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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,谷子栽培学,河北农业大学 农学院,李瑞奇 副教授,Tele:03127528106,E-mail,:,li-rq69,第一节,概 述,一、谷子在国民经济中的地位,谷子属禾本科,狗尾草属,古称粟。起源于中国,是我国主要栽培作物之一。谷子营养丰富,适口性好,长期以来被视为滋补强身食物。是我国北方地区人们喜爱的食粮之一,.,粮食,蛋氨酸,色氨酸,赖氨酸,苏氨酸,苯丙氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,缬氨酸,小米,301(,1,),184(,1,),182,338(,1,),510(,3,),405(,2,),1205(,2,),499(,3,),大米,147,145,286,277,394,258,512,481,玉米,149,78,256,257,407,308,981,428,小麦,140,135,280,309,514,403,768,514,高粱米,253,233,337,661,463,1520,567,表1 几种主要粮食8种必须氨基酸含量(,mg/100g),比较,谷子去壳后为小米,含蛋白质11.42,含粗脂肪4,.28,,维生素,A、B1,分别为0.19,mg/100g、0.63mg/100g,,含有大量的人体必须的氨基酸和丰富的铁、锌、铜、镁、钙等矿物质,谷子是耐旱、耐瘠、高产作物。,根系发达,能从土壤深层吸收水分;谷子叶面积小,叶脉密度大,保水能力强,蒸发量小,在干旱条件下具有高度的耐旱耐瘠性,在干旱瘠薄的土壤上种植,具有良好的高产稳产性,谷子是粮草兼用作物。,粮、草比为1:1,3。谷草含粗蛋白质3.16%、粗脂肪1.35%、无氮浸出物44.3%、钙0.32%、磷0.14%,其饲料价值接近豆科牧草。谷糠是畜禽的精饲料,谷子外壳坚实,,能防潮、防热,防虫,不易霉变,可长期保存,谷子吸收本身重量,26,的水分即可发芽,而同为禾本科作物高粱需要,40,、玉米,48,、小麦,45,。谷子不仅抗旱,而且水利用效率高,每生产,1,克干物质,谷子需水,257,克,玉米需水,369,克、小麦,510,克,而水稻则更高。,谷草新鲜茎叶和干草粗蛋白含量为,16%,17%,,我国内蒙古农科院作物所测定的抽穗期谷草品种的粗蛋白含量达,15.78,,远高于其他禾本科牧草,二、谷子生产概况,谷子是我国古老的栽培作物之一。早在六七千年前新石器时期黄河流域一带就大量种植,殷商时期已是人们的主食,.(,距今,7500,年的河北武安磁山遗址的窖穴中还发现大量储藏的炭化粟,),谷子在世界上分布很广,主要产区是东南亚、中亚,中洲等地,以印度、中国、尼日利亚、尼泊尔、俄罗斯、马里等国栽培较多,全国谷子种植面积约,140,万,hm,2,,,占全国粮食作物种植面积的1.2%1.4%;总产量约,280,万,t,,占全国粮食总产量的0.5%0.7;平均单产16042359,kg/hm,2,。,种植面积较大的省区依次是河北、山西、内蒙、陕西、辽宁、河南、山东、黑龙江、甘肃和吉林,上述,10,个省区谷子面积占全国谷子总面积的,97,,其中,60%,分布在华北干旱最严重的河北、山西、内蒙三省区。,我国谷子平均单产由建国初期的不足,750,公斤公顷,提高到现在的,2,500,公斤公顷左右,小面积单产突破,9000,公斤公顷,.,2007,年春谷杂交种,“,张杂谷,8,号,”,更创造了,12900,公斤公顷,(860,公斤,/,亩,),的新纪录,.,三、谷子种植区划,东北春谷区,包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东部。