大麦(Hordeum vulgl .)的性能评价埃塞俄比亚东部阿姆哈拉州产量和品质性状的品种

摘要

大麦(大麦芽是一种一年生谷类作物，属于小麦科部落禾本科草科。由于埃塞俄比亚麦芽和啤酒工厂的建立和生产能力，麦芽大麦生产需求不断增加。在两年内(2016年和2017年)的主要生产季节，在wagu -himra和Lasta地区的4个环境中对8个释放的麦芽大麦品种进行了评估。试验的目的是确定一个高产、优质的啤酒大麦品种用于生产。试验采用完全随机区组设计，每块宽1.2 m，长2.5 m, 3个重复。结果表明，小麦籽粒产量和品质性状( ）.籽粒蛋白质和淀粉含量分别为9.85 ~ 11和63 ~ 65%。品种千粒重在32.5 ~ 46.4 g之间。EH1847 (3340 kg ha .⁻¹)， IBON174/03 (3351 kg ha .⁻¹)和Bahati(3220公斤公顷)⁻¹)是前三个表现最好的高产和最佳品种，满足国家标准局对啤酒大麦质量参数的要求。因此，这些品种因其高产、籽粒大小和籽粒蛋白质含量高而被推荐在Wag-himra和Lasta农业生态系统中生产。对麦芽大麦的农艺措施和酿造品质特性需要进一步的研究。

1.介绍

大麦(大麦芽spp。vulgare是世界上最古老的农作物之一。来自新月沃土的考古证据表明，大约一万年前，这种作物是从它的野生亲戚(Hordeuum spontaneumc·科赫)。在俄罗斯、加拿大、澳大利亚、乌克兰、土耳其、西班牙、摩洛哥、德国、哈萨克斯坦、伊朗、叙利亚、美国、法国、波兰、埃塞俄比亚和英国，这种作物是重要的饲料、麦芽和粮食作物[1］．

在埃塞俄比亚，大麦是一种重要的作物，主要由自给自足的农民在海拔1500至3500 m.a.s.l的各种环境中种植。［2，3.］．在全国范围内，它是仅次于画眉草、小麦、玉米和高粱的第五大最重要的谷类作物[4］．根据用途，这种作物主要被分类为食品和啤酒大麦[5］．与埃塞俄比亚的食用大麦相比，麦芽生产的份额相当低[2尽管这个国家有良好的环境和潜在的市场机会。因此，国内啤酒厂仍被迫从国外进口麦芽。例如，Asela麦芽厂在1999/00至2000/01年间进口了15609吨麦芽[6］．

由于城市化、人口增长和埃塞俄比亚啤酒业的增长，麦芽产量增加了[7］．在埃塞俄比亚，麦芽仅占950742.01公顷土地，产量为23780102.92公担，产量为25.2每公顷⁻¹．在阿姆哈拉地区，它也覆盖了32515.21个单位，产量为7512996.98金塔，产量为23.3 q ha⁻¹．在Wag-himra，它占地17437.02公顷土地，产量为213401.13五金塔，生产力为12.25千公顷⁻¹［8］．

Amhara地区麦芽产量低，尤其是waga - lasta (12.25 q ha .)⁻¹)，与全国(25千公顷)相比⁻¹)和地区平均(23.3千公顷)⁻¹)是由于使用低收益的当地品种,降雨量少,分布在该地区降雨量(未来和组),土壤肥力低,可怜的农艺实践等间作与豆类以及缺乏与脉冲作物轮作,疾病、害虫和成熟后期麦芽几乎没有变化。

重要的麦芽品质特征包括籽粒大小、籽粒蛋白质含量、麦芽提取物和糖化力[9］．一般来说，麦芽厂可使用9-12.5%范围内的麦芽大麦蛋白质含量，以满足酿酒商的需要[10］．大麦籽粒蛋白质含量高的基因型会导致啤酒的提取量低，而蛋白质含量低的基因型会导致在酿造过程中缺乏必要的酶来修饰大麦籽粒和分解淀粉[11］．低蛋白也会因酵母氨基酸营养不良而影响酿造性能[12］．这些麦芽品质性状几乎是定量遗传的，它们的表现取决于遗传和环境条件[13］．

