中国高粱生产与前景展望 发表日期：2008年10月22日 出处：《中国小杂粮产业发展报告》 作者：邹剑秋 已经有813位读者读过此文 高粱（Sorghum bicolor(L.)Moench），又称蜀黍，是中国最早栽培的禾谷类作物之一，主要分布在东北、华北、西北和黄淮流域的温带地区。高粱是C4作物，光合效率高，可以获得较高的生物学产量和经济产量。高粱有独特的抗逆性和适应性，具有抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄、耐高温、耐冷凉等多重抗性；高粱产品用途广泛，经济价值高，既可食用、饲用，又可加工用，对解决我国的粮食问题起过重要作用，在我国农业生产中一直占有重要地位。 1.高粱分布与生产 高粱主要分布在世界5大洲个国家的热带干旱和半干旱地区，是这一地区重要的粮食作物和饲料作物，温带和寒温带也有种植。高粱在人类的发展史上曾起过相当重要的作用。在印度、非洲的许多国家，高粱至今仍是维系人们生命的重要粮食作物。 目前，全世界高粱种植面积基本稳定在4400-4500×104hm2左右，2003-2004年，全世界高粱种植面积4514.4×104hm2，总产59834×104t，单产1.330 t/hm2(表1)。 表1 2003-2004年高粱主产国种植面积、单位面积产量和总产量 国 家 印 度 尼日利亚 苏 丹 美 国 尼日尔 墨西哥 布基那法索 埃塞俄比亚 坦桑尼亚 中 国 世 界 面积（×104hm2） 929.5 698.3 5.3 2.7 224.5 190.2 155.7 132.4 74.8 74.3 4514.4 产量（t/hm2） 0.80 1.19 0.72 3.84 0.30 3.55 0.97 1.32 0.86 4.03 1.33 总产量（×104t） 745.0 829.7 394.6 1098.4 67.8 673.3 150.5 175.1 65.4 299.5 5983.4 印度是世界第一大高粱生产国，年种植面积为929.5×104hm2，占世界高粱总面积的20.5％，总产745×104t，单产0.8 t/hm2；其次为尼日利亚，高粱面积698.3×104hm2，占15.5％，总产量829.7×104t，单产1.19 t/hm2；其他依次是苏丹、美国、尼日尔、墨西哥、布基那法索、埃塞俄比亚、坦桑尼亚和中国。 我国高粱种植面积居世界第10位，种植面积为74.3×104hm2，占世界高粱总面积的1.6％，单产4.03 t/hm2，是世界平均单产的3倍，在高粱主产国中居第1位，总产量达到299.5×104t。列世界第6位。我国高粱的研究也处于世界前列。我国高粱的品种丰富，产品种类繁多，适应性好，抗逆性强。但是，由于我国高粱生产规模化和机械化程度低，生产成本高，因此在国际市场产品价格竞争中处于不利地位。 2.高粱生产分区 高粱在中国的分布很广，几乎全国各地均有种植，但主产区却很集中。秦岭、黄河以北，特别是长城以北是中国高粱的主产区。由于高粱栽培区的气候、土壤、栽培制度的不同，栽培品种的多样性特点也不一样，故高粱的分布与生产带有明显的区域性，全国分为4个栽培区：春播早熟区，春播晚熟区，春、夏兼播区和南方区。 2.1春播早熟区 本区包括黑龙江、吉林、内蒙古等省、区全部，河北省承德地区，张家口坝下地区，山西、陕西省北部，宁夏干旱区，甘肃省中部与河西地区，北部平原和盆地等。本区处于北纬34º30ˊ- 48º50ˊ，海拔300-1000m，年平均气温2.5-7.0℃，有效积温（≥10℃的积温量）2000 -3000℃，无霜期120-150d，年降水量100-700mm。生产品种以早熟和中早熟种为主，由于积温较低，高粱生产易受低温冷害的影响，应采取防低温、促早熟的技术措施。本区为一年一熟制，通常5月上、中旬播种，9月收获。 2.2春播晚熟区 本区包括辽宁、河北、山西、陕西等省的大部分地区，北京、天津市，宁夏的黄灌区，甘肃省东部和南部，南疆和东疆盆地等，是春播晚熟高粱主产区，单产水平较高。