一年一熟,常与大豆、高粱、玉米轮作。栽培品种多为单秆、大穗、繁茂型,华北平原夏谷区,包括河南、河北、山东等省。冬小麦收获后种谷子。本区丘陵山地有少量春谷栽培。栽培品种生育期短,株矮、穗大、粒大,内蒙古高原春谷区,包括内蒙、河北的张家口、山西的雁北。一年一熟,与玉米、高粱、马铃薯轮作。栽培品种生育期短,矮秆、大穗,黄河中、上游黄土高原春夏谷区,包括山西、陕西、宁夏、甘肃等。春播为主,在平川地区小麦收获后种植夏谷。一年一熟或两年三熟。,中国谷子种植区划图,四、谷子的起源与分类,(,一,),起源,中国 有50008000年的栽培历史,狗尾草是栽培谷子的近缘祖先,谷莠子与谷子亲缘关系最近,是谷子与狗尾草的中间类型。,(二)分类,1.按穗型、稃色、刚毛色、粒色等划分:龙爪谷、毛粱谷、青谷子、红谷子等;,2.按子粒粳糯性划分:硬谷、红酒谷等;,3.按植株叶色、鞘色、分蘖多少划分:白秆谷、紫秆谷、青秆谷等;,4.按生育期划分:,早熟类型(春谷125,d,,夏谷90,d,),。,第二节 谷子栽培的生物学基础,一、谷子的生长发育,(一)种子萌发与出苗,温度:,谷子发芽的适宜温度1525,最低温度6,最高温度30。,水分:,谷子种子发芽需水较少,吸水约占种子重量的25。田最大持水量为5060%左右。,(二)根的生长,谷子为须根系,由初生根与次生根组成。抽穗前在近地表的茎节上也可发生气生根。,初生根入土较浅、一般为20,40 cm,。幼苗4叶时,主茎地下67节处发生次生根,入土深度达100,cm,以上,水平分布达4050,cm,。,(三)分蘖,幼苗45片叶时,地下24个茎节上开始发生分蘖。分蘖多少与品种和栽培条件有关。分蘖性强的品种分蘖可达10个以上。,(四)叶的生长,谷子叶为长披针形。叶由叶片、叶舌、叶枕及叶鞘组成,无叶耳。,一般主茎叶为1525片,个别早熟品种只有10片。基部叶片较小,中部叶片较长,长2060,cm,,宽24,cm,,上部叶片逐步变小。不同品种和不同栽培条件下,单叶数目及叶面积亦有变化。,(五)茎的生长,谷子茎直立,圆柱形。茎高60150,cm。,茎节数1525节,少数早熟品种有10节。基部48节密集,组成分蘖节。地上617节节间较长。,(六)幼穗分化形成,1,、穗结构,圆锥花序。由穗轴、分枝、小穗、小花和刚毛组成。主轴粗壮,主轴上着生13级分枝,一个谷穗有60150谷码。谷码多以螺旋形轮生在穗轴上,每一轮34个谷码。,小穗着生在第3级分枝上,小穗基部有刚毛35根。每个小穗内有2个颖片,内有两朵小花,上位花为完全花,下位花退化。1枚雌蕊,3枚雄蕊,子房基部侧生2个浆片,开花时柱头和雄蕊伸出颖外,子房受精后结子1粒。每个谷穗有小穗300010000个。,穗型,由于穗轴一级分枝长短不同,以及穗轴顶端分叉的有无,构成了不同穗型。常见的穗型有:,纺锤形、圆筒形、棍棒形、鞭形、鸭嘴形和龙爪形,等。,2,、幼穗分化过程,生长锥未伸长期。长宽比,1.1,。,生长锥伸长期。始于,12,13,片叶,此期约,12d,枝梗分化期。始于,15,16,片叶,约需,13d,。决定谷子穗码大小、小穗与小花多少的关键时期,小穗分化期。始于,16,17,片叶,此时期如遇干旱,小穗原始体的膨大就要受到影响,小花分化期。始于,17,18,片叶,此期对外界条件反应敏感,干旱、低温都会引起雌雄蕊发育不完全,增加不孕花,小穗和小花分化大约需,10d,(七)抽穗开花与子粒形成,抽穗,抽穗开始到全穗抽出,需,3,8 d,。,开花,主穗开花期为,15 d,左右,分蘖穗开花,7,15 d,。开花第,3,6 d,进入盛花期。