农作物百科

大麦

2023-04-10

简介

禾本科大麦属作物的总称,学名Hordeum L.,一年生或越年生草本植物。属内有30多个种,其中有栽培价值的只有普通大麦种H.vulgareL. ,为二倍体,2n=2x=14,大麦通常指皮大麦,裸大麦因地区不同又有元麦、米大麦、青稞之称。世界各国的大麦主要用于畜禽饲料,约占总产的70~80%,其次是酿制啤酒。中国80年代初,在大麦消费量中用于粮食约占20%,饲料约占70%,啤酒原料和其他用途约占10%。

生产 大麦类型众多,适应性强,分布广泛。从50°S到70°N的广大地区均有栽培;在海拔4 750米的中国西藏地区也有大麦种植,这是世界粮食作物分布的最高点。1986年全世界大麦栽培面积为7 964.5万公顷,苏联种植面积最大,约占世界总面积的37.7%,其次为加拿大、美国、中国、西班牙、土耳其、摩洛哥、澳大利亚、伊朗和法国,均在200万公顷以上(见表)。

世界大麦面积和产量(1986年)

国 别 面 积
(kha)
单 产
(kg/ha)
总 产
(kt)
苏 联
加拿大
美 国
西班牙
土耳其
摩洛哥
澳大利亚
伊 朗
法 国
世界合计
30 052
4 952
4 859
4 334
3 500
2 472
2 277
2 200
2 091
79 645
1 710
3 034
2 736
1 692
2 000
1 441
1 550
1 136
4 813
2 266
51 400
15 026
13 292
7 331
7 000
3 563
3 530
2 500
100 063
180 441

注: 据联合国粮农组织(FAO)1986年生产年鉴,未包括中国。

20世纪50年代以来,世界大麦生产发展很快,其增长速度在各类作物中居首位。据1986年统计,全世界大麦,总产量18 044.1万吨,单产2 266千克/公顷。面积与总产量列小麦、水稻、玉米之后,居第四位。欧、亚两洲的种植面积与总产均占世界总计的78%,次为北美、中美洲和非洲。单位面积产量最高的是荷兰,为6 247千克/公顷,其次是比利时、津巴布韦和英国,每公顷产量均在5 000千克以上。

中国的大麦种植面积与总产量亦在水稻、小麦、玉米之后,居第四位。1931~1937年间,最高年种植面积曾达674万公顷,一度居当时世界大麦总产量之首。50年代初下降到387公顷,总产345万吨。至80年代初种植面积稳定在333万公顷,单产上升到2 100千克/公顷左右,总产达650万~750万吨。1982年单产超过3 000千克/公顷以上的有江苏省和上海市,超过2 250千克/公顷有浙江、安徽两省和北京市,除云南外,其余省份都在750~2 250千克/公顷之间。皮大麦的单产略高于裸大麦。而最高单产纪录出现在青藏高原。如1978年青海省西宁市刘家寨乡西北园种植福8号青裸1.5亩,亩产673千克。1982年西藏日喀则农科所种植1.15亩喜马拉雅6号青裸,创亩产805千克高产记录。

起源与演化 根据野生大麦的分布及考古学资料,大麦的起源地有二。一是从小亚细亚经过美索不达米亚到伊朗高原的中东地区和从埃及、北非,到苏联的北高加索等地区。这里存在着二棱和六棱野生大麦,多次发现公元前6 000年左右的大麦遗物。在埃及阿斯旺地区发现了公元前约15 000年的大麦遗物。另一起源地是中国的青海、西藏和四川的西部。这里也广泛存在二棱、六棱和中间型的野生大麦。其中六棱野生和中间型野生大麦都是以杂草形式存在于田间,未发现野生群落。

大麦由野生到栽培的演化,是一个有争议的问题。有二棱起源说,二、六棱双源说,六棱起源说和多阶段进化系统学说。自从1848年C.科克斯(Koch)首次描述野生二棱大麦,并认为是扇形大麦的祖先种以后,1882年A.德堪多( de Candolle)认为栽培的二、六棱大麦均起源于野生二棱大麦这一论点成为二棱起源说的先导。50年代前后,许多学者发现,除伊朗和小亚细亚发现过公元前6000年的六棱大麦外,更早的大麦遗物全是二棱型; 二棱对六棱为显性,野生二棱与栽培六棱杂交后可得到类似野生六棱大麦的后代:所以认为栽培大麦起源于野生二棱大麦。

