CN114885776A - 一种通过土壤改良提高黑小麦品质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过土壤改良提高黑小麦品质的方法，包括以下步骤：采用基肥和追肥配合；基肥采用生物质腐植酸有机肥料与动物源氨基酸原粉配施；追肥包括有机鱼蛋白氨基酸叶面肥、微量元素叶面肥配合施用。上述方法有利于提供足够的优质碳水化合物，增加土壤中有机质、腐殖质含量与细菌、真菌、放线菌微生物丰度；用氨基酸有机氮替代化学氮，在植物体合成蛋白质生成新细胞过程中，不消耗光合作物产生的碳水化合物，可直接合成更多的蛋白质，使得黑小麦营养含量更丰富、产量更高，有利于提高以黑小麦为原料制作的产品的质地、形状、平滑度、纹理结构、弹柔性、口感等指标。避免常规化肥种植导致的土壤板结、贫瘠化问题，提升黑小麦品质。

Description

一种通过土壤改良提高黑小麦品质的方法
技术领域
本发明属于种植技术领域，尤其涉及一种通过土壤改良提高黑小麦品质的方法。
背景技术
我国松辽流域的东北黑土区是世界三大黑土区之一，面积约102万平方公里，被誉为“北大仓”，是我国重要的商品粮基地，已有二三百年垦殖历史，肥沃的黑土地及独特的地理位置，加之境内无污染型工矿业企业，纯天然无污染弱碱性水灌溉，具备了有机农业生产的天然条件。但由于黑土地耕地比重大，垦殖指数高，森林覆盖率低，常年大量化肥、农药的使用等因素，使得黑土层正以每年0.7-1cm的厚度流失，土壤有机质每年以0.05％的速率递减，土壤板结、密度增大、孔隙度减少等物理性状恶化。开垦80年的黑土地，土层由原始的60-80cm厚下降到20-30cm，有机质由原始的7％-10％下降到2％-3％，土壤密度由原始的0.79g/cm3增加到1.26g/cm3，总孔隙度由原始的69.7％下降到52.5％，田间持水量由原始的57.7％下降到26.69％。土壤问题也对黑小麦的品质产生影响。土壤有机质缺失容易导致土壤团聚体结构不稳定、作物减产、土壤生态系统失衡及土壤生态功能丧失，当土壤有机质含量低于3.4％，作物干物质产出量随土壤有机质增加而迅速增加，当土壤有机质达到3.4％以上时，作物干物质产出量趋于稳定。
碳水化合物和蛋白质的多少是农作物产量和营养、风味品质的决定因素。植物体是由一个个的细胞构成的，细胞的结构分为细胞壁、细胞膜、细胞质、液胞、细胞核等；碳水化合物(下文简称C H2O)和蛋白质是构成细胞的两大核心物质；细胞壁主要是由碳水化合物(C H2O)组成，细胞质主要是由蛋白质组成；营养细胞的液胞约占整个细胞体积的90％，是碳水化合物(C H2O)的集中地，是营养、风味物质的主要载体；矿物元素分布于细胞的各位置，是维持其生命活动不可缺少的物质；蛋白质是由氨基酸合成的，氨基酸是由碳水化合物(C H2O)和N合成的。一个植物体或者果实的大小是由构成这个植物体细胞的数量、细胞大小及细胞之间的间隙所决定的；细胞数量越多，细胞个头越大，果个就越大，果品产量也就越高；蛋白质丰富才能促进细胞不断地分裂增生，才能使果子结的更多，个头更大，从而使产量增加。
小麦面粉的口感在很大程度上取决于小麦中蛋白质(特别是谷蛋白)的含量。蛋白质含量高的小麦粉，比较筋道，弹性十足，适合做有韧性口感需求的面包。
黑小麦相对普通小麦营养更加丰富，而且具有保健的功效，越来越受到人们的欢迎。但是在黑小麦进一步应用时存在蛋白含量不足、影响面包品质等缺陷。
