科技支撑贵州酒用高粱产业发展对策

邵明波， 周棱波， 彭方丽， 汪 灿， 张国兵

(贵州省农业科学院 旱粮研究所， 贵州 贵阳 550006)

0 引言

酒用高粱是酿造茅台酒等酱香型高档白酒的主要原料，是贵州省推进农业产业结构调整以及现代高效农业发展的重点优势产业之一[1-2]。2019年贵州省农业农村厅发布的《贵州省酒用高粱原料种植规划(2020—2022年)》明确提出，到2022年全省高粱种植面积达26.67万hm2[3]。为实现这一目标和提升贵州酒用高粱产业的整体发展水平，需要立足贵州生态和资源等优势，在现有产业发展的基础上，以科技支撑为引领，充分发挥科技支撑的作用，大力开展酒用高粱产业相关科技攻关，为高粱产业发展奠定坚实基础，促进酒用高粱产业高质量发展。在种质资源研究方面，谢嵘等[4]对8个贵州糯高粱品种(系)产量稳定性和区域适应性分析认为，遵红1301和茅红糯2号的稳定性较好,赤水红粱2号和红茅糯1号的适应性强，但是稳定性较差。周棱波等[5-7]针对早熟酱香型白酒专用糯高粱新品种黔高7号提出，繁殖地优选开放单株种植成株系,再选优系混合成原种的混系繁殖方式，并采用双向鉴定循回整理法对其进行品种整理和提纯复壮，从而得到纯度保持高度稳定在99%，可供繁殖生产种的原种。汪灿等[1]以50份酒用糯高粱资源为材料，于2015年和2016年设置正常灌水和干旱胁迫2个处理在旱棚内进行田间试验，筛选出成株期抗旱性强的酒用糯高粱材料，为酒用糯高粱抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供了基础材料。邓小锋等[8]采用田间自然接种方法,对贵州64个地方高粱资源进行田间炭疽病害抗性鉴定，为选育具有抗炭疽病的高粱品种提供了基础数据。高杰等[9]对贵州地区220份高粱种质资源进行多样性和聚类分析，筛选出3个适宜不同用途的高粱类群。在栽培技术研究上，幸育毅等[10]概述了遵义市酒用高粱有机生产从选用良种、培肥土壤与整地、育苗与移栽、栽后管理、病虫害防治、适时收获与贮藏等生产过程各环节的技术要点。刘利利等[11]比较了莠去津、烟嘧·莠去津、使它隆和农达4种除草剂对高粱田杂草苗前的田间防效和药害。杨仕美等[12]比较4个不同田间施肥方式下红缨子农艺性状、产量、效益的差异发现，在一定范围内红缨子的产量、效益随底肥施用量增加而提高。现有研究主要是针对酒用高粱相关的具体技术领域，鲜见从产业发展的宏观角度，针对贵州酒用高粱产业发展中存在的突出问题，从科技支撑体系的技术方向、平台构建、人才队伍、基地建设、标准规范制定等多层面进行对策研究。推进发挥科技支撑产业发展的重要作用，不仅需要加强技术创新的技术手段，也要完善促进科技创新及其成果转化应用的模式和机制等，形成全面系统的科技支撑体系。分析贵州发展酒用高粱产业的优势和存在的主要问题，从强化科技支撑角度提出贵州酒用高粱产业发展对策，为促进贵州酒用高粱产业高质量发展提供参考。

1 贵州发展酒用高粱产业的优势

1.1 种植条件适宜

贵州省地处云贵高原东斜坡地带，位于东经103°36′～109°35′、北纬24°37′～29°13′，地处低纬度、高海拔山区，属亚热带温湿季风气候区，冬无严寒，夏无酷暑，常年气候凉爽。其高粱主产区黔北、黔中地区的平均海拔1 000 m，光、热、水资源丰富，年均温度14～18℃,≥10℃的有效积温4 000～5 500℃，无霜期270～290 d，降雨量1 100～1 300 mm，土壤多为黄壤类型，非常适宜酒用高粱生长[13]。

