“沁州黃”谷子質(zhì)量安全控制技術(shù)

楊燕強(qiáng)，張鑫鑫，花 錦

(太原海關(guān)技術(shù)中心，山西 太原 030024)

0 引言

“沁州黃”谷子，原產(chǎn)于沁縣次村鄉(xiāng)潭山一帶，至今已有5 000年的種植歷史，因其獨(dú)特的種植環(huán)境和氣候，其脫皮后所產(chǎn)小米顆粒小、色金黃，具有豐富的營養(yǎng)成分和食用價(jià)值，其所含的胡蘿卜素比一般的糧谷含量要高，所含色氨酸可有效調(diào)節(jié)人體睡眠，富含大量人們必需氨基酸和不飽和脂肪酸，常食此米可治療脾胃虛弱、反胃嘔吐、腹瀉等，還具有養(yǎng)陰、壯陽、清熱、利尿等功能，對(duì)高血壓、皮膚病、炎癥均有一定的預(yù)防和抑制作用。隨著人們生活飲食結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，“沁州黃”谷子所產(chǎn)小米已成為人們餐桌上必不可少的雜糧膳食[1-2]。近幾年，隨著農(nóng)產(chǎn)品出口形勢的向好，其出口量也在日益增長，如何從種植栽培技術(shù)方面對(duì)“沁州黃”谷子的產(chǎn)品質(zhì)量、植物檢疫、衛(wèi)生檢疫、病蟲害防治進(jìn)行控制，從而滿足國際相關(guān)要求方面的研究相對(duì)較少，本研究通過開展“沁州黃”谷子質(zhì)量控制技術(shù)研究，旨在提供“沁州黃”谷子規(guī)范化種植栽培技術(shù)，為發(fā)揮其特殊生長優(yōu)勢，提升品質(zhì)水平，提高國際市場競爭力，促進(jìn)特色農(nóng)產(chǎn)品健康發(fā)展都有著重要的意義[3]。

1 環(huán)境條件控制

1.1 基地選擇

“沁州黃”谷子是一個(gè)特殊品種，與一般作物宜種在肥沃土地不同，自古以來一直生長在含碎料漿石，同時(shí)富含深褐色黏性土壤的山坡上，所選種植基地要求地勢高、通風(fēng)透光條件好，同時(shí)海拔高度在1 000 m以上，且陽光充足，肥力中等或偏下的嶺地或二階地，土質(zhì)以紅土或紅黃粘土的中性或微堿性為宜[4]。其不同pH值土壤的環(huán)境質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示。

表1 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值Tab.1 Standard values of soil environmental quality

1.2 輪作倒茬

谷子屬于小粒半密植性作物，不易重茬且忌連作，連作易造成病害嚴(yán)重、雜草叢生和土壤營養(yǎng)成分的消耗，因此須執(zhí)行2～3年以上輪作，前茬主要以豆類、馬鈴薯等薯類和小麥為宜，其次是玉米，禁止前茬是高粱，可有效保證土壤肥力，提高谷子產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。“沁州黃”谷一般選擇大豆-馬鈴薯-谷子的3年輪作方式進(jìn)行。

1.3 播前整地

谷子作物粒小，必須淺播，播前精細(xì)整地是保證苗全苗壯的重要前提，也是谷子增產(chǎn)的基礎(chǔ)。一般選擇秋季深耕，不僅可以熟化土壤，還可以改良土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)保水能力，加深耕層，還利于谷子根系下扎，使植株生長健壯，從而提高產(chǎn)量[6]。由于“沁州黃”谷子是旱地種植，一般要在春季土壤剛解凍時(shí)進(jìn)行整地，重點(diǎn)做好耙耱、淺犁、鎮(zhèn)壓和保墑工作，從而保證谷子發(fā)芽出苗所需的水分，秋耕一般25～30 cm以上，同時(shí)一次施入基肥[7]。

1.4 施肥管理

“沁州黃”谷子的特色為特殊自然環(huán)境培育而成，長久以來在耕種時(shí)既不能施磷肥，又不能施氮肥，否則就會(huì)減產(chǎn)，但由于近年來的大面積種植，造成土壤肥力有所下降，結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行基地培育時(shí)，堅(jiān)持以“谷子專用肥為主，有機(jī)農(nóng)家肥為輔”的原則，通過增施有機(jī)質(zhì)肥料提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，即在施用農(nóng)家肥的基礎(chǔ)上，再施谷子專用肥，同時(shí)禁止施用硝酸類復(fù)合肥。通過合理施用化肥，有效提高土壤肥力[8]。

