□郭 盛 賈蘇卿 禾 璐
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所 山西 忻州 034000)
谷子是我國(guó)重要的糧食作物,也是當(dāng)今社會(huì)比較受歡迎的雜糧之一。隨著對(duì)谷子價(jià)值的挖掘,大眾對(duì)谷子的喜愛(ài)程度日趨增長(zhǎng),谷子的產(chǎn)量與質(zhì)量更加受到關(guān)注。研究溫度、水分、光照等氣候環(huán)境對(duì)谷子的影響有著重要意義[1]。
谷子是一種一年生禾本科植物,古代亦稱(chēng)之為稷、粟、粱。谷子起源于中國(guó)新石器時(shí)代,西安半坡村、河北磁山、河南裴李崗等新石器時(shí)代文化遺址都發(fā)現(xiàn),栽培歷史悠久,至少有7 500年以上,是我國(guó)最古老的農(nóng)作物之一。7 000年前的瑞士湖畔居民遺跡中也發(fā)現(xiàn)有粟(谷子),然而在古代世界記載有粟(谷子)的文獻(xiàn)不多。德堪多認(rèn)為粟(谷子)是由我國(guó)經(jīng)阿拉伯、小亞細(xì)亞、奧地利而后傳至歐洲,瓦維洛夫也認(rèn)為粟(谷子)是起源于中國(guó)的。
我國(guó)擁有豐富的粟(谷子)的品種資源,粟(谷子)是我國(guó)重要的糧食作物之一,廣泛栽培于我國(guó)黃河中上游,其他地區(qū)也有少量栽種。
谷子營(yíng)養(yǎng)豐富且用途廣泛,是人民日常生活的優(yōu)良食品和農(nóng)副產(chǎn)品加工的優(yōu)質(zhì)原料。在生活水平不斷提高的時(shí)代,人們對(duì)于食材精細(xì)化的追求不在那么熱衷,反倒更多地開(kāi)始尋求自然質(zhì)樸的東西。粗糧雜糧成為人們生活中的新時(shí)尚,健康平衡的飲食成為大家餐桌的關(guān)注點(diǎn)。作為雜糧之首的谷子就越來(lái)越受到大家的青睞。
谷子營(yíng)養(yǎng)豐富,包含人體所需各類(lèi)養(yǎng)分,具有藥用價(jià)值和膳食價(jià)值,是大眾餐桌上的美食。其中粗蛋白含量約12%,高于玉米、高粱和小麥;谷子的粗脂肪含量約4%;谷子中富含鈣、碳、鋅、鎂等礦質(zhì)元素及多種維生素。
谷子可以加工成酒、米粉、醋、糖等副食品,隨著食品深加工技術(shù)發(fā)展,谷子的應(yīng)用日趨多樣性。谷子社會(huì)需求的旺盛,促使谷子產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展。
谷子是耐干旱的作物,但雨水對(duì)于谷子的生產(chǎn)及產(chǎn)量仍然有著重要的影響。假如光照等資源條件一樣,谷子生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量質(zhì)量就主要取決于其雨水的供給情況??傮w來(lái)說(shuō),谷子全生育期總降水量與谷子產(chǎn)量呈一定的正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)的程度并不顯著。雨水對(duì)谷子的影響大小,主要是看谷子處在全生育期的哪一個(gè)階段。