本区位于北纬32º- 41º47ˊ，海拔3-2000m，年平均气温8-14.2℃，有效积温3000-4000℃，无霜期150-250d，年降水量16.2-900mm。本区基本上为一年一熟制，由于热量条件较好，栽培品种多采用晚熟种。近年来，由于耕作制度改革，麦收后种植夏播高粱，变一年一熟为二年三熟或一年二熟。 2.3春、夏兼播区 本区包括山东、江苏、河南、安徽、湖北、河北等省的部分地区。本区位于北纬24º15ˊ- 38º15ˊ，海拔24-3000m，年平均气温14-17℃，有效积温4000-5000℃，无霜期200-280d，年降水量600-1300mm。、春播高粱与夏播高粱各占一半左右，春播高粱多分布在土质较为瘠薄的低洼、盐碱地上，常采用中晚熟种；夏播高粱主要分布在平肥地上，作为夏收作物的后茬，多采用生育期不超过100d的早熟种。栽培制度以一年二熟或二年三熟为主。 2.4南方区 南方区包括华中地区南部，华南、西南地区全部。本区位于北纬18º10ˊ- 30º10ˊ，海拔400-1500m，年平均气温16-22℃，有效积温5000-6000℃，无霜期240-365d，年降水量1000-2000mm。南方高粱区分布地域广阔，多为零星种植，种植相对较多的省份有四川、贵州、湖南等省。本区采用的品种是短日性很强，糯性品种较多，大部分具有分蘖性。栽培制度为一年三熟，近年来再生高粱有一定发展。 3.发展高粱生产的经济意义 我国高粱生产以粒用为主，兼作饲用、糖用和工艺用，发展高粱生产具有重要的经济意义。 3.1高粱的主食价值 高粱籽粒自古就是人类的口粮，在我国北方某些地区，现在仍以高粱米或高粱面为主食，中国传统高粱食品的种类不下几十种。此外，还可以以高粱为原料生产面包、甜点、早餐食品及膨化食品。 3.2高粱作为酿酒原料 高粱是生产白酒的主要原料。在我国，以高粱为原料蒸馏白酒已有700多年的历史，正如俗语所说，“好酒离不开红粮”，驰名中外的中国名酒多是以高粱做主料或做辅料配制而成。高粱籽粒中除含有酿酒所需的大量淀粉、适量蛋白质及矿物质外，更主要的是高粱籽粒中含有一定量的单宁。适量的单宁对发酵过程中的有害微生物有一定抑制作用，能提高出酒率。单宁产生的丁香酸和丁香醛等香味物质，又能增加白酒的芳香风味。因此，含有适量单宁的高粱品种是酿制优质酒的佳料。 近年来，随着人民生活水平的提高，酿酒工业发展迅速，对原料的需求量日益增多，酿酒原料是高粱的一个主要去向。 3.3高粱作为优质饲料 高粱籽粒作为饲料历史悠久，在美国，所有高粱籽粒均用作饲料；在法国，工业发酵饲料消耗了70％的高粱。高粱子粒用作家畜和家禽的饲料时，其饲用价值与玉米相近。而且，由于高粱籽粒中含有单宁，在配方饲料中加入10％左右的高粱籽粒，可有效防止幼禽、幼畜的白痢病。在我国，配方饲料中高粱的比例极小。随着人们认识的提高和高粱品质的改善，高粱在我国饲料行业必将起到重要的作用，很大一部分高粱将应用于配方饲料。 近几年，由于畜牧业的迅速发展，有限的草场资源已不能满足人们的需要。饲草高粱是由高粱与苏丹草等杂交而成的一种草型高粱，显示了巨大的发展潜力，茎叶连同籽粒可作青饲和青贮饲料。此外，饲草高粱的应用，可有效地保护有限的草场资源，从而保护环境，具有极佳的环境效益。 3.4高粱生产酒精 甜高粱茎秆中含有的大量糖分，可用于发酵生产成酒精，这是一种取之不尽的生物能源库。甜高粱作为一种新型可再生的高效能源作物，对土壤气候的适应性强，除高寒地区外均可生长，甜高粱的酒精产量可高达6000L/hm2。用甜高粱秆生产酒精比用粮食生产酒精成本低50％以上，而且，其生产和利用能够达到温室气体的“零排放”，在解决由于汽车尾气污染所造成的环境问题的同时，还可增加农民收入，有利于保护生态环境和促进农业可持续发展。目前，世界范围的能源紧张状况，使得甜高粱生产酒精的发展前景看好。 高粱籽粒的主要成分是淀粉，现阶段我国推广的高粱杂交种淀粉含量一般均高于70％。由于生产酒精的原料含淀粉越多越好，因此高粱作为可再生的能源作物，其籽粒也是良好的酒精原料。 3.5高粱壳生产色素 随着人民生活水平的不断改善，对食用色素的要求也越来越高，因此，天然色素倍受欢迎。不同品种高粱壳颜色各异，有浅到深，色素含量十分悬殊，但以紫黑色为佳。