1、高梁栽培技术高梁栽培技术第一节 概 况高粱又名蜀黍、芦粟,秫秫,是世界五大作物之一,也是中国最早栽培的禾谷类作物之一。高梁具有独特的抗逆性(如抗旱、耐涝、耐盐碱)和适应性,在平原、山丘、涝洼、盐碱地均可种植,属于高产稳产作物。高粱曾是我国北方地区的主要粮食作物之一,随着人民生活水平的提高,其食用的重要性有所下降,但仍然是部分地区人民不可缺少的调剂食品。高粱的茎秆和叶片是良好的粗饲料,既可作干草又可作青贮和青饲。特别是甜高粱作青贮喂养奶牛,可明显提高产奶量。高粱不仅是粮饲兼用作物,还广泛用于淀粉、酿酒和酒精工业。中国的众多名酒一般都是以高粱为主要原料配制而成的,因此,高粱又是重要的经济作物。近几
2、十年发展甜高粱制糖和制酒精工业,前景广阔,高粱可望成为重要的能源作物。高粱的茎秆表皮坚硬,机械性强,是农村传统的建筑材料和蔬菜架材。高粱茎秆的外皮还可用于编织。穗荛(花序)可制扫帚、炊帚及工艺品。第二节 高粱形态特征一、根高粱根系由初生根和永久根组成,永久根又分次生根和支持根(也称气生根)两种。初生根、次生根和支持根上又长出很多侧根,形成发达的根系。当高粱植株长到6-8片叶时,根系入土深度通常可达100-150cm,完全长成的根系入土深入可达180cm以上。高粱根系的主要部分在30 cm土层以内,这些根系的吸收能力也最强。初生根由胚根发育形成,只有1条。在次生根形成之前,种子根的作用很重要,它
3、能保证最初10-15天内幼苗生长所需水分、营养物质的吸收和运输。当次生根长出后,种子根的作用逐渐减弱,以至消失。当幼苗长出3-4片叶时,从地下茎节上依次长出次生根。次生根从产生到成熟一直起着吸收水分和营养的作用,因此次生根又称永久根。抽穗之后,在茎基部的1-3节上还生有支持根。支持根开始暴露于空气中,表皮角质化,含胶质、有时含叶绿素,呈淡绿色。支持根厚壁组织发达,支撑能力强,特别是深入土中的支持根,能增强植株抗倒伏力。二、茎高粱茎秆绝大多数为直立的,呈圆筒形,表面光滑。高粱茎秆高度变异同幅度很大,从0.45-5 m 。按株高分成不同等级,100 cm 以下者为特矮秆,101-150 cm者为矮
4、秆,151-250 cm者为中秆,251-350 cm者为高秆,351 cm以上者为特高秆。高粱茎秆的粗度也很不同,茎基部直径在0.5-3.0cm 的范围内。高粱茎秆由节和节间组成,一般早熟品种10-15节,中熟种16-20节,晚熟种20节以上,极晚熟种30节以上。同一品种因光照时间长短和栽培条件的变化节数也不同。同一株上的各节间长度亦不相同,一般是基部的节间短,越往上越长,最长的节间是着生高粱穗(花序)的穗柄。拔节后的节间表面覆盖着白色蜡粉,下部节间蜡粉更多,甚至可掩盖住茎秆固有的颜色。蜡粉是表皮细胞分泌物,它既可防止或减少体内水分蒸发,又可防止外部水分渗入,是高粱耐旱耐涝能力的重要生理特性
5、之一。高粱茎秆是实心的,髓可以是坚实多汁的,无味或有甜味;髓也可以是干燥的(成熟时)。一般来说,中国高粱为干燥型茎秆,外国高粱多为多汁型茎秆。三、叶高粱叶片一般呈披针形或呈直线披针形,由叶片、叶鞘及其相连的节结和着生于叶结上的叶舌组成。叶的两面有单列或双列气孔,叶上有多排运动细胞,在干旱条件下,这些细胞能使叶片向内卷起。叶片在茎秆上的排列不完全一样,多数高粱的叶片为互生排列。叶鞘着生于茎节上,边缘重叠,几乎将节间完全包裹。这些叶鞘在连续节上交替环绕。叶鞘长度不同,在15 cm到35 cm之间。叶鞘是光滑的、有平行细脉,有一精细的脊,这是由于与主叶脉互相接近所致。拔节后叶鞘常有粉状蜡被,特别是上
