吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種研究所 高士杰 陳冰 胡喜連
高粱具有其他作物不可比擬的抗旱、耐澇、耐貧瘠、耐鹽堿、適應(yīng)性強等優(yōu)良綜合抗性,素有植物中的“駱駝”之稱。在邊際性土地上種植高粱具有廣闊的應(yīng)用前景, 將成為改善我國邊際性土地生態(tài)環(huán)境的一條重要途徑。
高粱是我國古老的栽培作物之一,其最早種植歷史可上溯到新石器時代,至今約有5000多年的栽培歷史。大面積種植歷史可上溯至西周早期。高粱最早分布在黃河中下游,隨著人類的遷徙,每到一個地方就留下它的后代安居下來,世世代代成為人們的好朋友,并為人類的生存和發(fā)展立下了汗馬功勞。因此,高粱被譽為拓荒的“先鋒”作物。1918年我國高粱播種面積創(chuàng)紀(jì)錄的達(dá)到了22103萬畝,約占全國耕地面積的26%。20世紀(jì)70年代以前高粱是北方人民的主要糧食作物,隨著人們生活水平的提高,高粱的食用量已經(jīng)很少。目前高粱主要用來作釀酒原料,在“不與糧爭地,不與民爭糧”原則的指導(dǎo)下,高粱生產(chǎn)退居二線,開始在一些種植水稻、小麥、玉米等不能保收的土地上種植。截至2008年全國高粱種植面積為734.7萬畝,平均單產(chǎn)達(dá)到4309.8千克/公頃。主要分布在遼寧、吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古“三省一區(qū)”的旱地、洼地、鹽堿地等土地上,四川、云南等省份因其釀酒業(yè)的帶動有一定面積的專用高粱種植。
高粱具有其他作物不可比擬的抗旱、耐澇、耐貧瘠、耐鹽堿、適應(yīng)性強等優(yōu)良綜合抗性,素有植物中的“駱駝”之稱,故高粱在邊際性土地上具有廣闊的應(yīng)用前景。邊際性土地是指那些尚未被利用,自然條件較差,而又能產(chǎn)生一定生物量,有一定生產(chǎn)潛力和開發(fā)價值的土地。包括荒草地、鹽堿地、沼澤地、裸土地、葦?shù)?、灘涂和其他未利用地?類。這類土地暫不宜墾為農(nóng)耕,但可以生長或種植一些適應(yīng)性強的植物。我國這類土地資源目前有8874萬公頃。除去沼澤地、葦?shù)氐葷竦刈匀槐Wo(hù)區(qū),余下的邊際性土地有8254萬公頃,并且在全國各省份均有廣泛的分布。
——在邊際土地上種植高粱用作飼料可以少占用宜耕土地。
在美國、墨西哥、南美洲和澳大利亞等地,高粱是一種重要的動物飼料。高粱籽粒主要用于配合飼料,通常在飼料里加入10%~25%高粱籽粒作為配料。高粱的營養(yǎng)價值和玉米是一樣高的,這種配合飼料不僅可向畜禽提供必需的營養(yǎng),而且可有效防止畜禽(尤其是幼畜禽)胃腸疾?。ㄈ绨琢〔。┑陌l(fā)生,還可提高牛、羊等草食家畜的肉質(zhì)。我國的高粱籽粒直接用作飼料的較少,如果能開發(fā)研究這類配合飼料,高粱可以替代部分玉米,這樣可以利用非宜耕的邊際性土地來生產(chǎn)高粱用于飼料中,少占用有限的宜耕土地來生產(chǎn)玉米。這將會節(jié)省部分宜耕土地用來生產(chǎn)更多的糧食,這樣不僅不與糧爭地,還可以減輕宜耕土地不斷減少的壓力,保證畜牧業(yè)的安全生產(chǎn)。
飼草高粱是一種優(yōu)質(zhì)的飼料作物,其生物產(chǎn)量高,適口性好,在我國北方一年可以刈割2~3次,鮮草產(chǎn)量可達(dá)15萬千克/公頃。因其具有多年生牧草的可再生性,能彌補飼用玉米一次播種一次收獲且不耐干旱等缺點,可延長干旱和半干旱地區(qū)反芻動物青綠粗飼料的供應(yīng)時限,可以豐富當(dāng)?shù)卮诛暳系睦梅N類,促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展。
甜高粱莖稈中汁多、植株高大、生物產(chǎn)量高,一般籽粒產(chǎn)量5250~6000千克/公頃,莖葉鮮重7萬千克/公頃。在籽粒近成熟時收割,將高粱籽粒、莖葉一起青飼或青貯以后喂飼。甜高粱飼料適于大的奶牛、肉牛等養(yǎng)殖場種植,與養(yǎng)殖企業(yè)結(jié)合形成產(chǎn)業(yè),很有應(yīng)用價值。
我國人多地少,可耕地面積有限,但我國的草原荒地面積約有2600萬公頃,可利用這些草場資源種植飼用高粱實行草飼輪作,不但可以提高產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益,減緩與糧爭地的矛盾,而且更重要的可以改善生態(tài)環(huán)境,防止草地沙化。
——提高在旱地、鹽堿地上種植作物的經(jīng)濟(jì)效益。
2009年夏天正值農(nóng)作物開花、灌漿期間,吉林省大部分地區(qū)連續(xù)40天未下雨,對各類作物均造成了嚴(yán)重的威脅。有些地方種植的玉米在灌漿之后不長時間,就被割掉以青貯飼料的價格賣掉,每坰地價格是1500元。雖然高粱也受到一定程度的影響卻表現(xiàn)良好,在秋收時一坰地生產(chǎn)5000千克,由于干旱高粱商品糧的價格也上漲了,平均每千克1.8元,按這樣計算一坰地高粱可以收入9000元,是玉米的6倍。
