分蘖数是构成产量因素之一，若提高水稻有效分蘖数即可增加产量（Sinhamahapatra et al., 2010）。本试验橘红色台湾藜有较高之单株穀粒重，虽橘红色台湾藜有较多之分枝数(表 1，图 3B)，但每分枝所结实的穀粒数却很少，单株穀粒重仍是测量主杆穗轴为主。因此增加台湾藜主杆穗轴的长度与充实率，即可提高台湾藜的穀粒产量。目前已有许多文献报导作理想株型与产量间的关係（曾等，2006；Fghire et al., 2015；Jin et al., 2010；Sinhamahapatra et al., 2010；Xie et al., 2016；Zilio et al., 2013），因此未来可进一步研究台湾藜之理想株型、穗型与产量间的关係。

藜麦含有丰富甜菜苷与酚类等抗氧化物质（Abderrahim et al., 2015），可生长在乾旱环境，对于高盐与乾旱等逆境很高耐受性（Adolf et al., 2013；Fghire et al.,2013；Fghire et al., 2015；Hariadi et al., 2011；Ruiz-Carrasco et al., 2011），此外，藜麦更含有多种脂肪酸（Tang et al., 2015），适合制成家畜的青刍饲料（Kakabouki etal., 2014；Peiretti et al., 2013）。Peiretti 等人（2013）研究藜麦不同生育时期对青刍饲料品质之影响，由结果得知当藜麦整个发育期中α-次亚麻油酸含量都很高，约佔总脂肪酸 385~473 g/kg；亚麻油酸含量在茎叶生长期会降低，随后会再逐渐增加，约佔总脂肪酸 146~176 g/kg；棕榈酸和油酸含量稳定不会随著生长期而改变。藜麦在茎叶生长期时含较高亚麻油酸，因此藜麦在此时期适合制成青刍饲料，以提高可消化乾物之速率（Peiretti et al., 2013）。台湾藜与藜麦同属于藜科，也具有藜麦优良的特性。在本次试验中发现橘红色台湾藜之茎粗于生长初期（移植后第 8週）大于其他者(图 4B)，显示橘红色台湾藜具有制成青刍饲料之最佳条件，但在乾物率、粗蛋白质与可消化乾物率之结果则需要进一步来证明。

台湾藜除了可当青刍饲料外，更可成为替代能源之材料。Yang et al. (2014) 将台湾藜后，进行亚硫酸木素纤维分解（sulfite pretreatment to overcome therecalcitrance of lignocellulose；SPORL）与酸分解后，再利用 KO11 大肠杆菌将产物分解与转换，分别可得 0.27 L/Kg 与 0.23 L/Kg 的生质乙醇。台湾藜穀物收穫后进行生质能产率调查，发现在三次年度收穫台湾藜之生物量乾重可达 24.3~33.3 公吨/公顷，可见台湾藜具有替代能源之潜力（Kakabouki et al., 2014）。

烘乾

由以上论述可知，不论是要提高台湾藜单株穀物产量，或推广台湾藜多元化发展与利用，都必须先瞭解台湾藜农艺性状之特性。本研究调查不同颜色台湾藜生长之农艺性状，提供株高、主杆叶片数、分枝数与茎粗等相关数据，以此资料可作为未来台湾藜品系选育之参考。

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