1.2 生态环境条件优越

贵州省山青水秀，生态气候好，工业化程度较低，环境保护良好。农用土地平均单位面积“三废”排放量小，对水资源和土地的污染程度相对较轻，环境状况明显优于发达省区和周边地区，是全国农用土地污染最轻的省份之一[13]。随着退耕还林还草工作的推进，生态环境将进一步改善，具有生产绿色食品和有机食品的环境优势。在食品安全日益重要的背景下，有机食品日益受到消费者追捧。有机食品属进出口免检产品，获得有机食品标示即相当于得到了进入国际市场的通行证[14]。充分利用贵州省优越的生态环境，生产高附加值的有机高粱，是贵州高粱产业发展得天独厚的优势，也是贵州酒业走出国门、走向国际市场的需要。

1.3 地方种质资源优势突出

贵州高粱种质资源十分丰富，既具多样性，又具显著地域性，可培育出适合酿造名优酒的优质品种[14]。2008—2016年，贵州省以本地高粱农家种种质资源为亲本，选育了以红缨子为代表的7个酒用高粱品种，这些品种单宁、支链淀粉含量高，糯性好，种皮厚，耐蒸煮。丰富的种质资源为贵州省打造酱香型白酒产业奠定了坚实基础[15]。

1.4 种植区位优势突出

贵州省是西南地区交通枢纽和南下出海通道的重地。近年来，贵州省交通基础设施建设速度加快，西南陆路综合交通网络体系加速建成，铁路、公路等交通基础设施条件向农业、农村延伸，公路四通八达，县县通高速。目前，以贵阳市为中心，以铁路、高速公路为骨架、水运和航空相配合的，连接省内外的综合交通运输网络体系已形成。交通优势和区位优势越来越突出，将成为贵州省酒用高粱产业加速发展的有利条件，也为贵州省名优酒走出国门、走向世界提供了大市场、大交通，从而进一步促进酒用高粱产业稳定发展[16]。

1.5 酱酒原料高粱市场需求日益增多

贵州是全国高粱主产区之一，种植面积位居第四，仅次于吉林、内蒙古和黑龙江省[3]。据调查统计，2020年贵州省高粱订单种植面积达11.93万hm2，但远不能满足酒企对高粱原料的需求。近年来，随着消费层级的不断升级，酱香酒消费市场持续升温，贵州省白酒产业转型升级和提质增效步伐不断加快[17]，2018年全省规模以上白酒产量3.1亿L，预计2022年将达4亿L，对原料的需求量日益增多[18]。

2 贵州酒用高粱产业发展存在的问题

2.1 酒用高粱单产徘徊、提升缓慢

全省高粱生产面积发展较快，常年在6.67万～13.33万hm2。据统计，2020年约11.93万hm2，但种植的高粱品种相对单一，主要是以红缨子为代表的赤水河流域地方优质常规高粱品种，由于常年连作，以红缨子为代表的品种出现退化，高粱生产出现单产下降、品质降低、病虫害危害加重等问题[19]。

2.2 酒用高粱新品种无法满足市场需求

以茅台酒为代表的优质白酒对酒用高粱原料的要求不断提高，酒用高粱产业在逐步提升有机高粱种植面积，有机生产模式对高粱病虫害防治提出了更高要求，急需开展酒用高粱新品种培育及良种繁育配套技术研究以指导实际生产。