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供通过土壤改良提高黑小麦品质的方法，该方法可以用于提高黑小麦品质，以实现黑土地质量提升与保护模式下的黑土地黑小麦的有机种植，扩大应用范围。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种土壤改良方法，包括以下步骤：采用土壤改良方法种植黑小麦；土壤改良方法包括以下步骤：采用基肥和追肥配合；基肥采用生物质腐植酸有机肥料与动物源氨基酸原粉配施；追肥包括有机鱼蛋白氨基酸叶面肥、微量元素叶面肥配合施用。
采用上述技术方案的有益效果包括：生物质腐植酸有机肥料为土壤动植物提供足够的优质碳水化合物，增加土壤中有机质、腐殖质含量与细菌、真菌、放线菌微生物丰度，提升土壤肥力和土壤保水蓄水能力；用氨基酸有机氮替代化学氮，有机氮在植物体合成蛋白质生成新细胞过程中，不消耗光合作物产生的碳水化合物，可直接合成更多的蛋白质，从而使得小麦籽粒营养物质含量更丰富、产量更高。避免常规化肥种植模式导致的土壤板结、贫瘠化的问题，从而使种植的黑小麦品质更好，有利于提高以黑小麦为原料制作的产品的质地、形状、平滑度、纹理结构、弹柔性、口感等指标。
进一步，生物质腐植酸有机肥料的用量为200-300kg/亩，动物源氨基酸原粉的用量为10-20kg/亩。
进一步，在抽穗期施用有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，在抽穗期，有机鱼蛋白氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用。
进一步，在扬花期施用有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，在扬花期，有机鱼蛋白氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用。
进一步，微量元素叶面肥的用量为0.02-0.03kg/亩，1000倍液施用。
采用上述技术方案的有益效果包括：采用上述方法有利于增加土壤中有机质和腐殖质的含量，提升土壤肥力和土壤保水蓄水能力，避免常规化肥种植模式导致的土壤贫瘠化、退化的问题。
进一步，还包括采用小麦种衣剂和1.0蛇床子素进行生物防控的步骤。
进一步，小麦种衣剂的亩用量为400-600ml；1.0蛇床子素在抽穗期施用一次，亩用量为100-200ml。
采用上述技术方案的有益效果包括：通过上述的方法可以实现有效的生物防控。
通过提高种植黑小麦的土壤有机质含量、土壤腐殖质含量、阳离子交换量、细菌数量、放线菌数量、真菌数量、含水量中的一种或几种可以提高黑小麦品质。例如：提高黑小麦的蛋白质、氨基酸、钙、锌、锰、铁、总膳食纤维中的一种或几种。
本发明提供一种通过土壤改良提高黑小麦品质的方法，包括以下步骤：采用上述土壤改良方法的土壤种植黑小麦。
采用上述技术方案的有益效果包括：可以显著提高土壤地力，以获得更好品质的黑小麦。
通过提高种植黑小麦的土壤有机质含量、土壤腐殖质含量、阳离子交换量、细菌数量、放线菌数量、真菌数量、含水量中的一种或几种可以提高黑小麦品质。例如：提高黑小麦的蛋白质、氨基酸、钙、锌、锰、铁、总膳食纤维中的一种或几种。
本发明提供上述方法在提高黑小麦品质中的应用，土壤改良方法包括以下步骤：采用基肥和追肥配合；基肥施肥采用生物质腐植酸有机肥料与动物源氨基酸原粉配施；追肥包括有机鱼蛋白氨基酸叶面肥、微量元素叶面肥配合施用。
采用上述技术方案的有益效果包括：采用上述土壤改良方法有利于增加土壤中有机质和腐殖质的含量，提升土壤肥力和土壤保水蓄水能力，避免常规化肥种植模式导致的土壤贫瘠化、退化问题。将其用于种植黑小麦，可以显著提高黑小麦的品质。
进一步，生物质腐植酸有机肥料的用量为200-300kg/亩，动物源氨基酸原粉的用量为10-20kg/亩。
