语文课本里的植物——高粱

  • 来源:天天爱科学
  • 关键字:语文,植物,高粱
  • 发布时间:2023-12-04 16:27

  我国种植历史悠久的一种农作物

  我居住在城市郊区,小区周边有大片农田。每到春天,就会有很多人到地里劳作。我问他们种下的是什么作物,他们总是笑着说:“其实也没有种什么特殊的作物,就是我们常见的玉米和高粱。”

  与小麦、水稻、玉米这些扛鼎餐桌的粮食作物一样,高粱也是一种重要作物。人类栽培高粱的历史超过8 000 年,在漫长的历史长河中,高粱一直是人类可靠的食物来源。在“民以食为天”的华夏大地上,高粱一直在粮食圈占有重要地位。

  高粱(Sorghum bicolor)是禾本科高粱属一年生草本植物。高粱的秆为直立型,比一般禾本科植物要粗壮,可高达3—5 米,基部节上具支撑根。这些支撑根,除了支撑高粱的秆之外,还帮助植株进行呼吸作用,并输送营养成分。

  高粱的叶片为线形至线状披针形,长度超过50 厘米,先端渐尖,表面暗绿色,背面淡绿色或有白粉,两面无毛,具微细小刺毛。高粱叶子的中脉为白色,较宽。

  高粱的花序为圆锥花序,但相对疏松;两颖均革质,上部及边缘通常具毛,初时黄绿色,成熟后为淡红色至暗棕色。

  没过多少时日,我就看见整齐的小绿苗长满田地,甚是喜人。这时候,我却迷糊了:到底哪些是玉米,哪些是高粱?

  一个农民朋友告诉我:“不种地的人,想区分幼苗期的玉米和高粱,还是很难的。不过,在两个时期,高粱和玉米的差异还是很明显的:一是高粱的花期;二是高粱的果期。”

  没错,玉米的果穗和高粱的果穗,差别很明显。那么,高粱的花到底是什么样子的呢?

  带柄的才是雄花

  为了把高粱和玉米分清楚,有一段时间,我几乎每周都会去庄稼地里看一看。在夏日的一个凉爽的早晨,我终于看到了高粱的花序。

  高粱和玉米在植株上虽然非常相似,但到了开花时,各自的特点便呈现出来了:

  玉米是单性花,雌雄同株,是完全分离的,雄花花序生在植株的顶端,攒成一个圆锥状的大花序;雌花花序生在植株下部的叶腋里,是一种肉穗花序。这两种花序的区别很明显。

  高粱的花也分雌雄,却又是另外一码事:高粱的雌雄花朵是混杂在一起的。高粱的整个花序由很多基本单元组成—— 有柄小穗和无柄小穗。也就是说,有柄小穗是通过穗柄连接在枝梗上的,无柄小穗则没有穗柄。

  一般说来,这种有柄小穗里生长的是可以产生花粉的雄花;无柄小穗里生长的是可育小花,是高粱籽粒的贡献者。

  高粱的无柄小穗里的可育小花有一外稃 (fū)和内稃。外稃较大,内稃小而薄。内外稃之间有3 枚雄蕊和1 枚雌蕊。雄蕊由花丝和花药组成,花丝细长;雌蕊由子房、花柱、柱头组成,居小花中间,柱头为羽毛状,可分泌黏液以利授粉。

  在高粱的花期,去高粱地里走一圈,你一定可以看到很多向下悬垂的花丝,那些长长的花丝上挂着花药;也能观察到许多羽毛状柱头。我还发现了一个有趣现象:禾本科植物花药的花丝细长,且都是悬垂状。

  原来,这种悬垂状,是为了让花药开裂,从而更好地散粉,进行自花授粉。高粱是一种自花授粉的作物:研究表明,有些品种的高粱在颖壳张开之前,花药便已经破裂散粉,进行了自交。花期结束后,颖壳会再次闭合,花药及柱头或部分或全部留在颖壳外。颖壳张开到闭合完成的时间长度,因品种的不同而不同。

  可辣、可酸,可甜

  离开酒,谈论高粱,一定是不完整的。我国已有700 多年用高粱酿制白酒的历史。从原理上讲,只要是糖(包括蔗糖、淀粉)丰富的植物都可以成为酿酒的原料,大米、糯米、红薯、甘蔗都可以用来酿酒。用不同的粮食酿造出来的酒,味道肯定不一样。

  即便原料种类众多,我们在生活中最常听到的还是高粱酒。

  这是为什么?

