红缨子高粱的植物学特征及其栽培技术研究
2024-01-01解玉玲
摘 要:红缨子高粱作为贵州怀仁市具有代表性的植物品种,在高度受到酿酒企业和种植户的种植后,如何保障高粱产量和应用品质,成为领域学者综合探究的主要问题。尤其是在进入经济全球化发展趋势后,面对世界经济和文化交流引发的机遇和挑战,农业领域要加大生产技术和资源质量的研究力度,逐渐降低植物种植对生态系统稳定性的影响,系统了解农作物的生物学特征及相关变化,以此完善现有植物质量管理措施。基于此,通过选择采集当地的植物样本,观察红缨子高粱的植物特征,分析相应的数值变化,为新时期农业产业改革发展提供参考依据。
关键词:红缨子高粱;植物学;特征;生物量
中图分类号:S514 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)05–00-03
随着社会经济的不断发展,农作物研究范围越来越广,现有理论知识和栽培技术越发完善。以高粱为例,其作为我国铁杆庄稼,拥有5 000多年的种植历史,实际分布范围更广,可以用于蒸饭和煮粥,也可以用于生产制作白酒,如泸州老窖、贵州茅台等都是将高粱看作主要原料酿制而成,因为选择高粱品种的品质不同,实际酿造工艺具有偏差,因此呈现出的效果具有差异。红缨子高粱作为贵州当地具有代表性的小糯高粱品种,在多年的研究和推广下,其种植面积已经超过上千亩,相应的植物学特征及栽培技术研究是学术界关注的焦点。
1 红缨子高粱的概况
高粱作为我国五谷之一,在中国的种植历史十分悠久,属于古老谷类作物之一,具备耐严寒、适应性强、耐洪涝、抗干旱等独特优势,是我国部分地区的重要粮食作物。在现代社会建设发展中,为了提高农作物的种植数量和植被质量,有关农作物的种植技术和质量控制研究越来越多,开发推广各种新品种成为农业界学术学者关注的焦点[1]。其中,红缨子高粱,也被称为小红梁,是茅台镇独有的一种有机糯高粱,具有颗粒小、皮厚、颗粒饱满且均匀的特征,实际淀粉含量较高,耐蒸煮,适合当地独特的酿造工艺,在高温蒸煮、发酵及取酒等环节都不易变质,可以充分提取其富含的多种营养成分和香味物质,保障了酿制风味的独特性,呈现了更加丰富的营养价值。相比普通高粱,红缨子高粱的优势具体体现在以下三点:
首先,支链淀粉含量较高,占据总体淀粉数量的80%以上,这种结构更加适合蒸煮和发酵,能提高酿酒的醇厚程度。其次,拥有丰富的单宁和酚类物质,能够在酿酒过程中赋予酒体更加丰富的香味和口感。再次,富含较多的蛋白质、维生素及矿物质等营养成分,提升了酿酒的营养价值,能更好地抵抗微生物侵扰,保障酒体的质量和口感。最后,红缨子高粱作为我国独有的农作物之一,体现了中国白酒制作传承的地域性和文化性,在国际上作为一种独特的文化符号,传承代表了中国的酿酒技艺和文化底蕴。
2 试验设计
2.1 前期准备
以贵州省怀仁市某县城种植的红缨子高粱为例,在采收后,测量红缨子高粱相邻两行的最近距离,相邻两窝中间距离及茬高[2]。根沿着茬,从高粱地块儿挖出,带着土块放到已经编号的采集袋中,在实验室内清洗根部泥土,将其放在阴凉处晒干,在表面没有水分的情况下称重和烘干,同时采集测量茎、叶、穗,并将其数据记录到册子中。
2.2 研究方法
利用卷尺测量红缨子高粱株与株之间的距离、行与行之间的距离、种植的秆长、穗长及茬高等数值,利用电子秤记录重量,利用电子秤计算分析含水率:在103~107 ℃的烤箱中烘干,确保2次之间的重量差值低于0.1%即可停止操作。随机选择10株高粱的叶子,按照从高到低的顺序排号,描绘植物叶子的形状,按照均匀分布的1 cm×1 cm方格进行计算,记录分析叶子的面积。所有数据都要利用WPS office软件进行统计分析,最终得到平均数值[3]。
