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糖高粱

是禾本科高粱属一年生草本植物,为高粱的一个变种,学名Sorghum bicolar(L.)Moench var.succharafum Kouern。亦名甜高粱或芦粟。中国北方叫甜秫秆,南方叫芦穄。茎秆富含糖分,是一种糖料作物

是禾本科高粱属一年生草本植物,为高粱的一个变种,学名Sorghum bicolar(L.)Moench var.succharafum Kouern。亦名甜高粱或芦粟。中国北方叫甜秫秆,南方叫芦穄。茎秆富含糖分,是一种糖料作物,也是优良的饲料作物和能源作物。

生产概况

糖高粱在中国栽培历史悠久,分布广泛,北起黑龙江,南至四川、贵州、云南等省;西自新疆维吾尔自治区,东至江苏、上海等省、市,均有零星种植。特别是长江下游地区,尤为普遍。崇明岛盛产甜高粱,被誉为“芦粟之乡”。过去习惯生食其汁液,南方也有用于榨汁熬制糖稀或制作片糖。20世纪70年代中国育成了一批优良品种,并从国外引进一些良种,在河南、山东、河北、湖北、江西、陕西、山西、宁夏、广东等省(自治区)种植。进行机械化或手工操作,试制出红糖粉及红白砂糖。随着畜牧业的发展,糖高粱用于青贮饲料日益增加。80年代北京、郑州、天津等大中城市畜牧场糖高粱种植面积迅速扩大,作为常年的牲畜饲料。

美国是种植糖高粱最多的国家之一,长期用于制作糖浆。据记载1946年19个州种植糖高粱,生产10171万加仑糖浆。50年代后,由于农村劳力缺乏,加之糖价下跌,种植面积逐渐减少。在加工利用上,1969年美国学者A.史密斯(Smith)发明了从糖高粱生汁中除去淀粉的方法,开始制出结晶糖。1975年在得克萨斯州实现了机械化生产。70年代初期,一些国家为解决能源不足问题,曾计划逐步扩大种植面积,生产酒精,代替部分石油作燃料。苏联曾在水源较少不宜种植甘蔗和甜菜的地带种植糖高粱,有11个地区加工生产糖浆。日本、巴西、联邦德国也均致力于糖高粱的研究和开发利用。

主要性状和栽培要点

植物学性状与高粱相似。不同之处是苗期分蘖力强,叶脉有蜡质。呈青灰色,茎髓部含有甜的生汁。再生力强,籽粒较小。

糖高粱适应性广,对气候、土壤要求不严格。从热带赤道苏丹到48°N的苏联西伯利亚地区均有栽培。生活力强,籽粒成熟后茎叶仍保持青绿,继续进行光合作用,光合产物大量运贮到茎秆中。1980年美国学者F.R.米勒(Miller)等人认为,糖高粱每生产一个单位干物质所投入的能量少于玉米、水稻、甘蔗。其投入与产出比例为1∶4~5。甘蔗的生长周期为10个月到一年,而糖高粱最多为5个月,在同一生长期内糖高粱所提供的干物质多于甘蔗。

糖高粱芽鞘偏短,出土力弱,播种深度以2.5~3厘米为宜。为获得高产,生育期间可追施速效性肥料。有机质含量高,基肥多,尤其是氮肥较多的土地,应注意氮磷钾的配合使用。特别是前期生长良好的田块,后期不宜单施大量氮肥,以免引起茎秆倒伏,不利于糖分积累和影响糖浆品质。每吨鲜秆一般吸收纯氮1.5千克,磷0.3千克,钾1.8千克,钙0.6千克,镁0.3千克。行距一般为45~70厘米,也有宽达1米的。株距15~20厘米,一般每公顷留苗6万~9万株左右。

品种

中国糖高粱资源丰富,南方和北方均有与当地气候相适应的地方品种。据不完全统计,全国17个省(自治区)、市已收集到的有70余个品种。多数属早熟种,株高一般为250厘米左右,高的3米以上。锤度5~17%,个别品种达20%以上(锤度是每100克糖液中含有糖分和杂质等干涸物的克数)。