每日开花为两个高峰,以,6,8,时和,21,22,时开花数量最多,中午和下午开花很少或根本不开花。每朵小花开放时间需,70,140 min,。,适宜温度为,18,22,,相对湿度为,70,90,。,籽粒形成,子粒灌浆分为三个时期:,缓慢增长期,开花后的一周之内,灌浆速度缓慢,干物质积累量占全穗总重量的,20,左右,灌浆高峰期,开花后,7,25 d,,干物质积累量占全穗总重量的,65,70,灌浆速度下降期,开花,25 d,后,灌浆速度锐减,子粒进入脱水过程,干物质积累量仅占全穗总重量的,10,15,三、谷子对环境条件的要求,(一)温度,谷子喜温,要求积温1 6003 000,发芽最低温度68,2425时发芽最快,幼苗不耐低温,在12条件下易受冻害,甚至死亡,.,出苗至分孽适宜的温度为20,拔节至抽穗阶段,适宜温度为2225,受精到子粒成熟,适宜温度为2022,阳光充足,昼夜温差大,有利于干物质积累。低于20或高于23,对灌浆不利。,(二)水分,谷子比较耐旱。蒸腾系数为142271,低于高粱(322)、玉米(368)和小麦(513),水稻更高,苗期耐旱性很强,需水量占全生育期1.5%左右,拔节至抽穗需水量最多,占全生育期50%70%,是获得穗大粒多的关键时期,“,卡脖旱,”,:拔节孕穗期水分亏缺,容易形成抽穗不畅或抽不出穗,或形成畸型穗的现象。,从受精到子粒成熟阶段,需水量占3040%,是决定穗重和粒重的关键时期,如遇干旱则影响灌浆,秕谷增多,严重减产。,(三)光照,谷子为短日照作物。日照缩短促进发育,提早抽穗;日照延长延缓发育,抽穗期推迟,谷子是,C,4,作物,净光合强度较高,一般为2526,mg/dm,2,h,,超过小麦,二氧化碳补偿点和光呼吸都比较低。,(四)养分,每生产子粒,100kg,,一般需要从土壤中吸收氮素,2.5,3.0 kg,、磷素,1.2,1.4kg,、钾素,2.0,3.8 kg,,氮、磷、钾比例大致为,1.0-0.5-0.8,。,氮素,需氮量较大,充足的氮肥有利于谷子生长发育,磷素,在生育周期内极为活跃,枝梗分化与小穗分化期是需磷的高峰期,主要分配在幼穗。此后,抽穗、开花、乳熟期,磷素在植株各器官呈均匀状态分布,钾素,幼苗期吸收较少,拔节到抽穗前是吸钾高峰期。,(五)土壤,谷子对土壤要求不甚严格,。但以土层深厚、结构良好、有机质含量较丰富的砂质壤土或黏质壤土最为适宜。,谷子喜干燥、怕涝,。尤其在生育后期,土壤水分过多,容易发生烂根,造成早枯死熟,应及时排水。谷子适宜在微酸和中性土壤上生长。,第三节 谷子的产量形成与品质,一、谷子的产量形成,(一)干物质积累与分配,(二)叶面积动态变化,出苗到拔节,叶面积指数以0.51为宜,拔节到抽穗,叶面积发展迅速,至抽穗开花达到最大值,以45为宜,抽穗到乳熟期,叶面积指数达到最大值后为稳定期,能保持在30,d,以上不下降或变动很小,稳定期长,有利于提高结实率,从蜡熟至完熟期,叶面积指数逐渐下降为衰亡期,保持在32为宜,二、谷子的品质,(一)谷子的品质,谷子的品质包括营养品质和食味品质。,营养品质:主要包括蛋白质、脂肪、淀粉、维生素和矿物质等,食味品质:主要指色泽、气味、食味、硬度等。,(二)营养品质及其与环境的关系,蛋白质,谷子蛋白质含量有随降水量增加而提高的趋势。施用肥料的种类、用量不同,对谷子蛋白质含量影响也不同。谷子的产地、品种与生产年份不同,蛋白质含量有明显差异,脂肪,干旱有助于谷子脂肪的含量提高。随着积温的增加,脂肪含量呈下降趋势。脂肪含量还随纬度、海拔增加而呈增加趋势,随施肥量增加而呈下降趋势,淀粉,谷子无论是单施氮肥,还是氮、磷配合,均随施肥量的增加而总淀粉含量减少。而直链淀粉含量则随施肥量增加呈增长趋势,支链淀粉含量则随施肥量增加呈下降趋势。