紅纓子高粱的植物學特征及其栽培技術(shù)研究

摘 要：紅纓子高粱作為貴州懷仁市具有代表性的植物品種，在高度受到釀酒企業(yè)和種植戶的種植后，如何保障高粱產(chǎn)量和應用品質(zhì)，成為領(lǐng)域?qū)W者綜合探究的主要問題。尤其是在進入經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢后，面對世界經(jīng)濟和文化交流引發(fā)的機遇和挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域要加大生產(chǎn)技術(shù)和資源質(zhì)量的研究力度，逐漸降低植物種植對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，系統(tǒng)了解農(nóng)作物的生物學特征及相關(guān)變化，以此完善現(xiàn)有植物質(zhì)量管理措施?；诖耍ㄟ^選擇采集當?shù)氐闹参飿颖?，觀察紅纓子高粱的植物特征，分析相應的數(shù)值變化，為新時期農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)改革發(fā)展提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：紅纓子高粱；植物學；特征；生物量

中圖分類號：S514 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–00-03

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)作物研究范圍越來越廣，現(xiàn)有理論知識和栽培技術(shù)越發(fā)完善。以高粱為例，其作為我國鐵桿莊稼，擁有5 000多年的種植歷史，實際分布范圍更廣，可以用于蒸飯和煮粥，也可以用于生產(chǎn)制作白酒，如瀘州老窖、貴州茅臺等都是將高粱看作主要原料釀制而成，因為選擇高粱品種的品質(zhì)不同，實際釀造工藝具有偏差，因此呈現(xiàn)出的效果具有差異。紅纓子高粱作為貴州當?shù)鼐哂写硇缘男∨锤吡黄贩N，在多年的研究和推廣下，其種植面積已經(jīng)超過上千畝，相應的植物學特征及栽培技術(shù)研究是學術(shù)界關(guān)注的焦點。

1 紅纓子高粱的概況

高粱作為我國五谷之一，在中國的種植歷史十分悠久，屬于古老谷類作物之一，具備耐嚴寒、適應性強、耐洪澇、抗干旱等獨特優(yōu)勢，是我國部分地區(qū)的重要糧食作物。在現(xiàn)代社會建設(shè)發(fā)展中，為了提高農(nóng)作物的種植數(shù)量和植被質(zhì)量，有關(guān)農(nóng)作物的種植技術(shù)和質(zhì)量控制研究越來越多，開發(fā)推廣各種新品種成為農(nóng)業(yè)界學術(shù)學者關(guān)注的焦點[1]。其中，紅纓子高粱，也被稱為小紅梁，是茅臺鎮(zhèn)獨有的一種有機糯高粱，具有顆粒小、皮厚、顆粒飽滿且均勻的特征，實際淀粉含量較高，耐蒸煮，適合當?shù)鬲毺氐尼勗旃に?，在高溫蒸煮、發(fā)酵及取酒等環(huán)節(jié)都不易變質(zhì)，可以充分提取其富含的多種營養(yǎng)成分和香味物質(zhì)，保障了釀制風味的獨特性，呈現(xiàn)了更加豐富的營養(yǎng)價值。相比普通高粱，紅纓子高粱的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下三點：

首先，支鏈淀粉含量較高，占據(jù)總體淀粉數(shù)量的80%以上，這種結(jié)構(gòu)更加適合蒸煮和發(fā)酵，能提高釀酒的醇厚程度。其次，擁有豐富的單寧和酚類物質(zhì)，能夠在釀酒過程中賦予酒體更加豐富的香味和口感。再次，富含較多的蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，提升了釀酒的營養(yǎng)價值，能更好地抵抗微生物侵擾，保障酒體的質(zhì)量和口感。最后，紅纓子高粱作為我國獨有的農(nóng)作物之一，體現(xiàn)了中國白酒制作傳承的地域性和文化性，在國際上作為一種獨特的文化符號，傳承代表了中國的釀酒技藝和文化底蘊。

