甜高粱（學(xué)名：Sorghum bicolor 'Dochna'），別名糖高粱、蘆粟、二代甘蔗等，禾本科(Poaceae)高梁屬(Sorghum）高粱（高粱屬 bicolor）的一個(gè)栽培變種。其原產(chǎn)于非洲，美國(guó)、印度、墨西哥、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家都有種植。甜高粱對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，喜溫暖，耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿。
甜高粱是一年生草本植物。甜高粱的根系為須根系。莖稈直立，圓筒形，表面光滑，莖髓帶甜味，分蘗較多。葉片互生，帶狀披針形，葉面光滑，葉表被有蠟粉。圓錐花序，穗柄直立或彎曲，小穗生長(zhǎng)在三級(jí)枝梗上，分為有柄小穗和無(wú)柄小穗兩種。抽穗后3 ~ 6 天即可開(kāi)花，花期為6 ~ 9 天，早熟品種一般在抽穗后2 ~ 4 天開(kāi)花。甜高粱的籽實(shí)為穎果，圓形、扁圓形、卵圓形或橢圓形，有白色、淺黃色、棕色、褐色等。
甜高粱含有氨基酸、粗蛋白、維生素、微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，作為飼料可有效緩解青貯飼料短缺的問(wèn)題。甜高粱含糖量高達(dá)18%~24%，且適應(yīng)性強(qiáng)，是重要的糖料作物，被廣泛用于制糖漿，砂糖等。此外，甜高粱被廣泛用于生產(chǎn)燃料乙醇、飼用、釀酒等，是重要的能源作物，其纖維還可以用于造紙。
栽培歷史
甜高粱在非洲已具5000多年的栽培歷史，甜高粱隨著粒用高粱的傳播而傳到世界各地，于公元前4世紀(jì)傳入印度，公元4世紀(jì)傳到中國(guó)，到公元5至8世紀(jì)經(jīng)朝鮮半島傳到日本，到2007年甜高粱在99個(gè)國(guó)家的種植面積超過(guò)4200萬(wàn)公頃。1853年，美國(guó)通過(guò)法國(guó)從崇明島引入“中國(guó)琥珀”，成為其最早的甜高粱品種，后又在1965年先后選出麗歐、洛馬、雷伊等多個(gè)優(yōu)良品種。澳大利亞、新西蘭、日本等國(guó)家也圍繞制糖、飼用積極開(kāi)展甜高粱的引種栽培相關(guān)工作。。
形態(tài)特征
根
甜高粱的根系為須根系，由初生根、次生根和支根組成。初生根由種子的胚根發(fā)育而成，在次生根長(zhǎng)出之前，是幼苗吸收養(yǎng)分和水分的主要器官。當(dāng)植株長(zhǎng)出3～4片葉時(shí)，由接近地表的莖節(jié)基部長(zhǎng)出次生根，也稱(chēng)為永久根，從發(fā)育到植株死亡之前一直承擔(dān)著供給水分和養(yǎng)分的作用。支持根又叫氣生根，是植株拔節(jié)后，自地面上莖基部的1－4個(gè)節(jié)上長(zhǎng)出，除起到支持植株防止倒伏的作用外，也能從土壤中吸收養(yǎng)分和水分。成熟植株根系深度可達(dá)1.2~1.5米，水平分布直徑在1.2米左右。
莖
甜高粱莖稈直立，株高1.8~5米，圓筒形，表面光滑，莖髓帶甜味。莖上有10至20個(gè)環(huán)狀凸起節(jié)，早熟品種節(jié)數(shù)較少，晚熟品種節(jié)數(shù)較多。除最基部的胚芽鞘節(jié)和最頂部的穗頸節(jié)外，每節(jié)均著生一片葉。甜高粱每一個(gè)節(jié)間在長(zhǎng)出葉的一側(cè)有一縱溝，也有個(gè)別品種不具縱溝。甜高粱的莖桿通常是下粗上細(xì)，一般以莖稈中部節(jié)間的直徑作為測(cè)量粗的標(biāo)準(zhǔn)位置，莖稈中部的直徑多在15～19毫米。單株莖桿鮮重一般在450～1000克，占全株的60%～80%。
甜高粱每個(gè)節(jié)的葉腋處都著生腋芽?；康谝簧扉L(zhǎng)節(jié)間以下的腋芽萌發(fā)后長(zhǎng)出分蘗，其以上部位的腋芽萌發(fā)后長(zhǎng)出分枝。
葉
葉片互生，帶狀披針形，葉面光滑，葉表被有蠟粉，葉7～12片或較多，長(zhǎng)約1米，寬約8厘米；葉舌硬膜質(zhì)；葉鞘無(wú)毛或有白粉。
花
復(fù)總狀花序，穗柄直立或彎曲，小穗生長(zhǎng)在三級(jí)枝梗上，分為有柄小穗和無(wú)柄小穗兩種。有柄小穗較小，為僅有雄蕊的不完全花，不能結(jié)果。無(wú)柄小穗較大，為完全花，能結(jié)果。
種子