,淀粉,谷子淀粉由直链淀粉与支链淀粉组成,两种淀粉的比例关系决定着小米饭的适口性,直链淀粉含量在14%25%之间,直链淀粉含量在9.0%一11.9%之间。直链淀粉含量与小米饭的柔软性、香味、色泽、光泽有关。,糊化温度,糊化温度越低,小米越容易煮烂,且食味较好。反之糊化温度高,小米越不易煮烂,且食味较差。,糊化温度划分为低(60)、中(6063)和高(63)三个等级。糊化温度与蒸煮米饭时间及用水量成正相关,。,(三)小米的食味品质,胶稠度,胶稠度是指小米蒸煮一定时间后,米汤中胶质的流动长度,与小米饭的柔软性有关。胶稠度与适口性之间呈正相关。胶稠度在67,cm,之间的品种,其米饭黏性适中,冷却后仍柔软,有光滑感,食味品质好;胶稠度在6,cm,以下的品种,其米饭干燥,冷后发硬,适口性差。胶稠度与糊化温度之间呈中度负相关。糊化温度高的品种其米胶质流动长度较短,其他因素,谷子品种是影响小米食味质的主要因素。品种不同,小米的直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度不同。收获期、肥料、土壤类型及光、温、水等气候因子的变化也会影响食味品质。,第四节 谷子的栽培技术,一、轮 作,谷子不宜连作,。轮作倒茬有利于充分利用土壤中的营养元素,减轻病虫和杂草的为害。谷子对前作无严格要求,但以豆类作物最佳,马铃薯、甘薯、麦类、玉米亦是较好的前作。,二、土壤耕作,春谷的,“,三墒整地,”,:在秋耕壮垡的基础上,早春耙耱保墒、浅耕踏墒、镇压提墒,即,“,三墒整地,”,。可以有效地利用水分,确保全苗、壮苗。,耙耱(耢)保墒:,早春干旱多风,土壤水分散失快,通过多次耙耱,可以破除地面龟裂,弥补裂缝,消灭坷垃,切断土壤的毛细管,保蓄土壤水分。,浅耕踏墒:,播前随着温度上升,杂草开始萌动发芽,在播前,6,10,天左右进行浅耕,可以活土除草,提温保墒,破碎坷垃,结合施肥,促苗早发。,镇压提墒:,视土壤墒情,可在播前、播后进行一次或多次镇压,使土层下松上实,促进下层水上升,利于播种和出苗。原则是:压干不压湿;先压砂土,再压壤土,后压粘土。,三、施 肥,谷子多在旱地种植,施用有机肥作基肥,应在耕地时一次性施入。,一般施有机肥15 00030 000,kg/hm,2,,,过磷酸钙600750,kg/hm,2,。,有灌溉条件的地区在施足基肥的基础上,拔节期结合灌水追施尿素300450,kg/hm,2,,,满足中、后期对养分的需要。,谷子的施肥分为基肥、种肥和追肥三种类型。,基肥,最为重要,应随深耕一次施入;,种肥,一般用在瘠薄地上,可明显提高产量;,追肥,可以在拔节始期追“座胎肥”,孕穗期追“攻籽肥”,四、播 种,(一)品种选用,目前适合黄淮海夏谷区适宜种植的主要谷子品种有冀谷,19,、冀谷,20,、冀谷,21,、冀谷,22,、冀谷,24,、冀谷,26,、济谷,11,、济谷,12,、济谷,13,、豫谷,9,号、豫谷,11,号、豫谷,12,号、豫谷,13,号等品种。,品质最好的是冀谷,19,,为全国一级优质米,褐红色籽粒,鸟害较轻,产量也较高,是目前黄淮海地区推广面积最大的谷子品种,缺点是中感白发病和红叶病。,抗旱性较好的是冀谷,20,、冀谷,22,、冀谷,26,、豫谷,12,号、豫谷,13,、济谷,11,、济谷,13,。抗病性较好的是豫谷,9,号和冀谷,24,。