形態特徵
一年生草本。稈較粗壯,直立,高3-5米,橫徑2-5厘米,基部節上具支撐根。葉鞘無毛或稍有白粉;葉舌硬膜質,先端圓,邊緣有纖毛;葉片線形至線狀披針形,長40-70厘米,寬3-8厘米,先端漸尖,基部圓或微呈耳形,表面暗綠色,背面淡綠色或有白粉,兩面無毛,邊緣軟骨質,具微細小刺毛,中脈較寬,白色。
圓錐花序疏鬆,主軸裸露,長15-45厘米,寬4-10厘米,總梗直立或微彎曲;主軸具縱棱,疏生細柔毛,分枝3-7枚,輪生,粗糙或有細毛,基部較密;每一總狀花序具3-6節,節間粗糙或稍扁;無柄小穗倒卵形或倒卵狀橢圓形,長4.5-6毫米,寬3.5-4.5毫米,基盤純,有髯毛;兩穎均革質,上部及邊緣通常具毛,初時黃綠色,成熟後為淡紅色至暗棕色;第一穎背部圓凸,上部1/3質地較薄,邊緣內折而具狹翼,向下變硬而有光澤,具12-16脈,僅達中部,有橫脈,頂端尖或具3小齒;第二穎7-9脈,背部圓凸,近頂端具不明顯的脊,略呈舟形,邊緣有細毛;外稃透明膜質,第一外稃披針形,邊緣有長纖毛;第二外稃披針形至長橢圓形,具2-4脈,頂端稍2裂,自裂齒間伸出一膝曲的芒,芒長約14毫米;雄蕊3枚,花葯長約3毫米;子房倒卵形;花柱分離,柱頭帚狀。
穎果兩面平凸,長3.5-4毫米,淡紅色至紅棕色,熟時寬2.5-3毫米,頂端微外露。有柄小穗的柄長約2.5毫米,小穗線形至披針形,長3-5毫米,雄性或中性,宿存,褐色至暗紅棕色;第一穎9-12脈,第二穎7-10脈。花果期6-9月。
主要變種
球果高粱(學名: Sorghum bicolor (L.) Moench var. subglobosus (Hack.) Snowden)
該變種圓錐花序疏鬆或稍緊密,長圓形或橢圓狀長圓形,長10-20厘米,寬5-8厘米,花序主軸多少裸露,分枝斜升,基部3-5厘米裸露;無柄小穗卵狀圓形至近球形,頂端較寬而扁,花時長3.5-4.5毫米,果時寬可達4毫米,無毛或頂端有毛,外稃具芒,穎果熟時完全為穎所包或微露,倒卵形至亞球形,長3.5-4.5毫米,寬3-3.5毫米,赤褐色至粉紅色。有柄小穗宿存,卵球形至近球形,其柄較粗壯。
生長環境
高粱喜溫、喜光,在生育期間所需的溫度比玉米高,並有一定的耐高溫特性,全生育期適宜溫度20-30℃。而且,高粱是C4作物,全生育期都需要充足的光照。根系發達,根細胞具有較高的滲透壓,從土壤中吸收水分能力強。
分布範圍
分布於全世界熱帶、亞熱帶和溫帶地區。中國南北各省區均有栽培。
繁殖方法
種子處理
選種、曬種:播種前進行風選或篩選,淘汰小粒、癟粒、病粒,選出大粒、籽粒飽滿的種子做生產用種。同時,選擇晴好的天氣,曬種2-3d天,提高種子芽勢、芽率。
藥劑拌種:播前進行藥劑拌種,可選用優質種衣劑拌種,防治黑穗病,苗期病害,缺素症及地下害蟲等。也可 用25%粉銹寧可濕性粉劑按種子量的0.3%-0.5%拌種,或40%拌種雙可濕性粉劑按種子量的0.3%拌種,防治黑穗病。
精細播種
播種時間:適時播種是確保苗全、苗齊、苗壯的關鍵。高粱種子萌動時不耐低溫,播種過早發芽緩慢,易受病菌侵染,造成粉種或霉爛,還會增加黑穗病的發生,影響產量。播期的確定依據品種生育期、地溫和土壤墒情。一般5厘米耕層地溫穩定在10-12℃,土壤含水量在15%-20%時為宜。晚熟品種適時早播,早熟品種適時晚播。根據地塊掌握最佳播期:春旱嚴重的山區、坡地、朝陽地塊,適時早播;低洼易澇、平地適當晚播。正常年景條件下,第二、第三積溫區建議於5月5-10日期間播種。