2 種子選擇及處理

2.1 種子選擇

種子選擇是培育優(yōu)質(zhì)糧谷的重要環(huán)節(jié)[9]。為了進(jìn)一步解決谷子傳統(tǒng)種植所面臨的人工除草和人工間苗技術(shù)難題，同時(shí)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，增加谷子產(chǎn)量和農(nóng)民收入，國內(nèi)外專家在谷子育種工作方面已做了大量研究[10-12]?！扒咧蔹S”選用公司統(tǒng)一提供的優(yōu)質(zhì)谷種“沁黃2號(hào)”。

“沁黃2號(hào)”是科研人員采用“南種北引”的方法，在多個(gè)地方進(jìn)行異地育種，引入“全國四大名米”中的3個(gè)進(jìn)行對(duì)比，與其他優(yōu)良品種進(jìn)行正反雜交試驗(yàn)，層層的篩選與栽培試驗(yàn)，采用等離子處理、電子輔食、轱60、雜交法、系統(tǒng)選育等方法，經(jīng)過長達(dá)6年時(shí)間成功選育出的。該品種生育期短，為112 d(出苗—成熟)，在小滿后一星期播種為宜，對(duì)氣候、海拔、土質(zhì)的要求嚴(yán)格，絕對(duì)不能在陰暗潮濕、通風(fēng)透光差的河灣地、溝凹地種植。經(jīng)檢測研究，該品種所產(chǎn)小米硒元素含量高出原沁州黃小米10倍[13-14]。

2.2 種子處理

種子處理是植物病蟲害預(yù)防中比較經(jīng)濟(jì)有效的方法，通過使用生物、物理、化學(xué)因子和技術(shù)來保護(hù)種子和作物，控制病蟲危害，確保作物正常生長，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[15]?！扒咧蔹S”小米在播種前進(jìn)行的種子處理方法有曬種、選種、拌種和種子包衣等。

2.2.1 曬種

對(duì)所選種子進(jìn)行曝曬，可增強(qiáng)谷胚活力，消滅病蟲害，提高出芽率。播前3～7 d，選擇晴天將種子攤放在合適的曬谷場上，中午時(shí)段連續(xù)翻曬2～3 d，曬谷時(shí)攤開厚度為2～3 cm即可。

2.2.2 精選種子

為保證谷子質(zhì)量，要對(duì)曬過后的種子進(jìn)行精選，采用篩選、簸選、水選等方式將混在種子中的雜質(zhì)、秕籽、瘦粒、塵土等除去。“沁黃2號(hào)”種子一般采用水選方式，將精選后的種子放在濃度為10%～15%的鹽水中，撈出上面漂浮的秕谷、草籽和雜質(zhì)，再撈出下沉種子晾干待用。

2.2.3 拌種

由于谷物作物在生長過程會(huì)受土壤溫度、濕度、環(huán)境氣候、自然生態(tài)及遺傳因素等影響引起白發(fā)病、黑穗病等，谷物在種子處理時(shí)需進(jìn)行藥物拌種，使用72%的甲霜靈拌種劑按種子質(zhì)量0.3%～0.5%直接拌種或者加水濕拌種，可有效防治谷子白發(fā)??；使用25%的三唑酮或50%多菌靈按種子質(zhì)量0.2%～0.3%進(jìn)行可濕性拌種，可有效防治谷子黑穗病。

2.2.4 種子包衣

所謂種子包衣是采取機(jī)械或手工方法，按一定比例將含有殺蟲劑、殺菌劑、復(fù)合肥料、微量元素、植物生長調(diào)節(jié)劑、緩釋劑和成膜劑等多種成分的種衣劑均勻包覆在種子表面，形成一層光滑、牢固的藥膜[16]。種子包衣在綜合防治病蟲害方面明顯優(yōu)于普通拌種，主要因其藥效期長、藥膜不易脫落、不產(chǎn)生藥害優(yōu)點(diǎn)，“沁黃2號(hào)”采用種子包衣和藥物拌種相結(jié)合的方式進(jìn)行種子處理。

