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高粱
來源:互聯網

高粱(黑枕黃鸝普通亞種:Sorghum bicolor L.),是禾本科(Poaceae)高粱屬一年生草本植物,別名蜀黍、荻粱、烏禾等。高粱是人類栽培的重要谷類作物之一,也是世界上最古老的禾谷類作物之一,受到了人工種植的影響,高粱也形成了較多的類型。在亞洲、非洲、美洲和歐洲熱帶亞熱帶地區廣泛種植;中國主要在北京、河北省山西省內蒙古自治區遼寧省黑龍江省陜西省、新疆、江蘇省浙江省、湖北、湖南省廣東省等地區栽培。高粱是短日照喜溫植物,主要種植于干旱、半干旱區,耐鹽堿、耐貧瘠、較耐高溫,其根系發達,既耐旱、又耐澇。

高粱稈粗壯,直立;葉片線形至線狀披針形,表面暗綠色,背面淡綠色或有白粉。復總狀花序疏松,長15~45厘米;無柄小穗倒卵形或倒卵狀橢圓形;兩穎均革質,初時黃綠色,成熟后為淡紅色至暗棕色;外稃[fū]透明膜質。穎果兩面平凸,淡紅色至紅棕色。有柄小穗線形至披針形,宿存,褐色至暗紅棕色。花果期6-9月。

高粱是重要的旱地糧食作物,還可用于釀造酒和醋、生產乙醇、制糖、作飼料等。此外,高粱種子、種皮和根均具藥用價值,高粱種仁健脾止瀉,化痰安神。用于脾虛泄瀉霍亂消化不良,痰濕咳嗽,失眠多夢。

研究歷史

高粱的分類

傳統的高粱屬(Sorghum)分類體系把高粱分成5個組(Section),即高粱組(sorghum)、近似高粱組(parasorghum)、有柄高粱組(stiposorghum)、異高粱組(heterosorghum)和多毛高粱組(chaetosorghum)。其中,高粱組包括雙色高粱、栽培高粱及分布在亞洲和非洲的野生近緣種。

1936年,英國的植物分類學家Snowden對全世界的栽培高粱作了詳細的分類,將栽培高粱分成6個亞系、31個種、158個變種和523個類型,共712個分類單位。他在研究16個中國高粱類型的基礎上,將中國高粱分在有脈和雙色兩個亞系中,并明確地把無柄小穗外穎上半部帶有顯著條狀的栽培類型劃分為一個亞系,即有脈亞系,也稱作中國高粱群(Kaoliang group)。

1972年,Harlan和de Wet發表了栽培高粱的簡易分類法,將栽培高粱分類為雙色、幾內亞、頂尖、卡佛爾和都拉5個基本族和10個中間族。他們把Snowden分類系統中的有脈亞系,即中國高粱群拆開分別列于雙色族及頂尖—雙色和卡佛爾—雙色兩個中間族中。在栽培高粱簡易分類系統中,中國高粱已完全喪失了以一個獨立的亞系(或族)而存在的地位。

高粱的起源

高粱起源于非洲,這一觀點由Condolle(1882)首先提出。考古發現也證實,非洲是發現野生高粱和高粱馴化遺存最多的區域。在古埃及蘇丹邊境的納布塔鹽湖(Nabta Playa)考古遺址發現了碳化的有食用痕跡的高粱籽粒,證實了人類食用高粱的歷史已有8000年,這也是人類利用高粱最早的證據。

中國高粱的起源

關于中國高粱的來源和起源問題,多年來一直有不同的說法,歸納起來主要有兩種,一是非洲起源,經印度傳入中國,二是中國起源,以第一種說法更為普遍。

Condolle(1886)認為高粱起源于非洲,經印度傳入中國。中國學者齊思和(1953)認為高粱大概是西南少數民族先行種植,大約在晉朝以后中原始有,到了宋朝才普遍種植。Martin(1970)認為高粱由非洲傳入印度后橫跨南亞而傳播,于13世紀到達中國,然后逐步形成了中國和日本的特殊高粱類型。Billot等(2013)用SSR標記對全球高粱的遺傳多樣性做了全面分析。結果表明等位基因數量最多的地區集中在非洲中部和東部,中國高粱多態性差,基本都來自一個共同先祖,相鄰法聚類分析結果表明中國高粱與印度高粱關系最近,這為中國高粱從印度傳入的推測提供了有力證據。

持“中國高粱起源于中國”觀點的學者首推俄羅斯植物學家E. Bretschneider,他認為“高大之蜀黍為中國之原產”。Vavilov(1935)也認為中國高粱起源于中國,并用高粱的諧音Kaoliang代表起源于中國的栽培高粱。范毓周(1997)根據考古發現論定我國最早的高粱栽培可上溯至新石器時代,商、周時期繼續栽培,兩漢時期由中原傳入東北地區

