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1、高粱发展前景及我院发展高粱的优势 作物研究所王振国2010年7月 第一章高粱的用途 一 食用二 饲用三 酿造用四 工业加工用五 帚用和编织用 高粱作为食物 一 高粱食品的种类米制食品面制食品膨化食品 二 几种主要高粱食品煮食 干饭 饸饹 疙瘩汤 蒸食 面鱼 窝头 饺子 面条 发糕 菜卷 烙食 煎饼 大饼子 发面大饼 炒食 炒面和油茶面 膨化食品 新开发的食品种类 几种高粱食品 高粱作为饲料 一 饲料1 高粱籽粒的可消化率2 高粱籽粒的可消化营养总量 T D N 和营养比例3 高粱籽粒的淀粉价4 高粱籽粒的总热量 代谢热量 高粱籽粒可消化率为 蛋白质为62 脂肪为85 粗纤维为36 无氮浸出物为
2、81 均较其他和谷类籽粒为低 高粱的T D N 0 54 57 67 5 36 3 06 2 25 70 46 高粱总淀粉价为69 82 1g高粱籽粒总热量为18 63kJ 高粱作为饲草 二 饲草 一 牧草 二 青饲和干草 三 青贮青贮 高粱作饲草是毋庸置疑的事 但要防止氢氰酸中毒的问题放牧 哥伦布草青饲干草 约翰逊草 苏丹草 高粱苏丹草杂交种青贮 甜高粱 第三节酿造用 一 高粱白酒高粱是中国白酒的主要原料 闻名中外的中国白酒多是以高粱做主料或是做佐料配制而成 用高粱酿制的是蒸馏酒又称为烧酒 中国的名酒大多采用高粱作主料 如茅台 五粮液 汾酒 泸州老窖 剑南村 古井贡等都是以高粱为主料酿造的优
3、质白酒 这也是由于高粱籽粒的化学组成与酿酒的密切关系所致 二 高粱啤酒高粱啤酒多为国外生产 高粱啤酒是非洲人的一种传统饮料 有很长的饮用历史 中国也逐步有此类酿制工艺 三 高粱醋醋是一种酸性调味品 中国北方的优质醋大都以高粱为原料酿成 山西老陈醋就是用高粱制成的名醋 具有质地浓稠 酸味醇浓 气味清香的特点 第四节工业加工用 一 制糖糖稀结晶糖饴糖二 制酒精适于酒精生产的甜高粱应具有如下性状 1 生物产量高 2 发酵糖和可燃性有机物比例均高 3 生育周期相对短些 4 耐旱性强 5 需肥相对较少 6 籽粒可食用或饲用 7 可实行完全机械化生产 三 造纸高粱茎叶是很好的造纸原料 可生产一般文化用纸和
4、草板纸等 四 工业用淀粉高粱淀粉在工业上的用途也是很广泛的 在造纸工业 铝提炼工业和纺织工业上都有应用 五 高粱色素高粱红色素作为天然色素 无毒无特殊气味 色泽良好 可用于熟肉制品 果子冻 饮料 糕点彩装 畜产品 水产品 植物蛋白着色及化妆品行业 甜高粱原料及生物能源加工企业 第五节帚用和编织用 一 帚用高粱的穗轴大大的缩短 但有长而直的分枝 具有这种穗型的高粱称为帚高粱 或称笤帚糜子 世界上很过国家包括我国都使用这种帚高粱制作的笤帚 二 编织用高粱的茎秆和穗柄 经过编织加工制成多种日用品和工艺品 例如各种席子 盖簾 板材 贮粮用的茓子 草帽 斗笠及建房用的屋笆等 帚用 门帘 果盘 工艺品 第
5、二章高粱的起源与传播 栽培高粱起源高粱起源问题目前尚未定论 但是许多研究者认为高粱原产于非洲 现埃塞俄比亚 以后传入印度 再到远东 中国高粱关于它的起源和进化问题 多年来一直有两种说法 一说由非洲 或印度 传入 二说中国原产 因为高粱在中国经过长期的栽培训化 渐渐形成独特的中国高粱群 许多植物学形态与农艺性状均明显区别于非洲起源的各种高粱 二 中国高粱来源和起源的几种说法 关于中国高粱的来源和起源问题 多年来一直有不同的说法 归纳起来 主要有两种说法 一种说法是由非洲 经印度传入中国 另一种说法是中国起源 但以第一种说法更普遍 高粱分类 第三章高粱的生产概况 区划及发展前景 一世界高粱分布与生
