第十四章 小宗粮食作物
第一节 小宗禾谷类作物
一、高粱
（一）概述
高粱，又称蜀黍、芦穄、秫秫、茭子、芦粟，一年生草本植物，是世界重要作物之一，主要分布在亚洲、非洲和北美洲，栽培最多的是印度、美国、尼日利亚、墨西哥、中国等。据FAO统计，2007年全世界高粱种植面积为4 379.5万hm2，我国为56.3万hm2。我国高粱栽培历史已有5 000多年。高粱适应性强，我国各地均有种植，但主要集中于东北、华北和西北地区，其它地区一般是零星种植。
高粱用途广泛，根据栽培目的及用途，可分为粒用高粱（食用、饲用、酿造用）、糖用高粱、饲草用高粱、帚用高粱和兼用高粱等几种类型。高粱籽粒含有丰富的营养成分，含淀粉65.9%~77.4%，蛋白质8.42%~14.45%，粗脂肪2.39%~5.47%，粗纤维1.34%~3.87%，每克籽粒可释放热量1.53×104 J。籽粒加工后的副产品如糠麸、粉渣、酒糟等是优良的家畜饲料。
高粱茎秆也有广泛用途，可作为燃料、造纸原料、建筑材料等，糖粒兼用高粱品种的茎秆含糖量10%左右，是良好的饲料（部分红高粱品种中体内氰酸含量较多，会引起家畜中毒，不宜直接青饲）。糖用高粱不但可产一定产量的籽粒，而且茎秆的含糖量较高，最高可达19%左右，可供生食和制糖，也可用于酿酒。帚用高粱脱粒后的穗轴可做扫帚。此外，高粱的茎秆中含有红色的花青素，可提取作为染料。高粱茎秆中约含有0.3%的蜡质，浸出后可供制蜡纸、油墨和鞋油等。
（二）特征特性
1．形态特征 高粱属于禾本科高粱属，学名为Sorghum bicolor (Linn) Moench，其形态如图14-1。
（1）根 须根系，很发达，入土深度可达140~170
cm，但多分布在30 cm土层内，横向分布达120 cm
左右。由于发生的时间和部位不同，其根系可分为初
生根、次生根和支持根。初生根即种子根，次生根从
地下各茎节上发生，根数比玉米多1倍左右，这是高
粱抗旱性与耐旱性强于一般作物的原因之一。支持根
又叫气生根，由地上靠近地表的1~3个茎节上发生，
具有吸收养分、水分和支持植株抗倒伏的作用。
（2）茎 为直立茎。一般品种茎秆有10~18个
图14-1 高粱 节，上部节间较长，下部节间较短。
茎的每个节间都有1个纵沟，内有1个腋芽，一般呈休眠状态。在肥水充足时腋芽可长成分蘖。在生长季节长的地区或杂交制种花期不遇时，可利用休眠芽的再生特性，使其抽穗、开花、结实。
（3）叶 由叶片、叶鞘和叶舌组成。叶片互生，每一节长1片叶，其数目因品种和生育期的长短而有很大差异，一般早熟品种8~12片，中晚熟品种14~18片。同一品种、同一地区的不同年份和不同栽培条件下稍有变化，但差异不大。同一品种在不同地区变化较大。春播高粱比夏播高粱多1~3片叶。
（4）穗与花 穗为圆锥花序，可分为散穗型和密穗型两种。花序主轴上有4~11个节，每节环生5~10个一级枝梗，一级枝梗上着生二级枝梗，二级枝梗上着生三级枝梗，三级枝梗上一般不再分枝，而着生一对或几对小穗。成对着生的小穗中，一个为无柄小穗，另一个为有柄小穗。无柄小穗较大，其内有2朵小花，上位花为能够结实的完全花，有内颖、外颖、3个雄蕊、1个雌蕊和2个鳞片；下位花为不能结实的退化花。因此，无柄小穗一般仅能结1个籽粒。有柄小穗较小，有2朵不完全花，不能结实，所以又叫雄性小穗或不孕小穗。
2．生物学特性 高粱与其他粮食作物相比，具有以下突出特点：
（1）喜温、喜光 高粱原产热带，是喜温作物，生育期间所需温度比玉米高，并有一定耐高温特性，全生育期适宜温度为20~30℃。高粱是C4
作物，全生育期都需要充足的光照。高粱属于短
日照作物，任何品种在短日照处理下都能加速发育。
（2）抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄 高粱根系发达，根细胞具有较高的渗透压，从土壤中吸收水分能力强。同时，茎、叶表面有一层白色蜡质，干旱时能减少水分蒸发，增强抗旱能力，水淹时能防止水分渗入茎内，增强耐涝能力。叶片表面气孔的表面积较小，空气干旱时叶片能自动卷缩，植株呈休眠状态，当水分充足时，重新恢复生长。所以，高粱既耐土壤干旱，又耐大气干旱。高粱耐盐碱的特性也优于一般作物，但苗期对盐碱较为敏感。
（3）植株中含氢氰酸有毒物质 高粱在成熟以前，籽粒、茎秆和叶片中都含有氢氰酸，这是由植物体内的糖化物转化而成的有毒物质。植株矮的品种比植株高大的含量高，糖用品种比帚用品种含量高。苗期含量最高，以后逐渐减少，至成熟时基本消失。高粱氢氰酸的含量受环境条件的影响，生育期间如遇低温或干旱，则含量增高；土壤湿润，蒸发量大时，氢氰酸易挥发，因而含量降低。为此，应采用干制茎叶作饲料，以免家畜中毒。
（4）富含单宁 高粱种皮含有较多的单宁（0.027%~0.96%），其能使蛋白质从溶液中析出，产生不溶于水的化合物，影响人和牲畜对蛋白质的消化吸收，所以高粱食品常带不同程度的涩味。为改善高粱品质，选种指标中单宁含量应在0.2%以下。
（三）关键栽培技术
1．整地 高粱根系发达，深耕创造深厚疏松的土层，有利于根系纵向伸展，扩大吸收面积，同时能改善土壤的水、肥、气、热状况，有利于根际微生物活动，加速土壤养分转化，为高粱生长发育创造良好条件。
2．播种(移栽) 播前精选种子，用55℃温水浸种3~5 min，有防病催芽作用。播种时适宜土壤含水量为16%~18%，适宜温度为5 cm土层温度达12℃以上。播种量应根据品种特性、种子千粒重和种子质量等因素确定。一般发芽种子数与留苗数的比例以5：1为宜，每公顷播种量约15~22.5 kg。每公顷留苗数，高秆品种和多穗高粱60 000~90 000株，中秆品种90 000~12 0000株，矮秆品种和饲用高粱120 000~150 000株。播种方式一般采用方形点播或宽行条播，行距约70 cm，株距16~33 cm，播种深度3~4 cm。南方春高粱常采用育苗移栽法，3月中下旬播种，薄膜覆盖，4月中旬移栽。
3．间苗、定苗和中耕培土 幼苗2~3叶期，开始间苗；5~6叶期，结合中耕，按留苗密度定苗。一般苗期中耕3次，第一次在2~3叶期结合间苗顺行浅锄，第二次在5~6叶期结合定苗扒根蹲苗，第三次在第二次中耕后10~15 d进行。拔节后中耕要结合培土进行。
4．肥水管理 高粱既耐瘠又耐肥。据分析，每生产100 kg籽粒，需纯氮2.6 kg、磷1.4 kg、钾3 kg。施肥原则为，在施用基肥和种肥的基础上，追肥1~2次。一般基肥用量为每公顷有机肥30 000~ 45 000 kg，结合深耕施用；种肥用量为尿素37.5~45 kg或硫铵75 kg；第一次追肥于拔节时施用硫铵225~300 kg，第二次看苗追肥，如植株长势差，可在挑旗时轻施穗肥。
高粱苗期耐旱性强，拔节后耐旱性下降，尤其是挑旗孕穗期为需水高峰期，此时干旱会造成“卡脖旱”，应注意灌溉。南方春高粱苗期雨水多，应及时做好排水防涝工作。
5．病虫防治 高粱的主要病虫害有地下害虫、蚜虫、螟虫、高粱黑穗病、叶斑病等，应采用综合措施防治病虫害。
6．收获 高粱的适宜收获期为籽粒蜡熟末期。此时籽粒呈现出品种固有的颜色和形状，粒质变硬，已无浆液，粒色鲜艳而有光泽。
（四）再生高粱的栽培技术要点
再生高粱即头季高粱成熟收获后，利用其茎节上的腋芽萌发成苗、抽穗，再收获一季或两季高粱籽粒。我国长江流域以南地区，无霜期长，热量资源丰富，可进行高粱再生栽培。再生栽培省种、省工、生产费用低，管理得当，产量可接近甚至超过头季。同时，生育期较接茬复种短，成熟早，有利于冬种。种好再生高粱，应注意以下技术环节：