3 播種

3.1 地塊管理

良好的土壤種植環(huán)境可獲得谷子品質(zhì)和產(chǎn)量的雙豐收。一般谷子種植均選擇土地比較疏松，排水系統(tǒng)良好且地勢比較高的土地來進(jìn)行種植。播種前一定要對(duì)土壤進(jìn)行耕翻，可有效清除殘留在田地間的雜草和農(nóng)作物殘留的根部[17]。“沁州黃”谷子種植地塊一般要在早春進(jìn)行頂凌、耙耢、鎮(zhèn)壓，防止土壤水分蒸發(fā)；秋季進(jìn)行整地、深耕，尤其是輪作收獲后要及時(shí)滅茬，及時(shí)深耕，改善田間土壤理化性狀，加厚熟化土層，增加土壤蓄水保水、容肥保肥能力；深耕過程及時(shí)增加有機(jī)肥，有效消滅土壤中危害農(nóng)作物的病菌與害蟲。

3.2 適時(shí)播種

谷子的營養(yǎng)價(jià)值很高，播種期的選擇，對(duì)谷子生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)影響很大。過早或過晚播種，都不利于谷子的正常生育。播種過早，受低溫的影響，種子在土壤中停留的時(shí)間長，吸水后不發(fā)芽容易感染病害。播種過晚：一是春風(fēng)大，氣溫高，水分蒸發(fā)量大，土壤干旱，抓不住全苗；二是出苗晚，生育時(shí)間不夠，貪青晚熟，秕谷多，產(chǎn)量低?！扒咧蔹S”谷子播種時(shí)間一般在小滿前后一星期(即5月21日左右)，如屬于沁縣特有的紅土地其土壤堿性大，可根據(jù)墑情適當(dāng)早播。

3.3 播量和播深

一般情況下，谷子播種量控制在7.5 kg/hm2左右，可根據(jù)種子發(fā)芽率、播前整地質(zhì)量、地下害蟲危害情況等來調(diào)整播種量。對(duì)于土壤黏重、整地質(zhì)量差、春旱嚴(yán)重的地塊，播量應(yīng)控制在11.25～15.00 kg/hm2，播種深度為3～5 cm，播后及時(shí)鎮(zhèn)壓，旱坡地連壓2～3遍，底墑不足的要造墑播種?！扒咧蔹S”谷子根據(jù)其土壤情況機(jī)播的播量在4.50～5.25 kg/hm2，蓄力播的播量在6.00～7.50 kg/hm2。播種深度一般為4.95 cm左右，最多不超過6 cm。

4 田間管理

4.1 合理密植

谷子合理密植與品種特性、氣候條件、土壤肥力、播種早晚和留苗方式等因素有關(guān)。一般來說，晚熟品種生育期長，莖葉茂盛，需要較大的營養(yǎng)面積，留苗密度適當(dāng)減??；早熟品種生育期短，植株較矮，需要營養(yǎng)面積小，留苗密度應(yīng)適當(dāng)增大。分蘗強(qiáng)的品種留苗密度適當(dāng)減?。环痔Y弱的應(yīng)適當(dāng)增大。春谷品種留苗密度適當(dāng)減小，夏谷品種留苗密度適當(dāng)增大。土壤肥力較高、水肥充足的條件下，留苗密度適當(dāng)增大；干旱瘠薄地留苗密度應(yīng)適當(dāng)減小[18]?！扒咧蔹S”谷子在種植時(shí)，如土壤肥力中等、土質(zhì)好、通風(fēng)透光的地塊留苗42萬～45萬株/hm2；土壤肥力偏下，土質(zhì)為白土、沙土的地塊留苗37.5萬株/hm2左右。采用寬壟密植方式種植，平均行距為40～45 cm，跦距為5～7 cm，可有效增強(qiáng)種子的頂土能力，促進(jìn)出苗，出苗后通風(fēng)透光好，作物光合作用強(qiáng)，病蟲害發(fā)生率也較低。

4.2 間苗灌水

谷子苗期的生長中心是根系的建成，田間管理主要是控制地上部生長，促進(jìn)根系發(fā)育。如果局部密度稍高，需在4～5葉期進(jìn)行間苗[19]?！扒咧蔹S”谷子因自古生長在貧瘠干旱的山嶺上，其苗期耐旱性較強(qiáng)，能忍耐暫時(shí)的嚴(yán)重干旱。除非特別干旱，一般不需要澆水，同時(shí)出苗以后適當(dāng)干旱有利于蹲苗。谷子在3葉期需拿住苗疏一次苗，拔節(jié)以后需水增多，對(duì)干旱反應(yīng)比較強(qiáng)烈，要及時(shí)進(jìn)行灌水。谷子的灌溉，除了播前灌水以外，主要是指中后期的灌水。