高粱的傳播

從大量的考古和研究結果看,高粱并非完全栽培馴化后才開始傳播,而是在傳播過程中逐步馴化。Quinby(1967)認為高粱在5000年前開始向全球傳播,Kimber(2000)認為高粱在8000~1500年前開始向非洲大陸、印度中東、西亞等周邊傳播。其實,高粱在近代才完成向全球的傳播,公元1757年Benjamin Franklin把中國帚高粱引入美國,非洲的卡佛爾高粱公元1857年才達到美洲。

關于高粱傳入中國的時間,中外學者提出了多種猜想,有先秦傳入說、兩漢魏晉傳入說和宋元傳入說。其中,先秦時期高粱傳入中國除有考古發現的依據外,也得到了分子生物學研究結果的支持。

形態特征

莖稈

高粱為一年生草本。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。

復總狀花序疏松,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3.5~5.5毫米,基盤純,有毛。

兩穎均革質,上部及邊緣通常具毛,初時黃綠色,成熟后為淡紅色至暗棕色;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4~15毫米;雄蕊3枚,花藥長約3毫米;子房倒卵形;花柱分離,柱頭帚狀。

果實

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。

物種分布

高粱是世界上最古老的禾谷類作物之一,在全球熱帶亞熱帶溫帶地區廣泛種植,如印度尼日利亞、美國、墨西哥、中國等;在中國的分布很廣,幾乎全國各地均有栽培,主要分布在東北、華北、西北和黃淮流域的溫帶地區。

生長習性

高粱原產于熱帶,要求較高的生育溫度。種子在6~10℃下就能發芽,最適發芽溫度為25~30℃。出苗至拔節期,適宜生育溫度為20~25℃。拔節至抽穗期為高粱生育盛期,要求的適宜溫度為25~30℃。開花授粉是高粱生殖器官生理活動旺盛時期,對溫度要求比較嚴格,在26~30℃溫度下有利于開花授粉和結實。高粱是作物,光合效率高,在整個生育期間都需要充足的光照,屬短日照作物。高粱耐逆境能力較強,具有抗旱、抗澇、耐鹽堿、耐瘠薄、耐高溫、耐冷涼等多重抗性。其對土壤的適應能力很強,不論是種在松散的沙壤土上,還是在黏土上,甚至鹽堿土上均可生長,以種在肥沃疏松、排水良好的壤土或沙壤土上最為適宜。

繁殖方式

自然繁殖

高粱為兩性花,一般低溫多濕條件下開花時間更長。高粱開花時,由于兩枚漿片膨脹的壓力很快就使內外穎殼張開,這時柱頭和花藥同時伸出穎殼以外,花藥裂開并散布花粉,伸到穎殼以外的柱頭就可以接受本株的花粉自交,也可接受其他植株的花粉而異交,因此高粱是典型的常異交作物。剛開花的花粉粒生活力最強,萌發率最高,花粉管伸長速度最快。花粉通常存活3~6小時,而柱頭有受精卵力可達到開花后1周,最佳授粉期在開花后72小時期間內。高粱開花后可于穎外進行授粉,天然異交率較高。雜交授粉的比率受風向、風力和穗形的影響,散穗比緊穗更易雜交。花果期6~9月。

人工繁殖

種子繁殖

根據生產目的,選擇適宜當地生態條件、高產、優質、抗病力及抗逆力強的高粱品種。依照各地氣候確定播種時間,一般土壤耕層5厘米溫度穩定通過10℃~12℃時為宜。播前曬種2~3天,精選無病蟲害、飽滿、色澤鮮艷的籽粒作種子。播種方法有人工播種、育苗移栽和機械精量播種。

栽培管理

選地

高粱不宜重茬和迎茬,應選擇土層深厚、地勢平坦、澆灌方便、排水良好、前茬作物未施用長殘效除草劑的地塊種植。

田間管理

按照施足底肥,輕施提苗肥,重施孕穗肥,看苗補施穗粒肥的方法施肥。底肥以農家肥或有機肥為主,農家肥以發酵腐熟的秸稈漚肥、堆肥、廄肥和糞肥為主,配合施用復混肥或緩控釋肥等。播后苗前噴施除草劑進行除草;按“早中耕、勤中耕、雨后必中耕”的原則,宜在苗期至孕穗期中耕數次;如遇連陰雨天氣,應在雨后及時清理溝,排除漬水;孕穗至灌漿期如遇干旱應及時灌水,隨灌隨排。