6、部叶鞘。当这种蜡被淀积很重时,叶鞘则表现出青白色。在与节连接的叶鞘基部上有一带状白色短绒毛。叶鞘有防止雨水、病原菌、昆虫及尘埃危及茎秆和加固茎秆增加强度的作用。叶舌是叶片和叶鞘交接处的膜状薄片。叶舌较短小,为直立状突出物,长1-3cm。叶舌起初透明,后变为膜质并裂开,叶舌上部的自由边缘有纤毛。四、花高粱的穗为圆锥花序,着生于穗柄的顶部。穗中间有一明显的直立主轴,即穗轴。穗轴具棱,由4-10节组成,一般生长细绒毛。从穗柄长出第一级枝梗,通常每节轮生长出5-10个;从第一级枝梗再长出第二级枝梗;有时还长出第三级枝梗。小穗就着生在第二、三级枝梗上。由于各级枝梗长、短不同,软、硬和小穗着生疏密程度不同
7、,还可将高粱穗分为紧穗、中紧穗、中散穗和散穗4种穗型。高粱穗的分枝上成对着生小穗,其中一个是无柄小穗(可育的),另一个是有柄小穗(雄性可育或不育)。无柄小穗有2个颖片,形状呈卵形、椭圆形、倒卵形等;颜色有红、黄、褐、黑、紫、白等;亮度多数发暗,少数有光泽。下方的颖片称为外颖,上方的颖片称为内颖,其长度几乎相等,但一般是外颖包着内颖的一小部分。有柄小穗位于无柄小穗的一侧,形状细长,常常只由两个颖壳组成,有时有稃。无柄小穗里有两朵小花,较上面的一朵花发育完好,为可育花;较下面的不育,为退化花,只由一个稃组成,形成一个宽的、膜质的、有缘毛的相当平的苞片。可育小花有一外稃和内稃,均是膜质,外稃较大,内
8、稃小而薄。在内、外稃之间有3枚雄蕊和1个雌蕊。雄蕊由花丝和花药组成。花丝细长,顶端生有2裂4室筒状花药,中间有药隔相连。雌蕊由子房、花柱、柱头组成,居小花中间。子房上位,卵圆形,上侧方有2个长花柱,末端为羽毛状柱头,它可分泌粘液以利授粉。五、果实高粱籽粒习惯上被称为种子,属颖果。成熟的种子其大小是不一样的,一般用千粒重来表示。千粒重在20.0g以下者为极小粒品种;20.1-25.0g为小粒品种;25.1-30.1g为中粒品种;30.1-35.0g为大粒品种 ;35.1g 以上者为极大粒品种。成熟种子的结构可分果皮、种皮、胚乳和胚四部分。果皮由子房壁发育而来,包括外果皮,中果皮和内果皮。种皮沉积
9、的色素以花青素为主,其次是类胡萝卜素和叶绿素。一般淡色种子花青素很少或没有。种皮里还含有另一种多酚化合物单宁。种皮里的单宁既可以渗到果皮里使种子颜色加深,也可渗入胚乳中使之发涩。胚乳中的淀粉分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉能溶于水,支链淀粉不溶于水。一般粒用高粱品种直链淀粉与支链淀粉之比为3:1,称为粳型。蜡质型胚乳却几乎全由支链淀粉组成,也称为糯高粱。胚位于籽粒腹部的下端,稍隆起,呈青白半透明状,一般为淡黄色。第三节 良种选择一、品种选育高粱的育种方法有混合选育、杂交育种、系统选育、诱变育种、回交育种方法。其中,杂种优势利用指两个遗传型不同的品种 、品系或自交系进行杂交,所产生的杂交一代(F