1．选用良种 再生栽培用的高粱品种必须抗病、抗倒伏、再生力强、增产潜力大。如湘糯粱1号、泸糯杂1号、晋杂12号、豫粱6号等。
2．适时播种和收获头季高粱 头季高粱适时早播或移栽，争取早收，这是保证再生高粱安全成熟，两季高产的关键措施。长江流域地区，头季高粱需在7月底前收获，使再生高粱有95~100 d以上的生育期，才能保证安全成熟。因此，头季高粱须在3月中下旬播种，再生高粱可在10月底至11月上旬成熟。
3．加强头季高粱管理 首先要加强肥水管理。施用优质有机肥作基肥，以有机肥和化肥混合作追肥，不仅当季增产，而且对再生高粱的再生率、穗长、穗粒数和千粒重都有明显的促进作用。孕穗至抽穗期每公顷施75 kg硫铵，既利于穗粒发育，还可使腋芽发育健壮。抽穗开花期应保持土壤湿润，防止腋芽和根系早衰。如后期干旱，可在砍秆前后灌一次跑马水，或以茎秆覆盖，仅露出茬头，待再生苗发出后，再将茎秆运出。
头茬收获时，留桩高度需适宜。因茎秆不同节位的腋芽具有不同的生育特点，越是下位的腋芽，其再生能力越强，长势越好，产量越高，但成熟较迟。因此，在保证安全成熟的前提下，通常采取低桩留芽法，一般留桩4~7 cm，保留近地面2个节。
头季高粱砍秆应抢晴天进行，若雨天砍秆，老根易腐烂，再生力降低。砍秆应用利刀斜砍，“一刀清”，防止撕裂根茬。
4．再生期的管理 头季收获砍秆后，立即犁垄破畦，深中耕20 cm左右，促使新根大量发生。破垄后在靠近根部处条施优质有机肥或化肥，随后浅覆土。如遇天旱应灌水。砍秆后3~4 d，再生苗开始发生，5~8 d即可齐苗。待幼苗3~4叶时，及时疏苗，一般单株留苗1~2个，每公顷留苗150 000左右。
定苗后，立即进行深中耕，破除土壤板结，消灭杂草。封垄前追肥1次，促进幼穗分化，一般每公顷施人粪尿22 500 kg或硫铵75 kg。抽穗前用75 kg硫铵偏追弱株，促使抽穗一致，成熟整齐。
二、荞麦
（一）概述
荞麦，又名乌麦、花麦、三角麦。主要分布于东亚和欧美。前苏联种植最多，占世界种植面积的60%。我国荞麦种植面积和产量均居世界第二位，是世界上最大的荞麦出口国。2007年我国荞麦种植面积为90万hm2，占世界30.67%。我国南北方都有种植，但主要分布在内蒙古、甘肃、宁夏等省区和西南地区。荞麦主要有2个栽培种：普通荞麦（F. esculentum Moench），又叫甜荞麦，北方多种此类型；鞑靼荞麦（F. tataricum (L.) Gaertn），又称苦荞麦，以西南山区较多。
荞麦营养价值高，是一种很受欢迎的杂粮。据分析，荞麦籽粒中蛋白质含量为7.94%~17.15%，脂肪含量为2%~3.64%，淀粉含量为67.45%；每100 g荞麦粉含钙49 mg，磷287 mg，铁1.4 mg，胡萝卜素0.12 mg，热量1.42×106 J。另外，还含有多种维生素。荞麦粉中的维生素B1和B2比小麦粉多3~4倍，赖氨酸和精氨酸含量远高于大米、小麦粉、玉米、谷子、高粱、黍子等。荞麦面粉可加工成多种风味小吃，荞麦籽实可作为糖果点心工业的原料；茎叶以及籽实加工的废弃物（皮壳、麸皮）含有较多的蛋白质和脂肪，是优质饲料；壳中还含有30%~40%的氧化钾，除作肥料外，可供制造碳酸钾之用；茎叶柔软多汁，易于腐烂，可作绿肥。
荞麦药用价值很高，其幼苗、花、叶中含有芦丁（苷糖化合物），能治疗高血压病和微血管出血，防止中风。苦荞麦的根苦寒，有解毒消肿、活血散瘀、止痛之功效。籽粒可用于治疗肺脓疡、肺炎、咽喉肿痛、乳腺炎、关节疼痛、淋巴结核，以及跌打损伤、狂犬、蛇咬伤等症。
荞麦适应性很强，抗旱、耐瘠，且生育期短。在农业生产上，可作为新垦地或贫瘠地的先锋作物，也可作为填闲作物和灾后补救作物。同时，荞麦是我国三大蜜源作物之一，每公顷荞麦可采蜜45~60 kg。
（二）特征特性
1．形态特征 荞麦属于蓼科荞麦属，一年生草本植物。学名为Fagopyrum Mill. sp.，其形态如图14-2。
（1）根 为直根系，不太发达，入土深度一般为33~56 cm，但吸收能力强，尤其对难溶性磷的吸收能力强。
（2）茎 直立，一般高50~100 cm，中空，表面光滑。向阳面呈红色，背阴面呈绿色。主茎节数9~17节，平均13节左右，一般着生一级分枝4~8个，二级分枝4个左右，株型松散。
（3）叶 互生于茎及分枝上，为戟形或心形。
叶面光滑无毛，通常为绿色，叶柄和叶脉多呈红紫色。
植株下部叶较大，向上逐渐变小，叶柄也由下至上逐
渐变短，最上部叶几乎无柄。托叶呈鞘状，包围茎节。
（4）花 为总状花序，由若干玫瑰色或粉白色
的花朵集合而成。花基部有蜜腺，能分泌蜜汁。花为
两性异型花，即一种花雄蕊长而花柱短，另一种花花
柱长而雄蕊短。只有短雄蕊的花粉粒落到短花柱的柱
头上，或长雄蕊的花粉粒落在长花柱的柱头上，才能 良好受精，否则受精率很低，甚至不受精。 图14-2 荞麦
荞麦属异花授粉作物，昆虫特别是蜜蜂对其授粉有极大作用。荞麦每株着花3 000余朵，但能正常开放的只有500朵左右，能够结实形成种子的只有5%左右，个别可达15%左右。
（5）果 果实为蒴果，三棱卵圆形，由革质的皮壳所包被，有褐色、暗褐色、黑色等几种颜色，单一色泽或杂色。果皮内部为籽粒，果实的出壳率通常为果实重量的20%~25%。
2．生物学特性
（1）生长发育特点 荞麦生育期较短，一般中熟品种全生育期为70~80 d。植株生长发育最大的特点是重叠期长，在花蕾形成后，就进入重叠期。在气温25~30℃、水分适宜的情况下，播种后4 d即可出苗，出苗后12 d左右开始分枝，同时开始孕蕾，出苗后20 d左右现蕾，30 d左右开花。在整个生长期间分枝与孕蕾同时进行。现蕾到开花阶段生长发育最快，干物质积累最多。干物质积累有两个高峰，一是在出苗后40 d前后，二是在出苗后60 d前后。
（2）对环境条件的要求 荞麦喜温，不耐寒冷，易受霜害，气温降至-1℃时就会被冻死。一般8℃时种子即可发芽，开花结实期温度低于13~15℃或高于33℃时，不利于授粉结实。荞麦全生育期要求≥10℃积温1 200℃左右。
荞麦属短日照作物，喜光不耐荫，光照不足会引起花蕾脱落，结实率降低，产量明显下降。 荞麦喜湿怕旱，但不耐渍涝，全生育期需较湿润的环境。生长前期需水少，开花结实期需水较多，如遇干旱会造成花蜜分泌减少，影响传粉受精；如遇多雾和连阴雨天气，也不能正常结实。
荞麦对土壤要求不严，一般土壤均可种植，但忌碱性较重的土壤，以砂壤土最适宜。对养分要求也不严格，对磷、钾肥需要量大，对氮肥需要量小。
（三）关键栽培技术
1．整地 荞麦是双子叶作物，根系较弱，子叶大，出土难，因此要精细整地，创造疏松爽水的土壤条件。荞麦喜湿润，但忌过湿或积水，在多雨季节和地势低湿的田块，特别是稻田，要注意作畦开沟排水。畦宽2 m左右为宜。
2．播种 荞麦种子的生活力很弱，寿命很短，隔年种子发芽率急剧下降或不能发芽。同时由于当年秋荞麦留种，成熟期气温较低，加上荞麦是边开花、边结果、边成熟，种子成熟度不一致。因此，播种前要检查种子质量，方法是剥去外壳，皮内呈绿色的就可发芽，呈黄色的不能发芽或发芽率很低。检查后，再晒种1~2 d，以提高发芽率。种子饱满度对产量有显著影响，应选大而饱满的种子，可用比重为1.05的食盐水选种。播种前用0.1%~0.5%硼酸溶液或0.05%钼酸铵或5%~10%草木灰浸出液浸种，有一定增产作用。
荞麦的适宜播种期，一般以“春荞霜后播，秋荞霜前收”为原则。当地温达到10~15
℃时，为
春荞的适宜播种期。南方地区多为秋播，一般于8月份播种。