播種密度:播種密度以“肥地宜密,薄地宜稀”為原則。通常65-70厘米壟,壟上雙行等距條播,拐子苗,小行距12-15厘米,株距18-20厘米,保苗12萬-15萬株平方公頃。矮稈品種適宜播種密度一般要達到15萬-18萬株平方公頃。一般播種量為15-22.5千克平方公頃。選用條播精量播種機或氣吸式精量播種機,播後及時鎮壓。
播種深度:播種深度3-4.5厘米為宜。低洼濕處可稍淺,覆土2-3厘米,乾旱的地塊要催芽座水種,覆嚴土。不同土壤類型播種深淺要靈活掌握,粘土地緊密、容易板結,應淺播;沙土地保墒差,可適當深播。
栽培技術
選地整地
選地:高粱根系發達吸水吸肥力強,宜選擇平坦疏鬆較肥沃的地塊種植。因高粱有抗旱耐澇耐鹽鹼耐瘠薄的特性,所以低洼易澇地塊或是瘠薄幹旱的鹽鹼地塊也可種植。高粱對前茬要求不嚴格,玉米茬、大豆茬均可。因高粱對農藥敏感,所以忌選前茬施用長殘效類農藥的地塊。
整地:整地質量是抓全苗及決定產量的關鍵環節,播種前必須做到精細整地,將地耙平、耙細。高粱提倡進行秋整地以確保春季土壤墒情,要做到秋季儘早深耕且耕深一致,做到秋耕、秋耙、秋起壟。春季化凍後和返漿前對起壟地塊進行鎮壓,並在播前耮地,使播種地塊土壤達到平整,無大土塊、暗坷垃,為苗全、苗齊奠定基礎。深耕整地的技術要求:根據土壤濕度適時深耕,一般秋季土壤含水量在15%-20%時深耕效果最佳;根據土壤狀況掌握深度,一般耕深以30厘米左右為宜,同時還要考慮土壤質地,耕層深度和施肥量等條件。
輪作倒茬
高粱忌連作,合理的輪作方式是高粱增產的關鍵。高粱的理想前茬是大豆茬,其次是玉米茬、馬鈴薯茬等。適宜的後茬最好是大豆茬、或與玉米、穀子輪作。
田間管理
間苗、定苗:苗後3-4葉期間苗,5-6葉期定苗。定苗時要做到等距留苗,留壯苗、正苗,不留雙株苗、二茬苗,還應拔除雜株,提高純度,充分發揮良種的增產效應。
中耕:高粱苗期一般中耕2-3次,第1次結合定苗進行;10-15d後進行第2次。提倡鏟前趟一犁,鏟、趟結合進行。建議拔節前後進行一次中耕,此次中耕要和追肥、培土相結合,促進高粱生育的同時,增強防風、抗倒和土壤蓄水保墒能力。
適時灌溉:高粱需水特點是苗期需水約占全生育期總需水量的10%;拔節孕穗期占50%;孕穗至開花期占15%;灌漿期占20%;成熟期占5%左右。為確保高粱高產穩產,應重點掌握在拔節孕穗期,開花期和灌漿期適時適量灌水。
施肥管理
需肥特點:高粱喜肥,對肥料反應非常敏感,吸肥能力強,不同生長期所需肥料也各有不同。據相關資料顯示,每生產100千克高粱子實,需要吸收氮2.6千克,磷1.36千克,鉀3.06千克。出苗至第1片真葉展開的階段,生長速度較慢,需肥量不高。第1片針葉展開後,長速明顯加快,需肥量逐漸增多。尤其是在拔節孕穗期階段,植株迅速生長,莖葉繁茂,所需養分數量迅速增多,吸收速度最快,此時是肥料利用率最高的時期,也是決定產量的關鍵階段。充足均衡的養分能促使粒大且飽滿,實現優質增產。
種子萌發至苗期階段,適量增施磷肥能加速種子萌發、芽苗生長,在株高、出葉速度和葉面積等方面均可產生較大的影響。拔節期,適量增施氮肥,能促進株高、葉面積,促進高粱穗提早分化。適量追施鉀肥,能促進籽粒數量。灌漿期階段,適量增施氮肥,可提高籽粒蛋白質含量。補施磷肥,對乾物質的運輸、轉化和積累都有明顯的促進作用。