2.3 酒用高粱产业发展急需攻关的科技问题

一是酒用高粱资源丰富，但优异基因挖掘不足。贵州省酒用高粱资源类型丰富，但优异基因挖掘不够，遗传资源狭窄，需要开展高粱酿酒风味和品质密切相关性状的优异基因挖掘[2]。二是酒用高粱品种研发能力不足，品种更新速度较慢。随着产业结构的不断调整以及酱酒企业对高品质酒用原料高粱需求的不断提高，加之专业研究机构较少，科技人员较为缺乏，地方特色高粱种质资源提纯复壮以及有机高粱种子的丸化技术研究和集成应用研究较为欠缺[14]。三是酒用高粱种子种苗研发不足。目前生产上推广的酒用高粱品种老、单一，存在种子包装混乱、纯度差及出苗率低等问题，急需重点酒用高粱原原种、原种扩繁基地，以及种子生产基地良种繁育体系建设。四是酒用高粱化肥施用量较大，绿色高产高效栽培技术研发不足。品种选育上，需要培育耐贫瘠、肥料利用率高的环境融合型优势酒用新品种，减少化肥使用量。配套生产技术上，需要开展高粱间套作技术、减施增效技术以及高效低毒低残留农药筛选及绿色防控技术等研究[20-22]。五是适宜山地轻简化栽培的品种及配套技术缺乏。贵州省农业机械化水平低、农村劳动力严重缺乏，需要选育耐密植、适宜直播、抗除草剂、水肥高效等适宜山地轻简化栽培的酒用高粱新品种；开展播种采收等轻型农机应用技术研究，探索适宜山地免耕直播、小穴点播、人工撒播等轻简化栽培模式；研究适宜中小型田块的高效施肥施药技术与关键装备，探索化学除草、生物防控等轻简化的管理模式。六是深加工研究不足，未能形成更多知名品牌。酒用高粱加工工艺欠缺，急需针对贵州糯高粱原料酿造、小曲清香型白酒、醪糟及黄酒、特色酱油和养生醋等相关产品的加工工艺研究，以及酒用高粱秸秆生产生物有机肥、生产食用菌、生产黄贮饲草(干草)等附属物利用技术研究[22-23]。

3 科技支撑酒用高粱产业发展的对策

3.1 夯实研发平台建设，优化创新环境

一是建立酒用高粱种质遗传改良重点实验室。通过建立酒用高粱遗传改良重点实验室，规模化发掘贵州省高粱种质中控制特定目标性状的关键遗传区段和基因，开发出相应的分子标记[24]，以有效揭示优质酒用高粱种质形成的遗传机制[25]，同时为基于分子设计的快速酒用高粱新种质创制和新品种培育提供支撑。二是建立贵州酒用高粱栽培生理生化重点实验室。对贵州省的优势品种进行生理生化指标测定，以有效指导新品种开发。三是建立酒用高粱品质检测重点实验室。通过建立优质粮油品质检测重点实验室，快速检测贵州省优异粮油种质及相关加工产品所含的特定元素，分析功能性成分[26]，对提升产品价值发挥较好的支撑作用。四是建立高通量作物表型平台。借助大数据平台，对酒用高粱重要材料进行高通量的表型评价，为优质新品种培育、配套高效栽培及加工技术提供精准数据支持。五是建立数字化育种平台及酒用全产业链平台。整合分子生物学新技术，建立粮油作物种质及育种资源的遗传及分子信息，开展优异性状基因及位点的挖掘和分子设计育种[27]，促进强优势酒用高粱新品种的培育；基于大数据技术，采用生物信息学策略挖掘功能性粮油作物优异基因，辅助选育酒用高粱新品种，提高酒用高粱产品附加值；充分利用大数据信息，为酒用高粱的发展规划提供决策指导。

3.2 加强人才队伍建设，提升研发水平

一是引进培养一批酒用高粱科技创新高层次人才团队。加强高层次人才引进和培养力度，完善酒用高粱研究科技创新高层次人才的科研激励政策；注重本领域内酒用高粱科技创新人才的培养；完善科技创新高层次人才的科研客座制度，充分利用省外酒用高粱科技资源与人才优势[3]，打造有特长、懂技术、善钻研、能攻关的包括核心专家、省优青、百千层次人才的高质量科技创新团队2～3支。二是培养一批酒用高粱科技服务人才队伍服务酒用高粱全产业。不断强化科技特派员队伍培训，促进其业务水平提升；强化与高粱种子企业合作，加强种子繁育基地建设和质量认证与管理；加强与知名酒企业及原料企业高粱原料订单基地的建设；强化对高粱基地经济组织建设、管理人才及家庭产业工人的培训。