  原因有三个:一、高粱发酵时,不会产生其他复杂的气味;二、在制酒的过程中,高粱会产生一些以壬醛为代表的具有醇醛酚风味的物质;三、高粱产量大,用它制酒不会引发和主食相关的供给矛盾。于是,高粱成为酿造白酒的最佳原料。

  对于我这个“缴枪不缴醋葫芦”的山西人来说,没有了醋饭食就没有了灵魂,距今已有3 400 多年的酿醋历史,怎么能少得了高粱的参与呢? 2021 年,一款零食高粱饴火了。这是一种用高粱做成的软糖,它的生产历史已有80 多年。这可是“70 后”“80 后”们美好的童年回忆。

  由此可见,高粱是可辣、可酸、可甜的“多面手”。

  多个领域显身手

  高粱是一种全球性粮食,世界各地的人们发挥聪明才智,陆续创造出许多食用方法。在我国,东北地区的人们习惯于将高粱籽粒加工成高粱米食用;在黄淮流域,人们则喜欢将籽粒磨成面粉,做成各种风味的面食。

  高粱秆是编织炕席、草帽等生活用品的原料,其茂盛的花序还是绑扎扫帚和炊帚的最佳材料。

  在其他领域,高粱也是大显身手。

  高粱含有多酚、植物甾醇、甘蔗脂肪醇等物质。这些物质主要富集在高粱的种皮层,具有抗氧化、降脂等作用。从高粱壳中提取的高粱红色素可以作为食品添加剂,加入冷饮、雪糕、果冻、蛋糕中。此外,高粱还可以应用于造纸、板材、酿醋等领域。需要特别提一下甜高粱(Sorghum bicolorDochna Group)。

  它是高粱的一个栽培种,可用来制糖。但它真正吸引人的地方是,人们可以把甜高粱秸秆中的糖高效地发酵成乙醇。因此,甜高粱被认为是最具开发潜力的能源植物之一。作为化石能源的替代品,生物乙醇更加清洁环保。

  我国是较早地试图将甜高粱作为燃料乙醇原料的国家之一,曾进行过为期10 年的大田试验。随着生物技术的不断发展,我国利用基因技术改良了很多甜高粱品种,使我国拥有了很多产量高、含糖量高的品种。大力发展甜高粱产业,不仅可以增加农民收入,为企业带来收益,还可以为国家带来更长远的社会效益和经济效益。

  到底是原产的,还是外来的?

  有一首气势恢宏的合唱曲这样描绘我们祖国的丰饶:“江南丰收有稻米,江北满仓是小麦,高粱红啊棉花白,密麻麻牛羊盖地天山外……”

  正如歌曲里所唱的那样,火红的高粱过去曾是我国普遍种植的一种作物。它的成功种植,得益于它是一种适应性很强的作物。高粱的根系发达,吸收水、肥的能力很强,耐盐碱,有着“作物中的骆驼”之美誉。因此,它特别适合生长在我国的北方地区。目前,我国高粱的主要种植区域为东北、华北和西南地区,这些区域的高粱种植面积占全国高粱种植面积的85%—90%。

  有学者认为,高粱就是中国的原产作物,因为我国在多处考古遗址中都发现了类似高粱籽粒的物件儿。但实际上,高粱属于“外来物”。

  目前公认的观点是,高粱的老家在埃塞俄比亚。这里生长着众多野生高粱属植物,为栽培高粱的出现提供了基础。

  栽培高粱大约于12 000 年前由非洲当地的野生种驯化而来。栽培高粱在史前时期经海路传入古印度,并通过古印度传播到东南亚、中亚、东亚、西亚等地区,改变了当地的农业结构,对人类历史产生了深远的影响。分析了世界不同地区的高粱品种的遗传信息后,研究人员认为,栽培高粱从古印度传入中国的时间约为辽宋时期。我们今天所说的高粱其实是栽培高粱,而之前在中国考古发掘出的高粱米,多半是拟高粱(Sorghumpropinquum)或者光高粱(Sorghumnitidum)的种子。当然了,这两种原产于中国的野生高粱也参与了中国栽培高粱的演化过程,将自己的基因也注入了栽培高粱这一世界第五大粮食作物中。

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