4.3 中耕除草

谷田中的雜草，對(duì)谷子生長的危害性較大，雜草與谷子爭奪水分、養(yǎng)分、陽光，嚴(yán)重影響谷子生長發(fā)育，降低谷子品質(zhì)和產(chǎn)量，而且病蟲害常寄生在雜草上，消滅田間雜草是減少土壤中的水分、養(yǎng)分流失，提高谷子產(chǎn)量、質(zhì)量的重要措施?！扒咧蔹S”谷屬中耕作物，結(jié)合第1次間苗進(jìn)行第1次除草、松土、圍苗，第2次中耕除草于撥節(jié)后開始放大葉時(shí)進(jìn)行，第3次中耕除草于孕穗后期進(jìn)行，此時(shí)應(yīng)淺鋤、不傷根，只除草、松土、保墑。

4.4 授粉追肥

谷子在抽穗時(shí)，開始開花自然授粉，此時(shí)溫度要控制在25～30 ℃，需水量也增多，因恰逢七八月雨季，雨水充足，還需做好土壤的排水工作。同時(shí)谷子開花期，保證充足的光照后，需施加專用肥，有效促進(jìn)谷子的抽穗，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的增加，但對(duì)于氮肥施加要有效控制，避免出現(xiàn)谷子徙長現(xiàn)象，或濃度過高燒根現(xiàn)象?！扒咧蔹S”谷子還要求開花授粉期濕度達(dá)80%～90%，開花灌漿期處于雨水減少期，日照相對(duì)增多，晝夜溫差較大，非常有利于開花授粉和干物質(zhì)累積，可保證谷子飽滿產(chǎn)量較高。

4.5 病蟲害預(yù)防

谷子病害主要有谷子銹病、谷瘟病、白發(fā)病、黑穗病、線蟲病、病毒病(紅葉病、粗縮病)、紋枯病、褐條病等；主要蟲害有玉米螟、粟灰螟、粟芒蠅、粟跳甲、粟葉甲、粟鱗斑葉甲、紅蜘蛛、粘蟲、雙斑長跗螢葉甲、地下害蟲(螻蛄)等[20]。病蟲害嚴(yán)重影響谷子生長過程，不僅很大程度上造成谷子減產(chǎn)，還會(huì)造成谷子品質(zhì)嚴(yán)重受損，因此，谷子病蟲害防治工作必須引起重視。“沁州黃”谷生產(chǎn)過程中重點(diǎn)進(jìn)行以下3種病蟲害的防治。

4.5.1 鉆心蟲

谷子鉆心蟲也就是粟灰螟，是以幼蟲鉆蛀谷子莖基部，苗期可造成枯心苗，拔節(jié)后危害使谷子倒折、造成癟穗和秕粒，一般在谷子拔節(jié)就可見到被害株，七月下旬達(dá)到盛期?！扒咧蔹S”谷子在田間管理期間，當(dāng)谷子3～5葉，株高10～15 cm時(shí)進(jìn)行。間苗時(shí)要及時(shí)拔除枯心苗，減少病蟲擴(kuò)散，同時(shí)及時(shí)噴施辛硫磷或高效氯氰菊酯防治蟲害，間隔7～10 d進(jìn)行第2次噴施。

4.5.2 白發(fā)病

谷子白發(fā)病又叫看谷老、刺猬頭，是一種真菌病害。病原菌以卵孢子混雜在糞肥、土壤中或黏附在種子表面越冬，谷子染病后，從幼苗到成熟期表現(xiàn)出不同的癥狀。病株后期組織破裂，卵孢子又在土壤、病殘?bào)w、糞肥種子上越冬，完成侵染循環(huán)。其表現(xiàn)癥狀為芽死、灰背、白尖、槍桿、白發(fā)、刺猬頭，“沁州黃”谷采取輪作倒茬和種子藥劑包衣作為預(yù)防谷子白發(fā)病最直接、經(jīng)濟(jì)、有效的方法，在病株卵孢子未散落前及時(shí)拔除并帶出地外集中深埋。一旦發(fā)現(xiàn)以上癥狀，要及時(shí)用多菌靈(百菌清)進(jìn)行葉面噴施。