3.3 强化全程质量控制技术体系建设，实现标准化、规模化生产

开展酒用高粱种质资源的挖掘与利用研究，加快酒用高粱新品种培育及相关技术研究并建立统一的品种标准、质量标准、技术标准及检验标准。贵州省重点打造以茅台酒为主的千亿级白酒产业，根据白酒酿造工艺、企业原料需求、白酒品质、商品等级等要求不同，有针对性地选育新品种，制定不同的品种、质量、技术及检验等标准。以单宁含量指标为例，根据单宁含量高低，有针对性地分段制定不同范围的高粱品种标准，同时建立可溯的质量控制技术体系，实现标准化、规模化生产。

3.4 强化示范基地建设，促进新品种、新技术示范带动

通过建立现代科技示范园等，对培育的新品种、新组合、新栽培技术和加工技术进行示范展示，为生产推广提供支撑。如以茅台集团等重点名酒企业带头建设高标准有机高粱示范基地，陆续带动其他原料企业建立相对稳定的新品种、新技术示范基地。构建从培育、创建、提升到打造典型的示范基地体系，充分发挥示范基地的支撑引领带动作用，从而促进高粱产业集聚区规范发展和提质增效。

3.5 加大全产业链技术研发力度，增强科技支撑能力

依托贵州省相关科研单位以及行业中的优质企业，开展新品种、新技术研究。以科技为支撑，以社会化服务创新为纽带，以价值链、产业链延伸为着力点，组织联合攻关，通过政、产、学、研协同，探索酒用高粱产业集约化、标准化、规模化、机械化、科技化、高端化、品牌化、景观化发展的新模式新技术，破解当前制约酒用高粱产业发展的关键问题。重点在以下12个方面实现突破。

3.5.1 加强地方种质资源收集、鉴定、利用、保护及创新的力度 发掘和收集具有重要经济性状、特异优良基因的酒用种质资源，并进行鉴定评价和育种利用[14]。建立和完善酒用种质资源基因库、系谱园、品比园、繁育圃等研发平台。结合育种目标，自主创制一批酒用高粱育种亲本、抗性材料、育种中间材料，开展育种新材料的鉴定评价和育种利用[26-28]。

3.5.2 加速酒用糯高粱种质资源的创新与育种，培育一批具有自主知识产权、特色突出的突破性新品种 以目标市场为导向，应用系统选择、有性杂交、人工诱变、杂交育种等育种方法，开展多途径综合育种[6]；采用应用生物技术辅助育种实现早期性状鉴定，提高育种效率。在不同区域开展品比区试，对参试品种植物学性状、主要经济性状和遗传稳定性进行系统鉴定，育成一批在产量、品质、成熟期、抗性、用途等方面具有突破性的酒用高粱新品种。

3.5.3 加强推广品种整理与提纯复壮，强化良种繁育配套技术研究集成与应用 贵州高粱生产上使用的种子是从地方资源中选育的常规品种，最初用于生产时具有明显的地方特色和优良品质，由于缺乏系统性的种质资源保护和品种提纯复壮工作，部分优秀地方高粱种质资源正在逐渐消失或已经消失，早期优良品种也出现了不同程度退化。因此，针对贵州省地方特色高粱种质资源，加大资源收集和保存的力度，对已有优良高粱品种，持续性地开展提纯复壮工作，以保证地方特色高粱品种优异品质的可持续性[3]。目前，种子丸化技术被用于病虫害的防治、提高出苗率、增加苗期营养、提供有益共生菌等并取得了较好的效果[29-31]。高粱种子易带菌带毒，苗期易感病和受到地下害虫的危害。开展高粱种子的丸化技术研究和集成应用，将进一步推进全省高粱有机生产，并保证有机高粱的优良品质。

3.5.4 制定产业发展相关标准、规程 标准制定，既是维护品牌的重要措施，也是提升品牌的重要手段。加快研制高粱基地建设标准、良种繁育与种子检验技术标准、高粱主要病虫害防治技术标准等规程和标准，并严格执行，可有效控制酱酒原料高粱的质量，有力保障酱酒品牌的影响力提升。