10、1)比它们的双亲本表现优良、生长健壮、产量高、适应性广、抗逆性强等,这种现象叫杂种优势。高粱杂交种是由不育系和恢复系组配而成,不育系是由保持系保持不育的。二、品种介绍1、吉杂76品种特征特性 生育期118天,需10积温24002450,株高170,穗长28,穗粒重88克,抗叶斑病。种植密度 公顷保苗14万株。产量表现 公顷产量72007500公斤。2、敖杂1品种特征特性 生育期120天,需10积温2500,株高150,穗粒重84克,千粒重26.4克,抗叶斑病。种植密度 公顷保苗910万株。产量表现 公顷产量65007500公斤。3、敖杂2品种特征特性 生育期120123天,需10积温25002
11、600,株高150,千粒重24.6克,抗病抗倒伏。种植密度 公顷保苗89万株。产量表现 公顷产量70007500公斤。4、吉杂83品种特征特性 生育期120天左右,需10积温2500,株高140,千粒重27克。种植密度 公顷保苗89万株。产量表现 公顷产量8000公斤。第四节 高粱栽培技术一、轮作倒茬高粱忌重茬和迎茬(仅隔一季又种高粱)。因为重茬和迎茬的地块,病虫害严重,特别是几种黑穗病发生较多 。这些黑穗病病原孢子遗留在土壤中,重茬和迎茬时,容易侵染种子而使高粱发病。高粱炭疽病等叶部病害也易由残株病叶传染。另外,重茬还不利于合理利用土壤养分,使高梁茬养分不均衡。高粱的良好前茬有大豆、棉花、玉
12、米、小麦等。我国北方地区常见的高粱轮作方式有:大豆高粱;高粱谷子;大豆玉米高粱等。轮作中安排一季豆科植物,有利于地力的恢复,豆科植物可以是大豆,也可以是豆科绿肥植物如草木犀等。二、整地高粱对土壤的适应能力虽然较强,但高产栽培需要良好的土壤条件。整地措施主要有秋耕、春耕等。秋耕要在秋收后及早进行,耕深以20-25cm为宜。北方地区在秋耕后应及时进行耙耢和镇压连续作业。在春旱地区或秋夏墒情不良的年份,要在早春土壤解冻时及时进行顶凌耙地和镇压,以加强防旱和保墒。春耕要随耕随耙,涝洼地要提早进行顶凌浅翻。采用垄作的地区,应力争在秋季起垄。盐碱地的耕翻整地,应采取“秋早耕,春晚耙”的方式,以防止土壤返盐
13、。即秋季抓紧雨季耕层土壤脱盐的有利时机,前作物收获后及时进行深翻。翻耕后,除对粘重盐碱地粗耙外,一般不耙地,只进行晒垡过冬,防止盐分上升,并有利于土壤熟化。春季耙地宜晚,并且耙地后,要使土壤表层形成一层碎土块的覆盖层,防止土壤返盐。三、播种1、种子准备 种子准备包括选用良种和种子处理两项内容。良种应是纯度高、籽粒饱满、生活力强、发芽率高的种子。种子处理包括选种、晒种、浸种和药剂拌种等,要根据情况灵活运用。2、播种 高粱的播种期受许多因素影响,但主要是温度和水分。一般以土壤5cm处地温稳定在10-12以上时播种为宜。同时,确定播种期还要看土壤墒情。根据温、湿条件确定高粱播种时期。3、播种质量 要
14、求播量适宜,下种均匀,播行齐、直,播深合适。一般播种深度以3-5cm为宜。此外,应适时进行镇压保墒。4、密度 密度与品种特性、土壤肥力和栽培管理水平、种植方式等有关。一般株型紧凑、叶较窄短、抗倒伏、中矮秆的早熟品种,宜密植;反之宜稀。种植密度一般每公顷为9万-12万株。四、田间管理1、间苗与定苗 高粱出苗后展开3-4叶时进行间苗,5-6叶时定苗。及时间苗、定苗,可以减少水分 、养分消耗,促进幼苗稳健生长,是壮苗早发的有效措施之一。低洼地、盐碱地和地下害虫严重的地块,可采取早间苗、晚定苗的办法,以免造成缺苗。2、中耕除草 高粱在苗期一般进行两次铲趟。第一次可在出苗后结合定苗时进行,浅铲细铲,深耥