一般每公顷播种量45~60 kg。南方多采用点播，行距30~35 cm，穴距20 cm左右；北方多采用条播，播幅10~12 cm，行距30 cm。播种深度3~4 cm。
荞麦是异花授粉作物，用2~3个优良品种混播，可以延长开花授粉结实期，提高杂交率和籽实饱满度，有利于增产。
3．肥水管理 生产100 kg荞麦籽实，需要从土壤中吸收氮3.3 kg，磷1.5 kg，钾4.3 kg。磷肥能促进籽粒形成，增加饱满度，并能促进蜜腺的分泌作用，有利于授粉结实，提高产量。荞麦忌用氯化钾，因氯离子常引起叶斑病发生，钾肥以草木灰为佳。氮肥不能多施或晚施，否则会延迟成熟和引起倒伏而减产。
施肥原则为：施足基肥，早施追肥，适施磷钾肥。基肥最好施于前作，如果在播种前施用，必须施用腐熟肥料，每公顷可施用厩肥15 000 kg、草木灰1 000~1 500 kg。始花期可用磷、钾以及硼、钼、镁等微量元素肥料进行根外追肥。
播种后如遇干旱，要进行湿润灌溉，确保全苗。阴雨天气注意田间排涝。
4．病虫防治 荞麦的病害有立枯病、轮纹病、褐斑病和白霉病等。实行轮作、清洁田园、加强苗期管理等可控制病害，也可在苗期施用波尔多液或代森锌药液防治。荞麦的害虫很多，以粘虫和草地螟危害较大，可用敌百虫防治。
5．收获 由于荞麦持续开花期长，籽粒成熟很不一致，往往基部籽实已完全成熟，而顶部尚在开花。通常在全株2/3籽实呈现褐色或银灰色时收获为好。为减少落粒损失，收获宜在湿度大的清晨进行，最迟应在上午11时之前进行。荞麦种子入库的水分含量不得超过14%~15%。
三、燕麦
（一）概述
燕麦是世界上重要的粮食作物之一，2007年全世界种植面积为1195.2万hm2，主要分布于欧洲和美洲，俄罗斯、美国、加拿大、澳大利亚、波兰是燕麦主产国。我国燕麦栽培历史在4 000年以上，2007年面积为26.0万hm2，主要分布于内蒙古、河北、山西、
甘肃等省区，陕西、宁夏、青海及云南、贵州、四川等省也有少量
栽培。燕麦单产水平一般不高，全世界平均约2 250 kg/hm2，但高
产国家（德国、爱尔兰、丹麦等）可达5 250 kg/hm2以上。
燕麦籽粒富含脂肪、蛋白质、维生素，营养丰富且易消化，常
制成麦片供应市场，经济价值较高，是理想的保健食品。由于籽粒
中缺少麦胶成分，难以制成品质优良的面包，一般磨成粉食用。燕
麦是马、牛及其它牲畜的优良精饲料，茎叶较其它麦类作物的茎叶
更富含营养，嫩而多汁，可作青饲料或干饲料。
（二）特征特性
1．形态特征 燕麦属于禾本科燕麦属（Avena），一年生或多年生草本，前者称为真燕麦，通常栽培的燕麦即属于此类。后者为饲用的
牧草。一年生燕麦中有栽培燕麦和野生燕麦两种。栽培燕麦有普通燕麦（Avena sativa）、地中海燕麦（A. byzantina）、粗燕麦（A. shigosa）等3种。我国栽培较普遍的是普通燕麦中的皮燕麦和裸燕麦两个变种。裸燕麦也叫莜麦，宜作食用，皮燕麦多作家畜饲料。燕麦的形态如图14-3。
燕麦为须根系，胚根3条，胚芽鞘呈淡绿色。叶片比小麦稍宽，无叶耳，叶舌较大，顶端尖锐，边缘有锯齿，叶鞘上无茸毛。穗为圆锥花序，每一小穗有薄而长的护颖包住花部，第二护颖大于第一护颖，内有花2~5
朵，通常为3
朵，自花授粉。芒着生在外稃背部顶端下方1/3处或无芒。籽粒为纺锤形，黄白色，顶端和表面被有茸毛，其中表面茸毛易擦去，籽粒腹沟浅而宽。
2．生物学特性
（1）喜冷凉 燕麦喜冷凉但不耐寒。温带的北部最适宜于燕麦的种植，种子在3~4℃就能发芽，幼苗能忍受-3~-4℃的低温，是麦类作物中最不耐寒的一种。我国北部和西北部地区，冬季寒冷，只能在春季播种，较南地区可以秋播，但须在次年夏季高温来临之前成熟。
（2）需水较多 燕麦对水分的要求比大麦、小麦高。种子发芽需吸收相当于自身重约65%的水分。与大麦和小麦相比，燕麦蒸腾系数较高，需水较多，水分不足时导致籽粒充实不良而减产。
（3）对土壤要求不严格 在优良的栽培条件下，各种质地的土壤上均能获得好收成，但以富含腐殖质的湿润土壤最佳。燕麦对酸性土壤的适应能力比其它麦类作物强，但不适宜于盐碱土栽培。
（三）关键栽培技术
1．整地 深耕保墒，土壤平整细碎，水分充足，是保证燕麦高产的关键措施。整地因前作不同而不同，但均需深耕。深耕有积蓄土壤水分，促进根系发育，防止倒伏的效果。
2．播种 燕麦小穗中籽粒发育不一致，小穗基部的种子大而饱满，发芽力强。宜选用大而饱满的种子作为播种材料。北方春播燕麦一般于4月上旬至5月上旬播种，南方秋播燕麦于10月下旬至11月中旬播种。春播燕麦分蘖期短，有效分蘖少，应适当增加播种量，一般每公顷播150~180 kg，秋播燕麦生育期较长，可适当减少播种量。可采用宽窄行或宽幅条播，行距20~25 cm，播幅10~15 cm，覆土深度3~5 cm。
3．肥水管理 燕麦对氮肥反应敏感，但氮肥施用不能过迟，且应与磷钾肥配合施用。每生产100 kg燕麦籽粒，需要氮素6 kg、磷3.5 kg、钾9.5 kg。施肥原则为重施基肥、分期追肥，基肥占总施肥量80%以上，全层施用。播种时，每公顷施用40~75 kg硫酸铵作种肥。根据土壤条件和植株生育状况，分别于分蘖期、拔节期和抽穗期进行追肥。
燕麦幼苗生长迅速，应注意防旱保墒。拔节至抽穗期是燕麦需水最多的时期，应保证充足的水分供应。在低洼易涝地，应注意排水。
4．病虫害防治 燕麦主要的病虫害有锈病、粘虫等，尤其抽穗后发生较为严重，应及时防除。
5．收获 燕麦成熟不一致，穗上部快于穗下部，同一小穗中，基部第一朵花先成熟。一般下部小穗进入黄熟期即可收获。作为青饲料栽培的燕麦，宜于抽穗开花时刈割。
四、谷子
（一）概述
谷子，即粟，也称小米，最早起源于中国，是世界栽培历史最悠久的作物之一。目前主要分布于亚洲和非洲，欧洲、美洲和大洋洲有零星分布。种植面积较大有中国、印度、朝鲜、日本、埃及、俄罗斯、阿根廷等国家。我国谷子栽培历史在7 000年以上，据史料记载，秦、汉时期以前，谷子一直是人们的主要粮食；目前主要分布于东北、西北和华北地区。据FAO统计，2007年全世界谷子种植面积为3 583.6 hm2，中国为100.1万hm2，占全世界2.8%。
依据播种季节，谷子可分为春谷和夏谷两种类型。我国谷子种植区域可划分为东北春谷区、北部高原春谷区和华北夏谷区等3个区。春谷生育期多为80~140 d，夏谷生育期多在70~110 d之间。
谷子去内外稃与种皮后为小米，又称粟米。小米营养丰富，含有色氨酸、赖氨酸等人体必需氨基酸及硒等微量元素。小米不需精制，其矿物质及维生素B1含量均高于大米。小米是我国北方及中原地区的主食之一，主要食用方法是熬制成粥。小米粥是理想的保健食品，有“代参汤”之美称。中医认为小米味甘咸，有清热解渴、健胃除湿、和胃安眠等功效。
谷子是粮饲兼用作物，粮草比为1∶1~3。谷子秸秆（谷草）中蛋白质含量可达3%以上，所含氨基酸种类达17种，以谷氨酸和天门冬氨酸含量最高，其次是亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸等，同时含有硒、钙、铜、铁、锌、碘、镁、磷等微量元素。谷草新鲜茎叶和干草粗蛋白含量高于其他禾本科牧草，其饲用价值接近豆科牧草，是我国北方喂养大牲畜骡、马、牛不可缺少的优质饲草（饲料）。
（二）特征特性
1．形态特征 谷子属于禾本科黍族狗尾草属，学名为Setaria italica (L) Beauv。其主要形态特
征如下。