紫花芦穄

中国上海等地的地方品种,晚熟,在北京不抽穗,株高3米以上,生物产量高,锤度达22%左右。

甜杂1号

中国以7504不育系与丽欧配制的杂交种。杂种优势很强,株高3米以上,籽粒产量每公顷高达6000千克左右。锤度15%,鲜秆每公顷产60吨左右。

丽欧

Rio

美国采用人工有性杂交育成的品种。高抗叶炭疽病、茎红腐病和锈病,对其它病害也有较强的抵抗力。1974年引入中国,在各地生长良好。籽粒灰白色,一般每公顷可产籽粒2000~3000千克,茎秆产量达45吨,锤度18%上下。在中国华北各地生育期春播125~135天。

蜂蜜

Honey

美国的优良品种。锤度18%左右,甜味纯正可口,产草量大,散穗,红壳,红粒。籽粒产量每公顷1500千克左右。穗螟和鸟害轻。对光周期不太敏感,适应范围较广。多用于生产糖稀。

雷伊

Wray

美国育成种。1983年引入中国,在河南春播生育期120天左右,锤度18%,籽粒产量每公顷2000~3000千克。

凯勒

Keller

1982年美国育成的新品种。1983年引入中国,在河南试种120天成熟,锤度20%左右。籽粒产量略低。

崇明芦穄、黄皮芦穄、高粱蔗及国外引进的罗马(Roma)、拉马达(Ramada)、苏马克(Sumac)等品种,在各地均有零星种植。

成糖规律

糖高粱的糖分积累随着生长发育的进程而逐渐增加。一般抽穗到灌浆期穗部所需养分不多,茎秆内糖分迅速增加。灌浆开始后,大量养分输向穗部,茎秆糖分的积累相对趋于稳定,至籽粒成熟,糖分含量达最高峰,并能保持15天左右。茎秆含糖高峰期出现的早晚及维持时间的长短,因品种、气候和栽培等条件而异。抽穗以后,全糖、蔗糖、还原糖的变化见图。

收获和贮藏

根据成糖规律和利用目的确定收获适期。以制糖为目的者,应在茎秆含糖量进入高峰期收割,同时除去叶片叶鞘。以固体发酵蒸酒的,在茎秆粉碎过程中,通过铡草吹风将叶片叶鞘吹出。以作饲草为目的者,籽粒成熟与否均可收割,并随即予以青贮。生育季节长的地区种植早熟和中早熟品种,籽粒及时收获后,加强田间管理,还可长出第二茬饲草。

以制糖为主的茎秆,收割后若存放3—6天,茎秆失水,锤度上升,蔗糖下降,还原糖增高,不利于制糖,所以收获后应立即加工,在短期内处理完毕,提高糖的结晶率。蔗糖转化速度与温度关系密切,温度愈高转化愈快。一般在0~3℃的条件下存放一个月仍可榨制结晶糖。

抽穗后茎秆内糖分积累和变化

综合利用

糖高粱是大牲畜的良好饲料,还可制糖、制酒和酒精等。

作青饲或青贮饲料

糖高粱具有产草量大、草质优良的特点,作青饲无不良反应。作青贮饲料喂奶牛可使鲜奶产量显著增加。糖高粱鲜草产量一般每公顷产60~70吨,比玉米多一倍左右。

制糖

糖高粱茎秆为原料的加工方法一般有两种,即机械化制糖和手工制糖。出糖率由于农艺和工艺的不同有很大差异,低的为鲜秆的3—5%,高的为9%,每公顷可制糖4~6吨。

制酒

糖高粱茎秆为原料制酒的方法,一是用制糖废稀掺到粉碎后的废糖渣上,经发酵后蒸酒;二是用未经榨汁的茎秆直接切碎拌入酵母和快曲进行发酵后蒸酒。一般每公顷鲜秆40吨可生产60°白酒2500~3000千克。其工艺流程是鲜秆收获时去掉叶片及叶鞘切碎→掺拌酵母和快曲→装池压实密封→发酵→出池装锅→蒸酒→勾兑贮存→过滤装瓶。

制酒精

一些国家将甘蔗、玉米、木薯、糖高粱作为再生能源用于酒精生产。糖高粱生产酒精,产量接近甘蔗。

制糖废稀可发酵成醋。榨渣可造纸,制纤维板等。