以高粱壳为原料提取色素，来源方便、价格便宜、供应丰富、色泽自然、安全可靠。经过多年研究，从高粱壳中提取色素技术已经应用于大规模生产，研制出多种色素产品，并应用于许多行业中。 3.6其它应用 高粱应用不是仅限于此。其它应用如制糖、制醋、制板材、造纸、加工成麦芽制品、日用品、编织品、制饴糖、做架材、做蜡粉等。 4.高粱生产发展现状 据史料记载，中国高粱栽培有悠久的历史。20世纪初，高粱在中国已是普通种植的作物。据朱道夫（1980）统计的资料，1914年全国高粱种植面积740×104hm2。栽培面积最大的省份是辽宁和山东，均在200×104hm2以上，其次是河北、吉林，各在150×104hm2以上。 1949年以来，全国高粱生产得到恢复和发展，1952年全国高粱播种面积940×104hm2，占全国农作物播种面积的7.5％；总产量达1110×1047t，平均1.185 t/ hm2。随着农业生产条件的逐步改善和人们生活水平的不断提高，水稻、小麦和玉米种植面积迅速扩大，高粱种植面积逐渐减少。到1960年，全国高粱种植面积为400×104hm2；60-70年代，由于高粱杂交种的推广应用，高粱单产有较大提高，使高粱种植面积又有所增加，达到600×104hm2左右。全国高粱平均单产由1970年的1.725 t/hm2上升到1975年的2.31 t/ hm2。 1980年，全国高粱播种面积为269×104hm2，平均单产2520 kg/hm2，总产675×104t。在此之后，中国高粱生产发生了较大的转变：第一，高粱种植区域由生产条件较好的平肥地向生产条件较差的干旱、半干旱、盐碱、瘠薄地区发展；第二，高粱产品由大部分食用转向酿造用、饲用、食品加工、能源、造纸、制板材、帚用、提取色素等综合利用；第三，高粱生产目的由单纯增加子粒产量向优质、专用产品发展。虽然高粱种植面积有所下降，但由于单产的提高，总产略有下降。2004年与1980年相比，高粱种植面积减少了190.9×104hm2，下降了70.9％，但是平均单产达到3966 kg/hm2，比1980年平均单产增加了1446kg，提高了57.4％。高粱作为我国北方旱粮作物在生产上仍占有重要地位（表2）。 表2 1952-2004年我国高粱种植面积、单产及总产 种植面积 年份 （×104hm2） 1952 1955 1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 5.高粱发展优势 5.1地域优势 938.6 806.0 556.7 615.0 475.5 467.0 269.3 193.7 1.5 121.6 .5 78.7 75.5 70.4 78.4 比1952年 ±％ 0 -14.1 -40.7 -34.5 -49.3 -50.2 -71.3 -79.4 -83.5 -87.0 -90.5 -91.6 -92.0 -92.5 -91.6 1185 1275 1035 1155 1725 2310 2520 25 3675 3911 2915 3452 3619 4096 3966 （kg/hm2） 单产 比1952年±％ 0 +7.6 -12.7 -2.5 +45.6 +94.9 +112.7 +144.3 +210.1 +230.0 +146.0 +191.3 +205.4 +245.6 +234.7 （×104t） 1110 1025 575 710 820 1075 678 561 568 476 261 272 273 288 311 总产 比1952年±％ 0 -7.7 -48.2 -36.0 -26.1 -3.2 -38.9 -49.5 -48.8 -57.1 -76.5 -75.5 -75.4 -74.1 -72.0 我国北方和黄淮流域有3亿多亩干旱、半干旱、低洼盐碱地，高粱是这一地区主要作物之一，年种植面积80×104 hm2。高粱抗旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄、耐高温，高粱的特性对发展我国旱区、盐碱地区农业生产和农村经济，提高粮食产量，实现农民脱贫致富有重要作用。