基因型在这些特征上有所不同，它们也受到环境因素的影响[14］．有些基因型可能在某些环境中表现良好，但在其他环境中则表现不佳。在不同的农业生态条件下，基因型的表型表现不一定相同。到目前为止，还没有对阿姆哈拉州东部的Wag-himra和Lasta地区的麦芽品种进行评估。这种作物在改善这些地区大麦种植户的生计方面发挥着重要作用，是其中最重要的谷类作物在该地区获得额外收入的农民,因为它是一个工业作物和作物的需求(麦芽勉强)面积增加莱雅啤酒行业最近的所在地。因此，本试验的目的是确定一种高产、早熟、具有麦芽品质的品种，用于阿姆哈拉州东部，特别是瓦格-拉斯塔地区的生产。

2.材料和方法

2．1．测试地点描述

试验在2016年和2017年的主要种植季节在Dehana区和lasta区进行。本试验是在埃塞俄比亚北部瓦格-拉斯塔的主要种植季节，即Lalibela区(medagai)和Dehana区(Amed worke)的试验田站进行的。瓦格-拉斯塔是该国受干旱影响的地区之一，大部分地区几乎寸草不生，主要作物是高粱、小麦和画眉草以及低洼地带的脉冲作物。

该地区(waga - lasta)的特点是从6月到8月底或9月初的单峰降雨模式。Lalibela (medagai)位于阿姆哈拉地区北Wollo区Lasta区，距离埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴637.5公里，主要种植小麦、大麦、苔草、绿豆、毛毡豆、豇豆等低地豆类作物。Amde Work a位于阿姆哈拉地区wago -himra的北Wollo区Dehana区，距离埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴800公里。根据从附近的气象站收集的多年的计量数据，瓦格-拉斯塔的年降雨量从180毫米(毫米)(低地)到970毫米(高地)不等。优势土型为Cambisol，两个试验点均为verti土型。


变量	测试网站
变量	Dehana	拉利贝拉(medagai)

经度	12 40, 10, n	12 03, 11.3, n
纬度	38 30, 41, e	39 02, 96, e
高度(m.a.s.l)。	2400	2176
年平均降雨量(毫米)	713	768.5
平均最高温度(C°)	23.5	24．7
平均最低温度(C°)	11．1	13.6

资料来源:康波尔查气象站2016年和2017年。

2．2.实验处理、设计和管理

在RCBD中对8个国家和地区发布的啤酒大麦品种EH1847、Bahati、Holker、traveler、Bekoji、free gebse、sabini和IBON174/03进行了试验，每个地点有3个重复。啤酒大麦品种的描述见表2．每个品种的总收获地面积和净收获地面积为3 m²和2米⁻²有六行间隔和20厘米行距的。在7月的第一周(7月1 - 6日)在两个地点种植该品种。


各种	高度(m.a.s.l)	维护人员	年的释放	天的标题	天到期	在车站的Yield (q ha)⁻¹）	释放时蛋白质%	疾病的反应

旅行者	2000 - 2600	喜力啤酒/ HARC	2013	79 - 93	130 - 160	20 - 40	10 - 11.1	抗网斑
·浩克	2500 - 3000	HARC	1979	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
IBON174/03	2300 - 2800	HARC	2012	70	120	- - - - - -	10	烫伤宽容
萨比尼	2300 - 2800	KARC	2011	46	64 - 83	批准	8．5	容易烫伤
Fre-Gebs	2300 - 3000	AARC	2010	62 - 87	100 - 127	20 - 25	9 - 10.5	中等抗网斑
EH1847	2200 - 2800	HARC	2011	71 - 90	126 - 161	35	10.6 - -11.7	- - - - - -
Bahati	2300 - 2800	KARC	2011	72 - 85	126 - 158	批准	8．7	耐网斑
Bekoji-1	2300 - 2800	KARC	2010	89 - 111	121 - 163	- 28	11.7	耐网斑和烫伤

m.a.s.l =海平面以上一米，IBON =国际勉强观察苗圃，HARC = Holeta农业研究中心，AARC = Adet农业研究中心，KARC = Kulimssa农业研究中心。资料来源:埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴，农业、动物和植物卫生管理局，1979-2013年作物品种登记册。