（1）根 为须根系，由初生根、次生根和支持根组成。初生根即种子根，由胚根发育而成。种子根入土较浅，主要集中在20 cm土层内，最深可达40 cm以上。次生根又称地下节根，发生在茎基部茎节上，从茎基部依次向上可产生6~8层节根。支持根又称气生根，由地上靠近地表的1~3个茎节上发生，具有吸收养分、水分和支持植株抗倒伏的作用。
（2）茎 由胚轴发育而成，由节和节间组成，呈圆柱形，基部微扁，节间中空或稍有髓。多数品种为分蘖品种，即由茎基部6~7个密集在一起的节（即分蘖节）产生分蘖；也有一些品种，在地上部茎节上长出分枝。谷子茎秆高约60~160 cm，早熟品种较矮，晚熟品种较高。茎节数15~25个，地上节7~14个。茎的颜色有绿色和紫色两种。
（3）叶 由叶片、叶鞘、叶枕和叶舌组成，无叶耳。除第一片真叶顶端圆钝外，其余叶片狭长扁平呈披针形，叶片上有明显的中脉和其它平行小脉，表皮有很多茸毛。叶片互生，叶数与茎节数相同，叶色有黄绿色、绿色，也有带些紫色的。叶片、叶鞘和叶枕的颜色和外形因品种不同而不同，是区别品种的标志之一。
（4）穗与花 为圆锥花序，由主轴、分枝、小穗和小花组成。主轴上着生排列整齐的一级分枝（枝梗），一级分枝上又生出二级和三级分枝。在三级分枝的顶端着生一枚小穗花，每一枚小穗花下有1~4个锯刺状的刺毛（刚毛）。每一枚小穗花由两片护颖包被着两朵小花，其中上位结实，下位退化，退化小花只有内稃和外稃，结实小花由内颖、外颖、3枚雄蕊和1枚雌蕊组成。谷穗的中轴以及各级分枝的长短不同，形成了谷穗的不同类型。如纺锤型、圆筒型、棍棒型、分枝型、猫爪型等。不同穗形是谷子品种的重要特征标志之一。
（5）籽实 谷子籽粒是一个假颖果，由子房和受精胚珠、内外稃发育而成。籽实结构包括皮层、胚和胚乳3部分。谷粒有黄、白、红、灰、青等几种颜色，米色有黄、白、青等几种。籽粒千粒重一般为2.5~3.5 g。按照胚乳性质，小米分为粘（糯）性与粳性两种。
2．生物学特性
（1）喜温、喜光 谷子是喜温短日作物，要求无霜期 120~135 d，年活动积温 2 350℃以上，全生育期适宜温度20~30℃。
（2）耐旱、耐瘠 谷子全生育期要求降水量250~300 mm，耐旱性极强，农谚有云：“只有青山干死竹，未见地里旱死粟。”谷子后期怕涝，如雨水过多，需开沟排水。谷子耐瘠性强，适合在新开地和贫瘠地上种植。
（3）不耐连作 谷子不宜连作，俗话说：“谷重茬，肯定砸。”谷子重茬易感白发病、黑穗病、谷瘟病、线虫病等病虫害，且秕谷增加，产量和品质严重下降。谷子轮作年限以3年为宜，前茬最好为豆类、薯类、油料作物，棉花、玉米、小麦等亦可，应避开高梁、荞麦、向日葵等。
（三）关键栽培技术
1．土壤选择与整地 谷子对土壤要求不严格，但最好选择海拔900~1200 m，地势高燥、土层深厚、结构良好、质地松软、排水良好、肥力中等以上的地块，酸碱度以微碱性为宜。前茬作物收获后，结合施用有机肥料，立即耕翻土壤，耕深为17~20 cm，一般黏土宜深，砂土宜浅，翻后立即耙平备用。
2．播种 播前用盐水清选种子，用清水洗2~3次后晾干，按种子量0.3%用农药拌种（防治白发病用25%瑞毒霉，防治黑穗病用2%立克秀，防治地下害虫用50%辛硫磷），拌药后堆闷4~6 h后阴干即可播种。播种时要求地温10℃以上，土壤含水量17%左右。春谷多在谷雨前后播，夏谷应在6月20日前播完，且越早越好。播种量应根据品种特性、种子质量和千粒重等因素确定，每公顷播种量约10~22.5 kg。一般采用机播或耧播，播种深度3~5 cm。播种后立即随耧镇压，若土壤过湿应晾墒后镇压。实行等行或宽窄行种植。等行的行距一般为25~30 cm，宽窄行的宽行35~40 cm、窄行17~23 cm。
3．间苗、定苗和中耕培土 幼苗3叶期间苗，5~6叶期定苗。密度因品种、播期及土壤肥力而
定，一般留基本苗45~75万株/hm2。一般中耕3次，第一次结合定苗浅锄，第二次在苗高25~30 cm时深锄（深度5~7 cm），第三次在苗高50 cm时进行，注意中耕、培土、锄草的结合。
4．肥水管理 据调查每生产 100 kg谷粒，需纯氮 2.5~3 kg，磷1.2~1.4 kg，钾 2~3.5 kg。一般在施用基肥和种肥的基础上，追肥2次。基肥（农家肥）用量为每公顷45 000~75 000 kg，秋施胜过春施；种肥用量为每公顷磷酸二铵或复合肥150 kg、钾肥75 kg。第一次追肥于拔节时每公顷施用尿素90~120 kg，第二次在孕穗期施尿素150~180 kg。此外，根外喷磷（每公顷喷施400倍磷酸二氢钾溶液2 250 kg左右）增产效果明显。
谷子苗期耐旱性强，孕穗抽穗期需水最多，如遇干旱会造成“胎里旱”和“卡脖旱”，应及时灌溉；谷子开花期怕雨涝积水，应及时疏通垄沟，排水除涝，必要时进行浅中耕松土散墒，改善土壤通气条件，促进根系呼吸。
5．病虫防治 谷子主要虫害有地下害虫、螟虫、粘虫、红蜘蛛、蝗虫、粟芒蝇、粟灰螟等，主要病害有白发病、黑穗病、谷瘟病、叶锈病等，应采用综合措施防治病虫害。
6．收获 谷子收获要适时，其判断标准是：穗中下部籽粒颖壳变成本品种色泽，籽粒背面壳呈现灰白色（即“挂灰”）时，籽粒变硬，含水量20%左右，茎节开始皱缩、断青。收获方法是连秆割倒，于场上堆积后熟3 d左右后切穗脱粒。
第二节 小宗豆类作物
一、概述
豆类小杂粮是我国传统优势作物，营养丰富，用途广泛，市场畅销。随着农业生产结构调整和加入WTO后增强农产品市场竞争力的需要，豆类小杂粮的生产越来越受到重视。
主要豆类小杂粮的籽粒蛋白质含量高（表14-1），富含人体必需的各种氨基酸和维生素，广泛运用于食品加工业。综合利用价值高，可药用、菜用，茎叶、秸秆可用作饲料和绿肥。
表14-1 主要豆类小杂粮的属名、学名、籽粒营养成分
作物名称
绿豆
蚕豆
豌豆
小豆
豇豆
饭豆 属 豇豆属 巢菜属 豌豆属 豇豆属 豇豆属 菜豆属 学 名 Vigna radiatus (L.) Wiczek Vicia faba L. Pisum sativum L. Vigna angularis (Wild) Chwi ﹠Chashi Vigna unguiculata W. ssp. Sesquipedalis (L.) Verd. Phaseolus calcalatus Roxb. 营 养 成 分（%） 蛋白质 脂肪 碳水化合物 22~24 1.2~2.4 58~60 25左右 1.7左右 47左右 23左右 1.8左右 52左右 19~22 0.4~2.7 56~61 20~25 20~22 1.2~1.9 1.0~2.0 53~60 52~58
二、特征特性
（一） 形态特征
各种豆类小杂粮的形态如图14-4所示。
绿豆 豌豆 蚕豆
图14-4 豆类小杂粮形态图 小豆 豇豆 饭豆
各作物形态特征比较列于表14-2。
表14-2 主要豆类小杂粮的形态特征比较
项目
根系 绿豆 直根系，主根分
布浅，侧根较发
达
蔓生型、半蔓生
型、丛生型、直
立型
子叶出土，真叶
分单叶和复叶，
单叶2片对生，
三出复叶互生
总状花序，每花
序10~25朵花，
自花授粉
细而长，圆筒
形、镰刀形、弯
弓形，黑、黄、
白、褐色
球形、圆柱形，
绿、黄、棕、黑、
青蓝色，百粒重