病蟲害防治

高粱的主要病害有絲黑穗病、紫斑病、炭疽病、紋枯病等,主要蟲害有蚜蟲、黏蟲、螟蟲、地下害蟲等。防治這些病蟲害,應堅持“預防為主、綜合防治”的植保方針,優先采用農業防治、物理防治、生物防治的措施,科學合理地進行化學防治。

農業防治

選用抗病蟲品種,定期輪換種植;合理輪作倒茬,采取深埋等方式及時清除田間植株病殘體和雜草,深翻土壤促使病殘體腐爛分解,減少田間初侵染菌源,壓低蟲源基數;合理密植,加強田間管理,合理施肥,提高植株抗病力。

物理防治

利用成蟲趨光性,設置高壓汞燈防治成蟲;在田間插放楊樹枝把或谷草把、放置糖醋盆誘殺黏蟲;利用黃板誘殺蚜蟲。

生物防治

利用七星瓢蟲防治高粱蚜,選用蘇云金桿菌、釋放赤眼蜂來防治玉米螟;可選用蘇云金桿菌、印楝素等生物藥劑防治螟蟲、蚜蟲等害蟲。

化學防治

可采用種子包衣或播種前藥劑拌種處理,預防烏米、紫斑病、炭疽病、紋枯病等,拌種藥劑可選用戊唑醇咪鮮胺、拌種雙等。對于最常見的黑穗病,可在播種前用多菌靈進行藥物拌種;條紋病防治則在播種前使用敵克松拌種。防治地下害蟲以灌根和毒餌誘殺為主,用藥時間以早上和傍晚為宜。苗期至成株期用吡蟲啉、阿維高氯乳油、毒死蜱乳油進行葉面噴霧可防治蚜蟲

功用價值

食用價值

高粱是世界上種植面積僅次于小麥玉米、水稻、大麥的第五大谷類作物。高粱具有較高的營養價值,籽粒含有豐富的淀粉、蛋白質、脂肪、鐵、鎂、、粗食纖維等營養成分,此外,還含有多酚花青素植物固醇等多種功能活性成分,對人體健康十分有益。高粱籽粒自古就是人類的口糧之一,由于現代飲食結構的改變,其作為雜糧食品受到人們的青睞。高粱的食用和加工具有地域特點,東北地區習慣將籽粒加工成高粱米食用,黃河流域則習慣將籽粒磨成面粉,做成各種風味的面食;在亞洲和非洲的干旱或半干旱地區,以高粱為原料的加工食品已經成為當地人們的主食;在國外,高粱也會被做成古斯米(古斯古斯面)、意大利面(Pasta)等食物供人們食用。

經濟價值

高粱籽粒中支鏈淀粉含量高、蛋白質含量適中、脂肪含量低,且含適量的單寧、灰分及粗纖維等物質,是釀造白酒的重要原料。在中國以高粱為原料蒸餾白酒已有七百多年的歷史。作為釀造原料,高粱籽粒還可用于生產啤酒、醋及飲料等。高粱籽粒用作家畜和家禽的飼料時,其飼用價值與玉米相近。而且,由于高粱籽粒中含有單寧,加入配方飼料中可以有效地預防幼畜、幼禽的白痢病。高粱的莖葉可作青飼料或青貯飼料甜高粱的莖稈可制糖,還可用來生產乙醇,用作新型燃料。此外,高粱莖稈還可用于制作板材、造紙,髓可加工成食用纖維;高粱殼可用于提取天然色素;穗莖可作掃帚;高粱蠟粉加工成蠟質,具耐高溫特性,可在航空器上應用。

藥用價值

高粱種子、種皮和根均可入藥。高粱種子味甘、澀,性溫,具有健脾止瀉、化痰安神的功用,主要用于醫治脾虛泄瀉霍亂消化不良、痰濕咳嗽、失眠多夢。高粱種皮具有和胃消食的功用,主要用于醫治小兒消化不良。高粱根味甘,性平,具有平喘、利水、止血、通絡的功用,主要用于醫治咳嗽喘滿、小便不利產后大出血血崩、足膝疼痛。

品種類型

中國高粱在幅員遼闊的區域內通過自然選擇形成了具有不同生態型和區域性的品種群體,如北方的緊穗型,南方的散穗型;而通過人工選擇又形成了不同用途的品種類型,如粒用種、飼用種、帚用種、稈用種、釀造用種、糖用種等(見下圖)。

參考資料 >

高粱.多識植物百科.2022-12-23

高粱.Flora of China.2022-12-23

我市種植業結構調整的優勢作物——高粱.白城市人民政府.2025-07-31

在海鹽,這種北方作物紅透了!.潮新聞官網.2025-06-03

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