3.5.5 高标准建设贵州酒用高粱育种基地、良种繁育基地及原料种植基地 在酒用高粱主产区，依托贵州省名优酒企业、专业合作社、收储公司、农户等新型经营主体，创新组织形式，按照“公司+合作社+基地+农户(贫困户)”为主的多种产业经营管理模式，建立酒用高粱标准化生产基地[32]。按照“五统一”的要求全面实现标准化生产，即统一供种、统一耕播、统一肥水管理、统一病虫防治、统一收获仓储。同时，基地管理上打好“组合拳”，组织栽培、植保、土肥、农机等方面的专家，加强合作、协同推进，实行农机农艺融合、良种良法配套。积极扶持规模化生产经营模式下的农机、植保专业化服务组织开展代耕代种、代防代治，提高高粱生产的标准化水平，提高单产、增加总产。

3.5.6 加强高粱双减技术研究 为提高高粱产量，贵州省高粱非有机生产区域常年在高粱不同生长时期施用化肥，且施肥技术不科学合理，重复、过量施肥等导致土壤板结，破坏生态环境。高粱是C4作物，较耐贫脊，因此，开展双减技术研究，结合土壤肥力情况，探明不同生态条件下高粱需肥量水平有利于指导科学用肥，减少滥用肥，有利于高粱产业健康稳定发展。

3.5.7 加强高粱高效配套种植技术研究 根据不同生产与生态条件选择适宜的品种，集成配套低耗高效安全的栽培技术。广泛开展新品种、育苗方式、种植密度、施肥方式、间套及轮作方式、病虫害防治、有机栽培、再生栽培、机械化应用等试验研究，集成转化一批绿色高产高效技术模式，逐步完善种植标准、操作规程、技术规范，组装一批区域性、标准化、优质高产高效、可持续、可复制的绿色生产模式，并进行规模化的示范推广。可选择“高粱+食用菌”“高粱+蔬菜”“高粱+绿肥”“高粱+红薯+蔬菜”“高粱+马铃薯+蔬菜”“高粱+蔬菜+油菜”“高粱+豆类作物+蔬菜”“高粱+中药材+蔬菜”“高粱+魔芋+油菜”等种植模式。

3.5.8 加强高粱全程机械化农技农艺配套技术研究 贵州农业以山地农业为主，山地农业的未来发展趋势将是小型机械化、区域机械化和局部机械化。目前贵州省高粱产业全程机械化程度不高，主要困难在于高粱的农艺性状和农机的适配还存在一定的差距[33]。当前实现全程机械化作业的高粱品种主要特性是植株矮(1.6 m以下)，穗直立，穗型紧凑，适宜于机械化收割[34]。贵州高粱株高普遍在2.5 m，穗弯曲，穗型较散，不利于机械化收割。为此，在保证贵州高粱品质的同时，降低株高，改变穗型，选育宜机化的高粱品种，为贵州山地农业早日实现轻简化作业奠定基础。

3.5.9 加强糯高粱酿造工艺研究 贵州酒用高粱主要用作酱酒原料，用于其他加工的研究基本没有开展。为丰富贵州酒用高粱加工工艺，研发新产品，拓展新市场，有必要开展贵州糯高粱原料酿造、贵州糯高粱原料小曲清香型白酒、贵州糯高粱醪糟及黄酒、贵州糯高粱原料特色酱油及养生醋等产品的加工工艺研究[19]。

3.5.10 加强高粱秸秆等附属物利用技术研究 贵州酒用高粱种植相对集中，没有完整解决高粱秸秆高效还田问题，有必要开展酒用高粱秸秆等附属物利用研究，探讨高粱秸秆生产生物有机肥；研究高粱秸秆等附属物生产食用菌；研究高粱秸秆生产黄贮饲草(干草)关键技术研究与应用[35-36]。

3.5.11 研究品牌整合战略，打造酒用高粱高端品牌 一是研究酒用高粱品牌整合、推广的政策和途径。二是研究创建知名品牌的措施。利用新媒体加大品牌宣传，支持开展贵州省酒用高粱产业品种与技术示范观摩会，扩大产品影响。