蚕豆 豌豆 直根系，主根分直根系，主根布深，根群发达 分布深，侧根细长 直立型 蔓生型、直立型 子叶不出土，单叶2片对生，羽状复叶互生 总状花序，每花序2~9朵花，常异花授粉 扁圆筒形、状如老蚕，黑褐色 小豆 直根系，主根分布浅，侧根较发达 蔓生型、半蔓生型、直立型 豇豆 饭豆 直根系，主根分直根系，主根分布布深，根群发达 浅，侧根细弱 蔓生型、半蔓生型 茎 叶 花 荚果 蔓生型、半蔓生型、丛生型、直立型 子叶不出土，子叶出土，单子叶出土，单叶偶数羽状复叶2片对生，2片对生，三出叶互生 三出复叶互复叶互生 生 总状花序，每总状花序，每总状花序，每花花序1~3朵花序2~6朵序3~6朵花，自花，自花授粉 花，自花授粉 花授粉 圆筒形、稍长圆筒形、先扁圆筒形，下垂扁，黄色 端稍尖，黄、稍弯曲，灰白色 褐、黑色 球形，稍扁，
圆筒形，红黄、绿、褐、色，百粒重紫、黑色，百5~20g 子叶出土，单叶2片对生，三出复叶互生 总状花序，每花序5~20朵花，自花授粉 圆筒形、有喙，黄褐色、深褐色 种子 扁平，长圆形，
乳白、绿、褐、
紫色，百粒重
肾形、椭圆形，长筒形，黄、白、白、黑、红、褐红、绿、褐、黑色，色，百粒重百粒重8~12g
（二）生物学特性
各作物对主要生态因子的反应和要求列于表14-3。
表14-3 主要豆类小杂粮的生态适应性比较
生态因子
温度 绿豆 喜温，适宜生
长温度
18~25℃
光照
水分 短日照作物 较耐旱，开花
结荚期需水
多
养分 生产100kg干蚕豆 喜凉，适宜生长温度14~22℃ 长日照作物 喜湿怕渍，开花结荚期需水多 生产100kg干生产100kg干豌豆 喜凉，适宜生长温度15~20℃ 长日照作物 喜湿润，不耐干旱和雨涝 小豆 喜温，适宜生长温度20~24℃ 短日照作物，反应较敏感 开花结荚期需水多，后期不耐涝 生产100kg干耐瘠 耐旱力较强 豇豆 喜温，适宜生长热 短日照作物 短日照作物，反应较敏感 较耐旱，耐湿，但不耐渍涝 耐瘠 温度20~30℃，耐饭豆 喜温，适宜生长温度18~30℃
豆，需氮4~4.2 豆，需氮7.8 豆，需氮3.1 豆，需氮3.42
kg，磷0.3~0.5 kg，磷3.4 kg，kg，磷0.86 kg，磷0.85
kg，钾1.2~1.4 kg 钾8.8 kg kg，钾2.86 kg kg，钾2.28 kg
三、各种豆类小杂粮的关键栽培技术
（一）绿豆
1．整地 深耕20 cm左右，精细整地，增强通气透水性能。稻茬绿豆，收稻后应作畦开沟排水，趁土壤干湿适度时翻耕整地。
2．播种 绿豆种子有10%左右的硬实，吸水力差，不易发芽，播前须搓种以擦破种皮。一般5 cm土层温度稳定通过14℃时即可播种。南方适播期长，春播一般在3月下旬至4月上旬，夏播在6~7月间。播种方式有条播、穴播，行距30 cm，株（穴）距15 cm，播深3~5 cm，粘土和湿土播种宜浅，疏松土和干旱条件下宜稍深。
3．肥水管理 施肥原则为：以有机肥料为主，有机肥与无机肥结合；以磷肥为主，氮磷配合；以基肥为主，追肥为辅，有条件的可进行叶面施肥。基肥，一般每公顷以农家肥30 000 kg左右加磷肥225~300 kg，结合耕翻施用。追肥，在第二片真叶展开时，结合中耕，追施尿素75~150 kg或复合肥150~225 kg，开沟浅施；花荚期，追施尿素75~120 kg。
绿豆在苗期和鼓粒后期需水量不多，遇雨要注意排水。开花期是需水临界期，花荚期是需水高峰期，遇旱要注意灌水。
4．病虫防治 绿豆的主要病害有叶斑病、枯萎病、白粉病、病毒病，虫害有地老虎、蛴螬、蚜虫、红蜘蛛、豆荚螟等，应采用综合措施进行防治。
5．收获 绿豆上下部位荚果成熟期参差不齐。一般应在荚果由绿色变成黑褐色，个别荚果已开始开裂时，开始摘收，分3次收完。大面积种植需一次收获，应在2/3荚果变成褐色时于早晨或傍晚收获。入库的种子水分含量应控制在13%以下。
（二）蚕豆
1．整地 蚕豆根系发达，入土深，一般宜深耕20~25 cm，并精细整地。
2．播种 播种前晒种2~3 d。蚕豆种皮厚，吸水慢，浸种2~3 d、催芽后播种，可提早出苗。各地播种期不同，一般长江中下游地区和西南地区以10月份播种为宜。播种量一般为每公顷 180~300 kg，种植密度约每公顷12万~20万株。播种方式以条播或条点播为宜，
以宽行窄株方式种植最佳，行距30~35 cm，穴距20 cm左右，播种深度7~10 cm。
3．肥水管理 施肥原则是重施基肥、增施磷肥、看苗施氮肥、分次追肥。基肥宜用厩肥，一般每公顷施用7 500~11 250 kg，在基肥中加入磷肥效果更好。苗期施少量速效氮肥，可促进幼苗发育、根瘤形成和分枝。磷、钾肥除一部分作基肥外，在始花和结荚期分次追施，有利于壮秆、抗倒、促进根瘤的固氮作用。蚕豆耐湿性差，要注意开沟排水。花荚期是蚕豆的需水临界期，遇旱应灌水。
4．病虫防治 蚕豆的病害主要有锈病、褐斑病、赤斑病、立枯病，除采用农业防治及选用抗病品种外，初病时喷施多菌灵、粉锈宁或代森锌也有效果。虫害主要有蚕豆蟓和蚜虫，蚕豆蟓可用敌百虫防治，蚜虫可用乐果或杀螟松防治。
5．收获 采收青豆用作蔬菜者，以豆荚肥大而籽粒明显鼓出时为宜。干豆的收获适期为叶片凋落、中下部豆荚变黑、干燥、充分成熟时一次收获。贮藏的蚕豆含水量须在15%以下。
（三）豌豆
1．整地 播前进行深耕细整，使土层疏松深厚。在多雨地区，应深沟高畦，排水良好。
2．播种 南方地区秋播豌豆一般在10~11月播种。播前进行种子处理，筛选或盐水选种，最好接种根瘤菌。播种方式可采用条播或穴播，蔓生种和直立种条播的行距分别为50~70 cm和30 cm，穴播的穴距分别为30 cm和20~30 cm，每穴播种子2~4粒，播种深度5 cm左右。
3．肥水管理 施肥应以有机肥为主，重施磷钾肥。一般基肥每公顷施用腐熟农家肥30 000~60000 kg、过磷酸钙300~450 kg，钾肥105~150 kg。苗期可施用少量速效氮肥，以诱发根瘤菌的生长和繁殖。在开花结荚期喷施磷钾肥和硼、钼等微量元素肥料增产效果显著。
豌豆生育期间要有充足的水分供应，尤其开花结荚期需水较多。豌豆也不耐涝，在多雨地区和多雨年份必须及时排水防涝。
4．病虫防治 豌豆常见病害有锈病、褐斑病、白涩病等，主要虫害有豌豆蟓、蚜虫。应实行综合防治。
5．收获 食嫩荚，于开花后12~15 d豆荚充分长大而豆粒尚未发育时采收，分3~4次收完；剥食豆粒，在谢花后15~18 d豆粒明显鼓起但种皮还未变硬时采收，分2~3次收完；采收干豆粒，于开花后40~50 d，下部两层豆荚干黄，茎叶变黄，豆荚多数变白时收获。
（四）小豆
1．整地 精细整地的基本要求为：下层土壤比较沉实，结构良好，毛管水能源源上升；上层土壤平整疏松，保持土壤适宜湿度和良好的通气状况。为此，播前要求深耕20 cm左右。
2．播种 播前进行种子处理，包括晒种、精选、药剂拌种或浸种等。实践证明，用钼酸铵、硼砂拌种或浸种有明显的增产作用，如果加上农药还有防治地下害虫和蚜虫的效果。南方地区小豆一般为夏播，6~7月播种。播种量每公顷 30~45 kg。播种方法有条播、点播等，行距30 cm，株距15 cm，播种深度3~5 cm。
3．肥水管理 施肥原则是重施基肥和磷肥、巧施氮肥、适施钾肥和钼肥。基肥以农家肥为主，每公顷施用15 000 kg左右；全部磷肥、钾肥和1/3的氮肥作种肥沟施，种、肥隔离；在开花初期追施2/3的氮肥，开沟施入，及时覆土。
4．病虫防治 小豆的主要病害有病毒病、锈病、叶斑病、枯萎病等；主要虫害有蚜虫、卷叶螟、豆荚螟、地老虎等。防治需对症下药。
5．收获 小豆上下部荚果成熟不一致，当基部荚果呈黑色、全株2/3的角果变黄时，为适宜的收获期。小豆籽粒贮藏时，含水量必须控制在13%以下。
（五）豇豆
1．整地 豇豆是深根作物，支根多，宜深耕20~25 cm，并精细整地。