本世纪初出现了双源说。这派学者认为在二棱大麦的杂交中,从来没有分离出多棱型大麦,也缺少二棱向六棱类型过渡的证据; 血清反应也断定二棱与六棱之间存在显著差异。所以认为二棱和六棱型各有其本身的起源。

W.里蒙彭(Rimpao)从比较形态学观点认为栽培大麦的祖先种应为六棱型,而二棱型则为六棱型侧小穗退化所致。1938年瑞典学者E.欧伯格(Aberg),把中国四川西部的野生六棱大麦,认为是真正的栽培大麦祖先种,定名为H.agriocrithon,并认为中国西藏高原是栽培大麦的起源地。这一论点在国际上引起震动,以致六棱起源说得到盛行。

70年代,中国学者在西藏、青海、四川西部等地进行考察,发现大量二棱、六棱和中间型的野生大麦。通过对其进行性状遗传、细胞学核型和酶谱等研究,提出了多阶段进化系统学说,认为栽培大麦的进化可能是由二棱到六棱,由小穗有柄到无柄,籽粒由有稃到裸粒,穗轴由碎穗到坚韧的过程,其中经历了几个阶段。其原始种是野生二棱大麦,在距今约7 000~10 000年,人类驯化大麦时,开始了第二阶段,相继产生了六棱瓶型、六棱无柄及六棱裸粒等野生大麦。第三阶段才进化为栽培六棱大麦,而栽培二棱大麦则是选育大穗、大粒的结果。这一学说强调了六棱大麦在进化中的作用,并论证了中国青藏高原是野生大麦的起源地之一。

栽培历史 大麦是人类栽培的远古作物之一,世界各地先后发现早在公元前15 000~前5 000年的栽培大麦的遗物。远古时主要栽培在东亚和西南亚的古文明区,后来传至欧洲。古代大麦以六棱最多,次为四棱,二棱最少。17世纪初由英国殖民者引入北美;荷兰和西班牙殖民者将欧洲和北非的品种引至南美。在东方,大麦由中国传至印度,公元4~5世纪由中国经朝鲜传至日本。

中国大麦栽培历史悠久,1979年在新疆哈密县五堡乡墓葬内,曾出土新石器时代含彩陶文化的青稞穗壳。这是迄今出土最早的栽培大麦遗物。在新石器时代中期,距今5 000年前的古羌族时,就在黄河上游栽培大麦。远在公元前14~前12世纪的殷商甲骨文中已有“麦”、“来”、“牟”的记载。公元前6世纪的《诗经》中记有“贻我来牟”。先秦文献中统称大、小麦为“麦”或“来牟”。公元前3世纪《吕氏春秋·任地篇》中的“孟夏之昔,杀三叶而获大麦”,始正式有大麦这一名称。西汉以前全国各地就种有大麦,在黄河、长江流域和西北旱漠地区更广为种植。公元6世纪30年代的《齐民要术》和南宋嘉泰年间的《会稽志》等书中,有了关于大麦的原始分类、品种、栽培技术和利用经验的记载。另从公元8世纪的《本草拾遗》中记有“青稞似大麦,天生皮肉相离,秦陇以西种之”。另从约16世纪后期的《本草原始》中记“大麦,一名牟麦,出关中”。看出中国栽培大麦很可能是由西向东传播的。