进一步，在抽穗期施用氨基酸叶面肥，氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用；和/或，在扬花期施用氨基酸叶面肥，氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用。
进一步，微量元素叶面肥的用量为0.02-0.03kg/亩，1000倍液施用。
进一步，还包括采用小麦种衣剂和1.0蛇床子素生物防控的步骤。
进一步，小麦种衣剂的亩用量为400-600ml；1.0蛇床子素在抽穗期施用一次，亩用量为100-200ml。
采用上述技术方案的有益效果包括：有利于进一步提高土壤中有机质含量、腐殖质含量、土壤生物肥力和土壤保水蓄水能力，从而进一步提高黑小麦的品质。
进一步，用于提高种植的黑小麦的土壤的有机质含量、腐殖质含量、阳离子交换量、细菌数量、放线菌数量、真菌数量、含水量中的一种或几种。
采用上述技术方案的有益效果包括：发明人在研究中发现，采用上述土壤改良方法种植黑小麦，可以显著提高上述的各项指标。
进一步，用于提高黑小麦的蛋白质、氨基酸、钙、锌、锰、铁、总膳食纤维中的一种或几种。
采用上述技术方案的有益效果包括：发明人在研究中发现，采用上述土壤改良方法种植黑小麦，可以显著提高黑小麦上述各项品质指标，使黑小麦品质更好。
本发明提供一种蛋白质含量高的黑小麦，采用上述方法种植黑小麦。
采用上述技术方案的有益效果包括：本发明提供的黑小麦具有蛋白质、氨基酸、钙、锌、锰、铁、总膳食纤维等含量高的优点。
本发明提供的黑小麦可以作为高筋面粉或者用于制备预混粉。本发明提供的黑小麦也可以用于制作面包，以使其在表皮质地、形状、平滑度、纹理结构、弹柔性、口感等方面更好。
附图说明
图1为2020年和2021年，欧肯河农场土壤有机质和腐殖质含量变化的结果。其中，A为欧肯河农场土壤改良前后土壤有机质含量变化的结果，B为欧肯河农场土壤改良前后土壤腐殖质含量变化的结果。
图2为不同种植模式下三个农场2021年土壤相关指标对比的结果。其中，A为不同种植模式下三个农场土壤有机质含量对比的结果，B为不同种植模式下三个农场土壤腐殖质含量对比的结果，C为不同种植模式下三个农场土壤CEC含量对比的结果，D为不同种植模式下三个农场土壤细菌含量对比的结果，E为不同种植模式下三个农场土壤放线菌含量对比的结果，F为不同种植模式下三个农场土壤真菌含量对比的结果。
图3为普通种植的黑小麦和有机种植的黑小麦氨基酸含量对比的结果。
图4为土壤改良效果关键指标与黑小麦品质指标相关性分析的结果。其中，A为欧肯河农场土壤含水量与黑小麦籽粒锌含量的关系结果，B为欧肯河农场土壤水分与黑小麦籽粒钙含量的关系结果，C为欧肯河农场土壤含水量与黑小麦籽粒锰含量的关系结果，D为欧肯河农场土壤含水量与黑小麦籽粒铁含量的关系结果，E为欧肯河农场土壤含水量与黑小麦籽粒钠含量的关系结果。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明中未经特殊说明的实验材料均为本领域常用的实验材料，可以通过本领域常规方法制备或者通过市购获得。
本发明中未经特殊说明的实验方法均为本领域常规的实验方法。
实施例1
分别采取土壤改良方法(即“有机种植”)和普通方法(即“普通种植”)，在位于大兴安岭垦区欧肯河、古里与扎兰河3个农场示范区进行实验，农场耕地土壤类型以黑土为主，黑土层厚30-60厘米，具有结构良好、自然肥力高、保肥力强等理化特点。
1、种植方案
施肥方案如表1所示，其中，基肥施肥方法：将上述肥料混匀后，机械均匀抛施于土壤表面后，再旋耕入土。生物防控方案如表2所示。其他未经特殊说明的方法均按常规方法进行。
表1施肥设计方案
Figure BDA0003698668780000071
表2有机种植生物防控方案
Figure BDA0003698668780000072