2.3 研究结果
2.3.1 种植密度
在采收高粱后,在种植区域随机选择10块2 m×2 m的样本土地,测量区域内的内窝数量和每窝株数。最终结果发现,在10个样地中,窝数最小的为15窝,最大可以达到23窝,平均每块样本土地中会有18.3窝。
每窝高粱株的数量大都在1~4株之间。在此次试验研究过程中,统计每株数量的结果发现,1株占据3.3%,2株占据7.7%,3株占据77%,4株占据12%。在选择样地中,总数达到46~70株,平均每块样本土地为54.5株。
2.3.2 形态特征
(1)根部和茬部。红缨子高粱的根部是指土壤上部气生根和土壤内部须根部分,其主要分为3种形式,即初生根、次生根、气生根[4]。从本质上讲,初生根是指植物在播种或扦插等繁殖过程中第一次生长出来的根,根粗但短;次生根是指在适宜条件下,在茎节上发生的根,也被称作结根或次生不定根,根细而长;气生根是指在植物茎上发生的,生长在地表以上暴露在空气当中的不定根,主要用于吸收气体或支撑植物向上生长,能够有效保持植物水分。在此次试验中观察可以发现,通常根部的深度为11.7~23.8 cm,平均数值达到17.5 cm;根部的长度为20.4~49.8 cm,平均数值达到30.9 cm;根部的宽度为19.3~39.8 cm,平均数值达到26.4 cm;根部的虚根为21~45条,平均数值达到35.4条;根部的重量为2.1~5.8 g,平均数值达到6.6 g;根部的含水率为16.33%~40.04%,平均数值达到28.37%。
茬秆高度是指收割茬口与土壤表面之间的区域[5]。
在收割红缨子高粱时,人们会选择镰刀作为工具,茬口呈现斜面,因此茬秆高度会有顶端和底端之分,其中顶端高度会控制在8.8~39.7 cm,平均数值达到17.3 cm;底端高度会控制在7.0~34.3 cm,平均数值达到14.9 cm;两者之间相差1.3~5.4 cm,平均数值达到2.4 cm。茬秆重是指红缨子高粱在收割后和根部连接在一起的秆状区域重量,即茬清除根部剩余区域的重量。通常来讲,茬秆重量在5.67~27.94 g之间,平均数值达到15.23 g,茬秆重量和根部数量、重量呈现正相关。按照茬秆平均含水率45.15%来计算分析,每株红缨子高粱茬秆的干物质平均重量可以达到8.35 g。
(2)茎叶。茎秆是指珍珠高粱除了茬、穗、叶的部分,主要是由茎节构成的,是连接茬和穗的中间结合研究结果来看,红缨子高粱秆的高度数值控制在192.4~250.8 cm之间,平均数值达到215.8 cm;秆重数值控制在41.71~143.16 g之间,平均数值达到75.06 g;高粱秆的节数分为3种,分别为7、8、9,其中,7节秆占比为20.00%,8节秆占比为56.70%,9节秆占比为23.30%。这一结果证明,常见的红缨子高粱节数为8。红缨子高粱秆的含水率在34.8%~52.6%之间,平均数值达到15.15%,秆的干物质平均重量为38.64 g。叶子是指生长在高粱秸秆节处的部位,其主要是由叶片、叶鞘、叶结构成的。其中,红缨子高粱的叶子数量为每株有6~9片,8片叶子占比50%,7片叶子占比30%,6片叶子占比16.7%,9片叶子占比最少,叶子数量和茎节数相等或较少时,是因为接近地面的感觉上枯叶脱落导致的。叶子的重量一般为27.97~64.74 g,平均数值达到44.79 g;红缨子高粱叶子的含水率为30.82%~65.13%之间,平均数值达到54.06%,叶子的干重平均数值为20.55 g。叶子作为红缨子高粱实现光合作用的主要区域,叶片的面积越大,证明植物光合作用效果更好。根据试验结果来看,单叶面积会先增加后下降,中间叶子的面积最大,两端的叶子面积最小,这是因为顶端属于新生叶没有完全开展,根部叶片边缘干枯降低的绿化面积。
