“沁州黄”谷子质量安全控制技术

杨燕强，张鑫鑫，花 锦

(太原海关技术中心，山西 太原 030024)

0 引言

“沁州黄”谷子，原产于沁县次村乡潭山一带，至今已有5 000年的种植历史，因其独特的种植环境和气候，其脱皮后所产小米颗粒小、色金黄，具有丰富的营养成分和食用价值，其所含的胡萝卜素比一般的粮谷含量要高，所含色氨酸可有效调节人体睡眠，富含大量人们必需氨基酸和不饱和脂肪酸，常食此米可治疗脾胃虚弱、反胃呕吐、腹泻等，还具有养阴、壮阳、清热、利尿等功能，对高血压、皮肤病、炎症均有一定的预防和抑制作用。随着人们生活饮食结构的不断调整，“沁州黄”谷子所产小米已成为人们餐桌上必不可少的杂粮膳食[1-2]。近几年，随着农产品出口形势的向好，其出口量也在日益增长，如何从种植栽培技术方面对“沁州黄”谷子的产品质量、植物检疫、卫生检疫、病虫害防治进行控制，从而满足国际相关要求方面的研究相对较少，本研究通过开展“沁州黄”谷子质量控制技术研究，旨在提供“沁州黄”谷子规范化种植栽培技术，为发挥其特殊生长优势，提升品质水平，提高国际市场竞争力，促进特色农产品健康发展都有着重要的意义[3]。

1 环境条件控制

1.1 基地选择

“沁州黄”谷子是一个特殊品种，与一般作物宜种在肥沃土地不同，自古以来一直生长在含碎料浆石，同时富含深褐色黏性土壤的山坡上，所选种植基地要求地势高、通风透光条件好，同时海拔高度在1 000 m以上，且阳光充足，肥力中等或偏下的岭地或二阶地，土质以红土或红黄粘土的中性或微碱性为宜[4]。其不同pH值土壤的环境质量要求标准值如表1所示。

表1 土壤环境质量标准值Tab.1 Standard values of soil environmental quality

1.2 轮作倒茬

谷子属于小粒半密植性作物，不易重茬且忌连作，连作易造成病害严重、杂草丛生和土壤营养成分的消耗，因此须执行2～3年以上轮作，前茬主要以豆类、马铃薯等薯类和小麦为宜，其次是玉米，禁止前茬是高粱，可有效保证土壤肥力，提高谷子产量和品质[5]。“沁州黄”谷一般选择大豆-马铃薯-谷子的3年轮作方式进行。

1.3 播前整地

谷子作物粒小，必须浅播，播前精细整地是保证苗全苗壮的重要前提，也是谷子增产的基础。一般选择秋季深耕，不仅可以熟化土壤，还可以改良土壤结构，增强保水能力，加深耕层，还利于谷子根系下扎，使植株生长健壮，从而提高产量[6]。由于“沁州黄”谷子是旱地种植，一般要在春季土壤刚解冻时进行整地，重点做好耙耱、浅犁、镇压和保墒工作，从而保证谷子发芽出苗所需的水分，秋耕一般25～30 cm以上，同时一次施入基肥[7]。

1.4 施肥管理

“沁州黄”谷子的特色为特殊自然环境培育而成，长久以来在耕种时既不能施磷肥，又不能施氮肥，否则就会减产，但由于近年来的大面积种植，造成土壤肥力有所下降，结合现代农业先进技术进行基地培育时，坚持以“谷子专用肥为主，有机农家肥为辅”的原则，通过增施有机质肥料提高土壤有机质含量，即在施用农家肥的基础上，再施谷子专用肥，同时禁止施用硝酸类复合肥。通过合理施用化肥，有效提高土壤肥力[8]。

2 种子选择及处理

2.1 种子选择

种子选择是培育优质粮谷的重要环节[9]。为了进一步解决谷子传统种植所面临的人工除草和人工间苗技术难题，同时减轻劳动强度，增加谷子产量和农民收入，国内外专家在谷子育种工作方面已做了大量研究[10-12]。“沁州黄”选用公司统一提供的优质谷种“沁黄2号”。