生物质腐植酸有机肥料，技术指标为有机质48.5％，生物质腐植酸15.7％，水溶性小分子有机质7.7％，氮磷钾总养分6.2％，各百分比均为质量百分比，可以以羊粪、玉米芯等为原料(原料用羊粪：玉米芯＝7-8:1-2，质量比)采用下面的生产工艺制备。
生物质腐植酸有机肥料的生产工艺可以包括以下步骤：
(1)农林废弃物的预处理：将玉米芯粉碎至粒径＜5cm的颗粒，投入筒式混料机与羊粪混拌10-15分钟，羊粪与玉米芯的质量比为(7-8):(1-2)，在混拌过程中加入占混料总量5-10‰的酶菌复合发酵剂，所述酶菌复合发酵剂包含木质素降解复合菌剂和地衣芽孢杆菌胞内酶粗提液，混拌完成后，调节农林废弃物备料的55-65％、碳氮比为(25-30)：1、容重为500-700kg/m3，得到发酵原料；
所述酶菌复合发酵剂中木质素降解复合菌剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐菌、克雷伯氏菌、甲苯单胞菌、假单胞菌、红色链霉菌、嗜热侧孢霉菌、酿酒酵母菌中的一种或多种组合，木质素降解复合菌剂有效活菌数≥1.00×1010cfu·g-1；所述地衣芽孢杆菌胞内酶粗提液的酶活力为≥5400U·ml-1；木质素降解复合菌剂与地衣芽孢杆菌胞内酶粗提液的配比为1：2(g：ml)；
例如：所述木质素降解复合菌剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐菌、克雷伯氏菌、甲苯单胞菌、假单胞菌、红色链霉菌、嗜热侧孢霉菌、酿酒酵母菌，按质量比1.5：1:0.9:1:1:0.8:0.8:1.2:1复配所得。
所述地衣芽孢杆菌胞内酶粗提液可以采用下面的步骤制备：准备种子培养基为：蛋白胨10g/L，牛肉浸膏3g/L，NaCl 5g/L，pH为7.2；准备发酵罐培养基为：酪蛋白胨15g/L，大豆蛋白胨5g/L，NaCl 5g/L，pH为7.3；挑取已活化的地衣芽孢杆菌菌株单菌落，接种于装有已灭菌的种子培养基三角瓶中，置于摇床振荡培养，在温度为40-45℃，转速为120-160r/min培养10-13h作为种子液；种子液接种至发酵罐培养，发酵罐条件设置为压力0.05MPa、种子液接种量为1×107CFU/ml，pH值控制在6.8-7.0之间、培养温度为45-48℃和搅拌转速为150r/min，发酵至4-6小时进入对数生长期，发酵10-11h使活菌和芽孢浓度达最大；此时收集菌液，在8000r·min-1条件下离心10min,收集芽孢杆菌,去除上清液为胞外物质，菌体用0.05mol·L-1磷酸盐缓冲溶液清洗细胞3次，悬浮细胞在超声波细胞粉碎机上破碎,破碎条件为:温度4℃,输出功率400W,时间为30min，同时每破碎8s,间隔4s；细胞破碎后经高速冷冻离心8000r·min-1,离心时间为20min,取上清液作为地衣芽孢杆菌胞内酶粗提液。
(2)发酵原料的堆放：将发酵原料堆放在发酵容器内，在发酵容器的底部装有与气泵相连的高压曝气管，空气供气量通过空气流量计进行控制；
(3)原料发酵：堆肥发酵原料在发酵过程无翻抛和无转运，发酵周期为25-35天，发酵分为四阶段进行，分别对四个发酵阶段控制温度和高压供气量；A.升温高氧阶段：调节原料温度快速升高至65℃以上，高压曝气管的供气量为0.42-0.47m3/h/m3，发酵时间4-6天；B.高温低氧阶段：控制堆肥原料温度保持在70-80℃之间，调节曝气供气量为0.20-0.25m3/h/m3，发酵时间6-9天；C.降温贫氧阶段：控制堆肥原料温度逐渐下降至40℃以下，调节供气量为0.05-0.15m3/h/m3，发酵时间7-10天；D.常温静置阶段：控制堆肥原料温度降低至常温，停止曝气，静置，发酵时间7-10天，完成发酵。