2 試驗設(shè)計

2.1 前期準備

以貴州省懷仁市某縣城種植的紅纓子高粱為例，在采收后，測量紅纓子高粱相鄰兩行的最近距離，相鄰兩窩中間距離及茬高[2]。根沿著茬，從高粱地塊兒挖出，帶著土塊放到已經(jīng)編號的采集袋中，在實驗室內(nèi)清洗根部泥土，將其放在陰涼處曬干，在表面沒有水分的情況下稱重和烘干，同時采集測量莖、葉、穗，并將其數(shù)據(jù)記錄到冊子中。

2.2 研究方法

利用卷尺測量紅纓子高粱株與株之間的距離、行與行之間的距離、種植的稈長、穗長及茬高等數(shù)值，利用電子秤記錄重量，利用電子秤計算分析含水率：在103～107 ℃的烤箱中烘干，確保2次之間的重量差值低于0.1%即可停止操作。隨機選擇10株高粱的葉子，按照從高到低的順序排號，描繪植物葉子的形狀，按照均勻分布的1 cm×1 cm方格進行計算，記錄分析葉子的面積。所有數(shù)據(jù)都要利用WPS office軟件進行統(tǒng)計分析，最終得到平均數(shù)值[3]。

2.3 研究結(jié)果

2.3.1 種植密度

在采收高粱后，在種植區(qū)域隨機選擇10塊2 m×2 m的樣本土地，測量區(qū)域內(nèi)的內(nèi)窩數(shù)量和每窩株數(shù)。最終結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在10個樣地中，窩數(shù)最小的為15窩，最大可以達到23窩，平均每塊樣本土地中會有18.3窩。

每窩高粱株的數(shù)量大都在1～4株之間。在此次試驗研究過程中，統(tǒng)計每株數(shù)量的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1株占據(jù)3.3%，2株占據(jù)7.7%，3株占據(jù)77%，4株占據(jù)12%。在選擇樣地中，總數(shù)達到46～70株，平均每塊樣本土地為54.5株。

2.3.2 形態(tài)特征

（1）根部和茬部。紅纓子高粱的根部是指土壤上部氣生根和土壤內(nèi)部須根部分，其主要分為3種形式，即初生根、次生根、氣生根[4]。從本質(zhì)上講，初生根是指植物在播種或扦插等繁殖過程中第一次生長出來的根，根粗但短；次生根是指在適宜條件下，在莖節(jié)上發(fā)生的根，也被稱作結(jié)根或次生不定根，根細而長；氣生根是指在植物莖上發(fā)生的，生長在地表以上暴露在空氣當中的不定根，主要用于吸收氣體或支撐植物向上生長，能夠有效保持植物水分。在此次試驗中觀察可以發(fā)現(xiàn)，通常根部的深度為11.7～23.8 cm，平均數(shù)值達到17.5 cm；根部的長度為20.4～49.8 cm，平均數(shù)值達到30.9 cm；根部的寬度為19.3～39.8 cm，平均數(shù)值達到26.4 cm；根部的虛根為21～45條，平均數(shù)值達到35.4條；根部的重量為2.1～5.8 g，平均數(shù)值達到6.6 g；根部的含水率為16.33%～40.04%，平均數(shù)值達到28.37%。

茬稈高度是指收割茬口與土壤表面之間的區(qū)域[5]。

在收割紅纓子高粱時，人們會選擇鐮刀作為工具，茬口呈現(xiàn)斜面，因此茬稈高度會有頂端和底端之分，其中頂端高度會控制在8.8～39.7 cm，平均數(shù)值達到17.3 cm；底端高度會控制在7.0～34.3 cm，平均數(shù)值達到14.9 cm；兩者之間相差1.3～5.4 cm，平均數(shù)值達到2.4 cm。茬稈重是指紅纓子高粱在收割后和根部連接在一起的稈狀區(qū)域重量，即茬清除根部剩余區(qū)域的重量。通常來講，茬稈重量在5.67～27.94 g之間，平均數(shù)值達到15.23 g，茬稈重量和根部數(shù)量、重量呈現(xiàn)正相關(guān)。按照茬稈平均含水率45.15%來計算分析，每株紅纓子高粱茬稈的干物質(zhì)平均重量可以達到8.35 g。