施肥方法:結合整地施足底肥,種肥以磷肥為主,可施35%專用複合肥30-35千克/667平方米,配施有機肥1500-2000千克。出苗後,可視出苗情況施入提苗肥。拔節期一般可施腐熟農肥1000千克/667平方米,尿素10-15千克/667平方米。孕穗期可施農肥1000千克/667平方米,尿素20千克/667平方米。灌漿期可施1 000千克/667平方米農肥,尿素8-10千克/667平方米。抽穗至灌漿期,適量噴施磷酸二氫鉀,以促進早熟及增加產量。追肥時不要將肥料露在地表面,追肥後應及時澆水,每次追肥、澆水應根據作物長勢、天氣等情況酌情掌握。
病害防治
黑穗病
黑穗病從名字就知道它危害高粱穗部,發病時主要在穗期才顯露特徵,不到穗期察覺不出,也有部分在前期會顯露一些症狀。即是種植生長弱勢矮化,莖節短小,葉片簇生;在穗期變現為穗基部膨大,穗較小,穗內有黑色粉末。
防治方法:此病通過病菌傳播,多是病菌孢子在土壤或殘株上越冬,來年借風雨傳播。在種植時選擇抗病性強的品種,再將田間的清理乾淨,尤其是病殘株,集中燒毀或深埋,再將土壤深翻消毒,合理輪作,精耕細作。如果是個別發病,先將病株拔除,用石灰粉撒在病穴消毒,如果是大規模發病,可用藥劑噴灑防治。
鏽病
鏽病也是危害極大的病害,它主要危害葉片,多發病在穗期前後,發病時葉片出現紅、紫以及褐色的小病斑,隨著病菌感染蔓延,病斑逐漸擴散,最後葉片出現大片的病斑,病斑中有孢子堆,這些孢子在破裂後會有銹色的粉末,從遠處看,就像葉片生鏽了一樣。
防治方法:同樣的是孢子細菌在土壤或病殘株上越冬或越夏,再在再在後,孢子進入幼苗葉片中,逐漸擴散成病斑。選擇抗病品種,加強肥水管理,提高植株抗病力,加強田間管理,及時清理病葉和雜草,減少病原,發病初期用三唑酮可濕性粉劑1500倍液噴灑防治。
粘蟲
粘蟲又叫行軍蟲,喜群居,主要危害玉米和高粱等作物,常常群居於葉片,白天潛伏、晚上行動,啃食葉片葉肉,往往在爆發期,將高粱葉片全部吃掉,只留下一個莖桿,使高粱不能正常生長,嚴重時植株死亡或顆粒無收。
防治方法:在成蟲是開始誘殺,傍晚時分在田間放置一盆或多盆裝有誘殺劑的盆,誘殺劑可用糖醋酒自行調配。或者在6月產卵季節,在田間放置草把引誘成蟲產卵,然後再將草把燒掉,杜絕蟲源。及時除草,減少蟲卵,發病嚴重時運用藥劑防治,但要注意藥劑使用,粘蟲對農藥的抗性隨蟲齡的增加而增加,如果藥劑使用過度,對高粱和環境也會造成污染。
主要價值
食用
高粱籽粒加工後即成為高粱米,在中國、朝鮮、原蘇聯、印度及非洲等地皆為食糧。食用方法主要是為炊飯或磨製成粉後再做成其他各種食品,比如麵條、面魚、面卷、煎餅、蒸糕、粘糕等。除食用外,高粱可制澱粉、製糖、釀酒和制酒精等。
藥用
高粱米味甘,性溫、澀。和胃消積,溫中澀腸,止霍平亂,主治脾虛濕困,消化不良及濕熱下痢,小便不利等症。
營養
高粱米中的蛋白質以醇溶性蛋白質為多,色氨酸、賴氨酸等人體必需的胺基酸較少,是一種不完全的蛋白質,人體不易吸收。如將其與其他糧食混合食用,則可提高營養價值。
高粱米蛋白質中賴氨酸含量在穀物中最低,因而蛋白質的質量也最差,而且尼克酸含量也不如玉米多,但卻能為人體所吸收,因此以高粱為主食的地區很少發生“癩皮病”。