生物质腐植酸有机肥料的使用除改良土壤、提升地力外，其提升黑小麦品质机理为：黑小麦植株体内碳水化合物(C H2O)越丰富，其细胞壁就越厚，籽粒营养就越丰富，植株就越健康，抵抗力就越强，产量越高，品质越好。用羊粪与玉米芯经微生物充分发酵腐熟后的堆肥，其主要成分是水溶性小分子碳水化合物(C H2O)，可以被根系直接吸收，与光合作用产生的碳水化合物结果相同，增加植株体内的碳水化合物(C H2O)积累。碳水化合物的主要代表性品质物质有：葡萄糖(C6H12O6)、VC(C6H8O6)、膳食纤维(C6H12O6)。
动物源氨基酸原粉，技术指标为氨基酸≥30％，N≥16％，各百分比均为质量百分比，以动物羽毛、屠宰场下脚料等为原料，采用酶解工艺提取氨基酸后喷雾干燥加工而成，购自江苏汉菱肥业有限责任公司。
有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，技术指标为游离氨基酸含量≥100g/L，购自日本株式会社股份有限公司。
微量元素叶面肥，技术指标为Ca+Mg≥10％，Fe+Zn+Mn+B+Cu≥5％，各百分比均为质量百分比，购自汕头微补植物营养科技有限公司。
小麦有机种衣剂，技术指标为有效活菌数≥8.0亿/g、壳寡糖≥1％(质量百分比)，购自北京清源保生物科技有限公司。
1.0蛇床子素，技术指标为有效成分含量1％(质量百分比)，购自北京清源保生物科技有限公司。
本发明发现氨基酸肥料提升作物品质机理：氮(N)必须与黑小麦植株体内的碳水化合物(C H2O)结合，才能合成氨基酸，进而合成蛋白质。化学N在合成蛋白质生成新细胞的过程中，消耗了大量的光合作用产生的碳水化合物(C H2O)，这样一来，植株自身的碳水化合物(C H2O)积累就减少了，当氮肥供应过量时，表现出N过量，没有足量的碳水化合物(CH2O)与其结合生成氨基酸，就会造成蛋白质的合成受阻，硝酸盐的累积，在其他碳水化合物品质指标中表现为营养物少、细胞壁薄、可溶性固形物少、风味淡、品质差。而氨基酸肥是携带碳水化合物(C H2O)的N肥，它在给作物提供N素的同时还会增加碳水化合物(C H2O)的积累，在合成蛋白质生成新细胞过程中，不消耗光合作物产生的碳水化合物(C H2O)，可直接合成更多的蛋白质，生成新细胞。由此，黑小麦籽粒中的的碳水化合物(C H2O)就有更丰富的积累，表现为营养物丰富、细胞壁厚、可溶性固形物高、风味浓郁、品质优。因此，充足的水溶性碳水化合物(水溶性小分子有机质)、优质的氨基酸肥、平衡的矿物元素，是满足黑小麦生产高品质、高产量、高营养的必备条件。
2、土壤样品的采集与测定
(1)取样时间：实施1年后，每年秋季10月底取土壤样品及农产品样品带回实验室检测。
(2)土壤样品取样方法及数量
采用S型取样法，两种作物不同栽培模式分别取四个混合土样(取样深度20-30cm)，送实验室检测，检测指标：有机质、pH、细菌、真菌、放线菌、速氮、速磷、速钾、全氮等。
(3)黑小麦取样
分别选择有机种植与普通种植处理下的两种黑小麦种植地块1亩，划分10个取样点，每个取样点选择有代表性植株30-50株，取混合籽粒样品2kg，装入自封袋，送实验室检测，检测指标包括：蛋白质、氨基酸、总膳食纤维、钠、锌、钙、锰、铁等。
总膳食纤维采用GB 5009.88-2014方法进行检测。
3、数据来源
土壤数据来源：谱尼测试集团股份有限责任公司。
4、结果与分析
4.1不同种植模式下的土壤改良效果方差分析