“沁黄2号”是科研人员采用“南种北引”的方法，在多个地方进行异地育种，引入“全国四大名米”中的3个进行对比，与其他优良品种进行正反杂交试验，层层的筛选与栽培试验，采用等离子处理、电子辅食、轱60、杂交法、系统选育等方法，经过长达6年时间成功选育出的。该品种生育期短，为112 d(出苗—成熟)，在小满后一星期播种为宜，对气候、海拔、土质的要求严格，绝对不能在阴暗潮湿、通风透光差的河湾地、沟凹地种植。经检测研究，该品种所产小米硒元素含量高出原沁州黄小米10倍[13-14]。

2.2 种子处理

种子处理是植物病虫害预防中比较经济有效的方法，通过使用生物、物理、化学因子和技术来保护种子和作物，控制病虫危害，确保作物正常生长，达到优质高产[15]。“沁州黄”小米在播种前进行的种子处理方法有晒种、选种、拌种和种子包衣等。

2.2.1 晒种

对所选种子进行曝晒，可增强谷胚活力，消灭病虫害，提高出芽率。播前3～7 d，选择晴天将种子摊放在合适的晒谷场上，中午时段连续翻晒2～3 d，晒谷时摊开厚度为2～3 cm即可。

2.2.2 精选种子

为保证谷子质量，要对晒过后的种子进行精选，采用筛选、簸选、水选等方式将混在种子中的杂质、秕籽、瘦粒、尘土等除去。“沁黄2号”种子一般采用水选方式，将精选后的种子放在浓度为10%～15%的盐水中，捞出上面漂浮的秕谷、草籽和杂质，再捞出下沉种子晾干待用。

2.2.3 拌种

由于谷物作物在生长过程会受土壤温度、湿度、环境气候、自然生态及遗传因素等影响引起白发病、黑穗病等，谷物在种子处理时需进行药物拌种，使用72%的甲霜灵拌种剂按种子质量0.3%～0.5%直接拌种或者加水湿拌种，可有效防治谷子白发病；使用25%的三唑酮或50%多菌灵按种子质量0.2%～0.3%进行可湿性拌种，可有效防治谷子黑穗病。

2.2.4 种子包衣

所谓种子包衣是采取机械或手工方法，按一定比例将含有杀虫剂、杀菌剂、复合肥料、微量元素、植物生长调节剂、缓释剂和成膜剂等多种成分的种衣剂均匀包覆在种子表面，形成一层光滑、牢固的药膜[16]。种子包衣在综合防治病虫害方面明显优于普通拌种，主要因其药效期长、药膜不易脱落、不产生药害优点，“沁黄2号”采用种子包衣和药物拌种相结合的方式进行种子处理。

3 播种

3.1 地块管理

良好的土壤种植环境可获得谷子品质和产量的双丰收。一般谷子种植均选择土地比较疏松，排水系统良好且地势比较高的土地来进行种植。播种前一定要对土壤进行耕翻，可有效清除残留在田地间的杂草和农作物残留的根部[17]。“沁州黄”谷子种植地块一般要在早春进行顶凌、耙耢、镇压，防止土壤水分蒸发；秋季进行整地、深耕，尤其是轮作收获后要及时灭茬，及时深耕，改善田间土壤理化性状，加厚熟化土层，增加土壤蓄水保水、容肥保肥能力；深耕过程及时增加有机肥，有效消灭土壤中危害农作物的病菌与害虫。

3.2 适时播种

谷子的营养价值很高，播种期的选择，对谷子生长发育、产量、品质影响很大。过早或过晚播种，都不利于谷子的正常生育。播种过早，受低温的影响，种子在土壤中停留的时间长，吸水后不发芽容易感染病害。播种过晚：一是春风大，气温高，水分蒸发量大，土壤干旱，抓不住全苗；二是出苗晚，生育时间不够，贪青晚熟，秕谷多，产量低。“沁州黄”谷子播种时间一般在小满前后一星期(即5月21日左右)，如属于沁县特有的红土地其土壤碱性大，可根据墒情适当早播。

3.3 播量和播深

一般情况下，谷子播种量控制在7.5 kg/hm2左右，可根据种子发芽率、播前整地质量、地下害虫危害情况等来调整播种量。对于土壤黏重、整地质量差、春旱严重的地块，播量应控制在11.25～15.00 kg/hm2，播种深度为3～5 cm，播后及时镇压，旱坡地连压2～3遍，底墒不足的要造墒播种。“沁州黄”谷子根据其土壤情况机播的播量在4.50～5.25 kg/hm2，蓄力播的播量在6.00～7.50 kg/hm2。播种深度一般为4.95 cm左右，最多不超过6 cm。

