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1國內外發展動態

1.1國外發展趨勢與研究動態

高粱作為重要的工業原料、飼料、飼草作物在許多國家的農業生產中發揮著重要作用。在很多國家，高粱隨著畜牧業的發展而發展起來。在美國，36%的高粱用作飼料，配合飼料中25%的成分為高粱籽粒，45%的高粱出口到墨西哥等國家，出口的高粱也主要用于飼料加工。在法國，高粱作為青貯飼料用來養牛、養豬和養雞，發酵飼料中70%的成分為高粱籽粒。在澳大利亞，配合雞飼料中30%的成分為高粱籽粒。在俄羅斯、烏克蘭等國家，種植飼草高粱用來放牧牲畜，或者用作青貯和干草飼料。2次石油危機警示人們尋找新的能源，在生物質能源系統中，甜高粱是首選綠色能源作物。它是世界上生物學產量最高的作物之一，一般莖稈產量45～75t/hm2，籽粒產量3～6t/hm2，德國甜高粱的鮮生物產量可達160t/hm2。每公頃甜高粱可轉化酒精6106L，高于甘蔗（4680L）、木薯（5332L）、玉米（2986L）等，所以，甜高粱是一個最有效的太陽能轉換器。目前，世界各國對能源甜高粱的研發方興未艾。美國能源部將甜高粱列為制取酒精的主要作物，計劃用甜高粱逐漸取代玉米生產酒精。歐洲對甜高粱的研發也十分重視，從1982年開始，在歐共體的支持下，歐洲開展了甜高粱的研究，首先評價甜高粱作為一種有潛力的工業和能源作物的可能性，并經過生物質能源的多年試驗，表明甜高粱是歐洲未來最有希望的再生能源。俄羅斯、日本和印度也對能源甜高粱進行了大量研究。

1.2國內發展趨勢與研究動態

在我國，高粱的栽培歷史超過了5000a，是我國重要的旱地農作物之一，由于其產量高、適應性強、具有多重抗逆性，曾在我國困難時期解決人們口糧問題中發揮了重要作用。改革開放以后，高粱種植面積逐漸減少，每年均在66.67萬hm2左右，總產量約250萬t，主要在我國華北、東北和西南地區種植（占全國高粱總面積的87.8%）。據統計，我國華北區、東北區高粱種植面積年份間變化較大，但總面積保持相對穩定，由于四川、貴州白酒產業的拉動，西南區高粱種植面積回升幅度較大。高粱作為我國傳統釀造業的重要原料，在區域性國民經濟中占有重要地位。茅臺、五糧液、汾酒、瀘州老窖、郎酒等和山西老陳醋都是以高粱為主要原料釀制而成。國內85％的高粱用于釀造業，2010年以高粱為主的白酒產業銷售收入2713億元，利稅總額678億元，其中利潤351億元，成為國民經濟的支柱產業之一；飼草高粱穩步形成產業，年生產種子1500t，種植面積6.67萬～10萬hm2；甜高粱產業發展進入國家生物質能源計劃，能源甜高粱育種和產業化起步發展。我國高粱研究從“八五”開始就得到各級政府的資助。特別是“十一五”以來，得到了科技部國家科技支撐計劃和農業部國家高粱產業技術體系等項目的支持，高粱科研得到了可喜進展。高粱種質資源鑒定評價：篩選出一批高淀粉材料、抗麥二叉蚜材料、耐鹽材料、對高粱1，2，3，4號小種全部免疫的材料，并構建了我國高粱絲黑穗病鑒別系。育種新技術研究：在分子標記、組織培養、航天誘變育種、無融合生殖方面都取得新進展，完成了多個適宜我國不同生態區的高淀粉釀造高粱新品種選育，產量增加7.8%～25.6%，籽粒淀粉含量為73.64%～75.56%。解決了我國高粱栽培中的多項關鍵技術：組裝、集成了“干旱、半干旱地區高粱高產、優質、高效栽培技術”、“半濕潤地區高粱高產、優質、高效栽培技術”等高產栽培技術，降低了生產成本，提高了產量和效益；研制了再生高粱栽培技術體系，解決了西南高粱栽培中一季有余、兩季不足、資源利用率低的關鍵技術問題；育苗移栽、基部再生等關鍵技術保證了兩季高粱的高產、穩產，大幅度提高了西南地區的高粱生產水平。

2山西高粱發展現狀

山西是我國高粱生產的主要省區之一，年種植面積在6.67萬hm2左右，占全國高粱種植面積的1/10，是旱作農業的主干作物。山西也是我國傳統釀造業大省之一，用高粱作為主要原料釀造的汾酒系列白酒和山西老陳醋名揚中外，是山西的重要輕工業產品和利稅行業。此外，山西地處我國高粱產區的中心地帶，發揮了聯結東西南北高粱產區的紐帶作用，特別是在品種示范、材料交換、信息交流、良種調配和支撐釀造行業的商品高粱調節等方面一直發揮著重要作用。