通过对欧肯河农场2020-2021年两年的土壤有机质进行检测，结果如图1所示。从图1中的A可以看出，普通种植的土壤有机质含量呈逐年下降的趋势，而有机种植土壤有机质含量逐年上升。普通种植土壤有机质含量2020年为4.81％，2021年为4.61％，两年土壤有机质含量降低了0.2个百分点。而有机种植模式下的土壤有机质2020年为4.89％，2021年为5.16％，两年土壤有机质含量提高了0.27个百分点。从图1中的B可以看出，欧肯河农场土壤的腐殖质含量也呈现出相同的趋势。与2020年相比，2021年普通种植土壤的腐殖质含量降低了0.13个百分点。而有机种植的土壤，2020年土壤腐殖质含量比2015年升高了0.15个百分点。
实验结果表明，常规化肥种植模式是导致地力退化、土壤贫瘠化的主要原因，而本发明采用有机种植模式有利于土壤有机质、腐殖质的提升。不仅在欧肯河农场，在古里与扎兰河农场有机种植土壤的有机质、腐殖质均得到提升，且与普通种植土壤相比差异均显著(图1)。
土壤肥力一般包括土壤物理肥力、化学肥力、生物肥力。通过对三个农场土壤各指标进行综合分析可知(图2和表3)：有机种植在有机质含量、腐殖质含量、CEC含量、细菌含量、放线菌含量、真菌含量等指标方面均优于普通种植。
与常规种植相比，有机种植下的土壤有机质、腐植酸、阳离子交换量较高，这表明土壤养分有效性较强，土壤化学肥力好；土壤微生物含量丰富，这表明土壤生物肥力较强；土壤含水量提升，这表明土壤保水蓄水能力强，土壤物理肥力好。因此，有机种植可显著提高土壤肥力。
表3三个农场不同栽培模式下的土壤改良效果关键指标方差分析
Figure BDA0003698668780000121
4.2土壤改良关键指标相关性分析
通过对大兴安岭农垦3个农场两年土壤改良示范效果的6项关键土壤指标进行相关分析可知(表4至表6)：土壤有机质与土壤腐殖质、含水量、阳离子交换量、微生物数量之间均存在极显著线性正相关关系，这也证实了我们提出的通过提升土壤有机质，增加土壤微生物丰度来实现养土肥田、培肥地力的土壤改良理念的正确性。这是因为土壤有机质的提升一方面可改善土壤结构，促进土壤保水、保肥能力增强，另一方面可促进土壤有益微生物的快速大规模繁殖，土壤根际微生态系统健康活跃，微生物的新陈代谢产物丰富，可有效提高土壤养分的有效性，解决土壤板结、酸化等土塘问题。为之后开展土壤改良工作奠定了理论基础。
表4欧肯河农场
Figure BDA0003698668780000131
表5古里农场
Figure BDA0003698668780000132
表6扎兰河农场
Figure BDA0003698668780000133
4.3基于土壤改良模式下的有机种植对黑小麦品质的影响
对黑小麦籽粒中的蛋白质、氨基酸及常见矿质营养元素的含量进行了检测，实验数据如表7所示和图3。
由图3可知，在欧肯河农场，有机种植的黑小麦籽粒中的这18种氨基酸的含量均高于普通种植的黑小麦。氨基酸是植物体内主要含氮物质之一，其含量的提高，在一定程度上反应了黑小麦吸收氮素的量的提高。同时，氨基酸是构成蛋白质的基本物质，其含量的提高，也必然增加黑小麦蛋白质的含量。经检测也证明了这一推测，2021年普通黑小麦蛋白质含量为12.9g/100g，有机种植黑小麦蛋白质含量为14.5g/100g，蛋白质含量比普通种植提高了12.40％，有机种植黑小麦品质得到大幅提升。
可以看出，本发明不仅基于有机种植土壤改良模式下提高了土壤肥力，也使黑小麦籽品质与营养成分的提高。
表7欧肯河农场黑小麦籽粒相关成分及土壤水分含量
Figure BDA0003698668780000141
4.4土壤改良效果关键指标与黑小麦品质指标相关性分析
对土壤改良效果关键指标与黑小麦品质指标相关性分析，分析结果如图4所示。
分析黑小麦籽粒蛋白质含量与上述18中氨基酸总含量与土壤水分含量的关系也发现，二者均与土壤水分含量呈显著正相线性相关关系。