2．播种 当5 cm土层温度稳定在10℃以上时，即可播种。南方适播期较长，春、夏、秋三季均可栽培。播种方式有条播和穴播。蔓生品种行距66~70 cm，株距20~25 cm，每穴4~5粒，留苗2~3株；矮生品种，行距50~60 cm，株距25~30 cm。播深4~5 cm。
3．肥水管理 结合深耕施用基肥，每公顷施用农家肥30 000~45 000 kg。由于豇豆在开花结荚前根瘤少，固氮能力弱，且对磷钾肥敏感，故须苗期追肥，每公顷追施尿素37.5~75 kg，过磷酸钙150~225 kg，氯化钾30~45 kg。花期追肥增产显著，可每公顷追尿素75~150 kg。另外，花荚期还可叶面追肥。
豇豆孕蕾至开花期是需水临界期，籽粒膨胀灌浆期对水分也较敏感，遇旱需灌溉。豇豆怕涝，应注意雨后及时排水。
4．病虫防治 豇豆的主要病害有锈病、病毒病，虫害主要有豇豆荚螟、四纹豆蟓等，应注意防治。
5．收获 豇豆生长期长，又大都具无限结荚习性，开花、结荚、成熟很不一致，一般需分期收获。对结荚集中、成熟一致的品种，可一次收获。
（六）饭豆
1．整地 饭豆根系较弱，需在适当深耕（20~25 cm）的基础上精细整地，要求耕层疏松，表层细碎。
2．播种 在南方，饭豆多为夏播，适宜播种期为6~7月。点播、条播均可，行距30 cm，株距15 cm，播深4~5 cm。
3．施肥 饭豆生育期较短，应早施肥料，并以基肥为主。每公顷施用农家肥30 000~45 000 kg。苗期追施少量氮肥，每公顷追施尿素37.5~75 kg。生育中后期多施磷钾肥，每公顷追施过磷酸钙150~225 kg，氯化钾75~112.5 kg。也可叶面追施磷酸二氢钾。
4．摘心 在雨水较多、氮肥过量和播种过早的情况下，易发生徒长，摘心可控制徒长，促进生殖生长，增加结荚数。
5．收获 整个植株上荚果成熟不整齐，一般应分期收获。若采用一次性收获，应在全株1/3荚果变成灰黄色时进行。
第三节 小宗薯蓣类作物
一、木薯
（一）概述
木薯，又称树木薯、树番薯，原产南美洲，16世纪传入非洲，18世纪传入亚洲。木薯是世界三大薯类作物之一（马铃薯、甘薯、木薯），2007年全世界种植面积为1 866.5万hm2，其中，非洲约占2/3，亚洲约占1/5；木薯种植国家达100多个，主产国有尼日利亚、巴西、刚果、印度尼西亚、泰国、莫桑比克等。
2我国于19世纪20年代引种木薯，2007年种植面积为26.9万hm（FAO资料），以广西、
广东、海南、福建、台湾、云南等省区种植较多，贵州、四川、湖南、江西、浙江等省也有栽培。
木薯用途广，营养价值较高。新鲜块根可以食用、制造淀粉，淀粉渣可以作饲料或酿酒，叶片富含蛋白质、脂肪及多种维生素，是良好的饲料；茎可作燃料和造纸；块根的汁液经浓缩后可制成著名的卡特拉，是肉类长期保存的防腐剂。但木薯整株含氰酸，有毒，鲜薯经浸水、干燥等脱毒处理后方可食用或饲用。
（二）特征特性
1．形态特征 木薯属大戟科木薯属，学名为Manihot esculenta Crantz.，其形态特征如
图14-5。
（1）根 包括须根和粗根，均着生于种茎上。须根大多20~38条，长30 cm左右，不能形成块根。粗根由种茎形成层发育而成，其伸长膨大即成块根。块根圆筒形，顶端尖细，长可达1 m，直径一般为6~7 cm，粗大的可达15 cm。块根表皮颜色有淡黄、紫、红、白等，因品种而异。块根有分枝能力，大薯可生小薯，但表面无潜伏芽，不能用于繁殖。
（2）茎 木质，直立，基部圆形，上部多角形，高1~3 m，青色、青紫色或青白色。表面平滑多蜡粉，茎有分枝或无分枝。叶片脱落后，茎上留有凸出的痕迹，而形成无隔膜的茎节，芽生于茎节上方。各茎节皆有芽，故全茎均可用作繁殖种茎。茎节上芽的萌发率一般为30%左右，以基部、中部的较高，梢部较低。
（3）叶 为掌状复叶，互生，有小叶3~9片。小叶细长，矛头状，叶脉羽状。叶片绿色，被有白色茸毛。叶柄细长，圆筒形，基部两侧各有托叶1片。
（4）花 为穗状花序。花单性，雌雄花同生于一个花序上，雌花在下，雄花在上。雌花紫红色，雄花黄白色，是异花授粉作物。木薯仅在广东、海南岛等地开花，北移时大多不能开花。
（5）果实 为蒴果，棱形多面状。种子猪腰形，种皮坚硬，灰白色，杂有黑斑，千粒重53~74 g，发芽率极低，生产上不作种用。
图14-5 木薯
2．生物学特性
（1）喜温、喜光 在高温、高湿、日照充足、无霜期长的地区，最适宜种植。一般情况下，温度越高，无霜期越长，产量越高。在无霜期210 d以上，年平均温度16℃以上的地区均可栽培。
（2）喜湿耐旱 木薯叶片遇干旱时发生收缩减少蒸腾量，因此极耐旱，年降雨量350~600 mm即可满足其正常生长。但湿润条件对木薯生长有利，长期干旱常使木薯块根木质化，纤维增加，淀粉减少。
（3）对土壤适应性强 木薯对土壤要求不严，在瘠薄砂土或粘土上均可栽培。但以土层深厚、疏松、排水良好的砂质土壤较为理想。木薯既耐酸又耐碱，可作为丘陵红壤地和盐碱地的先锋作物。
（三）关键栽培技术
1．整地 木薯是块根作物，也是深耕作物，要求深耕25 cm以上并精细整地。土层松厚、排水良好的壤土，可采用平作。若土层浅薄粘重、排水不良，应开沟作畦；在山岭或坡度较大的坡耕地上种木薯，为保持水土，防止冲刷，以等高作畦1 m宽左右为宜。
2．繁殖与栽种 木薯用茎繁殖，应选择植株下段组织比较成熟的主茎作种。嫩种茎播后易干枯腐烂。种用茎冬贮要防寒，应置于温暖房中或地窖内过冬，并覆盖草木灰，保持干燥。当春季温度达到15℃以上时即可种植。扦插育苗时，把种茎切成10~13 cm长、带有3个以上芽的茎段，切口要平滑，呈斜面，现切现种。放种时，务使芽在侧面，
以便向上发芽，
向下长根。放种后覆土1.5 cm左右。苗高7~10 cm时即可移栽。直播木薯可直插或斜插，种茎入土深度以3/4为宜，使2~4个芽眼露出土面。垄作土层深厚的，以直插为好，根系发展平均，能四周结薯；土层浅的以斜插为好。
木薯种植前采用环状剥皮，可促进发芽，提高出苗率。种茎上每隔10 cm左右，环状剥去3 mm左右宽的皮，使茎中的养分不向顶部集中，能均匀供给各节幼芽。
木薯的栽培密度，一般肥地每公顷 9 000~12 000株，瘠薄地13 500~18 000株。植株高大分枝多的品种宜稀，植株矮小分枝少的品种可密些。
3．施肥 木薯需钾最多，氮次之，需磷最少，氮、磷、钾比例约为5:1:8。木薯施肥原则是：施足基肥，分期追肥，多施钾肥。基肥于栽植前穴施或开沟条施，每公顷施用厩肥15 000 kg，草木灰15 000 kg；瘠薄地和缺磷土壤再施用硫酸铵150 kg和过磷酸钙112.5 kg。当木薯出苗后30 d，块根开始形成，苗高约25 cm时，每公顷施稀薄人粪尿4 500~7 500 kg。此后对肥料要求增多，应每30 d追施一次氮、钾肥，共追2~3次。
4．病虫防治 木薯常见的病害有灰霉病和角斑病；主要虫害是金针虫、白蚁和蝼蛄，应采用综合措施防除。
5．收获与调制 当木薯植株下部叶黄萎脱落，茎呈褐色，茎梢干萎，薯块表皮易裂开时，即可进行收获。木薯块根含有氰酸，生食会中毒，严重时可致命，同时不耐贮藏，必须及时加以调制。一般在食前剥去皮层（绝大部分毒素积累于此），切成薄片，在水中浸泡半日，再煮沸1~2 h，将氰酸除去，然后食用。磨粉时，浸水数小时，然后磨成粉浆，清洗沉淀，晒干即得木薯粉。木薯的鲜叶和嫩茎作饲料时，必须经过煮沸。
二、山药
（一）概述