2.1取得的主要成就

2.1.1創制了“二矮”型雜交高粱育種模式，為我國高粱雜優利用研究奠定了基礎

20世紀60年代初，以牛天堂為代表的山西省高粱科研工作者，總結分析了國內外高粱育種的經驗教訓，根據株高遺傳理論和高粱雜種株高優勢規律，結合我國高粱生產實際，研究創制了“二矮”型雜交高粱育種新模式。育成的晉雜1號、晉雜4號、晉雜5號、晉雜2號、晉雜7號等高粱雜交種在我國大面積推廣，幾乎覆蓋全國高粱主產區，累計推廣面積0.24億hm2，使全國高粱單產由1965年的1155.0kg/hm2提高到1977年的2260.5kg/hm2。為解決當時我國人民的口糧問題作出了重大貢獻，晉雜5號、晉雜2號高粱雜交種的選育分別獲全國科學大會獎。高粱中矮稈恢復系晉粱5號和晉輻1號，成為我國高梁恢復系的高產優質和高產穩產兩大主干體系，占全國應用恢復系的45％以上，為我國創造了寶貴的種質資源，獲國家發明三等獎。目前，該二系及其衍生系仍然在我國高粱雜種優勢利用中發揮著重要作用。

2.1.2新型A2細胞質高粱雄性不育系的創制與利用，開創了高粱雜種優勢利用的新領域

20世紀80年代，針對高粱雜種優勢利用單一使用Milo細胞質的現狀，山西省高粱育種者開展了A2細胞質的利用研究，經過多年艱苦攻關，育成新型細胞質高粱雄性不育系A2V4A及其雜交種晉雜12號，在國際上首例實現了A2雜交種的商品化生產，豐富了高粱雜交種的遺傳基礎，增加了雜交種類型，改變了雜交高粱生產長期利用單一細胞質局面，獲國家發明三等獎。A2雄性不育細胞質育種體系建立以來，A2系統不育系已成為我國利用的主干不育系，A2雜交種成為我國高粱主推品種，高粱育種和生產水平大幅度提高，高粱雜種優勢利用達到國際先進水平，“新型細胞質高粱雄性不育系A2V4A創制與利用”獲國家發明三等獎。

2.1.3釀造專用高淀粉高粱新品種的選育，推進了高粱品種專用化

為了改良釀造高粱的品質，促進我國名酒、名醋的產業升級，為釀造行業創優質、保名牌提供技術支撐，“八五”以來，山西省高粱育種者把提高高粱淀粉含量作為重要育種目標，先后育成晉雜15號、晉雜16號、晉雜18號、晉雜101號、晉雜102號、晉雜23號、晉糯1號、晉糯2號等系列釀造高粱雜交種，使釀造高粱品種產量水平和淀粉含量均有較大幅度提高，高粱育種上了一個新臺階。釀酒專用高粱晉雜15號、晉雜16號的選育獲山西省科技進步一等獎。

2.1.4新型優質高粱雜交草的選育，開辟了高粱利用新途徑

隨著我國國民經濟的發展和人們生活水平的提高，畜禽產品在人們日常食品中占比越來越高，但飼草、飼料短缺，草場生態環境壓力加大的問題日益突出，如何解決好飼草飼料問題已成為山西省及全國畜牧業發展的關鍵。山西省高粱育種者審時度勢，利用高粱A3細胞質雄性不育系和蘇丹草雜交，選育成新型優質飼草高粱———晉草1號、晉草2號、晉草3號等系列高粱雜交草，有效減輕了畜牧業對天然草場、草地造成的嚴重壓力，形成新興的農田刈割草地業。農民種植飼草高粱，當年就能獲利受益，形成了高效的農牧耦合系統，促進了農牧業的發展。

2.1.5創制了高粱高頻率無融合生殖系，在國內外產生較大影響

發現和創制了高粱無融合生殖系296B和SSA－1，探索出了一種“兼×兼”固定雜合性的育種方法，突破了Murty等提出的無融合雜種概念，建立了利用兼性無融合生殖系固定雜種優勢的模式。該研究成果達到國際先進水平，獲山西省科技進步一等獎。

2.1.6完善了高粱體細胞克隆誘變育種體系，育成克隆誘變高粱雜交種

明確了輻射處理對高粱愈傷組織的誘變作用和硫酸二乙酯等不同化學誘變劑的使用方法，解決了有毒化學誘變劑處理愈傷組織操作的安全性問題，建立了高粱克隆育種技術體系，應用該體系成功選育出國際上第1個克隆誘變高粱品種晉雜18號。

