甜高粱(Sorghum bicolor cv. Dochna),也叫“二代甘蔗”。是禾本科一年生植物。须根较粗,常于秆的基部具支撑根。秆粗壮,高2-4米,多汁液,味甜。叶长约1米,宽约8厘米;叶舌硬膜质;叶鞘无毛或有白粉。花序紧密或稍紧密;花序梗直立;花药长3-4毫米。颖果成熟时顶端或两侧裸露,稀完全为颖所包,椭圆形至椭圆状长圆形;种胚明显,椭圆形。有柄小穗披针形,长4-6毫米,雄性或中性,宿存,无芒。花果期6-9月。
植物学史
栽培历史
据甲骨文记载和考古学上的发现,甜高粱有着悠久的栽培历史。尽管甜高粱在中国具体的栽培起始时间尚不清晰,但鉴于其在中国品种丰富、栽培范围广泛,被中国视为甜高粱可能的原产地之一。然而,根据现有资料,甜高粱被广泛认为是从非洲传入中国的,它首先在非洲有着超过五千年的栽培历史,随后在公元前4世纪传入印度,公元4世纪到达中国,并进一步在公元5至8世纪经朝鲜半岛传至日本,其传播路径与粒用高粱的传播紧密相关。1970年以前国外用之取糖浆,充作甜食冷饮原料;1969年美国开始用它制出结晶糖;1977~1979年中国有些省市也先后用它制出过红白砂糖。
中国作为一个耕地资源有限而人口众多的发展中国家,非常适合甜高粱的生产。1983年数据显示,中国高粱播种面积占全球的6%,但总产量却占全球的16%,单位面积产量是世界平均产量的3.7倍,这凸显了甜高粱在中国农业生产中的重要地位和发展潜力。自20世纪80年代起,中国开始杂交甜高粱的研究,并成功培育出辽饲杂1号、沈农甜杂2号等一批具有强大杂种优势的甜高粱杂交种,这些品种生物产量高、茎秆多糖多汁、抗逆性强,茎秆产量平均可达52500kg/hm2左右。
命名由来
甜高粱是高粱变种,植株高大,生物学产量高,秆中富含糖分,因此而得名。
形态特征
一年生植物。
根茎
须根较粗,常于秆的基部具支撑根。秆粗壮,高2-4米,基部径2-2.5厘米,多汁液,味甜。
叶
叶7-12片或较多,长约1米,宽约8厘米;叶舌硬膜质;叶鞘无毛或有白粉。
花
花序紧密或稍紧密,椭圆形,椭圆状长圆形或长圆形,长20-40厘米,宽5-15厘米;花序梗直立,主轴延伸,具数节至多节;分枝多数至数枚于节上近轮生,直立或斜升,通常疏生柔毛或具细刺毛而粗糙。无柄小穗椭圆形、椭圆状长圆形至倒卵状长圆形,长4.5-6毫米,花时宽2-3毫米,结果时宽3.5毫米,基盘无毛或具髯毛;颖幼时纸质或薄革质,熟时硬纸质,第一颖顶端钝,具12-15脉,上部较明显,常于中部以下渐消失或隐约可见,并具3-6条横脉,上部1/3处具脊,微呈狭翅,脊上具微刺毛而粗糙,顶端具3小齿;第二颖舟形,具不明显的7-9脉,并有1-4条横脉,顶端具脊,边缘有纤毛;外稃膜质透明,椭圆形或椭圆状长圆形,多少具毛,长4-6毫米;内稃椭圆形至卵形,顶端近全缘,或微2裂,具1.5-2毫米的芒或无芒;花药长3-4毫米。花期6-9月。
果实
颖果成熟时顶端或两侧裸露,稀完全为颖所包,椭圆形至椭圆状长圆形,或向基部渐狭成倒卵状椭圆形,长3.5-5毫米,宽2-3毫米。果期6-9月。
种子
种胚明显,椭圆形,长约为谷粒之半。有柄小穗披针形,长4-6毫米,雄性或中性,宿存,第一颖7-9脉,第二颖5-7脉,无芒。
分布范围
全中国均有栽培,但以黄河流域以南诸省为多,随着城乡人民生活水平的提高,亦不再作为主食,栽培面积减少,现只见零星栽培。据记载该种原产印度和缅甸,现世界各大洲都有栽培。
生态习性
甜高粱喜温暖,具有抗旱、耐涝、耐
盐碱等特性,在全球大多数
半干旱地区都可以生长。对生长的环境条件要求不太严格,对土壤的适应能力强,特别是对盐碱的忍耐力比玉米还强,在
pH值5.0-8.5的土壤上甜高粱都能生长。甜高粱在10°C以上
积温达2600°C-4500°C就可以生长。甜高粱是高能作物,其光合转化率高达18%-28%。
繁殖方式
甜高粱多用种子繁殖,生长期短,一般4~6个月。由于甜高粱所具有的生理学和农艺学特性,它可以在热带、温带大范围种植。
栽培技术
播种
选种
一般选择生育期120天左右、茎秆坚韧抗倒伏的粮、秆兼用甜高粱杂交种,如平安甜糖6号,需有效积温2100℃左右,株高350厘米、茎粗1.74厘米、单秆重1.08千克,亩产茎秆5000千克,茎汁糖度16.8%,穗长29厘米,红壳白粒,穗粒重60-70克,亩产籽粒350千克左右,着壳率10%。
种子处理