每个试验品种的种子从研究中心(ARARI下属的Adet农业研究中心、Holtta农业研究中心和EARI下属的Kulmssa农业研究中心)收集，按125 kg ha调整小区的种子率⁻¹施肥量为100 kg hm2⁻¹为NPS和30公斤公顷⁻¹尿素含量按照国家推荐标准。尿素作为最具流动性的元素之一，在种植时充分施用，为了提高肥料的利用率，采用洒施方式，即种植时施用一半，营养生长期(抽穗前)施用一半。在每个试验区按推荐进行苗期和营养期两次手除草。抽穗前苗期采用化学杀虫剂和杀菌剂一次性控制，几乎不发生病虫害和真菌病害。在对试验进行全面管理后，在试验年份和地点分别从10月第一周至10月底收获中间4行，然后清洗、干燥、脱粒，获得1000粒重和粮食产量数据。

2．3.数据收集与统计分析

测量并记录了植物和小区的数据。基于图的数据，如天至50%的抽穗期(DH)和天至90%的成熟期(DM)，使用个人可视化，千粒重(gr)，地上生物量干重(kg ha)⁻¹)、粮食产量(公斤/公顷)⁻¹)均按地块记录。以植物为基础的数据，如株高(PH, cm)、穗长(SPL, cm)和每穗种子数(No。)，并测定了蛋白质、淀粉和水分等籽粒品质数据，但水分也是籽粒产量调整的指标。

质量数据方面，分别在Dehana和Lalibella (medagai)两个试验点采集样品，对被测品种的籽粒蛋白质、淀粉和籽粒水分等不同样块的麦芽质量数据进行分析。手动清洗颗粒，去除破碎颗粒和其他惰性物质后，每个样品取500g。然后将样品装入低密度聚乙烯袋(塑料袋)中。品质性状在阿姆哈拉农业研究所(ARARI)谷物品质实验室使用近红外光谱分析仪器进行分析。近红外光谱是利用仪器分析和快速检测小样品的磨粒或全粒的无损实验室。

联合分析前采用Bartlett检验评估误差方差齐性，采用SAS软件程序进行位置和年份方差的联合分析。采用5%显著性水平下的最小显著差异(LSD)进行平均分离。

3.结果与讨论

3．1.粮食产量、品质和农艺性状

对四个环境(两个地点的两年)的联合方差分析显示了显著的差异为粮食产量和产量相关性状。啤酒大麦品种的平均产量为1853公斤/公顷⁻¹霍尔克到IBON174/03，(3351公斤公顷⁻¹)(表3.）.所有品种的平均产量为2868公斤/公顷⁻¹．EH1847、IBON174/03和Bahati是前三个表现最好的品种，其平均产量大于总体平均值。


品种	DH	DM	PH值	SL	党卫军	BM	TKW	KPC	基隆贝	孔侑

旅行者	63	94	69.10	6.94	20.93	843	38.63	10.33	64	2332
·浩克	62	94	78.95	6.82	21.05	874	40.67	10.30	63	1853
IBON174/03	57	90	75.38	6.67	21.93	890	41.92	10.30	64	3351
萨比尼	55	88	78.42	7.58	22.42	964	40.96	10.48	65	2642
Fre-Gebs	58	88	92.47	6.86	21.20	1022	45.13	10.33	63	3045
EH1847	59	91	88.97	7.14	22.45	1052	42.83	11.11	64	3340
Bahati	59	93	83.78	7.30	23.05	1067	43.21	10.33	64	3220
Bekoji-1	62	94	98.32	7.21	22.58	1181	43.42	9.85	65	2765
的意思是	59	91	83	7	22	10	42	10	64	2868
C.V (%)	4	3.	11	9	9	25	6	0．5	0.76	17.0
LSD (5%)	2．12	2.85	7.69	０．５２	1.64	2．02	2.04	0．04	0.39	3.41

DH =天标题,DM =天到期,PH =株高(厘米),SL =穗长(cm),党卫军=穗种子(没有),TKW = 1000粒重(g), BM =地上生物量(公斤/公顷),KPc =内核蛋白质含量(%),KSc =内核淀粉含量(%),和Gy =获得收益(公斤公顷⁻¹）.