4 田间管理

4.1 合理密植

谷子合理密植与品种特性、气候条件、土壤肥力、播种早晚和留苗方式等因素有关。一般来说，晚熟品种生育期长，茎叶茂盛，需要较大的营养面积，留苗密度适当减小；早熟品种生育期短，植株较矮，需要营养面积小，留苗密度应适当增大。分蘖强的品种留苗密度适当减小；分蘖弱的应适当增大。春谷品种留苗密度适当减小，夏谷品种留苗密度适当增大。土壤肥力较高、水肥充足的条件下，留苗密度适当增大；干旱瘠薄地留苗密度应适当减小[18]。“沁州黄”谷子在种植时，如土壤肥力中等、土质好、通风透光的地块留苗42万～45万株/hm2；土壤肥力偏下，土质为白土、沙土的地块留苗37.5万株/hm2左右。采用宽垄密植方式种植，平均行距为40～45 cm，跦距为5～7 cm，可有效增强种子的顶土能力，促进出苗，出苗后通风透光好，作物光合作用强，病虫害发生率也较低。

4.2 间苗灌水

谷子苗期的生长中心是根系的建成，田间管理主要是控制地上部生长，促进根系发育。如果局部密度稍高，需在4～5叶期进行间苗[19]。“沁州黄”谷子因自古生长在贫瘠干旱的山岭上，其苗期耐旱性较强，能忍耐暂时的严重干旱。除非特别干旱，一般不需要浇水，同时出苗以后适当干旱有利于蹲苗。谷子在3叶期需拿住苗疏一次苗，拔节以后需水增多，对干旱反应比较强烈，要及时进行灌水。谷子的灌溉，除了播前灌水以外，主要是指中后期的灌水。

4.3 中耕除草

谷田中的杂草，对谷子生长的危害性较大，杂草与谷子争夺水分、养分、阳光，严重影响谷子生长发育，降低谷子品质和产量，而且病虫害常寄生在杂草上，消灭田间杂草是减少土壤中的水分、养分流失，提高谷子产量、质量的重要措施。“沁州黄”谷属中耕作物，结合第1次间苗进行第1次除草、松土、围苗，第2次中耕除草于拨节后开始放大叶时进行，第3次中耕除草于孕穗后期进行，此时应浅锄、不伤根，只除草、松土、保墒。

4.4 授粉追肥

谷子在抽穗时，开始开花自然授粉，此时温度要控制在25～30 ℃，需水量也增多，因恰逢七八月雨季，雨水充足，还需做好土壤的排水工作。同时谷子开花期，保证充足的光照后，需施加专用肥，有效促进谷子的抽穗，从而实现产量的增加，但对于氮肥施加要有效控制，避免出现谷子徙长现象，或浓度过高烧根现象。“沁州黄”谷子还要求开花授粉期湿度达80%～90%，开花灌浆期处于雨水减少期，日照相对增多，昼夜温差较大，非常有利于开花授粉和干物质累积，可保证谷子饱满产量较高。

4.5 病虫害预防

谷子病害主要有谷子锈病、谷瘟病、白发病、黑穗病、线虫病、病毒病(红叶病、粗缩病)、纹枯病、褐条病等；主要虫害有玉米螟、粟灰螟、粟芒蝇、粟跳甲、粟叶甲、粟鳞斑叶甲、红蜘蛛、粘虫、双斑长跗萤叶甲、地下害虫(蝼蛄)等[20]。病虫害严重影响谷子生长过程，不仅很大程度上造成谷子减产，还会造成谷子品质严重受损，因此，谷子病虫害防治工作必须引起重视。“沁州黄”谷生产过程中重点进行以下3种病虫害的防治。

4.5.1 钻心虫

谷子钻心虫也就是粟灰螟，是以幼虫钻蛀谷子茎基部，苗期可造成枯心苗，拔节后危害使谷子倒折、造成瘪穗和秕粒，一般在谷子拔节就可见到被害株，七月下旬达到盛期。“沁州黄”谷子在田间管理期间，当谷子3～5叶，株高10～15 cm时进行。间苗时要及时拔除枯心苗，减少病虫扩散，同时及时喷施辛硫磷或高效氯氰菊酯防治虫害，间隔7～10 d进行第2次喷施。