钙、铁、锰、锌等对人体尤其是青少年身体发育具有十分重要的意义。经检测对比黑小麦有机种植于普通种植籽粒的这几种元素发现，普通种植黑小麦籽粒的钙、铁、锰、锌含量分别为31.6mg/100g、2.72mg/100g、5.50mg/100g、3.1mg/100g，有机种植黑小麦籽粒的含量分别为33.0mg/100g、2.74mg/100g、6.18mg/100g、3.5mg/100g。与普通种植相比，分别提高了4.43％、0.74％、12.36％和12.90％。并进一步分析了这些元素含量与土壤的水分含量之间的关系。
从图中可知在欧肯河农场，除黑小麦籽粒铁含量外，土壤水分与籽粒中的钙、锌、锰含量呈显著正相关关系。即在一定范围内，土壤的水分含量越高，籽粒中的矿物质营养元素含量越高。
对于黑小麦粉的总膳食纤维含量检测的结果如表8所示。从表8中可以看出，采用有机种植的黑小麦粉中的总膳食纤维的含量远远高于普通种植的黑小麦粉的总膳食纤维的含量。
表8黑小麦粉总膳食纤维的含量
Figure BDA0003698668780000151
采用土壤改良有机种植的方法还有利于有机质、生物质腐植酸、水溶性小分子有机质三级有机质的还田利用。可促进土壤速效、缓释有机养分协同供给改良土壤，替代化肥，提高土壤固碳、固氮、减少氮磷淋溶污染。其中，水溶性小分子有机质不需要好能可直接给土壤微生物提供能量，快速活化疏松土壤。生物质腐植酸是构建土壤海绵状结构层的关键物质，具有快速提高土壤蓄水保肥的能力，相比我国化肥无机氮利用率平均30％的现状，经土壤改良有机种植下的有机氮吸收率可提高至80％以上。
实施例2
分别采用实施例1有机种植获得的黑小麦和实施例1普通种植获得的黑小麦来制备面包。
面包制作方法：
将有机种植的黑小麦和普通种植的黑小麦分别加工成黑小麦粉。有机种植的黑小麦制备的黑小麦粉可以作为高筋面粉使用，相比普通种植的黑小麦制作的黑小麦粉，有机种植的黑小麦制备的黑小麦粉蛋白含量更高。
将有机种植的黑小麦制备的黑小麦粉和普通种植的黑小麦制作的黑小麦粉分别制作面包。
制作面包的配方(按质量份数)：黑小麦粉100份、脱脂奶粉20份、糖2份、盐1份、酵母2份、鸡蛋液10份、黄油10份、水40份。
(1)按比例将各组分混合，和成面团；
(1)一次发酵：发酵温度28℃，发酵时间约50分钟，相对湿度为85％；直至面团膨胀至1.5倍；
(2)将面团排气、分割，搓圆，室温下放置15分钟，整形；
(3)二次发酵：发酵温度35℃，发酵时间约40分钟，相对湿度为85％；直至面团膨胀至1.8倍；
(4)烘烤，上火温度为180℃，下火温度为205℃，烘烤时间20分钟。
对有机种植的黑小麦制作的面包和普通种植的黑小麦制作的面包进行感官评定。
选择6名评价员在保证样品各项条件完全一致的情况下进行感官评定并计算平均得分。感官评定的方法包括以下步骤：将面包切成边长3㎝的正方形面包块，采用一次性纸盘盛装样品，并编号，品尝顺序无规则化。评分标准和指标参照中国农科院《面包烘焙品质评分标准》，分别对表皮质地与面包形状、平滑度、纹理结构、弹柔性、口感等指标进行评定。
实验结果如表9所示。从表9中可以看出，采用有机种植的黑小麦制作的面包在表皮质地与面包形状、平滑度、纹理结构、弹柔性、口感等方面均优于采用普通种植的黑小麦制作的面包。
表9面包感官评定
Figure BDA0003698668780000161
Figure BDA0003698668780000171