,2001-2005,年中国作物学会粟类作物专业委员会鉴评的优质米品种(系),时间,(鉴评会届),一级优质小米品种,二级优质小米品种,2001,年,(第,4,届),冀张杂谷,5,号,坝谷,214,,,96,G3,,晋谷,35,,,85,2,,晋汾,29,,,S80,,冀谷,18,,豫谷,9,号,九,8913,,九,87106,,,99F7,3,8519,3,2,,张杂谷,1,号,,95,汾选,3,号,,99F7,23,,安,97,2367,,谷丰,2,号,黑旺香米,朝谷,12,号,晋谷,28,号,,94,9018,,延谷,12,,,9418,1,4,,大同,25,号,,91,576,,,9188,2003,年,(第,5,届,),冀谷,19,,长农,36,号,长谷,1,号,,9953,,,9952,95,汾选,2,,安,9315,,张杂谷,2,号,承谷,11,号,公谷,68,,安,2540,,遗,93,128,,小银米,承谷,10,号,2005,年,(第,6,届),528,,,815,,豫谷,11,,冀谷,20,,,1658,,张杂谷,5,号,龙谷,31,冀谷,21,,长谷,0401,,,95,汾选,2,,,01,584,,,99156,,张杂谷,3,号,超早熟,1,号,兴谷,88,,长农,38,,公谷,70,,九谷,13,,超早熟,4,号,,968,,济谷,12,,晋谷,36,(二)种子处理,种子清选,播种前用清水清洗种子,除去批谷和种子上的病菌抱子,.,拌种闷种,用35瑞毒霉按种子重量的0.3%0.5%拌种,防治白发病,或用50多菌灵按种子重量的0.5%拌种,防治黑穗病,或用种子重量的0.10.2%辛硫磷闷种34,h,,防治地下害虫。,(三)播种期及播种方式,适期播种。,北方春谷多在4月下旬至5月上旬播种。苗期处于干旱少雨季节,有利于根系生长;拔节期处在雨季开始,有利于幼穗分化;抽穗期处在降雨高峰期;灌浆期处在雨季之后,日照充足,昼夜温差大,有利于干物质积累;成熟期赶在降温霜冻之前。,播种方式,多为条播,行距2530,cm。,千粒重2.53.5,g。,播种量1522.5,kg/hm,2,,,播种深度45,cm。,播后及时镇压。,我国北方春播留苗22.5万45万株,hm,2,,,夏播留苗60万75万株,hm,2,为宜。,五、田间管理,间苗,谷子子粒小,一般播量大,出苗后幼苗密集。一般在35叶期间苗,67叶期定苗。,化控间苗技术,,将种子的一部分利用化学药剂处理,然后与正常种子混匀播种,出苗后,处理过的幼苗自动死亡,从而达到共同出苗和间苗的目的。,利用抗除草剂品种,,播种时抗除草剂品种与不抗品种混合播种,出苗后通过喷除草剂达到除草和间苗的双重目的。,中期管理,谷子的生育中期从拔节到抽穗,生育特点,:是根、茎、叶生长最旺盛时期,幼穗分化发育时期,也是根系第二个生长高峰期。是谷子一生中需水量较多的时期。,田间管理目标,:是协调地上部和地下部的生长,围绕促壮根、攻壮秆、保大穗而进行。,管理措施,:(,1,)及时清垄,及时将杂草、谷莠子、杂株、残株、病虫株、弱小株及过多的分蘖彻底拔除,增强群体内部通风透光性能,促进个体发育,提高产量。(,2,)及时中耕,拔节期深中耕,接纳雨水,拉断部分老根,促进新根生长,做到控制地上茎部节间伸长,又促进根系发育,多吸收水肥;孕穗期中耕要浅,以免伤根过多,本次中耕除松土除草外,同时进行高培土,促进基部茎节发生次生根。(,3,)合理追肥,根据土壤肥力状况和植株生长发育的需要,适时适量进行追肥,可以在拔节始期追,“,座胎肥,”,,孕穗期追,“,攻籽肥,”,。,喜轮作怕重茬,播种时喜墒怕干,出苗后喜疏怕稠,拔节前喜蹲怕发,拔节孕穗期喜水怕旱,开花灌浆期喜晒怕涝。,谷子的生育特点,-“,六喜六怕”,六、收获与贮藏,1,、适时收获,以蜡熟末期或完熟初期收获最好。收获时割下的谷穗要及时进行摊晒,防止发芽和霉变。,2,、贮藏,干燥贮藏。,在干燥、通风、低温的情况下,谷子可以长期保存不变质;,密闭贮藏。,将贮藏用具及谷子进行干燥,使干燥的谷粒处于与外界环境条件相隔绝的情况下进行保存。,The end,
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