甜高粱的籽實(shí)為穎果，圓形、扁圓形、卵圓形或橢圓形；子粒的顏色受品種影響較大，有白色、淺黃色、棕色、褐色等；千粒重在21克左右。
物種分布
甜高粱原產(chǎn)于非洲，目前在美國(guó)、印度、墨西哥、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家都有大面積種植。在中國(guó)分布范圍也十分廣泛，新疆、臺(tái)灣、黑龍江省、江蘇省、四川省等地均有種植，但主要生產(chǎn)區(qū)集中在長(zhǎng)江中下游平原。
生長(zhǎng)習(xí)性
甜高粱的一生可以劃分為苗期、拔節(jié)期、抽穗開(kāi)花期和灌漿成熟期4個(gè)時(shí)期，不同時(shí)期對(duì)環(huán)境條件的要求不同。甜高粱耐瘠薄、耐鹽堿，對(duì)土壤的適應(yīng)能力很強(qiáng)，生長(zhǎng)不受土壤的限制，由于其高抗逆性，甜高粱被稱(chēng)為“作物中的駱駝”，在大多數(shù)半干旱地區(qū)均能生長(zhǎng)。甜高粱生長(zhǎng)期間需要較高的溫度，可耐受的最低溫度為12.8~15.6℃，10℃以下幼苗生長(zhǎng)緩慢甚至停止。熱帶地區(qū)甜高粱可全年種植，亞熱帶和溫帶地區(qū)只能春播或夏播。甜高粱根系發(fā)達(dá)入土深，具有較強(qiáng)的吸收水分養(yǎng)分的能力。其莖稈表面被有一層白色蠟粉，可以減少水分蒸騰，遇旱時(shí)葉片自動(dòng)蜷縮減少水分蒸發(fā)，因此甜高粱具有較強(qiáng)的抗旱能力。甜高粱是短日照C4植物，是光合速率最高的作物之一，生長(zhǎng)迅速，生長(zhǎng)周期短，生產(chǎn)潛力大。甜高粱抽穗后3 ~ 6 天即可開(kāi)花，花期為6 ~ 9 天，早熟品種一般在抽穗后2 ~ 4 天開(kāi)花。。
栽培方法
選地整地
播種時(shí)選擇地勢(shì)平坦、地塊平整、有機(jī)質(zhì)含量豐富的土壤播種。為確保甜高粱產(chǎn)量， 應(yīng)避免重茬播種，優(yōu)先考慮前茬為其他作物的田塊，如小麥茬、玉米茬、大豆茬。甜高粱根系發(fā)達(dá)，種植前要對(duì)土壤進(jìn)行深耕整地，確保耕地深度在30厘米以上，并施足基底肥。
選種播種
根據(jù)土壤質(zhì)量差異選擇不同的品種，土壤質(zhì)量差的選擇耐貧瘠品種，水肥條件好的選擇高產(chǎn)品種。
適時(shí)地播種期是甜高粱高產(chǎn)的前提，當(dāng)日平均氣溫達(dá)到14~15℃時(shí)即可播種。播種深度一般為3～4厘米，如果旱地則要適當(dāng)深些。控制適宜的種植密度，種植株型緊湊、矮稈品種時(shí)可適當(dāng)密植，土壤條件優(yōu)渥時(shí)可適當(dāng)密植。
播種后立即使用封閉除草劑對(duì)土壤表面進(jìn)行噴霧封閉，可選用異丙甲草胺乳油或撲滅津可濕性粉劑。
田間管理
水肥管理
在幼苗生長(zhǎng)至3～4片葉時(shí)進(jìn)行間苗，至5～6片葉時(shí)進(jìn)行定苗，原則是去除雙株苗，保留壯苗，等距留苗。甜高粱幼苗期需水量少，若非長(zhǎng)期干旱情況可不澆水。為保證產(chǎn)量生長(zhǎng)中后期要保證充足的水肥供應(yīng)。在拔節(jié)期和大喇叭口期各追肥一次，保證養(yǎng)分供應(yīng)充足。施肥時(shí)可選擇點(diǎn)穴或者溝穴兩種方式，施肥后及時(shí)灌溉。生長(zhǎng)中后期還應(yīng)注意田間禾本科雜草和田間積水問(wèn)題，及時(shí)除草與排水。
病蟲(chóng)害防治
病害
甜高粱常見(jiàn)病害有銹病，黑穗病。銹病多發(fā)于幼苗期，感染后會(huì)產(chǎn)生夏孢子堆，夏孢子通過(guò)氣流傳播，從而感染更多的健康植株，影響甜高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)。感染銹病后應(yīng)及時(shí)采取措施，將病癥控制在初級(jí)階段，可選用三唑可濕性粉劑等噴灑防治。黑穗病:黑穗病可分為絲黑穗病和散黑穗病，損害植株穗部，直接影響產(chǎn)量和品質(zhì)。黑穗病是種傳和土傳病害，因此預(yù)防黑穗病首先要選擇抗病品種，并在播種前使用粉銹寧可濕性粉劑拌種。其次，一旦出現(xiàn)染病植株及時(shí)處理，防止傳染。
蟲(chóng)害