3.5.12 推动一二三产深度融合，培育酒用高粱产业新兴业态 为适应经济发展新常态，转变农业发展方式，大力发展农产品加工业、现代物流业和休闲旅游农业，延伸种植业产业链，推进种植业“接二连三”，实现一二三产业融合发展，为乡村振兴和新农村、城镇化建设提供强有力的产业支撑。依托酱香文化、红色文化，利用赤水河谷旅游资源，结合高粱的观赏性，将高粱原料生产基地和文化旅游、观光旅游相结合，建成一批精品旅游景点，打造一批观光旅游集聚区。另外，贵州高粱除籽粒可用于酿酒以外，高粱穗、高粱秆等也具有较多的利用和开发价值。如将高粱穗加工为扫帚，将高粱秸秆生产食用菌原料后回田作肥料利用，开发利用高粱根较好的药用价值等。

4 结语

贵州具有适宜酒用高粱种植的优越生态环境、丰富的高粱种质资源和突出的交通区位等优势，为贵州发展酒用高粱产业奠定了良好基础，同时日益增长的酒用高粱原料需求，给贵州酒用高粱产业提供了较好的市场前景。但由于品种单一退化，单产下降、品质降低，配套栽培技术落后，使贵州酒用高粱的产量和质量远不能满足酒企对原料的需求。同时，深加工研发不足，未能充分发挥酒用高粱的其他应用价值。

科学技术是第一生产力，科技创新是农业产业发展的内生驱动力。贵州发展酒用高粱产业，需要通过强化科技支撑解决上述制约其高质量发展的主要问题。从技术需求导向看，21世纪以来，为适应高粱酿酒业迅速发展的需要，我国科技人员加大了酿酒高粱品种选育力度[37]。吕芃等[38]认为，植株质量差、品种较为单一、技术创新性不足和育种管理不到位是我国糯高粱育种的主要问题，需要科学选择育种材料，创设优质育种条件、创新育种技术，提高植株性能、落实育种技术，提高育种质量。贵州拥有优良的地方酒用高粱种质资源优势，但随着白酒行业对高粱原料的要求提高，需要加快选育优质高产、多抗、符合酱香型白酒酿造标准的糯高粱品种[39]。为此，应加强地方种质资源收集、鉴定、利用、保护及创新力度，推广品种整理与提纯复壮，强化良种繁育配套技术研究集成与应用，培育一批具有自主知识产权、特色突出的突破性新品种。在栽培技术上，应加强高粱双减技术和高效配套种植技术研究，推进产业节本增效，绿色发展。同时，为提高产量，更好满足市场需求，需要进一步提高高粱生产机械化率。一方面应为适应机械化生产采取相应的农艺措施[40]，另一方面，选择相应生产机具应综合考虑配套机械的数量、作业方式、工作效率、生产质量、作业时限和成本等，并应结合栽培技术要求因地制宜地配套动力机械及田间作业机械[33]。另外，加强糯高粱酿造工艺、粱秸秆等附属物利用技术研究，以促进酒用高粱产业链的延伸，增加产业效益。总之，需要面向高粱全产业链大力开展相关技术研究，并做好相应的标准化和规范化建设。

除加强技术攻关外，强化贵州酒用高粱产业的科技支撑也需要在模式和机制上推进相关工作，包括应夯实研发平台建设、加强人才队伍建设、强化质量控制技术体系建设、加大示范基地建设等，使科技在产业发展中的引领示范作用得以充分发挥。王艺璇等[40]认为，发挥科技对农业产业的支撑作用，需要加大相关的人力资源开发和技术资金支持、创新技术推广模式、深化农村科技体制改革，推进科技政策支撑，同时，坚持科技创新与推广应用并重。在此过程中，科研院所应结合自身的技术、人才优势，充分发挥支撑产业发展的重要职能与作用。对此，袁立新等[41]基于辽宁省农业科学院的经验提出，以实施科技推广项目、科技共建、科技扶贫、科企合作等为载体，构建多层次科技服务体系，促进科技要素与农业产业、新型农业经营主体相融合。

加快农业科技支撑体系建设，促进农业科技产业化、农业科技成果转化与应用，使科技与经济融合于一体，是当前我国农业增长方式转变的关键[42]。贵州作为种植业大省，结合自身优势发展山地特色农业，仍需多领域、多层面进一步强化科技支撑，以科技驱动农业提质增效，进而助力实现乡村振兴。