從谷子生長(zhǎng)發(fā)育各階段耗水量看[2],拔節(jié)期到抽穗期占44%左右,開(kāi)花期和灌漿成熟期占40%左右,而出苗至拔節(jié)和成熟階段共占16%左右。谷子發(fā)芽期所需雨水量較少,一般只需要企重量的1/4的水分,土壤中只要含水量在12%左右即可出苗,出苗后即使遇到土壤含水量在6%左右的干旱時(shí)節(jié),谷子業(yè)是可以正常生存的,待到下雨后仍能恢復(fù)生長(zhǎng)。且在這個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中,谷子的蒸騰系數(shù)相較小麥玉米等作物低。谷子出苗拔節(jié)期和灌漿成熟期,雨水供應(yīng)與谷子生產(chǎn)成顯著正相關(guān),這兩階段的雨水量對(duì)谷子產(chǎn)量影響非常大,是谷子需水的關(guān)鍵期,雨水豐足,谷子產(chǎn)量高,雨水稀少,谷子產(chǎn)量減少。谷子穗分化后期缺雨就會(huì)使結(jié)實(shí)器官形成受阻,花粉發(fā)育收到影響,抽穗可能會(huì)延遲甚至抽不出穗來(lái),也就是通常所說(shuō)的“卡脖旱”的時(shí)期。谷子灌漿期是決定穗重和子粒飽滿的關(guān)鍵階段。谷子開(kāi)花階段一旦遇上連綿陰雨,谷子散粉和授粉就會(huì)受到影響,增加不育小花,結(jié)實(shí)率降低,這對(duì)谷子也是很不利的。
從時(shí)間角度看[3],一般來(lái)說(shuō),5月份左右,尤其是5月上旬,雨水對(duì)谷子產(chǎn)量有正向積極相關(guān)效應(yīng);6月上旬至7月中旬,尤其是6月下旬左右,雨水對(duì)谷子產(chǎn)量有負(fù)面消極相關(guān)效應(yīng);7月下旬至9月中旬,尤其是8月下旬左右,雨水對(duì)谷子產(chǎn)量有積極正向相關(guān)效應(yīng);9月下旬谷子大多數(shù)都已經(jīng)趨于成熟,此時(shí)雨水對(duì)與谷子的產(chǎn)量的影響不大。
一般情況下,谷子全生育期4—9月之間,周期在在60~150 d,早熟品種生育期相對(duì)較短大概為60~100 d,中熟品種生育期90~110 d,晚熟品種生育期110~150 d[4]。作為一種是喜溫農(nóng)作物,谷子對(duì)溫度熱量條件有較高的要求。
谷子在全生育期的不同階段所需溫度存在一定的差異[5],谷子發(fā)芽期的最佳溫度在15~25℃,可以容忍的最低溫度為7~8℃,最高溫度為30℃;谷子苗期不能忍耐1~2℃的低溫;谷子莖葉生長(zhǎng)階段適宜溫度為22~25℃;谷子拔節(jié)到抽穗這一階段對(duì)溫度反應(yīng)比較敏感,適宜溫度為25~30℃,低于13℃不利于其抽穗;谷子灌漿階段適宜溫度為20~22℃,如果溫度低15℃或者高于23℃就會(huì)對(duì)谷子灌漿產(chǎn)生不利影響。
白天均溫在22~25℃、晚上均溫在18~21℃,比較適合谷子開(kāi)花受粉,氣溫如果過(guò)高就會(huì)影響到谷子花粉生活力與受粉,溫度過(guò)低的話,谷子花藥不開(kāi)裂,容易出現(xiàn)障礙性冷害;假如日均溫度低于20℃時(shí),秕粒達(dá)1/3到1/2,而一旦日均溫度低于15℃時(shí),幾乎全為秕粒。谷子全生育期積溫1 600~3 000℃之間,全生育期越長(zhǎng),積溫越多,其中早熟品種積溫1 600~2 000℃,中熟品種積溫2 000~2 400℃,晚熟品種積溫2 400~3 000℃。
谷子是喜光照不耐陰的典型的短日照作物。谷子全生育期的光照充足,比較利于其培育壯苗,使穗長(zhǎng)、枝梗數(shù)和小穗數(shù)量增多,而且可以促進(jìn)花粉分化,提升受精能力,積累光合產(chǎn)物,進(jìn)而增加千粒重[6]。
一般谷子出苗后5~7 d就進(jìn)入光照期,在8~10 h的短日照情況下,經(jīng)過(guò)10 d左右就可以完成光照期。日照縮短,可以促進(jìn)谷子發(fā)育,促使其提早抽穗;而日照延長(zhǎng),就會(huì)延延緩谷子發(fā)育,推遲谷子抽穗。