15、至犁底层不带土,以免压苗,并使垄沟内土层疏松。在拔节前进行第二次中耕,此时根尚未伸出行间,可以进行深铲,松土,耥地可少量带土,做到压草不压苗。拔节到抽穗阶段,可结合追肥、灌水进行1-2次中耕。3、追肥 高粱拔节以后,由于营养器官与生殖器官旺盛生长,植株吸收的养分数量急剧增加,是整个生育期间吸肥量最多的时期,其中幼穗分化前期吸收的量多而快。因此,改善拔节期营养状况十分重要。在追肥数量有限时,应重点放在拔节期一次施入。在生育期长,或后期易脱肥的地块,应分两次追肥,并掌握“前重后轻”的原则 。4、灌溉与排涝 高粱苗期需水量少,一般适当干旱有利于蹲苗,除长期干旱外一般可以不进行灌水。拔节期需水量迅速增
16、多,当土壤湿度低于田间持水量的75%时,应及时灌溉。孕穗、抽穗期是高粱需水最敏感时期,如遇干旱应及时灌溉,以免造成“卡脖旱”,影响幼穗发育。高粱虽然有耐涝的特点,但长期受涝会影响其正常生育,容易引起根系腐烂,茎叶早衰。因此在低洼易涝地区,必须做好排水防涝工作,以保证高产稳产。5、防治害虫高粱的主要害虫有粘虫、蚜虫和玉米螟。粘虫可用0.04%二氯苯醚菊酯(除虫精)粉,或用3%甲胺磷粉每公顷30kg ,掺拌细砂250-300 kg制成毒砂,撒入心叶内。蚜虫繁殖快,在短期内即可能泛滥成灾,必须做好虫情检查,早期发现及时防治。防治可用1.5%乐果粉剂喷粉,或用40%乐果乳油1500倍液喷雾。玉米螟虫可
17、用50%辛硫磷乳油或杀螟灵1号颗粒剂防治。五、收获与贮藏高粱收获期对产量和籽粒品质均有影响。蜡熟末期是高粱籽粒中干物质含量达最高值的时期,为适宜收获期。过早收获,籽粒不充实,粒小而轻,产量低。过晚收获,籽粒会因呼吸作用消耗干物质,使粒重下降,并降低品质。第五节 高粱综合利用一、 营养成分高粱籽粒所含养分以淀粉为主,约占籽粒重量的65.9-77.4%,其次是蛋白质,约占8.4-14.5%,粗脂肪约占2.4-5.5%。每100g籽粒释放的热量为1528KJ。与其他禾谷类作物相比,高粱的营养价值较低,主要表现在其蛋白质含量较低,且又以难溶的醇蛋白和谷蛋白为主。高粱籽粒中的赖氨酸含量较低,一般只有2.
18、18%左右。单宁不仅影响籽粒的品质,而且影响可消化率。二、 风味食品中国的传统高粱食品种类很多,做法、食法都很丰富。用高粱米和高粱面粉可以做出各式各样的高粱食品来。1、煮食 高粱米的煮食包括干饭和稀粥,高粱面可以做成各种煮食品。为了增强高粱面的粘度,制作面团时可加入少量粘性面粉。(1)干饭:高粱米可以单独做成干饭,也可以与小豆混合做成干饭。与小豆混合做干饭时,应先将小豆煮成半熟再和高粱米放在一起煮成干饭。高粱米也可以与大米放在一起煮成二米干饭。煮高粱米干饭的主要技术是水量和“火候”。水量一般要求高出米平面3-3.5cm。先用大火煮开后,再煮3-5分钟,然后用微火“闷”至饭熟。(2)稀粥:高粱米