我国大西北水资源短缺，旱灾经常发生，高粱的抗旱性是其他作物无法比拟的，因此高粱在上述广大区域具有巨大的发展空间和优势。 5.2品种优势 我国在长期高粱栽培中，形成了丰富多样的地方品种资源，为新品种选育奠定了丰厚的遗传基础，并不断选育出优良品种满足不同时期高粱生产发展的需要。在利用杂种优势方面，我国科技工作者选育出高产、优质、多抗杂交种，先后实现了5-6次新品种更换，使高粱单位面积产量大幅度提高，平均单产由建国初期的727.5 kg/hm2，增加到现在的3975 kg/hm2，品种改良的遗传增益占30％以上。 目前，为了满足我国市场经济发展的需要，全国科研单位先后选育出各种专用杂交种应用于生产，如食用、酿酒用、饲用、草用、能源用等杂交种，为高粱生产提供了雄厚的品种支撑。 5.3科技优势 我国高粱科研具有很强的科技优势。建国初期，许多单位都从事高粱研究和新品种选育。20世纪70年代，在全国杂交高粱研究高潮中，上到中国科学院、中国农科院，下到省、市、县，甚至公社和大队都有人开展高粱研究，即当时所说的“群众科研运动”。目前，随着高粱种植面积减少，从事高粱科研单位和人员也在减少，但是由于长期科研工作的积累，以及高粱主产区仍有许多单位在坚持高粱研究和品种选育。据不完全统计，目前全国有国家高粱改良中心，高粱研究所（室）30余家，从业人员150多人，具有较强的科技优势和人员、技术贮备，为高粱生产发展提供了科技保证。 5.4产业优势 高粱产业在我国具有传统优势。我国高粱名酒享誉国内外，名酒无一不是以高粱为原料酿制的，历来是我国的传统产业。酿酒业是我国不少省份国民经济的支柱产业，是我国重要的出口创汇商品。以四川省为例，四川是全国名白酒生产最多的一个省，其产量占全国总产量的1/5。全国评选的13个名牌白酒中，四川省占了5个。四川省在近年国内白酒销售市场上一直处于领先地位。以“酒乡”著称的宜宾来说，酿酒业是国民经济的支柱产业，仅五粮液酒业集团每年白酒的利税就达96亿元之多。其他如高粱饲料业、转化酒精业、饲草业，优质米业，制糖业以及近年发展起来的高粱壳色素业，高粱茎秆制板材业等也都具有很大的发展空间，因此高粱有很强的产业优势。 6.高粱生产存在的主要问题 6.1生产规模小 我国高粱还处于无组织、无规模的生产阶段，产业化程度较低；新品种推广，良种基地和生产基地建设，产品开发的产业链条尚未形成，因此不利于统一品种布局，统一技术指导，统一商品收购，从而影响了高粱生产的管理和商品市场的形成。 6.2栽培管理技术比较粗放 由于我国高粱多种植在干旱、半干旱地区的瘠薄地、盐碱地和低洼易涝地上，造成产量偏低，误认为高粱是低产作物，因此，高粱生产的栽培技术和管理比较粗放。另外，人们对高粱生产中肥料的施用，合理密植，轮作倒茬，病虫防治等栽培技术没有很好地掌握和应用，因而影响了高粱生产水平的提高。 6.3市场体系不健全 在目前市场经济的条件下，高粱的科研、生产、销售等尚未形成一体化，缺乏有效的生产组织和管理，生产盲目性大，市场信息不畅，商品价格不稳，影响了农民的收入和种植积极性。尤其是国际高粱市场没有打开，单是东亚和东南亚高粱市场份额每年都在500×104t左右，但由于我国高粱生产规模小，产品质量标准没能与国际接轨，因此高粱每年出口量非常有限，影响高粱生产规模的扩大。 6.3产品加工水平低，加工技术滞后 我国高粱加工业，除了传统酿酒加工水平和技术有较大优势外，其他如饲料加工业、板材加工业、色素加工业、制糖加工业等技术水平都比较低。尤其是饲料加工，还没有把高粱籽粒作为配方饲料中的成分加进去，国外饲料中都加入10-15％的高粱籽粒，可以防治幼畜、禽的肠道疾病。如果我国在配方饲料中加进高粱籽粒，则会带动高粱生产的更大发展。 6.4科研经费投入不足 由于我国高粱种植面积减少到目前的约80×104hm2，因此各级对高粱科研经费的投入也在减少，各种科研设施条件得不到改善，仪器设备无力更新，使科研工作受到一定影响，后劲不足；尤其是从事高粱科研的人员队伍不稳定，或改行流失，使科研创新能力下降。从长远看，不利于高粱生产的发展。 7.