中国原有的大麦以多棱为主,皮、裸型皆有,至今在农家品种中尚有许多四棱、六棱大麦,二棱大麦自20世纪50年代以来才陆续从国外大量引入,种植面积逐渐扩大。

形态特征 须根系,具初生根7~9条,次生根数则依品种及栽培条件而异。根系入土深度可达130厘米左右。茎秆圆筒形,中空,茎节实心,具茎节4~7个。株高60~150厘米,主茎叶片数7~17片。叶耳大,呈半月形,紧抱茎秆,无茸毛(见图1)。穗状花序,每个穗轴节片上并列着生3个小穗,称三联小穗。三联小穗均结实,穗的横断面为六角形(六棱)或长方形(四棱)称为多棱型。仅中列小穗结实侧小穗不结实或内外颖均退化,只剩护颖的称二棱型。中列小穗结实,侧小穗结实或不结实的称中间型,这个类型经济价值不大。小穗密度以每4厘米长穗轴上着生的小穗数分为稀(7~14)、中(15~19)和密(19个以上)3类。每个结实小穗内有一朵两性花,由护颖,内、外颖及雌、雄蕊组成。护颖退化成披针形或线形; 外颖顶端着生有长芒、中芒、短芒、钩芒或无芒等多种类型。中国地方品种中长芒、中芒类型占75%左右,短芒占20%,钩芒很少,约占1.6%。现代品种以长芒者居多。芒上有锯齿或光滑。小花内有雄蕊3枚,雌蕊1枚。雌蕊柱头为羽毛状2列,其基部有1对鳞片。鳞片不发达的类型多行闭颖授粉。颖果成熟时内外颖与籽粒粘合的为皮大麦,分离的为裸大麦,籽粒梭形或椭圆形(见图2)。紧贴颖果腹沟基部着生一个退化的小穗轴,称基刺。籽粒多为黄色或淡黄色,也有紫、棕、黑和绿色等。籽粒糊粉层由两排细胞 (埃塞俄比亚大麦所独有) 或两排以上的细胞所组成。

图1 大麦的叶

图2 大麦的穗及籽粒

生物学特性 大麦生育期较短,比小麦早熟7~15天,且能适应迟种早收。中国冬大麦生育期一般为160~250天,春大麦为75~110天; 在南方种植的冬大麦大部分属春性品种,而北方的冬大麦属冬性或弱冬性品种。冬性大麦在2~4℃,经过25~30天通过春化阶段; 而春性大麦为6~8℃,经15天; 弱冬性大麦介于两者之间。大麦属长日照作物,日照延长,抽穗开花提早。原产高纬度地区的品种对日照长度反应敏感,而南方低纬度地区的品种则较迟钝。

种子萌发的最低温度为0~3℃,最适为18~25℃。分蘖发生的适宜温度为13~15℃,最低3℃。生长最低温度为3~4.5℃,最适为20℃,最高为28~30℃; 成熟期以不低于17~18℃为适宜,高于25℃易早衰,影响灌浆。

大麦根系较弱,在土壤田间最大持水量为70%左右,根际温度14~18℃时最利于根系的生长。在大田条件下,冬大麦主茎仅发生1~4个分蘖,成穗1~2个;春大麦仅1个左右分蘖,成穗0.2~0.5个。凡冬前早发生的分蘖蘖位低,叶片数多,具有独立根系,成穗率高,穗大粒重; 春季晚发生的分蘖则相反。一般冬性品种或二棱大麦分蘖力强,弱冬性、春性品种或六棱大麦分蘖力较弱。

不同器官间存在着同伸关系,当主茎某叶(n叶)开始伸长时,与其同时伸长的是n-2叶鞘和n-4节间,以及n-3叶腋中的腋芽及其次生根。

幼穗分化开始较早,叶龄在1~2左右时生长锥开始伸长; 进入二棱期后,开始分化三联小穗,每个小穗突起仅分化出一朵花; 当中列小穗进入雌雄蕊分化期,顶端仍在分化苞原基,直至进入药隔期至减数分裂前后,顶端苞原基才开始萎缩退化。此时多棱大麦的侧小穗继续分化花器官,而二棱大麦的侧小穗开始退化。凡穗轴节片短者穗挺直,反之穗弯曲。四棱和二棱下垂大麦的小穗排列稀疏,颖花下垂,开颖阻力小,多开颖授粉; 六棱和二棱直立大麦因小穗排列紧密,鳞片不发达,开颖阻力大,多闭颖授粉。由于花柱过短不能伸出颖外,即使开颖授粉,天然杂交率一般不到1%,故是自花授粉作物。

