吉林省农业科学院作物育种研究所 高士杰 陈冰 胡喜连
高粱具有其他作物不可比拟的抗旱、耐涝、耐贫瘠、耐盐碱、适应性强等优良综合抗性,素有植物中的“骆驼”之称。在边际性土地上种植高粱具有广阔的应用前景, 将成为改善我国边际性土地生态环境的一条重要途径。
高粱是我国古老的栽培作物之一,其最早种植历史可上溯到新石器时代,至今约有5000多年的栽培历史。大面积种植历史可上溯至西周早期。高粱最早分布在黄河中下游,随着人类的迁徙,每到一个地方就留下它的后代安居下来,世世代代成为人们的好朋友,并为人类的生存和发展立下了汗马功劳。因此,高粱被誉为拓荒的“先锋”作物。1918年我国高粱播种面积创纪录的达到了22103万亩,约占全国耕地面积的26%。20世纪70年代以前高粱是北方人民的主要粮食作物,随着人们生活水平的提高,高粱的食用量已经很少。目前高粱主要用来作酿酒原料,在“不与粮争地,不与民争粮”原则的指导下,高粱生产退居二线,开始在一些种植水稻、小麦、玉米等不能保收的土地上种植。截至2008年全国高粱种植面积为734.7万亩,平均单产达到4309.8千克/公顷。主要分布在辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古“三省一区”的旱地、洼地、盐碱地等土地上,四川、云南等省份因其酿酒业的带动有一定面积的专用高粱种植。
高粱具有其他作物不可比拟的抗旱、耐涝、耐贫瘠、耐盐碱、适应性强等优良综合抗性,素有植物中的“骆驼”之称,故高粱在边际性土地上具有广阔的应用前景。边际性土地是指那些尚未被利用,自然条件较差,而又能产生一定生物量,有一定生产潜力和开发价值的土地。包括荒草地、盐碱地、沼泽地、裸土地、苇地、滩涂和其他未利用地等7类。这类土地暂不宜垦为农耕,但可以生长或种植一些适应性强的植物。我国这类土地资源目前有8874万公顷。除去沼泽地、苇地等湿地自然保护区,余下的边际性土地有8254万公顷,并且在全国各省份均有广泛的分布。
——在边际土地上种植高粱用作饲料可以少占用宜耕土地。
在美国、墨西哥、南美洲和澳大利亚等地,高粱是一种重要的动物饲料。高粱籽粒主要用于配合饲料,通常在饲料里加入10%~25%高粱籽粒作为配料。高粱的营养价值和玉米是一样高的,这种配合饲料不仅可向畜禽提供必需的营养,而且可有效防止畜禽(尤其是幼畜禽)胃肠疾病(如白痢病)的发生,还可提高牛、羊等草食家畜的肉质。我国的高粱籽粒直接用作饲料的较少,如果能开发研究这类配合饲料,高粱可以替代部分玉米,这样可以利用非宜耕的边际性土地来生产高粱用于饲料中,少占用有限的宜耕土地来生产玉米。这将会节省部分宜耕土地用来生产更多的粮食,这样不仅不与粮争地,还可以减轻宜耕土地不断减少的压力,保证畜牧业的安全生产。
饲草高粱是一种优质的饲料作物,其生物产量高,适口性好,在我国北方一年可以刈割2~3次,鲜草产量可达15万千克/公顷。因其具有多年生牧草的可再生性,能弥补饲用玉米一次播种一次收获且不耐干旱等缺点,可延长干旱和半干旱地区反刍动物青绿粗饲料的供应时限,可以丰富当地粗饲料的利用种类,促进畜牧业的发展。
甜高粱茎秆中汁多、植株高大、生物产量高,一般籽粒产量5250~6000千克/公顷,茎叶鲜重7万千克/公顷。在籽粒近成熟时收割,将高粱籽粒、茎叶一起青饲或青贮以后喂饲。甜高粱饲料适于大的奶牛、肉牛等养殖场种植,与养殖企业结合形成产业,很有应用价值。
我国人多地少,可耕地面积有限,但我国的草原荒地面积约有2600万公顷,可利用这些草场资源种植饲用高粱实行草饲轮作,不但可以提高产量,增加经济效益,减缓与粮争地的矛盾,而且更重要的可以改善生态环境,防止草地沙化。
——提高在旱地、盐碱地上种植作物的经济效益。
2009年夏天正值农作物开花、灌浆期间,吉林省大部分地区连续40天未下雨,对各类作物均造成了严重的威胁。有些地方种植的玉米在灌浆之后不长时间,就被割掉以青贮饲料的价格卖掉,每垧地价格是1500元。虽然高粱也受到一定程度的影响却表现良好,在秋收时一垧地生产5000千克,由于干旱高粱商品粮的价格也上涨了,平均每千克1.8元,按这样计算一垧地高粱可以收入9000元,是玉米的6倍。