高粱米含礦物質與維生素,礦物質中鈣、磷含量與玉米相當,磷約40-70%,維生素中B1、B6含量與玉米相同,泛酸、煙酸、生物素含量多於玉米,但煙酸和生物素的利用率低。
高粱米脂肪含量3%,略低於玉米,脂肪酸中飽和脂肪酸也略高,亞油酸含量也較玉米稍低,加工的副產品中粗脂肪含量較高,子粒中粗脂肪的含量較少,僅為3.6%左右。
1.高粱米中的蛋白質以醇溶性蛋白質為多,色氨酸、賴氨酸等人體必需的胺基酸較少,是一種不完全的蛋白質,人體不易吸收。如將其與其他糧食混合食用,則可提高營養價值。
2.高粱米蛋白質中賴氨酸含量在穀物中最低,因而蛋白質的質量也最差,而且尼克酸含量也不如玉米多,但卻能為人體所吸收,因此以高粱為主食的地區很少發生“癩皮病”。
3.高粱米含礦物質與維生素,礦物質中鈣、磷含量與玉米相當,磷約40-70%,維生素中B1、B6含量與玉米相同,泛酸、煙酸、生物素含量多於玉米,但煙酸和生物素的利用率低。
4.高粱米脂肪含量3%,略低於玉米,脂肪酸中飽和脂肪酸也略高,亞油酸含量也較玉米稍低,加工的副產品中粗脂肪含量較高,子粒中粗脂肪的含量較少,僅為3.6%左右。
歷史起源
高粱的有關出土文物及農書史藉證明高粱種植最少也有5000年的歷史,其起源和進化問題多年來一直有兩種說法,一說由非洲或印度傳入,二說中國原產。但是許多研究者認為高粱原產於非洲,以後傳入印度,再到遠東。世界上高粱分布廣,形態變異多,非洲是高粱變種最多的地區。斯諾頓收集到17種野生種高粱,其中有16種來自非洲,所確定的31個栽培種里非洲占28種,158個變種里只有4個種在非洲以外的地方。
高粱屬植物
高大的一年生或多年生草本;具或不具根狀莖。約有20餘種,分布於全世界熱帶、亞熱帶和溫帶地區。我國現知有11種(包括引種逸生),大多作為穀物和飼料栽培。 |
單子葉植物綱
單子葉植物種子的胚:具1片頂生子葉 ;莖內的纖維管束:為星散排列,無形成層和次生組織,只有初生組織。葉脈:為平行脈或弧形脈;花:基數常為3 ;根:主根不發達,常為鬚根系。
重要科 | 代表植物 |
澤瀉科 | 澤瀉 慈姑 矮慈姑 |
莎草科 | 香附子 荸薺 異型莎草 牛毛氈 蒲草(席草) 水莎草 扁稈藨草 風車草(傘草、旱傘草) |
禾本科 (根據莖是否木質化而分為竹亞科和禾亞科) | (竹亞科):毛竹 鳳凰竹 大佛肚竹 紫竹 闊葉箬竹 金鑲玉竹 (禾亞科):稞麥(青稞) 三叉大麥 野大麥 小麥 水稻 粳稻 秈稻 糯稻 雜交稻 粟 狗尾草 大狗尾草 甘蔗 竹蔗 斑茅 高粱 蘇丹草 假高粱 玉米(玉蜀黍) 黍稷 狼尾草 燕麥 野燕麥 毒麥 黑麥草 多花黑麥草蕎麥 牛筋草(蟋蟀草) 菰(茭白) 薏苡 白茅 蘆葦 看麥娘 稗 狗牙根 小黑麥 |
百合科 | 蔥 洋蔥 蒜 韭菜 金針菜(黃花菜) 萱草 百合山丹 卷丹 石刁柏(蘆筍) 黃精 玉竹 絲蘭 土麥冬 玉簪 鬱金香 |
棕櫚科 | 棕櫚 蒲葵 椰子 油棕 魚尾葵 檳榔 王棕 省藤 假檳榔 |
天南星科 | 芋 菖蒲 半夏 虎掌南星 異葉天南星 大漂(水葫蘆)魔芋 馬蹄蓮 龜背竹 廣東萬年青 麒麟尾 紅鶴芋 紅掌(紅燭) 白蝶合果芋 |
鴨跖草科 | 火柴頭 鴨趾草 吊竹梅 |
姜科 | 姜 蘘荷 砂仁 鬱金 艷山姜 |
薯蕷科 | 黃獨 山藥 |
蘭科 | 白芨 石斛 劍蘭 墨蘭 春蘭 天麻 蝴蝶蘭 大花惠蘭 |