據(jù)在內(nèi)蒙古興安盟下鄉(xiāng)調(diào)查時了解到,興安盟突泉縣的坡耕地、鹽堿地占耕地總面積的90%,2009年大旱,玉米幾乎絕產(chǎn),苞米只有一米多高,大部分是空棒?!按蠛抵?,30度的瘠薄坡地,有什么辦法!”有些農(nóng)戶種植了帚高粱(因其能扎笤帚又稱為“笤帚糜子”),卻是另一翻豐收喜慶的景象。每畝笤帚糜子可以加工笤帚200多把,每把按4元賣出,可收入800元;另外還可打上200千克商品糧,市場價已經(jīng)達(dá)到每千克1.2元以上,可收入240元;除去每畝200元的種植成本,每畝純收入800元,這還不包括對糜子稈深加工的收入。用笤帚糜子扎出的笤帚健康環(huán)保,廣泛用于工廠、學(xué)校、家庭,還可以遠(yuǎn)銷至把笤帚作為吉祥物的東南亞國家,市場前景廣闊。
——甜高粱可用于生產(chǎn)生物質(zhì)能源。
甜高粱是一種高能作物,每畝可產(chǎn)鮮莖稈1萬千克以上,其莖稈每畝可產(chǎn)燃料乙醇200~300千克,種植其他糧食作物每畝最多可制造燃料乙醇150千克,用甜高粱生產(chǎn)乙醇比用其他糧食生產(chǎn)乙醇成本降低30%~50%。每畝收益可達(dá)800~1200元,比種植玉米效益提高200~300元。在化石能源急劇短缺且全球化的今天,各國競相發(fā)展可替代的生物質(zhì)能源。我國的國情決定了我國發(fā)展生物乙醇產(chǎn)業(yè)要遵循“不爭地,不爭糧,不爭油、糖”的基本原則,利用低質(zhì)的宜耕邊際性土地,種植發(fā)展適應(yīng)性好、抗逆性強、具有較高生物量的非糧作物乙醇原料。甜高粱就具備這樣的特點。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心的研究顯示,我國可利用的宜耕邊際性土地資源較為豐富,可生產(chǎn)生物乙醇產(chǎn)量的總潛力在7400萬噸以上。其中,集中連片的宜耕邊際性土地生產(chǎn)生物乙醇產(chǎn)量潛力就超過2170萬噸。如果僅開發(fā)其中24.1%的土地資源,即可生產(chǎn)燃料乙醇524萬噸,這就可以基本滿足我國E-10汽油的需要。
——在邊際性土地上可以生產(chǎn)綠色有機食用高粱。
隨著人們生活水平的提高,越來越注重五谷雜糧的攝入。高粱米自古就有“五谷之精”、“百谷之長”的美譽。高粱米制成的各式食品,均以軟滑香糯的特色而備受青睞。高粱米入藥可防治多種疾病,據(jù)《本草綱目》記載,高粱米性味平微寒,具有涼血、解毒之功。常喝高粱米粥,可治積食等消化不良癥。用高梁米與紅棗共煮成粥,具有益脾健胃,助消化的作用。而且高粱有獨特的淀粉特性,和其他谷物相比,高粱淀粉不能被迅速的消化掉,含有高粱的產(chǎn)品對糖尿病人是特別有利的。如今高粱米的價格在2.5~4.5元/千克不等,有機高粱米的價格更高,有的甚至達(dá)到了9元/千克,所以,如果能利用那些邊際性土地種植高粱,生產(chǎn)高粱米,不僅有效地利用了土地資源,而且有利于綠色有機食品的生產(chǎn),還能為農(nóng)民群眾帶來較大的收益。
在我國人口不斷增長、耕地不斷減少的情況下,如果能較好的利用邊際性土地,不僅能減少飼料、糖原料等非糧作物占有宜耕土地的面積,有效地增加農(nóng)民收入,而且是改善我國邊際性土地生態(tài)環(huán)境的一條重要途徑;不僅是解決我國能源危機的有效途徑,而且對解決“三農(nóng)”問題和糧食安全有促進(jìn)和保障作用。在邊際性土地上種植高粱還需要做好以下工作:
第一,邊際性土地需要初步改造。邊際性土地一般都不能直接種植,需要做初步的適當(dāng)改造。可以用高粱作為首次種植的農(nóng)作物開墾和改造土地。2008年在吉林省白城市通榆縣的鹽堿瘠薄地種植高粱,用高粱改良土壤,獲得了較好的改良效果,2009年繼續(xù)種植高粱生長良好,在2009年嚴(yán)重干旱的情況下也獲得了較高收成。
第二,篩選抗逆性更強的專用型品種。這就要求各科研單位和具備育種能力的公司,從提高高粱本身抗逆性、適應(yīng)性入手,培育適應(yīng)不同類型邊際性土地的專用型高粱雜交種。
第三,加大科研力度,早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。不僅要加大用甜高粱生產(chǎn)酒精的研究力度,改善用甜高粱生產(chǎn)酒精成本過高的現(xiàn)狀,而且要加大研制用高粱替代玉米的配合飼料的研究力度,使高粱生產(chǎn)早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
我國政府也可以通過在邊際性土地上種植作物對農(nóng)民群眾進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a貼,鼓勵農(nóng)民群眾改造邊際性土地,那么我國邊際性土地的利用將會有廣闊的前景。