据在内蒙古兴安盟下乡调查时了解到,兴安盟突泉县的坡耕地、盐碱地占耕地总面积的90%,2009年大旱,玉米几乎绝产,苞米只有一米多高,大部分是空棒。“大旱之年,30度的瘠薄坡地,有什么办法!”有些农户种植了帚高粱(因其能扎笤帚又称为“笤帚糜子”),却是另一翻丰收喜庆的景象。每亩笤帚糜子可以加工笤帚200多把,每把按4元卖出,可收入800元;另外还可打上200千克商品粮,市场价已经达到每千克1.2元以上,可收入240元;除去每亩200元的种植成本,每亩纯收入800元,这还不包括对糜子秆深加工的收入。用笤帚糜子扎出的笤帚健康环保,广泛用于工厂、学校、家庭,还可以远销至把笤帚作为吉祥物的东南亚国家,市场前景广阔。
——甜高粱可用于生产生物质能源。
甜高粱是一种高能作物,每亩可产鲜茎秆1万千克以上,其茎秆每亩可产燃料乙醇200~300千克,种植其他粮食作物每亩最多可制造燃料乙醇150千克,用甜高粱生产乙醇比用其他粮食生产乙醇成本降低30%~50%。每亩收益可达800~1200元,比种植玉米效益提高200~300元。在化石能源急剧短缺且全球化的今天,各国竞相发展可替代的生物质能源。我国的国情决定了我国发展生物乙醇产业要遵循“不争地,不争粮,不争油、糖”的基本原则,利用低质的宜耕边际性土地,种植发展适应性好、抗逆性强、具有较高生物量的非粮作物乙醇原料。甜高粱就具备这样的特点。中国农业大学生物质工程中心的研究显示,我国可利用的宜耕边际性土地资源较为丰富,可生产生物乙醇产量的总潜力在7400万吨以上。其中,集中连片的宜耕边际性土地生产生物乙醇产量潜力就超过2170万吨。如果仅开发其中24.1%的土地资源,即可生产燃料乙醇524万吨,这就可以基本满足我国E-10汽油的需要。
——在边际性土地上可以生产绿色有机食用高粱。
随着人们生活水平的提高,越来越注重五谷杂粮的摄入。高粱米自古就有“五谷之精”、“百谷之长”的美誉。高粱米制成的各式食品,均以软滑香糯的特色而备受青睐。高粱米入药可防治多种疾病,据《本草纲目》记载,高粱米性味平微寒,具有凉血、解毒之功。常喝高粱米粥,可治积食等消化不良症。用高梁米与红枣共煮成粥,具有益脾健胃,助消化的作用。而且高粱有独特的淀粉特性,和其他谷物相比,高粱淀粉不能被迅速的消化掉,含有高粱的产品对糖尿病人是特别有利的。如今高粱米的价格在2.5~4.5元/千克不等,有机高粱米的价格更高,有的甚至达到了9元/千克,所以,如果能利用那些边际性土地种植高粱,生产高粱米,不仅有效地利用了土地资源,而且有利于绿色有机食品的生产,还能为农民群众带来较大的收益。
在我国人口不断增长、耕地不断减少的情况下,如果能较好的利用边际性土地,不仅能减少饲料、糖原料等非粮作物占有宜耕土地的面积,有效地增加农民收入,而且是改善我国边际性土地生态环境的一条重要途径;不仅是解决我国能源危机的有效途径,而且对解决“三农”问题和粮食安全有促进和保障作用。在边际性土地上种植高粱还需要做好以下工作:
第一,边际性土地需要初步改造。边际性土地一般都不能直接种植,需要做初步的适当改造。可以用高粱作为首次种植的农作物开垦和改造土地。2008年在吉林省白城市通榆县的盐碱瘠薄地种植高粱,用高粱改良土壤,获得了较好的改良效果,2009年继续种植高粱生长良好,在2009年严重干旱的情况下也获得了较高收成。
第二,筛选抗逆性更强的专用型品种。这就要求各科研单位和具备育种能力的公司,从提高高粱本身抗逆性、适应性入手,培育适应不同类型边际性土地的专用型高粱杂交种。
第三,加大科研力度,早日实现产业化。不仅要加大用甜高粱生产酒精的研究力度,改善用甜高粱生产酒精成本过高的现状,而且要加大研制用高粱替代玉米的配合饲料的研究力度,使高粱生产早日实现产业化。
我国政府也可以通过在边际性土地上种植作物对农民群众进行适当的补贴,鼓励农民群众改造边际性土地,那么我国边际性土地的利用将会有广阔的前景。