山药，又称薯蓣、怀山药、山薯、白苕、大薯等。原产于亚洲热带地区，现主要分布于非洲，2007年全世界种植面积为463.9万hm2。我国以河南、山西、陕西、河北等省栽培面积较大，其它省区也有零星栽培。
山药块根富含淀粉和可溶性糖，可用作粮食或蔬菜，也可制造淀粉或药用。其茎蔓叶腋所生的球块（零余子）也可食用或作饲料；茎叶是良好的家畜饲料。山药块根的产量潜力高，零星单株种植时，每株可收块根3 kg，高的可达15 kg以上。
（二）特征特性
1．形态特征 山药属薯蓣科薯蓣属，一年生或多年生，学名为Dioscorea sp.，其形态特征如图14-6。
（1）根 有须根和贮藏根（块根），须根大多在表土层，贮藏根深入土中。块根表面粗糙，密生须根，皮薄，肉白色或淡紫色，质脆易断，断面带粘性。形状有棍棒状、块状、球状等，皮色有赤褐、黑褐、灰褐、紫红等，因品种而异。
（2）茎 细长，绿色，方形，有棱线，光滑无毛。长达3 m以上，草质藤本。
（3）叶 着生在茎蔓上，下部互生，上部对生，叶色绿或紫绿色，平滑有光泽，叶柄细长，叶片心脏形或箭头形。叶腋间发生侧枝、零余子或花轴。每一叶腋常发生1~3个零余子，但也有一些品种不发生零余子。
图14-6 山药
（4）花 单性花，偶有两性花，大多着生在叶腋间的花轴上，雌雄异株或同株。花小，有白色花瓣6片，雄花有雄蕊6枚，雌花子房发育成蒴果，但一般不结种子。
2．生物学特性
（1）喜温 块根10℃以上开始萌动，20℃左右开始生长，25~28℃最适宜。块根较耐寒，0℃时亦不致受冻。
（2）短日照促进块根形成 山药生育期长，一般180 d左右，短日照条件可以促进块根和零余子的形成，缩短生育期。
（3）耐旱怕涝 如土壤过湿，会阻碍根系向纵深生长和块根膨大，并引起锈病发生和早期落叶，从而影响产量。
（4）喜疏松深厚的土壤 土壤越深厚疏松，块根的生长期越长，产量越高。在稍粘重的土壤上，块根的生长期虽较短，但组织紧密，品质良好；在过分粘重的土壤上，生长不良。长形种在砂壤上栽培最适宜。
（三）关键栽培技术
1．繁殖方法 山药有3种繁殖方法。一是块根切块繁殖法：长形种块根任何部位都能生不定芽，可任意切成薯块繁殖，但以近顶部芽生长势较旺。块状种块根往往只有顶部才能发芽，所以应纵切，使每一种块都带顶部。每一切块重100 g左右。种薯切块后，切口涂上草木灰，在室内放置2~3 d，待切面愈合后才栽种。二是块根顶部繁殖法：长形种块根上端细而肉质粗硬的部分品质不好，不宜食用，其顶端有一顶芽，其萌发块，用作繁殖材料产量高。但每个块根只有一个顶芽，所以繁殖系数较低。三是零余子繁殖：在9~10月间采收成熟的零余子，在砂壤中过冬。翌年春，用苗床育苗，每平方米播30~40粒，覆土约3 cm，并盖一层薄草，经20~30 d出苗，后按一般措施管理。降霜后采收，仍置砂壤中过冬，春季采收，再行种植。该法繁殖系数高，但一般要2~3年才能收获大薯。
2．整地与栽种 山药根系发达，栽种前，应深耕30 cm左右，并施足基肥耙细混匀。栽植期一般在4月份，密度因品种而不同。普通小型种行距50~70 cm，株距20~25 cm；大型种行距70~85 cm，株距35~40 cm。在畦面上先开种植沟，施基肥于沟内，按一定株距将种薯横摆或斜摆于沟中，撒施草木灰，并覆土4~5 cm。
3．施肥 结合深耕，每公顷施用有机肥30 000~37 500 kg作基肥；齐苗后，施一次稀粪尿，以后每隔20~30 d施一次稀粪尿；植株现蕾时，重施1次，可用较浓的有机粪肥加适量饼肥。9月初，再施一次肥，以后停止施肥。
4．病虫防治 主要病害有病毒病、叶枯病、叶斑病、根腐病、根部线虫病等。防治方法包括合理轮作、清除田间病残体、药剂保护等。
5．收获 8~9月间，零余子成熟，可先行采收。块根于霜降至立冬间茎叶呈枯黄色时收获。在冬季不很冷的地区，块根可留在土中，随用随收。
三、魔芋
（一）概述
魔芋，又名蒟蒻、鬼芋、花梗莲、蛇玉米、蛇头草等。原产亚洲热带雨林（印度和斯里兰卡等国），目前，热带、亚热带国家已普遍栽培。魔芋属包含163个种，我国魔芋有21种，其中13种为我国特有，主要分布于南方各省山地丘陵地区。从种的分布范围看，我国的主要栽培种是花魔芋和白魔芋。
魔芋的主产品是块茎，含有丰富的葡甘聚糖，其主要用途：一是食用，可加工成魔芋豆腐、魔芋粉等各种副食品；二是药用，有化痰、健脾开胃、降血脂及消肿等功效；三是用作工业原料，可作粘合剂及毛、麻、棉纱的浆料等。
（二）特征特性
1．形态特征 魔芋属天南星科魔芋属，多年生草本，学名为Amorphophallus Blume ex Decne.，其形态特征如图14-7。
（1）根 由不定根组成，浅根系，集中在块茎肩部（因缩短块茎的节集中于此），呈水平状分布在土表下10 cm左右。
（2）茎 魔芋的地上茎直立，块茎为收获器官，成熟块茎上部为5~6节以上的缩短茎，下部主要是贮藏组织，分节不明显。块茎大小差异大，呈窝头状，随着块茎膨大，逐渐由长椭圆形变为圆球形，同时，块茎上的芽眼也随着加深。一般二年生以上才开始发生根状茎。根状茎为棒状，长约10~20 cm，分节明显，每节有芽，是翌年栽培最好的种植材料之一。
（3）叶 为大型复叶，通常一年中只发生1片叶，叶柄长40~80 cm。叶片通常三缺裂，裂片羽状分裂或二次羽状分裂，最后的小裂片略呈长圆形而尖锐，开放脉序。
（4）花 魔芋一般不开花，但在温度适宜时，则先开花后出叶。花为佛焰花序，裸花，虫媒，单性同株。花在花序轴上呈螺旋状排列，是较为原始构造的花序。
（5）果实 为浆果，椭圆形，初期为绿色，成熟时为桔红色。
2．生物学特性
（1）喜温暖 一般在年平均温度14~20℃时，地上部生长旺盛；块茎膨大最适宜温度为22~30℃；根发育最适温度为20~26℃；生长期间能耐短期35℃高温，15℃以下停止生长，地上部倒伏。
（2）喜荫 魔芋为半阴性植物，一般产地盛夏季节的光照强度都大大超过魔芋的光饱和点，应采取适当措施调节光照。
（3）喜湿润 魔芋一般以块茎或根状茎作为繁殖材料，且依靠块茎中贮藏的水分出苗。因此生长前期和块茎膨大期需要较湿润的土壤环境，生长后期要适当控制水分。
（4）需钾多 在整个生长期中，吸收钾肥最多，氮肥次之，磷肥最少，对养分的需要与马铃薯相似。
（5）喜疏松深厚的土壤 魔芋适宜于在土层深厚、质地疏松、排水透气良好、富含有机质的轻质砂壤土上生长。土壤的酸碱度以中性偏酸或微碱性为宜。
（三）关键栽培技术
1．整地 魔芋栽种前，只需带状耕翻即可，耕幅依种植方式而定。一般单行条植，耕幅40 cm，双行条植耕幅70 cm，深度为20~30 cm。
2．繁殖与栽种 魔芋一般以块茎作为繁殖材料，也可采用种子繁殖、根状茎繁殖、分球繁殖等。种芋的选择标准为“口平，窝小，碓窝状，芋头型”。为确保种芋质量，必须进行消毒处理。播种前15~20 d，将种芋置于15~20℃及75%左右的相对湿度下，在温室、温床或冷床中进行催芽。魔芋的种植时期有冬种和春种两种。冬种于11~12月挖收魔芋后立即下种，或边挖边种，种芋在地里越冬；春种，在气温回升到日平均温度15℃以上时（4~5月）进行栽种。选用250 g左右的块茎作种，以66×50 cm的行株距进行栽种。一般当种芋催芽至芽开始伸长、新根将萌发时，最适宜于栽种。栽种深度以块茎上部位于土表下3~6 cm为度，然后覆盖细土。
3．施肥与盖草 在每公顷生产块茎37 500 kg的产量水平下，需施用N 375 kg、P2O5 300 kg、K2O 450 kg。其中基肥占50%，追肥宜早，分2次，第一次占20%，第二次占30%。覆盖是魔芋栽培管理中的重要措施之一，一般每公顷盖草11 250 kg左右。