发明人进一步尝试了有机种植的不同参数，发现参数的合适范围包括：生物质腐植酸有机肥料的用量为200-300kg/亩，动物源氨基酸原粉的用量为10-20kg/亩；微量元素叶面肥的用量为0.02-0.03kg/亩，1000倍液施用；在抽穗期施用有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，有机鱼蛋白氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用；在扬花期施用有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，有机鱼蛋白氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用；小麦有机种衣剂的亩用量为400-600ml；1.0蛇床子素在抽穗期施用一次，亩用量为100-200ml。在上述范围内有机种植的效果好，采用上述方法有利于进一步提供足够的优质碳水化合物，增加土壤中有机质、腐殖质含量与细菌、真菌、放线菌微生物丰度；用氨基酸有机氮替代化学氮，在植物体合成蛋白质生成新细胞过程中，不消耗光合作物产生的碳水化合物，可直接合成更多的蛋白质，使得黑小麦营养含量更丰富、产量更高，有利于提高以黑小麦为原料制作的产品的质地、形状、平滑度、纹理结构、弹柔性、口感等指标。避免常规化肥种植导致的土壤板结、贫瘠化问题，提升黑小麦品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通过土壤改良提高黑小麦品质的方法，其特征在于，采用土壤改良方法种植黑小麦；
土壤改良方法包括以下步骤：采用基肥和追肥配合；基肥采用生物质腐植酸有机肥料与动物源氨基酸原粉配施；追肥包括有机鱼蛋白氨基酸叶面肥、微量元素叶面肥配合施用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生物质腐植酸有机肥料的用量为200-300kg/亩，动物源氨基酸原粉的用量为10-20kg/亩；和/或，微量元素叶面肥的用量为0.02-0.03kg/亩，1000倍液施用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在抽穗期施用有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，有机鱼蛋白氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用；和/或，在扬花期施用有机鱼蛋白氨基酸叶面肥，有机鱼蛋白氨基酸叶面肥的用量为0.2-0.4kg/亩，100倍液施用。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括采用小麦有机种衣剂和1.0蛇床子素进行生物防控的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，小麦有机种衣剂的亩用量为400-600ml；1.0蛇床子素在抽穗期施用一次，亩用量为100-200ml。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，通过提高种植黑小麦的土壤有机质含量、土壤腐殖质含量、阳离子交换量、细菌数量、放线菌数量、真菌数量、含水量中的一种或几种来提高黑小麦品质。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，提高黑小麦的蛋白质、氨基酸、钙、锌、锰、铁、总膳食纤维中的一种或几种。
8.权利要求1-7任一项所述方法在提高黑小麦品质中的应用。
9.一种蛋白质含量高的黑小麦，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述方法种植。
10.权利要求9所述的黑小麦在制备面包高筋面粉或面包中的应用。
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