大麦开花时要求的温度较低。早晨6~8时与午后3~5时开花为多,中上部小花先开,然后向上、向下依次开花。一朵花开放时间为20~30分钟,全穗小花经3~4日,单株各穗经7~9日开花完毕。在中国南方授粉后经7~12日籽粒达最大长度,并开始灌浆,以抽穗后20~30天灌浆速度最快,到40天左右籽粒即成熟。而在中国青藏高原地区的青稞,灌浆期长达60天左右,故其粒重较大。一般皮大麦品种种子休眠期较长,而裸大麦较短。

大麦以种植在排水良好的肥沃砂壤土或粘壤土为好,宜中性略偏微碱,pH值以6~8为适宜。耐酸性、耐湿性与苗期抗寒性均比小麦弱,耐盐碱力与抗旱性则较强。

中国大麦区划 大麦生育期短,具有独特的早熟性,在轮作复种中占有重要的地位,在多熟制地区,它是个早熟茬口,在高寒地区,它是个早熟保收的作物。根据大麦种植地区的生态条件、种植制度和品种类型,将中国大麦产区分成5个区域:①长江中下游冬大麦区。为中国最大的产区,包括江苏、浙江、湖北、安徽、上海等省、市。本地区自然条件较好,栽培水平较高,播种面积约为全国的1/2,产量占2/3。其中又以江苏省的面积最大。类型以春性二棱皮大麦为主,亦有少量多棱皮大麦和裸大麦。②黄河中下游春、冬大麦混种区。包括河南、山东以及河北、山西、陕西各省的南部。本区冬季气温偏低,以越冬性较好的多棱皮大麦为多,面积约为全国的1/5。③青藏高原裸麦区。包括西藏自治区与青海省全部以及四川、云南、甘肃等省的藏族居住区。该地区因食用习惯,以种植多棱裸大麦(通称青稞)为主。二棱及多棱皮大麦很少。产量水平亦较低。④北方春大麦区。包括内蒙古、吉林、黑龙江等省(自治区)。由于啤酒工业和饲料的需要,大麦面积扩大较快。⑤华南冬大麦区。包括福建、广东、广西和台湾省(自治区),本区种植面积很小。

经济价值 籽粒含淀粉46~68%,蛋白质7~14%,脂肪2.0%,维生素和磷、钙含量也十分丰富。大麦籽粒有三种重要用途:制麦芽,用作动物饲料和人类食物。

大麦制成的麦芽主要用来酿制啤酒,所以大麦籽粒必须光亮、饱满、千粒重高、壳薄,淀粉含量高而蛋白质含量低,淀粉酶活性强。1千克优质大麦可产0.7~0.8千克麦芽,制成5~6千克啤酒。麦芽还可制麦芽糖和糊精,也是生产酵母、酒精、核苷酸、乳酸钙的原料。

饲用和食用大麦要求高产、粒饱、粒重、无病虫,并且蛋白质和赖氨酸含量高。大麦籽实的饲料单位比玉米低,比燕麦高,饲料价值相当于玉米的95%。适口性稍差,但是蛋白质含量尤其是可消化蛋白质含量较高,赖氨酸和缬氨酸等也高于玉米,有利于消化吸收。用以喂猪可使其脂肪硬度大、瘦肉多、肉质好。闻名于世的中国“金华火腿”,就喂饲较高比例的大麦籽粒,故在配合饲料工业中,具有重要意义。皮大麦多用作喂家畜,裸大麦宜作家禽饲料。野生或人工栽培的一年生或多年生大麦草,具有耐低温、生长快、分蘖多和茎叶繁茂等高产优质特点,是经济价值很高的优良牧草。

大麦食用时,一般是将其碾磨成麦粉、麦渣或麦片,作粥饭或米团。藏族人民食用的“糌粑”,就是青稞炒熟以后磨成粉,拌以酥油茶制成的面团。欧美各国也有制成麦片、珍珠米或大麦粉供食用。

大麦还可制麦曲、糖饴、酱油、味精、浓酱、点心、糖果、麦乳精等。在医药上麦芽可入药,具有健胃和消食作用,焦大麦具有清暑祛湿、解渴生津作用。国防工业上还用大麦提取重水。大麦茎秆柔软有光泽,可编织草帽、草席和各种工艺品,也可用作家畜褥草和燃料。

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