4.5.2 白发病

谷子白发病又叫看谷老、刺猬头，是一种真菌病害。病原菌以卵孢子混杂在粪肥、土壤中或黏附在种子表面越冬，谷子染病后，从幼苗到成熟期表现出不同的症状。病株后期组织破裂，卵孢子又在土壤、病残体、粪肥种子上越冬，完成侵染循环。其表现症状为芽死、灰背、白尖、枪杆、白发、刺猬头，“沁州黄”谷采取轮作倒茬和种子药剂包衣作为预防谷子白发病最直接、经济、有效的方法，在病株卵孢子未散落前及时拔除并带出地外集中深埋。一旦发现以上症状，要及时用多菌灵(百菌清)进行叶面喷施。

4.5.3 谷瘟病

谷瘟病又名粟瘟病，是由灰梨孢菌引起的，谷瘟病在谷子各生育阶段都可发病，分别引起苗瘟、叶瘟、节瘟、穗颈瘟和谷粒瘟。症状发生在叶片、叶鞘、茎节、穗项及穗轴上，病班扩大后可环绕一周，使之枯死，致使小穗枯白，严重时全穗或半穗枯死。“沁州黄”谷一般采用甲基托布津或甲基硫菌灵进行叶面喷施，防治叶瘟在始发期喷药，防治穗颈瘟在始穗期和齐穗期各喷药一次。

5 适时收获

谷子收获过早或过晚都会影响产量和品质。谷子开花时间长，同一个穗上开花时间相差10 d左右，成熟期不一致，收获过早籽粒尚未成熟，不但产量低而且品质差，收获过晚则易脱落减产。一般以蜡熟末期或完熟初期，即颍壳变黄，谷穗断青，籽粒变硬时收获[21]。“沁州黄”谷子收割的标志性特征：穗中下部籽粒颖壳已具有本品种固有的色泽，籽粒背面颍壳呈现灰白色，即籽粒硬化或稍白，秕谷略黄，这说明全穗已成熟。收割时，不论其茎叶青黄都要开镰收割，以防落镰减产，但因谷子有后熟作用，收获后不要立即切穗，放置3 d再行切穗，脱粒，力争单收、单打、单保存，这样才能保证胚乳发育完全，成熟性状好，产量质量都会提高。

6 贮藏与监测

由于谷子的外壳比较坚硬，成熟的谷子对病虫害的侵染能起到很好的保护作用，果实颗粒小又易干燥，所以谷子耐贮藏，被称为“战略储备作物”。然而，收货季节经常会遭受雨水天气，谷子入库时水分含量高或出现返潮现象，仍然可以出现发热和发霉现象，如不及时处理，谷子逐渐发霉结块，将完全失去食用价值。因此储存谷子首先要对谷子本身水分、粮堆空隙、散热条件等进行综合考察，保证谷子含水量低于10%。粮堆空隙合理、散热条件较好，可使谷子呼吸能力减弱，消耗的养分也相对较少，谷子也不会发生变化[22]。其次，要保证避免阳面贮藏室的太阳直射，避免遭受害虫或老鼠、鸟类侵袭等。“沁州黄”谷子在收获后一般按照国家标准质量要求进行精选，合格后储藏于清洁、干燥、防雨、防潮、防虫、防鼠、无异味的恒温库内，并定期进行温湿度监测。

7 结束语

谷类作为中国人的传统饮食，几千年一直是老百姓餐桌上不可或缺的营养膳食，“沁州黄”谷子作为山西省重点支持发展的特色农产品，近几年出口势头明显向好，如何在充分发挥特色产品种植环境优势的基础上，进行科学种植、合理施肥、保障质量安全、提高谷子产量与品质的研究尤为重要。上述研究表明，在沁州黄现有“公司+合作社+基地+农户”的经营机制下，采用3年轮作方式，地边除草，熏土沤肥，中耕除草，秋耕壮垡，粮药间作等传统农耕制度，以及宽垄密植半精量播种、宽窄行交叉种植和渗水地膜覆盖机械穴播等先进旱作农业技术，在病虫害防治上实施农业防治、物理防治、生物防治和有机农药防治措施，可有效保障山西名谷——“沁州黄”谷子的产品质量。