4. 病害防治 在大面积种植条件下，魔芋易发生软腐病，该病主要初侵染源为土壤和种芋，发病时往往从地下块茎开始，一般药剂的防病作用难以发挥；同时，病菌一旦侵入体内，药剂很难再起作用。因此，应采取综合措施进行防治，主要应从控制病原及其传播和侵入途径入手。播种前种芋一定要用药剂消毒；可实行遮荫处理或与高秆作物套作，为其创造阴凉环境；同时，应加强田间管理，高畦栽培，开沟排水，如发现病株应立即拔除带离田块后焚毁，并用生石灰对发病地消毒灭菌，以减少病原。
5．收获、贮藏与加工 一般在霜降前后选择晴天和土壤干燥时挖收，收后摊晾2~3 d。在冬季不太寒冷的地区，可直接将魔芋堆放在室内干燥的地面上，在地面上先铺一层干草或细土，以保持温度。堆放时，顶芽朝上，然后覆盖一层干草或细土，一般可堆放三层。
鲜魔芋不能直接食用，必须经过加工。最常见的是加工成魔芋豆腐或魔芋粉。魔芋豆腐的加工方法是：先将魔芋洗净，切成玉米大小的颗粒，再按鲜魔芋1 000 g、白碱50 g、清水4 000 g的比例磨成浆，搅拌成粥状，其干湿程度以静置后能成形、刀切能成块为宜，不合适时以增减水分调节。魔芋颗粒磨得越细，做豆腐数量越多，品质越好。一般每1 kg鲜魔芋可做豆腐4 kg。经煮熟或蒸熟后制成的豆腐宜用清水保存，天天换水，可保存半月左右。魔芋粉的加工方法：将魔芋洗净，切成条块，成串晒干或烘干后，再磨成粉。为保证质量，在磨粉前应清除霉变或黑色的魔芋条块。魔芋粉用于制成魔芋豆腐后食用，方法如下：先往魔芋粉内加水，搅拌，发胀，静置成型，煮熟或蒸熟即可。
四、芋
（一）概述
芋，别名芋头、芋艿、毛芋，学名为Clocasia escalenta Schott，属天南星科芋属，多年生宿根草本植物，通常作一年生栽培。我国栽培历史悠久，各地均有栽培，以珠江流域最多，长江流域次之，北方较少。
芋用途广泛，是一种重要的菜粮兼用作物，一般以地下块茎作粮食或蔬
菜，其叶柄、花/花茎也可作蔬菜，全株都可作饲料，也可作药。芋产量高，
品质好，耐贮藏运输，是一种重要的出口农产品。
块茎可作淀粉、酒精的生产原料，块茎中含有丰富的营养成分，蛋白质含量达9.3%，氨基酸总量达89.8mg/100g，所含氨基酸种类达17种，其中7种为人体必需氨基酸；此外，块茎中还含有19种矿质元素，如K、Ca、Si、P、Fe、Mg等，以及较多的维生素B1和B2等。
芋包含3个变种：叶用芋变种、茎用芋变种和花用芋变种，其中栽
培最多的是茎用芋，而茎用芋又可分为多子芋、多头芋和魁芋等三种类型，种植最普遍的是多子芋。
叶用芋变种（var. petiolatus） 块茎中含草酸钙较多，麻味较重，不易去除，主要利用叶和叶柄作猪饲料，如麻芋头、麻弯根等。
茎用芋变种（var. corm osus） 以食用芋的块茎为主，是栽培最多和品种最多的类型。多子芋类：子芋多，中等大小，群生，圆形或椭圆形，与母芋的连接较明显，易分离，肉质细软，滋味好；母芋纤维多，肉质粗，味不美。本类型多为早熟品种，如青芋、黄梗芋、黑梗鸭蛋芋等。多头芋类：植株较矮，最高可达50~60 cm；块茎形状不规则，母芋和子芋间的连接紧密且区别不明显，不易分离；品质细腻，味道好，但产量较低。如狗爪芋、姜巴芋、棉花芋等。魁芋类：植株高大，可达160~180 cm；母芋多为长椭圆形或圆柱形，肥大，子芋较少，中等大小，以食母芋为主；肉质细软，富含淀粉，味道很好。本类型大多为晚熟品种，如大紫芋、香芋、槟榔芋等。
花用芋变种（var. inf lorescens）：为我国云南特有种，以采收花/花序为主，块茎含纤维多，麻口，一般不食用，子芋与多子芋类相似，但子芋数量明显少。如开花芋和甜弯根等。 （二）分类
（三）茎用芋的关键栽培技术
1．土壤选择与整地 宜选肥沃、土层深厚、保水保肥力强、灌排条件良好的壤土或砂壤土。芋特别忌连作，连作1年就会使产量损失20%~30%，故应实行3 年以上的轮作。芋根系分布较深，移植前土壤耕深须达30 cm以上。结合整地穴施或沟施优质堆肥 75 000 kg/hm2或腐熟粪肥30000~37500 kg/hm2做基肥。
2．播种(移栽) 选择粗壮饱满、形状完整、无病虫害、无机械损伤、顶芽充实的球茎作种芋。单个种芋要求在100 g 左右，一般种芋越大，幼苗越粗壮，产量也越高。芋以直播为宜，也可进行育苗移栽。一般密度为30 000~60 000株/hm2。多子芋的密度宜，而槟榔芋的密度宜小。芋定植时应适当深栽，以利培土和球茎生长。
3．中耕培土 苗期浅中耕1次。一般在地上部迅速生长、母芋开始膨大、子芋和孙芋开始形成时开始结合中耕、除草、追肥进行培土，一般需培土2~3次，培土厚度15~20 cm。培土能促进不定根的大量发生，增强抗倒伏能力，同时，多子芋的子芋顶芽易萌发出土，可结合中耕将长出地面的子芽铲除，并培土掩埋。
4．肥水管理 结合培土追肥 3~4次。第1次在第2片真叶展开时，施复合肥300 kg/hm2；第二次在株高50 cm，约4片真叶时，重施饼肥750~1 200 kg/hm2和复合肥300~375 kg/hm2；在封行前进行第3次追肥，施复合肥300~375 kg/hm2。芋喜湿，忌干旱。苗期维持土壤湿润即可，严防田间积水；地上部分生长盛期及球茎膨大盛期需充足水分，如遇干旱要及时灌水；生长后期，维持土壤不干为度。
5．病虫防治 芋的主要病虫害有软腐病、疫病、污斑病、干腐病、病毒病、细菌性斑点病、斜纹夜蛾、朱砂叶螨、红蜘蛛等。须采用农业防治和化学防治相结合的方法进行病虫防治：实行3~4年轮作；选用抗病品种；选用无病球茎作种茎；发病期间尽量减少叶片的机械损伤；芋田要通气透光；防止过干过湿；必要时采用化学药剂进行防治。
6．收获 芋的采收期受品种、市场需求等因素的影响。嫩芋或早熟芋7~9
月采收，老
熟芋（留种田）10月中下旬至霜降前采收，此时芋叶变黄衰败，根系枯萎，球茎已充分成熟，也可通过培土延迟至次年4月采收。采收前1周从叶柄基部6~10 cm处割去地上部，待伤口干燥愈合后选晴天采收。采收时整株挖起，晾干表面水分，清除残叶和须根，晾晒1~2 d 后放室内通风处保存。
思考题
1. 根据高粱的主要生物学特性，分析其栽培技术要点。
2. 根据荞麦的主要特性，分析发展荞麦生产的意义及其栽培技术要点。
3. 根据谷子的主要生物学特性，分析其栽培技术要点。
4. 比较各种豆类小杂粮作物的主要生物学特性和关键栽培技术的异同。
5. 比较木薯和山药的繁殖特性及其育苗技术。
6. 根据魔芋块茎的生物学特性，叙述魔芋的粗加工技术。
7. 比较芋三个变种的主要特性及其用途。
主要参考文献
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3. 郑卓杰,宗绪晓,刘芳玉. 食用豆类栽培技术问答. 北京: 中国农业出版社,1998
4. 农业大词典编辑委员会. 农业大词典. 北京: 中国农业出版社,1998
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6. 黄长玲,孙群,陈学君. 玉米小麦谷子杂种优势. 北京: 中国农业科学技术出版社,2005
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8. 韦本辉. 中国木薯栽培技术与产业发展. 北京: 中国农业出版社,2008
9. 王崇义,曹广才. 北方旱地主要粮食作物优良品种. 北京: 中国农业科技出版社,1997