高粱市场需求调查与预测 根据有关部门对国内外高粱市场调查显示，2000年以来，高粱市场用量增加，每年约需800-1000×104t的高粱籽粒，而市场只能提供500×104t左右。 在我国，近年来虽然高粱做主食的数量有所下降，但在以下方面用量却有大幅增加： 首先，酒用高粱增加，酿酒业发展势头不减，呈逐年上升趋势。除原来传统的四川、贵州等地名酒如五粮液、茅台等市场持续走强外，一些新兴酒产地，如东北、内蒙古等地的地产酒销售见热见旺。据统计，国内大型酒厂在百家以上，年需高粱100-150×104t，再加上各地众多的中小型酒厂，需高粱在100×104t左右，导致高粱需求量逐年上扬。初步统计，国内所有酒厂年需高粱250-280×104t。 其次，在国际市场上，高粱需求量也很大。仅东亚的日本、韩国和东南亚国家每年就需要500×104t高粱作饲料。原来大多从美国和澳大利亚进口，由于受到转基因作物的影响，有转向从中国进口趋势，因此国际高粱市场看好。 第三，我国是仅次于美国的世界第二大能源消费国。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，特别是汽车工业的发展，我国的能源消费会成倍地增长。为了减少对国际石油市场的依赖和实现能源的可持续生产，研究和开发可再生的生物能源具有重要的战略意义。目前，在众多生物质能源作物中，甜高粱以其独具的高含糖量、高生物产量、高乙醇转化率和高抗逆性成为符合我国国情、适合我国国土、气候条件、既产能源又产粮食的理想作物，它的开发利用为生产燃料乙醇原料的多元化开辟了一条新路，具有良好的开发应用前景。 8.我国高粱生产发展策略 8.1研发推广高粱新品种 首先，要有效地建立起一套不育系、保持系、恢复系单株纯化→单株成对扩繁 →原原种繁育→原种繁育→杂交种制种体系，为农民提供大量优异杂交种子及其配套技术措施，最大限度地发挥优良新品种的生产潜力和效益，满足高粱产业化发展的需要。其次，成立全国高粱推广协作组，共同研发和推广新育成品种。通过对新品种的研发推广，可使科技成果迅速转化为生产力，不仅可获得社会效益，也可增加科研单位自身的经济收入，为高粱科研工作的持续发展提供保证。在开发大西北的热潮中，高粱以其独特的抗旱、耐瘠薄、耐盐碱特性，很可能会成为一批“黑马”，成为西北部农业增产增收的主力军，在将高粱向北部发展的同时，向西北部扩展，拓宽高粱的生产区域和应用领域。 8.2加快生产技术改造，降低生产成本，提高竞争力 我国高粱生产的规模化程度一直较低，机械化程度不高，广大农民主要以手工劳动为主，因此生产成本大，经济效益差。为了在国际高粱市场占有一席之地，必须进行集约化高粱生产，提高机械化程度，降低成本，使我国的高粱产品在价格上与美国等国家持平，而在多样化和优质上具有优势。这样，我国的高粱才能具有较强的竞争力。 8.3加快高粱产业化 除保持原有高粱酿酒业的发展势头外，应加快饲料高粱、能源高粱、高粱米加工及饲草高粱生产的产业化。同时，开展高粱的综合利用，如用茎秆制板材，高粱壳提取色素，穗茎做扫帚等。开展订单高粱生产，建立专用高粱生产基地，为企业提供最适的原料高粱，提高企业的生产效率，增加农民的收入。真正使高粱不仅作为一种重要的粮食作物，而且成为一种重要的经济作物来发展。 8.4抓住机遇，加快高粱产品出口步伐 国际高粱市场的需求量很大，加之中国已加入世界贸易组织，农产品的进出口更加简便、快捷，因此国际高粱市场看好。我们应充分利用这一契机，有针对性地研究和生产对路的高粱品种，增加出口量，占领国际市场。 总之，加入WTO 在给我国高粱生产带来挑战的同时，也带来了很好的机遇。只要我们积极努力，根据市场需求对高粱的发展方向和内容做出适当调整，加快科技成果的转化和推广力度，抓住机遇，迎接挑战，就一定会使高粱生产迈向一个新台阶。 [作者简介] 邹剑秋，女，博士，研究员，高粱育种专家，国家高粱改良中心副主任，农业部小宗粮豆专家指导组专家。主持完成国际合作、国家863计划课题等多个高粱研究项目。育成高粱杂交种19个，其中包括食用、酒用、能源用及饲草用等多种类型，累计推广面积800多万亩。合作发表英文专著1部，副主编出版专著1部，主笔发表论文20余篇。