19、可以单独做成稀粥,也可以与小豆、绿豆等混合做成稀粥。做稀粥时加水的多少依稀粥的粘稠度而定。将煮好的高梁米稀饭用冷水冲捞,可制成高粱米水饭,夏日食用时清凉爽口。(3)饸饹:先在锅台上装置饸饹床,待水烧开后,将和好的面团放在饸饹床上挤压成面条,直接掉到开水锅里煮熟,捞出后即为饸饹。浇上调制好的汤菜或汤卤即可食用。(4)面疙瘩汤:先将高粱面加入少量温水搅拌成蚕豆大小的面疙瘩,然后放入烧开的汤菜里煮熟即可食用。(5)面条或面片:待锅水烧开时,将加工成的面条或面片放入开水中煮熟后捞出,浇上调制好的汤菜或汤卤即可食用。2、蒸食 蒸食品的制作方法分为和面、制作和蒸熟3个步骤。蒸食品的和面方法主要有烫面和发酵
20、面。直接用开水浇入面中和面,即为烫面。将高粱面用温水加发酵粉和面,然后放在温暖的地方可制成发酵面。(1)面鱼:将和好的面团,放入压鱼机里压成3-4mm粗的短面条,或用手在面板上搓成同样粗细的短面条,然后放入蒸笼里蒸熟。取出后放入调制好的汤菜或汤卤即可食用。(2)窝头:将和好的面做成馒头形,从底面向里抠成半球形的孔洞。当水烧开时放入蒸笼里,蒸熟后即可食用。(3)饺子:制作方法与一般的小麦面粉饺子相同。包好后放在蒸笼里蒸熟后即可食用,称为蒸饺。(4)发糕:将发酵好的面加入适量的苏打粉调和均匀后,倒在蒸笼里的笼屉上,摊成厚约6-7cm饼,用火蒸熟切成小块即可食用。3、烙食 加工制成各种面饼。(1)煎
21、饼:先用冷水将高粱面和成稀糊状,再摊在热煎饼鏊子上,摊得越薄越好。烙熟后即可食用。也可与菜卷成煎饼卷食用。(2)发面大饼:将和好的高粱面加入发酵面或发酵粉进行发酵后,加入适量面碱或苏打粉揉均匀,再用擀面杖擀成大饼,放在平锅上烙熟即可食用。(3)贴饼子:先将高粱米用水浸泡5小时以上,也可同时加入少量大豆,然后将其磨成稀面。在锅中添上少量水烧开,将稀面做成长方形的饼子贴在水面上的热锅周围,再用锅盖盖严烙熟即可。4、炒食 将高梁面炒熟后,制成各种炒面。(1)炒面:将高粱面放在锅里炒熟后,加入适量的白糖即成炒面。炒面可以干吃,也可用开水冲成面茶食用。(2)油茶面:先将适量食用油放在锅内烧热,然后加入高
22、粱面炒熟。冷却后拌进白糖即成油茶面,也可同时加入少量炒熟的花生仁、芝麻等。用白开水将油茶面冲成糊状即可食用。5、膨食 用高粱制成膨化食品是近年开发的新食品种类。用膨化机可制成膨化酥,用爆米花机可制成爆米花。三、 加工产品1、制糖 甜高粱茎秆中含蔗糖10-14%、还原糖3-5%、淀粉0.5-0.7%。用甜高粱茎秆熬制糖稀,在中国已有悠久的历史。用糖稀可进一步生产结晶糖。此外,以高粱淀粉制成的高粱饴是山东省久负盛名的特产。2、制酒及酒精 利用甜高粱生产酒精作能源越来越受到重视,欧共体国家经过多年研究认为,甜高粱是欧洲未来最有前途的再生能源作物。甜高粱茎秆经球磨机碾碎,榨取汁液。榨取的汁液与酵母和无机元素混合后发酵,糖就转化为酒精。高粱籽粒是中国制酒的主要原料。驰名中外的几种名酒多是用高粱做主料或佐料酿制而成。酿制高粱酒大都采用固体发酵法。3、提取高粱色素 高粱籽粒、颖壳、茎秆等部位含有各种颜色的色素,可以提取应用,目前较多的是利用高粱壳提取天然高粱红。高粱红色素成品是一种具有金属光泽的棕红色固体粉末,属异黄酮类,无毒、无特殊气味,色泽良好。高粱红色素可应用于熟肉制品、果子冻、饮料、糕点彩装,畜产品、水产品及植物蛋白着色;在化妆品行业,如口红、洗发香波、洗发膏中可取代酸性大红应用;在医药行业,作为着色剂,可用于制作有色糖衣药片和药用胶囊。高粱红可用60%乙醇提取。
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