4.5.3 谷瘟病

谷瘟病又名粟瘟病，是由灰梨孢菌引起的，谷瘟病在谷子各生育階段都可發(fā)病，分別引起苗瘟、葉瘟、節(jié)瘟、穗頸瘟和谷粒瘟。癥狀發(fā)生在葉片、葉鞘、莖節(jié)、穗項(xiàng)及穗軸上，病班擴(kuò)大后可環(huán)繞一周，使之枯死，致使小穗枯白，嚴(yán)重時(shí)全穗或半穗枯死?！扒咧蔹S”谷一般采用甲基托布津或甲基硫菌靈進(jìn)行葉面噴施，防治葉瘟在始發(fā)期噴藥，防治穗頸瘟在始穗期和齊穗期各噴藥一次。

5 適時(shí)收獲

谷子收獲過早或過晚都會(huì)影響產(chǎn)量和品質(zhì)。谷子開花時(shí)間長，同一個(gè)穗上開花時(shí)間相差10 d左右，成熟期不一致，收獲過早籽粒尚未成熟，不但產(chǎn)量低而且品質(zhì)差，收獲過晚則易脫落減產(chǎn)。一般以蠟熟末期或完熟初期，即潁殼變黃，谷穗斷青，籽粒變硬時(shí)收獲[21]。“沁州黃”谷子收割的標(biāo)志性特征：穗中下部籽粒穎殼已具有本品種固有的色澤，籽粒背面潁殼呈現(xiàn)灰白色，即籽粒硬化或稍白，秕谷略黃，這說明全穗已成熟。收割時(shí)，不論其莖葉青黃都要開鐮收割，以防落鐮減產(chǎn)，但因谷子有后熟作用，收獲后不要立即切穗，放置3 d再行切穗，脫粒，力爭單收、單打、單保存，這樣才能保證胚乳發(fā)育完全，成熟性狀好，產(chǎn)量質(zhì)量都會(huì)提高。

6 貯藏與監(jiān)測

由于谷子的外殼比較堅(jiān)硬，成熟的谷子對(duì)病蟲害的侵染能起到很好的保護(hù)作用，果實(shí)顆粒小又易干燥，所以谷子耐貯藏，被稱為“戰(zhàn)略儲(chǔ)備作物”。然而，收貨季節(jié)經(jīng)常會(huì)遭受雨水天氣，谷子入庫時(shí)水分含量高或出現(xiàn)返潮現(xiàn)象，仍然可以出現(xiàn)發(fā)熱和發(fā)霉現(xiàn)象，如不及時(shí)處理，谷子逐漸發(fā)霉結(jié)塊，將完全失去食用價(jià)值。因此儲(chǔ)存谷子首先要對(duì)谷子本身水分、糧堆空隙、散熱條件等進(jìn)行綜合考察，保證谷子含水量低于10%。糧堆空隙合理、散熱條件較好，可使谷子呼吸能力減弱，消耗的養(yǎng)分也相對(duì)較少，谷子也不會(huì)發(fā)生變化[22]。其次，要保證避免陽面貯藏室的太陽直射，避免遭受害蟲或老鼠、鳥類侵襲等?！扒咧蔹S”谷子在收獲后一般按照國家標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求進(jìn)行精選，合格后儲(chǔ)藏于清潔、干燥、防雨、防潮、防蟲、防鼠、無異味的恒溫庫內(nèi)，并定期進(jìn)行溫濕度監(jiān)測。

7 結(jié)束語

谷類作為中國人的傳統(tǒng)飲食，幾千年一直是老百姓餐桌上不可或缺的營養(yǎng)膳食，“沁州黃”谷子作為山西省重點(diǎn)支持發(fā)展的特色農(nóng)產(chǎn)品，近幾年出口勢頭明顯向好，如何在充分發(fā)揮特色產(chǎn)品種植環(huán)境優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)種植、合理施肥、保障質(zhì)量安全、提高谷子產(chǎn)量與品質(zhì)的研究尤為重要。上述研究表明，在沁州黃現(xiàn)有“公司+合作社+基地+農(nóng)戶”的經(jīng)營機(jī)制下，采用3年輪作方式，地邊除草，熏土漚肥，中耕除草，秋耕壯垡，糧藥間作等傳統(tǒng)農(nóng)耕制度，以及寬壟密植半精量播種、寬窄行交叉種植和滲水地膜覆蓋機(jī)械穴播等先進(jìn)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)，在病蟲害防治上實(shí)施農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治和有機(jī)農(nóng)藥防治措施，可有效保障山西名谷——“沁州黃”谷子的產(chǎn)品質(zhì)量。