（2）莖葉。莖稈是指珍珠高粱除了茬、穗、葉的部分，主要是由莖節(jié)構(gòu)成的，是連接茬和穗的中間結(jié)合研究結(jié)果來看，紅纓子高粱稈的高度數(shù)值控制在192.4～250.8 cm之間，平均數(shù)值達到215.8 cm；稈重數(shù)值控制在41.71～143.16 g之間，平均數(shù)值達到75.06 g；高粱稈的節(jié)數(shù)分為3種，分別為7、8、9，其中，7節(jié)稈占比為20.00%，8節(jié)稈占比為56.70%，9節(jié)稈占比為23.30%。這一結(jié)果證明，常見的紅纓子高粱節(jié)數(shù)為8。紅纓子高粱稈的含水率在34.8%～52.6%之間，平均數(shù)值達到15.15%，稈的干物質(zhì)平均重量為38.64 g。葉子是指生長在高粱秸稈節(jié)處的部位，其主要是由葉片、葉鞘、葉結(jié)構(gòu)成的。其中，紅纓子高粱的葉子數(shù)量為每株有6～9片，8片葉子占比50%，7片葉子占比30%，6片葉子占比16.7%，9片葉子占比最少，葉子數(shù)量和莖節(jié)數(shù)相等或較少時，是因為接近地面的感覺上枯葉脫落導致的。葉子的重量一般為27.97～64.74 g，平均數(shù)值達到44.79 g；紅纓子高粱葉子的含水率為30.82%～65.13%之間，平均數(shù)值達到54.06%，葉子的干重平均數(shù)值為20.55 g。葉子作為紅纓子高粱實現(xiàn)光合作用的主要區(qū)域，葉片的面積越大，證明植物光合作用效果更好。根據(jù)試驗結(jié)果來看，單葉面積會先增加后下降，中間葉子的面積最大，兩端的葉子面積最小，這是因為頂端屬于新生葉沒有完全開展，根部葉片邊緣干枯降低的綠化面積。

（3）穗籽。穗是指紅纓子高粱稈出現(xiàn)枝梗的軸節(jié)基部和稈橫切面到末端的部分，其中包括籽粒、穗軸及枝梗。籽粒的重量在36.08～89.32 g之間，平均數(shù)值達到52.29 g；籽粒的數(shù)量在1 432～4 217粒，平均數(shù)值達到2 298.7粒；籽粒的含水率在17.71%～27.83%之間，平均數(shù)值達到22.11%；籽粒的干重平均數(shù)值為43.84 g。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，籽粒的含水率變化較大，其變化情況與籽粒的成熟度具有緊密關(guān)系，穗重與籽粒的重量、數(shù)量呈正相關(guān)。穗稈的長度，通常在27.4～38.4 cm之間，平均數(shù)值達到32.5 cm，總體講穗稈長度短的籽粒數(shù)量較少；穗稈的重量在4.87～13.17 g之間，平均數(shù)值達到8.11 g，穗稈重量和籽粒重量之間呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系，即高質(zhì)量的高粱需要更多營養(yǎng)成分輸入和更粗壯的莖稈作為支持。

2.4 討論

紅纓子高粱除了占比30%左右的籽粒部分用于釀酒，其他部位并沒有任何作用，茬會留在土壤中，秸稈可能會丟棄或焚燒，穗稈在脫離后會被丟棄或被做成掃帚，這必然會影響種植效果，污染生態(tài)環(huán)境，浪費農(nóng)業(yè)資源，因此如何充分運用剩余70%的植物，是當前學術(shù)界關(guān)注的焦點[6]。結(jié)合研究結(jié)果來看，紅纓子高粱的種植密度、根部、茬稈、莖稈、葉子及籽粒、穗稈都是當前學者研究關(guān)注的主要方向。通過準確測量各項數(shù)值數(shù)據(jù)，提出規(guī)范嚴謹?shù)脑囼灧椒ê筒僮鞑襟E，能從中得到更加有效的研究結(jié)論。例如，有學者在研究中發(fā)現(xiàn)，紅纓子高粱的根部呈現(xiàn)水平橄欖球分布結(jié)果，長廂與橫向平行，寬廂與橫向垂直，很可能是因為橫距的籠間沒有土壤，導致寬敞的根沒有生長基礎(chǔ)。在未來種植過程中，可以適當增加翻耕的深度，判斷其會對紅纓子高粱根部的深度和生物量是否構(gòu)成影響。