甜高粱常見(jiàn)蟲(chóng)害有蚜蟲(chóng)和螟蟲(chóng)。蚜蟲(chóng)其中以甘蔗蚜危害最為普遍，該蟲(chóng)繁殖快且存在時(shí)期長(zhǎng)，在干旱、高溫天氣時(shí)可大量發(fā)生。當(dāng)田間蚜蟲(chóng)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，可選用吡蟲(chóng)啉、溴氰菊酯、氯氰菊酯等進(jìn)行噴灑防治。蟲(chóng)的防治應(yīng)根據(jù)不同時(shí)期的蟲(chóng)害情況采取對(duì)應(yīng)的措施，生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)螟蟲(chóng)后，可安裝殺蟲(chóng)燈誘殺成蟲(chóng)；在大喇叭口期，可投放赤眼蜂卵防治；螟蟲(chóng)危害甜高粱莖桿和新葉時(shí)，可用喃丹顆粒劑丟心防治；在盛花期發(fā)現(xiàn)螟蟲(chóng)，可選用生物農(nóng)藥綠晶噴灑防治。
采收
甜高粱的最佳采收期和其用途息息相關(guān)。甜高粱作糖原料時(shí)，最佳采收期為蠟熟階段，該時(shí)期的甜高粱莖稈出汁率最高，糖分含量最高。若植株已成熟遇霜凍，莖稈中的糖分就會(huì)流失，因此要適時(shí)收獲；甜高粱作青貯飼料時(shí)，最佳收獲期為籽粒乳熟至蠟熟階段。
用途
飼料
甜高粱的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，含有氨基酸、粗蛋白、維生素、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分；莖桿鮮嫩，含糖量高且含糖種類(lèi)多，多項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均優(yōu)于玉蜀黍?qū)?/a>。其利用方式多樣，可做青飼料，制作干草和青貯飼料。由甜高粱制作而成青貯飼料，不僅就具有較好的適口性，還具有提高動(dòng)物免疫力，提高消化率的功能。
能源
甜高粱莖稈汁液可用于生產(chǎn)植物源生物燃料乙醇，每公頃甜高粱經(jīng)加工得到的酒精量高達(dá)6噸，遠(yuǎn)高于同等質(zhì)量的甘蔗和玉米可加工的酒精量，可有效緩解能源短缺問(wèn)題。由甜高粱生產(chǎn)的乙醇含硫量大大降低，在降低成本的同時(shí)解決了空氣污染問(wèn)題，生態(tài)效益顯著。
制糖
甜高粱莖稈汁液豐富，含糖量高達(dá)18%~24%, 每公頃莖稈可以產(chǎn)糖900~1 500kg，可用來(lái)制作果葡糖漿和砂糖等。相比于傳統(tǒng)糖料作物甜菜和甘蔗來(lái)說(shuō)，甜高粱的種植不受地域和氣候條件的限制，單位面積甜高粱產(chǎn)糖量是甜菜的1.5倍。美國(guó)、墨西哥、意大利等多個(gè)國(guó)家都把糖高粱作為糖料作物栽培。
其他
由于甜高粱富含糖分，還常被由于釀酒，目前已利用甜高粱開(kāi)發(fā)出上百個(gè)產(chǎn)品。甜高粱莖稈生產(chǎn)乙醇后的干渣可用來(lái)生產(chǎn)高檔紙漿，造紙過(guò)程無(wú)需漂白，高效環(huán)保。甜高粱莖稈汁液濃縮為糖漿的過(guò)程中所產(chǎn)生的泡沫還可以被加工為有機(jī)肥料。甜高粱穗還可用來(lái)制作掃帚。
育種現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代，由于中蘇關(guān)系緊張?jiān)緩?a href="/hebeideji/7301935400599126051.html">古巴得到的充足糖供應(yīng)受到了限制，黎大爵先生努力尋找可以在北方種植的糖料作物，自此開(kāi)展了甜高粱品種評(píng)價(jià)、篩選和育種工作。對(duì)甜高粱雜種優(yōu)勢(shì)的利用始于1984年，甜高粱的雜交育種主要借鑒籽實(shí)高粱雜交育種體系。在甜高粱雜交種選育中也是直接利用國(guó)外粒用高粱不育系，先后引進(jìn)了A1、A2、A3、A4、A5、A6和9E七種不同類(lèi)型的雄性不育細(xì)胞質(zhì)，A3細(xì)胞質(zhì)已經(jīng)在甜高粱育種中廣泛應(yīng)用。相比于其他作物，甜高粱的分子育種起步較晚，相關(guān)研究較少，應(yīng)不斷加快分子育種等現(xiàn)代育種技術(shù)的研究進(jìn)程，培育甜高粱突破性優(yōu)良品種，緩解中國(guó)畜多草少的局面。
相關(guān)變種
參考資料 >
Sorghum bicolor 'Dochna'.植物智.2023-08-13
Sorghum dochna var. technicum.植物智.2023-08-28