(3)穗籽。穗是指红缨子高粱秆出现枝梗的轴节基部和秆横切面到末端的部分,其中包括籽粒、穗轴及枝梗。籽粒的重量在36.08~89.32 g之间,平均数值达到52.29 g;籽粒的数量在1 432~4 217粒,平均数值达到2 298.7粒;籽粒的含水率在17.71%~27.83%之间,平均数值达到22.11%;籽粒的干重平均数值为43.84 g。研究结果发现,籽粒的含水率变化较大,其变化情况与籽粒的成熟度具有紧密关系,穗重与籽粒的重量、数量呈正相关。穗秆的长度,通常在27.4~38.4 cm之间,平均数值达到32.5 cm,总体讲穗秆长度短的籽粒数量较少;穗秆的重量在4.87~13.17 g之间,平均数值达到8.11 g,穗秆重量和籽粒重量之间呈现正相关的关系,即高质量的高粱需要更多营养成分输入和更粗壮的茎秆作为支持。
2.4 讨论
红缨子高粱除了占比30%左右的籽粒部分用于酿酒,其他部位并没有任何作用,茬会留在土壤中,秸秆可能会丢弃或焚烧,穗秆在脱离后会被丢弃或被做成扫帚,这必然会影响种植效果,污染生态环境,浪费农业资源,因此如何充分运用剩余70%的植物,是当前学术界关注的焦点[6]。结合研究结果来看,红缨子高粱的种植密度、根部、茬秆、茎秆、叶子及籽粒、穗秆都是当前学者研究关注的主要方向。通过准确测量各项数值数据,提出规范严谨的试验方法和操作步骤,能从中得到更加有效的研究结论。例如,有学者在研究中发现,红缨子高粱的根部呈现水平橄榄球分布结果,长厢与横向平行,宽厢与横向垂直,很可能是因为横距的笼间没有土壤,导致宽敞的根没有生长基础。在未来种植过程中,可以适当增加翻耕的深度,判断其会对红缨子高粱根部的深度和生物量是否构成影响。
3 红缨子高粱的种植技术和质量控制
3.1 种植技术
红缨子高粱的全生育周期为131 d左右,叶子的颜色为颜色较深的绿色,谷粒外面的保护壳为红色,高粱上面结的穗为散形,籽粒的颜色为红褐色,1 000粒高粱重量一般为20 g左右,种子的外皮较厚,适合蒸、煮、翻造,制作酒品。现如今,在经过引种试验和土壤探索后,红缨子高粱开始在全国各范围内推广,实际种植技术和生产数量得到大范围提升。结合现有研究成果来看,红缨子高粱并不适合直接播种,可以采用育苗移栽的方式,常用的形式分为两种,即撒播育苗、营养块育苗,前者需要结合移栽高粱育苗期的长短、品种、温度等基础条件,确定实际播种日期。一般来讲,晚熟的种子要早播,早熟的种子要迟播,温度较低的要早播,而温度较高的要迟播。后者要选择基础条件更好的土地,实际疫苗操作更加便捷,这样能方便壮苗和田间管理。对红缨子高粱种植而言,在栽培时,可以选择春季或夏季,尽早播种能躲避当地经常出现的后期伏旱现象。关注的种植技术内容分为以下几点:
第一,选择苗床和处理种子。在获取符合标准的土地后,优先选择没有污染、土壤肥沃、灌溉便捷的区域进行试验分析,在经过筛选和清除后播种。第二,移栽时间和密度控制。通常来讲,红缨子高粱的移栽时间在4月下旬到5月下旬,在移栽前需要进行全面病虫害防治处理,为了避免影响移栽效果,在前一天要浇透水,优先选择健壮苗移栽,一般株与株之间的距离为26 cm×50 cm,土壤肥力下降的区域可以控制种植密度。第三,有效施肥。结合新时期农业生产种植要求来看,在回收再生和补充土壤的有机养分后,能保障其内部拥有更多的微生物活性,持续增强自身的土壤肥力,确保土壤营养平衡。第四,病虫害防治工作。在种植红缨子高粱的过程中,最常见的病虫害问题,如紫斑病、炭疽病、蚜虫等,实际防治工作要结合传统农业研究累积经验,合理运用生物、物理等技术方法,在培育优质高粱苗的同时,提高自身的防治水平;第五,适当收割、脱粒及贮藏。红缨子高粱最好的收割时间是在蜡熟末期,籽粒有80%左右从白色转变为红褐色,在晴天及时收获,收割后进行晒干、脱皮及去杂等基础工作。种子晒干时要保障含水量低于13%,选择专用容器储存,单独盛放,避免混杂。
3.2 质量控制
为了保障种子质量,制种地要优先选择两年内没有相同农作物种植、一年内没有其他和谷类农作物种植的区域,制种地周边300 m内没有其他高粱种植;优先选择纯度高、质量好的高粱种子,其直接影响着未来的产量和质量。一般情况下,种子纯度要超过98.8%,实际发芽率要达到85%以上,将所有影响因素控制在播种前,构建严谨规范的选择标准和管理体系,有效预防选种期间出现不必要的问题;根据所在地区的气候变化、品种特征等选择播种日期。若种子长时间在土壤中,则容易形成坏种,影响实际的出苗率。若播种时间不晚,实际温度过高,种子的生长速度较快,则营养生长期会缩短,植物的苗也会变小;明确种子种植的密度,结合父本和母本母植株大小、高度、本行比进行计算分析,一般为1∶6、1∶8,若植株过高,花粉数量充足,则可以适当扩大至1∶10,同时要有效改变传统种植方式,适当增加植株数量;在种子含量低于13%的情况下,可以单独储存,储存度控制在5~10 ℃之间;在播种过程中,要根据不同的病虫草鸟鼠害提出有效的防治措施,结合实践累积经验提早做好准备工作。
3.3 发展趋势
根据近年来我国农业农村发展数字化转型累积经验来看,未来红缨子高粱的发展前景十分广阔,其主要具备两项重要支持,一方面,农业是数字化资源最为丰富的行业之一,持续探索和深层挖掘相应的技术手段,会促使农业生产效率越来越高;另一方面,区域农民对数字技术手段的需求越发紧迫,实践推广范围广,农民的综合收益越高。由此可见,数字化的应用推广对农业全方位、全角度、全链条的优化创新具有重要意义。因此,未来农业企业单位和学术界都要加大数字化农业技术的研究探索力度,注重将其与红缨子高粱研究融合到一起,并形成了共生关系,为促进我国农业经济发展提供了坚实的基础。
4 结束语
中国作为世界上的农业大国,每年生产研究的农作物种类越来越多,相应的研究课题越来越广,这对高粱种植区畜牧业经济发展和生态文明建设产生了积极影响。结合研究结果来看,统计分析红缨子高粱的根部、茎叶、穗、籽粒等方面的数据变化,整理分析植物学特征和生物量变化,有30%的高粱籽粒被销售给酒业公司,其余70%左右的生物质资源化有待研究,其中最重要的课题有肥料化和饲料化等,这不仅能合理运用农作物资源,还可以为构建和谐社会环境提供坚实基础。
参考文献
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[5] 刘攀,陆梅,吕晶花,等.蚂蚁筑巢对纳帕海面山土壤碳积累及分配的影响[J].北京林业大学学报,2024,46(5):114-125.
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作者简介:解玉玲(1982—),女,山西朔州人,讲师,研究方向为植物学。