3 紅纓子高粱的種植技術(shù)和質(zhì)量控制

3.1 種植技術(shù)

紅纓子高粱的全生育周期為131 d左右，葉子的顏色為顏色較深的綠色，谷粒外面的保護殼為紅色，高粱上面結(jié)的穗為散形，籽粒的顏色為紅褐色，1 000粒高粱重量一般為20 g左右，種子的外皮較厚，適合蒸、煮、翻造，制作酒品。現(xiàn)如今，在經(jīng)過引種試驗和土壤探索后，紅纓子高粱開始在全國各范圍內(nèi)推廣，實際種植技術(shù)和生產(chǎn)數(shù)量得到大范圍提升。結(jié)合現(xiàn)有研究成果來看，紅纓子高粱并不適合直接播種，可以采用育苗移栽的方式，常用的形式分為兩種，即撒播育苗、營養(yǎng)塊育苗，前者需要結(jié)合移栽高粱育苗期的長短、品種、溫度等基礎(chǔ)條件，確定實際播種日期。一般來講，晚熟的種子要早播，早熟的種子要遲播，溫度較低的要早播，而溫度較高的要遲播。后者要選擇基礎(chǔ)條件更好的土地，實際疫苗操作更加便捷，這樣能方便壯苗和田間管理。對紅纓子高粱種植而言，在栽培時，可以選擇春季或夏季，盡早播種能躲避當?shù)亟?jīng)常出現(xiàn)的后期伏旱現(xiàn)象。關(guān)注的種植技術(shù)內(nèi)容分為以下幾點：

第一，選擇苗床和處理種子。在獲取符合標準的土地后，優(yōu)先選擇沒有污染、土壤肥沃、灌溉便捷的區(qū)域進行試驗分析，在經(jīng)過篩選和清除后播種。第二，移栽時間和密度控制。通常來講，紅纓子高粱的移栽時間在4月下旬到5月下旬，在移栽前需要進行全面病蟲害防治處理，為了避免影響移栽效果，在前一天要澆透水，優(yōu)先選擇健壯苗移栽，一般株與株之間的距離為26 cm×50 cm，土壤肥力下降的區(qū)域可以控制種植密度。第三，有效施肥。結(jié)合新時期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植要求來看，在回收再生和補充土壤的有機養(yǎng)分后，能保障其內(nèi)部擁有更多的微生物活性，持續(xù)增強自身的土壤肥力，確保土壤營養(yǎng)平衡。第四，病蟲害防治工作。在種植紅纓子高粱的過程中，最常見的病蟲害問題，如紫斑病、炭疽病、蚜蟲等，實際防治工作要結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)研究累積經(jīng)驗，合理運用生物、物理等技術(shù)方法，在培育優(yōu)質(zhì)高粱苗的同時，提高自身的防治水平；第五，適當收割、脫粒及貯藏。紅纓子高粱最好的收割時間是在蠟熟末期，籽粒有80%左右從白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色，在晴天及時收獲，收割后進行曬干、脫皮及去雜等基礎(chǔ)工作。種子曬干時要保障含水量低于13%，選擇專用容器儲存，單獨盛放，避免混雜。