播前将种子用清水浸泡一昼夜,捞出晾干,可提高种子发芽率。
播种量
甜高粱发芽率较低,亩播种量为1.5千克。甜高粱根颈短,顶土能力弱,播种深度为3厘米。
田间管理
间苗、定苗、去分蘖
2-3叶时间苗,4-6叶时定苗,结合定苗去除分蘖,促使单株壮苗。甜高粱分蘖力较强,一般分蘖在3株以上,且分蘖长势强,若不及早去除,主茎、分蘖混长,消耗养分,延长主茎的生育期,造成主茎细软、晚熟等不良后果。
中耕培土
幼苗2-3叶期进行第1次中耕,可起到消灭杂草、防旱保墒的作用;4-6叶时结合定苗进行第2次中耕,深度在10厘米左右;第3次中耕,在第2次中耕后10-15天进行,当植株长到70厘米左右、即将封行时进行中耕培土,将行间的土壤培于甜高粱的根基部,在行间形成垄沟,促进支柱根的生长。
中后期管理
甜高粱开花至成熟期,生育中心转移到籽粒成熟过程和甜高粱茎秆糖分积累过程,籽粒产量和茎秆糖分积累基本是同步进行的。此阶段要注意养根护叶,防止植株早衰。抽穗后植株若有脱肥现象,可用磷酸二氢钾溶液等进行叶面喷施,以促进籽粒成熟和茎秆糖分的积累。田间若发现黑穗病,应及时拔除病株,随即深埋处理。
水肥管理
巧施拔节肥施足基肥,根据长势适量追肥,以利糖分积累。种植甜高粱中后期不宜过多施入氮肥,以免贪青徒长,影响茎秆中糖分积累和籽粒的正常成熟。追肥可在拔节初期,结合第3次中耕进行追肥,亩追施尿素10-15千克,严禁将肥料施于土壤表面。
适时灌水甜高粱一生总需水量是“两头少、中间多”。全生育期灌水3-4次。第1次灌水在播种后25-30天左右的拔节期(7月20-25日),结合追肥进行;第2次灌水一般在第1次灌水后15天,高粱抽穗扬花后(8月10日左右)进行;第3次灌水一般在9月初高粱灌浆期进行。后期灌水时要防止低洼地积水,特别要注意天气变化,严防倒伏。
病虫防治
甜高粱抗病性较强,但抗虫性差,因茎叶中糖分含量较高,易受钻心虫和蚜虫的危害,应及早防治。防治方法:蚜虫用
溴氰菊酯1:2000倍液或速灭杀丁5000-6000倍液喷洒防治;钻心虫危害时可在心叶处撒数粒呋喃丹防治;
地老虎危害时亩用敌杀死50克兑水30-45千克喷洒防治。
采收
甜高粱茎秆中糖分含量最高时期与籽粒成熟同步,若植株已成熟遇霜冻,茎秆中的糖分就会流失,要适时收获。蜡熟末期籽粒变黑时,籽粒干物质积累最大值,籽粒水分含量在20%左右,茎秆含糖量最高,出汁率也最高,是最佳收获时期。甜高粱收获时,用镰刀近地面处割下茎秆,再割下果穗。果穗运往晒场晾晒脱粒,晒干扬净保存(也可不割果穗)。茎秆除去叶片后,装车拉运。
主要变种
工艺高梁(学名:Sorghum dochna (Forssk.) Snowden var. technicum (Koern.) Snowden)
圆锥花序疏松,分枝聚集于主轴的顶端呈伞房或近伞形状排列;总花梗直立,基部直径5-10毫米;分枝粗壮,具棱,光滑无毛或具柔毛,长30-50厘米,下垂或铺散;无柄小穗椭圆形或椭圆状长圆形,长4.5-6毫米,宽2.5-3毫米;第一颖花时多少近革质,果时为硬纸质,具7-9脉,中部以上明显,向下消失或隐约可见;第二颖舟形,中部以上具明显的脊;第一外稃膜质,狭椭圆形,第二外稃无芒或具长约10毫米的芒。颖果椭圆形或椭圆状长圆形,约与颖等长,成熟时顶端或两侧微露,或完全为颖所包被。花果期7-9月。
中国自东北至华南均有栽培,但以
黄河流域为多。世界各大洲均栽培。
该变种与原变种的主要区别是:圆锥花序的分枝聚集于主轴的顶端近伞形或伞房状排列。
主要价值
食用价值
茎秆含糖量高,可与南方甘蔗媲美。是农村的天然
美食。
饲用价值
甜高粱在中国和
澳大利亚等许多国家主要作为饲料用。甜高粱具有较强的生物学优势,各项营养指标均优于玉米,含糖量比
青贮玉米高2倍;无氮浸出物和粗灰分分别比玉米高。
经济价值
甜高粱制糖甜高粱的茎秆富含糖分,可用以制糖浆和结晶糖。甜高粱茎秆中含有丰富的糖分汁液,可用于生产酒产品,还可用高粱糠和甜高粱制糖后的残渣和废稀制酒。甜高粱茎秆产量高并含有14%-18%的纤维素,是造纸的好原料。甜高粱的纤维结构具有高的密度和产生同质片状物,因此非常适于用作造纸的原料。甜高粱茎秆表皮组织致密坚韧,可加工出高质量的建材板。
甜高粱无论种子还是茎秆均可用以生产
酒精,是一种非常理想的能源作物。甜高粱是一种新型可再生的高效能源作物,用甜高粱茎秆粉碎后发酵制酒精,在国外研究和应用较多。