2.2存在的主要問題

2.2.1高粱種植面積和高粱主產省區不符

山西省是高粱主栽省區之一，歷史上年種植面積最高達43萬hm2。進入20世紀80年代以后，高粱種植面積迅速下降，山西省耕地總面積480萬hm2，目前高粱種植面積僅占1.4%左右，已成為小宗雜糧，山西省由高粱輸出省變為輸入省，即由原來的向四川輸出高粱變為從內蒙古、東北調用高粱。

2.2.2酒、醋產量與傳統釀造業大省不相稱山西省是名酒、名醋故里，釀造業是山西省國民經濟的支柱產業之一。2012年全國白酒產量1150萬t，食醋370萬t，山西省的白酒產量12萬t，食醋產量67萬t，分別占全國的1.04％和18.1％，產量水平和名酒、名醋大省不相稱。

2.2.3高粱用途單一，市場回旋余地小，價格波動大

和全國一樣，山西省飼料、能源、食品等高粱優勢產業極不發達，和國外差距很大。單一的釀造用途、有限的需求量，使得高粱緊缺時釀造企業高價收購，受價格驅動，農民大量種植，高粱多了釀造企業又壓價收購，種植面積縮減，如此往復，形成惡性循環，嚴重挫傷了農民種植高粱的積極性。

2.2.4高粱種植機械化程度低，栽培技術落后，種植效益低

目前，山西省高粱栽培過程中，精量播種、精量施肥、化學除草和機械化收獲等關鍵技術問題仍沒有完全解決，以人工栽培為主，勞力投入多，種植效益低下。特別是當前農業從業勞動者年齡偏大，女性居多，不足以支持傳統的高粱種植方式，極大地限制了高粱的生產。

3對策

3.1產學研結合，開展聯合攻關，振興高粱產業鏈

針對山西省乃至全國高粱育種、生產及產后深加工等高粱產業中存在的關鍵問題，產學研相結合，開展聯合科技攻關，構建山西高粱產業鏈的產業技術創新體系，實現高粱育種的優質化、專用化，高粱生產的高效、輕簡與環境友好化，高粱深加工的健康、安全、優質化，達到創新7個產業，振興1條產業鏈的總體目標。創新7個產業：即復興2個基礎產業———高粱種植業和高粱種業；提升2個傳統產業———山西老陳醋釀造業和中國清香型白酒釀造業；培育3個新興產業———高粱能源業、高粱飼料業和高粱保健食品業。振興高粱產業鏈：即培養一流的科技創新人才，建設一流的科技創新實驗條件，形成山西省乃至我國高粱產業科研開發、技術創新和產業化基地，推動山西省高粱產業結構優化升級，促進高粱產業的快速發展，為山西省轉型跨越發展作貢獻。

3.2政府推動，實施名酒名醋戰略

建議山西省借鑒四川省委、省政府“建設長江上游名酒經濟帶，打造中國白酒‘金三角’”經驗，充分認識高粱在山西省釀造業中的支撐地位，由白酒、陳醋產業區各級政府帶頭實施，推進“35511”工程和“22155”工程的快速進展。高粱生產和釀造產業結合，發揮名酒企業、名醋企業的高端酒、高端醋優勢，推動山西省釀造高粱生產和釀造產業的跨越發展。

3.3實現訂單農業，加快專用高粱基地建設，建立覆蓋全省的高粱生產網絡

以釀酒、釀醋等生產企業為中心，以“釀造企業＋科研單位+農民種植專業合作社”等模式，實現專用高粱的訂單種植，建立專用高粱生產基地，實現高粱生產的規模化、集約化、標準化。鞏固山西省傳統高粱種植優勢區，恢復忻定盆地、晉中盆地和呂梁盆地高粱種植面積；同時發展新的高粱種植區，增加上黨盆地、運城盆地等地區的高粱種植面積。

3.4加快高粱科技創新和新成果的示范與轉化

增加科研投入，針對高粱生產中的關鍵、共性技術瓶頸，加大科技研發。加強高粱科技新成果的示范和轉化力度，在全省不同高粱主產生態區，建設高粱新品種、新技術核心示范基地，展示適宜各生態區種植的高粱新品種、輕簡化栽培技術（調控施肥、精量播種免間苗、一次性控草、高粱機械收獲），并進行補貼扶持，引導農民應用機械化高產栽培和有機生產實用技術。

作者：景小蘭柳青山平俊愛程慶軍白文斌張福躍單位：山西省農業科學院山西省農業科學院高粱研究所農業部黃土高原作物基因資源與種質創制重點實驗室