6、产二我国高粱生产分区三我国高粱生产发展现状四我国高粱发展优势五我区高粱现状及发展优势 一世界高粱分布与生产 印度是世界第一大高粱生产国占世界高粱总面积的20 5 我国高粱种植面积居世界第10位 种植面积为74 3万公顷 占世界高粱总面积的1 6 单产4 03t hm2 是世界平均单产的3倍 在高粱主产国中居第1位 总产量达到299 5 104t 列世界第6位 我国高粱种植分布图 第二节高粱生产分区 全国分为4个栽培区 1 春播早熟区 2 春播晚熟区 3 春 夏兼播区4 南方区 一 春播早熟区 本区包括黑龙江 吉林 内蒙古等省 区全部 河北省承德地区 张家口坝下地区 山西 陕西省北部 宁夏干旱区
7、 甘肃省中部与河西地区 新疆北部平原和盆地等 本区处于北纬34 30 48 50 海拔300 1000m 年平均气温2 5 7 0 有效积温 10 的积温量 2000 3000 无霜期120 150d 年降水量100 700mm 生产品种以早熟和中早熟种为主 由于积温较低 高粱生产易受低温冷害的影响 应采取防低温 促早熟的技术措施 本区为一年一熟制 通常5月上 中旬播种 9月收获 二 春播晚熟区 本区包括辽宁 河北 山西 陕西等省的大部分地区 北京 天津市 宁夏的黄灌区 甘肃省东部和南部 南疆和东疆盆地等 是春播晚熟高粱主产区 单产水平较高 本区位于北纬32 41 47 海拔3 2000m 年
8、平均气温8 14 2 有效积温3000 4000 无霜期150 250d 年降水量16 2 900mm 本区基本上为一年一熟制 由于热量条件较好 栽培品种多采用晚熟种 近年来 由于耕作制度改革 麦收后种植夏播高粱 变一年一熟为二年三熟或一年二熟 三 春 夏兼播区 本区包括山东 江苏 河南 安徽 湖北 河北等省的部分地区 本区位于北纬24 15 38 15 海拔24 3000m 年平均气温14 17 有效积温4000 5000 无霜期200 280d 年降水量600 1300mm 春播高粱与夏播高粱各占一半左右 春播高粱多分布在土质较为瘠薄的低洼 盐碱地上 常采用中晚熟种 夏播高粱主要分布在平肥
9、地上 作为夏收作物的后茬 多采用生育期不超过100d的早熟种 栽培制度以一年二熟或二年三熟为主 四 南方区 南方区包括华中地区南部 华南 西南地区全部 本区位于北纬18 10 30 10 海拔400 1500m 年平均气温16 22 有效积温5000 6000 无霜期240 365d 年降水量1000 2000mm 南方高粱区分布地域广阔 多为零星种植 种植相对较多的省份有四川 贵州 湖南等省 本区采用的品种是短日性很强 糯性品种较多 大部分具有分蘖性 栽培制度为一年三熟 近年来再生高粱有一定发展 第三节我国高粱生产发展现状 中国高粱生产发生了较大的转变 第一 高粱种植区域由生产条件较好的平肥
10、地向生产条件较差的干旱 半干旱 盐碱 瘠薄地区发展 第二 高粱产品由大部分食用转向酿造用 饲用 食品加工 能源 造纸 制板材 帚用 提取色素等综合利用 第三 高粱生产目的由单纯增加子粒产量向优质 专用产品发展 虽然高粱种植面积有所下降 但由于单产的提高 总产略有下降 2004年与1980年相比 高粱种植面积减少了190 9万公顷 下降了70 9 但是平均单产达到3966万公顷 比1980年平均单产增加了446kg 提高了57 4 高粱作为我国北方旱粮作物在生产上仍占有重要地位 附表 附表1952 2004年我国高粱种植面积 单产及总产 第四节我国高粱发展优势 一 地域优势二 品种优势三 科技优
11、势四 产业优势 一 地域优势 我国北方和黄淮流域有3亿多亩干旱 半干旱 低洼盐碱地 高粱是这一地区主要作物之一 年种植面积80 104hm2 高粱抗旱 耐涝 耐盐碱 耐瘠薄 耐高温 高粱的特性对发展我国旱区 盐碱地区农业生产和农村经济 提高粮食产量 实现农民脱贫致富有重要作用 我国大西北水资源短缺 旱灾经常发生 高粱的抗旱性是其他作物无法比拟的 因此高粱在上述广大区域具有巨大的发展空间和优势 二 品种优势 我国在长期高粱栽培中 形成了丰富多样的地方品种资源 为新品种选育奠定了丰厚的遗传基础 并不断选育出优良品种满足不同时期高粱生产发展的需要 在利用杂种优势方面 我国科技工作者选育出高产 优质