3.2 質(zhì)量控制

為了保障種子質(zhì)量，制種地要優(yōu)先選擇兩年內(nèi)沒有相同農(nóng)作物種植、一年內(nèi)沒有其他和谷類農(nóng)作物種植的區(qū)域，制種地周邊300 m內(nèi)沒有其他高粱種植；優(yōu)先選擇純度高、質(zhì)量好的高粱種子，其直接影響著未來的產(chǎn)量和質(zhì)量。一般情況下，種子純度要超過98.8%，實際發(fā)芽率要達到85%以上，將所有影響因素控制在播種前，構(gòu)建嚴謹規(guī)范的選擇標準和管理體系，有效預防選種期間出現(xiàn)不必要的問題；根據(jù)所在地區(qū)的氣候變化、品種特征等選擇播種日期。若種子長時間在土壤中，則容易形成壞種，影響實際的出苗率。若播種時間不晚，實際溫度過高，種子的生長速度較快，則營養(yǎng)生長期會縮短，植物的苗也會變??；明確種子種植的密度，結(jié)合父本和母本母植株大小、高度、本行比進行計算分析，一般為1∶6、1∶8，若植株過高，花粉數(shù)量充足，則可以適當擴大至1∶10，同時要有效改變傳統(tǒng)種植方式，適當增加植株數(shù)量；在種子含量低于13%的情況下，可以單獨儲存，儲存度控制在5～10 ℃之間；在播種過程中，要根據(jù)不同的病蟲草鳥鼠害提出有效的防治措施，結(jié)合實踐累積經(jīng)驗提早做好準備工作。

3.3 發(fā)展趨勢

根據(jù)近年來我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展數(shù)字化轉(zhuǎn)型累積經(jīng)驗來看，未來紅纓子高粱的發(fā)展前景十分廣闊，其主要具備兩項重要支持，一方面，農(nóng)業(yè)是數(shù)字化資源最為豐富的行業(yè)之一，持續(xù)探索和深層挖掘相應的技術(shù)手段，會促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率越來越高；另一方面，區(qū)域農(nóng)民對數(shù)字技術(shù)手段的需求越發(fā)緊迫，實踐推廣范圍廣，農(nóng)民的綜合收益越高。由此可見，數(shù)字化的應用推廣對農(nóng)業(yè)全方位、全角度、全鏈條的優(yōu)化創(chuàng)新具有重要意義。因此，未來農(nóng)業(yè)企業(yè)單位和學術(shù)界都要加大數(shù)字化農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究探索力度，注重將其與紅纓子高粱研究融合到一起，并形成了共生關(guān)系，為促進我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

中國作為世界上的農(nóng)業(yè)大國，每年生產(chǎn)研究的農(nóng)作物種類越來越多，相應的研究課題越來越廣，這對高粱種植區(qū)畜牧業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)產(chǎn)生了積極影響。結(jié)合研究結(jié)果來看，統(tǒng)計分析紅纓子高粱的根部、莖葉、穗、籽粒等方面的數(shù)據(jù)變化，整理分析植物學特征和生物量變化，有30%的高粱籽粒被銷售給酒業(yè)公司，其余70%左右的生物質(zhì)資源化有待研究，其中最重要的課題有肥料化和飼料化等，這不僅能合理運用農(nóng)作物資源，還可以為構(gòu)建和諧社會環(huán)境提供堅實基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 潘昌濱，張金梁，汪弋盟，等.紅纓子高粱植物學特征及生物量的研究[J].耕作與栽培，2022，42（3）：37-41.

[2] 蒙青松.不同林齡油茶林分生物量及其分配特征研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2023（21）：107-111.

[3] 黃業(yè)蕓，邱開陽，朱亞超，等.賀蘭山不同海拔植被生物量與土壤分形特征和土壤水分的相關(guān)關(guān)系[J].草業(yè)學報， 2023（12）：24-35.

[4] 敖芹，左晉，周萬飛，等.遵義市酒用高粱品種紅纓子的適宜直播期及其氣候風險[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2023，51（3）：126-132.

[5] 劉攀，陸梅，呂晶花，等.螞蟻筑巢對納帕海面山土壤碳積累及分配的影響[J].北京林業(yè)大學學報，2024，46（5）：114-125.

[6] 潘昌濱，李江龍，安登龍，等.仁懷市二茬紅纓子高粱的生物量及載畜量調(diào)查[J].貴州畜牧獸醫(yī)，2022，46（3）：20-22.

作者簡介：解玉玲（1982—），女，山西朔州人，講師，研究方向為植物學。