品种EH1847和IBON174/03表现最佳，籽粒产量为3340 kg hm⁻¹3351公斤公顷⁻¹其次是Bahati 3240公斤公顷⁻¹．Molla Mekonnen等人[11， Misganaw Ferede和Zina Demsie [15和Muez Mehari [16]也报道了EH1847和IBON174/03是高产量麦芽几乎没有基因型，结果与上述3个结果一致，而Holker (1853 kg ha .⁻¹)和沙比尼(2642公斤公顷)⁻¹)是低产品种。

品种的平均千粒重为旅行者38.63 g, fregebs 45 g3.）.正如Ryan等人[17， Amare Assefa等[18也报道了麦芽核的变异几乎没有变化。

品种的籽粒蛋白质含量为Bekoji-1的9.85%和EH1847的11.11%3.）.美国国家标准局(NSA)制定的千粒重和千粒蛋白含量的标准分别为35 - 45 g和9 - 11.5%，根据Gondar麦芽厂质量标准，低蛋白含量(9-11.5%)是麦芽大麦的质量参数之一，此外还有高发芽率、纯度分级粒Punda [10］．

由此可见，所有被测品种的千粒重和籽粒蛋白质含量均在美国国家安全局制定的标准的可接受范围内。籽粒水分含量的平均值为9.98 ~ 10.03%。测定麦芽中的水分主要是为了使其他品质因子能在干物质基础上表示，并为安全储存作准备[19］．Molla Mekonnen等人[11研究还发现，品种IBON174/03和EH1847符合麦芽品质指标，特别是蛋白质含量。

多数性状的均值与籽粒产量和品质性状呈正相关(见表)4）.千粒重、籽粒淀粉含量、蛋白质含量与籽粒产量呈负相关。此外，Molla Mekonnen等人[11]报告麦芽品质与籽粒产量呈负相关。除抽穗期和成熟期外，籽粒产量与各农艺性状均呈正相关。


	DH	DM	PH值	SL	党卫军	BM	TKW	KPC	基隆贝

DH	1
DM	0.8947	1
PH值	0.0095	−0.0797	1
SL	−0.3225	−0.1356	0.2138	1
党卫军	−0.3847	−0.0555	0.4114	0.6822	1
BM	−0.0361	0.0159	0.9088	0.4862	0.7061	1
TKW	−0.3163	−0.381	0.8497	0.0369	0.3951	0.7446	1
KPC	−0.3286	−0.337	−0.1325	0.1179	0.0951	−0.1408	−0.0381	1	1
基隆贝	−0.2044	0	0.1044	0.7044	0.6488	0.4084	−0.1339	−0.1633
孔侑	−0.5423	−0.452	0.3404	0.0682	0.5951	0.456	−0.6202	−0.3248	−0.1813

4.结论和建议

埃塞俄比亚的麦芽行业经常受到大麦品种供应的挑战，这种大麦品种满足行业设定的质量和数量要求。最近，由于埃塞俄比亚啤酒业的增加，该国对麦芽的需求显著增加，现在越来越重视满足这种作物的需求。在不同地区选择优质大麦品种对提高粮食产量和满足用户需求具有重要意义。

结果表明，EH1847、IBON174/03和Bahati是相对高产、品质最好的大麦品种。这些品种达到了国家标准局对啤酒大麦质量指标的要求。因此，这些品种因其产量高、籽粒大小和蛋白质含量高而被推荐用于生产。对麦芽大麦的农艺措施和酿造品质特性需要进一步的研究。

数据可用性

由于特殊原因，第一作者可以提供数据。

的利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

致谢

作者感谢阿姆哈拉地区农业研究所(ARARI)为开展这项研究提供的资金支持。作者还感谢Daniel Tesfay先生进行谷物品质参数分析，感谢Aeimro Bezabih在数据分析和手稿撰写方面的帮助。

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农业的发展

大麦(大麦芽l .)埃塞俄比亚东部阿姆哈拉州产量和品质性状的品种

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