12、多抗杂交种 先后实现了5 6次新品种更换 使高粱单位面积产量大幅度提高 平均单产由建国初期的727 5kg hm2 增加到现在的3975kg hm2 品种改良的遗传增益占30 以上 目前 为了满足我国市场经济发展的需要 全国科研单位先后选育出各种专用杂交种应用于生产 如食用 酿酒用 饲用 草用 能源用等杂交种 为高粱生产提供了雄厚的品种支撑 三 科技优势 我国高粱科研具有很强的科技优势 建国初期 许多单位都从事高粱研究和新品种选育 20世纪70年代 在全国杂交高粱研究高潮中 上到中国科学院 中国农科院 下到省 市 县 甚至公社和大队都有人开展高粱研究 即当时所说的 群众科研运动 目前 随着高粱
13、种植面积减少 从事高粱科研单位和人员也在减少 但是由于长期科研工作的积累 以及高粱主产区仍有许多单位在坚持高粱研究和品种选育 据不完全统计 目前全国有国家高粱改良中心 高粱研究所 室 30余家 从业人员150多人 具有较强的科技优势和人员 技术贮备 为高粱生产发展提供了科技保证 四 产业优势 高粱产业在我国具有传统优势 我国高粱名酒享誉国内外 八大名酒无一不是以高粱为原料酿制的 历来是我国的传统产业 酿酒业是我国不少省份国民经济的支柱产业 是我国重要的出口创汇商品 以四川省为例 四川是全国名白酒生产最多的一个省 其产量占全国总产量的1 5 全国评选的13个名牌白酒中 四川省占了5个 四川省在近
14、年国内白酒销售市场上一直处于领先地位 好多地区酿酒业是国民经济的支柱产业 如 酒乡 宜宾 仅五粮液酒业集团每年白酒的利税就达96亿元之多 其他如高粱饲料业 转化酒精业 饲草业 优质米业 制糖业以及近年发展起来的高粱壳色素业 高粱茎秆制板材业等也都具有很大的发展空间 因此高粱有很强的产业优势 第五节我区高粱现状及发展优势 内蒙古是我国四大高原之一 无霜期短 光照充沛 气候冷凉 自然条件非常适宜发展高粱生产 多年来 高粱生产一直稳居全国前三甲 第四章高粱植物学形态及生殖学 第一节根的形态第二节茎的形态及分蘖第三节叶的形态第四节花序和花的形态和分化第五节生殖器官的发育和生殖第六节高梁籽粒发育及其结构
15、 第一节根的形态 高粱根系有初生根和永久根组成 永久根又分次生根和支持根 也称气生根 两种 初生根 次生根和支持根上又可长出很多侧根 形成发达的根系 当高粱植株长到6 8片叶时 根系入土深度通常可达100 150cm 水平分布直径在80cm 完全长成的根系入土深度可达180cm以上 水平分布直径在120cm左右 高粱根系的主要分布在30cm土层以内 这些根系吸水能力也最强 第二节茎的形态及分蘖 高粱茎又称茎秆 绝大多数为直立 呈圆筒形 表面光滑 高粱茎秆的基本组成单位是节和节间 高粱茎秆的节数因品种和熟期不同而异 节数和叶数相等 使较稳定的遗传特性 一般早熟品种10 15节 中熟种16 20节
16、 晚熟品种20节以上 即晚熟种30节以上 节间与叶片同侧有一条浅纵沟 每个节间纵沟的基部都有一单生腋芽 腋芽通常呈休眠状态 如果土壤肥沃 水分充足或主茎生育受阻 受损 茎基部的叶芽可发育成分蘖 上部的叶芽可发育成分枝 一般来说 中国高粱与外国高粱相比分蘖力较弱 第三节叶的形态 高粱叶是形态结构 生理功能高度分化的侧生器官 由叶片 叶鞘及相连接的节结和着生与叶结上的叶舌组成 第四节花序和花的形态 高粱为圆锥花序或称复总状花序 随着穗柄的生长 花序继续伸长 直至达到植株的最高高度 高梁花序和小穗 高粱的圆锥花序就是穗 中间有一明显的直立主轴 即穗轴 穗轴具棱 由4 10节组成 一般生长细绒毛 从穗柄长出第一级枝梗 通常每节轮生长出5 10个 从第一级枝梗再长出第二级枝梗 有时还长出第三级枝梗 小穗就着生在第二 三级枝梗上 这就是载有小穗的总状花序 由于穗轴长短不同 以及第一 第二 第三级枝梗的长短 数目和分布的不同 形成了各式各样的穗形 高粱穗型 高粱穗形 第五节生殖器官的发育和生殖 第六节高梁籽粒发育及其结构 第五章高粱的品种选育 赤峰市农科院赤峰市农科院兴安盟农研所厚德种业通辽农科院
